6300可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)操縱系統(tǒng)故障分析及工作建議

朱志紅

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了6300可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)機(jī)型，結(jié)合工作實(shí)踐，分析了該系統(tǒng)的故障原因，從使用管理部門的角度對(duì)該機(jī)型提出了維修建議，并就改進(jìn)措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：6300 可逆轉(zhuǎn) 柴油機(jī) 操縱 氣動(dòng)遙控 故障 維修

6300型柴油機(jī)因結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定和使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于內(nèi)河及沿海航區(qū)各種船舶的主機(jī)、副機(jī)和陸用發(fā)電設(shè)備。某航標(biāo)處唯一一條可用于航標(biāo)起吊作業(yè)的400噸級(jí)中型航標(biāo)船，主機(jī)采用廣州柴油機(jī)廠（下簡(jiǎn)稱“廣柴”）1984年12月生產(chǎn)的6300ZC型柴油機(jī)。2015年以來，該船主機(jī)操縱系統(tǒng)故障不斷，經(jīng)常出現(xiàn)不能換向和換向不到位的情況，在靠離泊、航標(biāo)作業(yè)、防臺(tái)應(yīng)急、海上避碰等情形下存在嚴(yán)重的安全隱患。經(jīng)過近2年的反復(fù)維修，該問題終得以解決，在此過程中也積累了不少經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

1.機(jī)型簡(jiǎn)介

廣柴6300可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)以是否增壓和正車時(shí)飛輪端視曲軸旋轉(zhuǎn)方向分左機(jī)（順時(shí)針）6300ZC、6300C和右機(jī)（逆時(shí)針）6300ZC-1、6300C-1共4款機(jī)型。該機(jī)型可由主機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳，由換向機(jī)構(gòu)、連鎖機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成氣動(dòng)遙控操縱系統(tǒng)（見圖1），其工作原理如下。

當(dāng)操縱盤2處于“順車/倒車”位時(shí)，操縱軸6上的扇形控制塊10抬起換向閥搖臂11的一端，打開左面/右面的換向閥12，經(jīng)減壓閥48調(diào)定的壓縮空氣（壓力1.2MPa），經(jīng)換向閥12進(jìn)入順車18/倒車19換向油缸，將缸內(nèi)的液壓油壓入換向控制器25，迫使旋轉(zhuǎn)活塞13逆時(shí)針/順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將活塞另一端的液壓油排入倒車19/順車18換向油缸，倒車19/順車18換向油缸上部的空氣經(jīng)另一面的換向閥12泄出。通過與旋轉(zhuǎn)活塞13同軸的主動(dòng)齒輪22驅(qū)動(dòng)小齒輪21帶動(dòng)偏心軸39調(diào)整進(jìn)28/排27氣搖臂，形成新的起動(dòng)定時(shí)，并通過立軸下?lián)u臂52撥凸輪軸36作軸向移動(dòng)，使空氣分配器58作相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)新的起動(dòng)定時(shí)，達(dá)到使曲軸逆轉(zhuǎn)的目的，從而實(shí)現(xiàn)螺旋槳換向。

2.故障現(xiàn)象及原因分析

2.1故障現(xiàn)象

2.1.1倒車換向油缸漏油

某船自2015年起換向油缸開始出現(xiàn)漏油跡象，倒車時(shí)換向油缸溢流閥處有液壓油隨壓縮空氣一起泄出。剛開始是一個(gè)月偶爾出現(xiàn)一兩次，后來情況愈發(fā)嚴(yán)重，每作業(yè)1-2個(gè)燈浮標(biāo)或是靠碼頭前就需將泄露的液壓油裝回倒車換向油缸，以防主機(jī)無法換向。

2.1.2倒車換向遲滯和無法換向、起動(dòng)

駕駛臺(tái)操控?fù)Q向有時(shí)比較緩慢，剛開始是多拉幾下車鐘，主機(jī)還可完成換向，后來必須要由機(jī)旁手動(dòng)操作換向。當(dāng)機(jī)旁操縱仍無法換向時(shí)，主機(jī)就會(huì)出現(xiàn)無法換向、起動(dòng)的問題。

2.2原因分析

2.2.1倒車換向油缸漏油的原因

一方面是因?yàn)閾Q向控制器的旋轉(zhuǎn)活塞與油缸體之間嚴(yán)重磨損導(dǎo)致系統(tǒng)密封性不良所致，見圖2。另一方面是由于航標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要頻繁對(duì)主機(jī)進(jìn)行順/倒車操作，使驅(qū)動(dòng)換向閥搖臂復(fù)位的偏心軸出現(xiàn)不均勻磨損，即偏心軸在朝順時(shí)針方向磨損多于逆時(shí)針方向，導(dǎo)致在倒車操作時(shí)，由于偏心軸在兩個(gè)方向上厚度不均勻，致使換向閥搖臂被卡在扇形控制塊上而不能回中，無法切斷壓縮空氣管路，導(dǎo)致壓縮空氣的持續(xù)作用使液壓油溢出。

2.2.2倒車換向遲滯和無法換向、起動(dòng)的原因

經(jīng)檢修調(diào)試，該船主機(jī)操縱系統(tǒng)的故障由以下多方面原因造成：

① 由于空氣分配器滑閥軸上的撥桿行槽磨損，導(dǎo)致?lián)軛U無法按設(shè)計(jì)行程移動(dòng)，致使與滑閥聯(lián)動(dòng)的主機(jī)凸輪軸無法順利完成行程，見圖3；

② 因偏心軸磨損不均勻?qū)е聯(lián)Q向閥搖臂不能回中；

③ 換向控制器油缸壁磨損；

④ 換向閥、繼動(dòng)閥、連續(xù)起動(dòng)閥、多通閥等部件臟堵，密封件老化等導(dǎo)致壓縮空氣氣路不暢；

⑤ 飛錘閥老化嚴(yán)重，無法順利實(shí)現(xiàn)在主機(jī)轉(zhuǎn)速低于80rpm時(shí)允許換向、高于100rpm時(shí)結(jié)束起動(dòng)的作用；

⑥ 進(jìn)氣搖臂軸中心線偏移較大，造成轉(zhuǎn)動(dòng)不靈；

⑦ 換向機(jī)構(gòu)各部件間隙過多或過緊；

⑧ 減壓閥調(diào)整進(jìn)氣壓力不當(dāng)。

3.維修建議

該船2015年偶爾出現(xiàn)幾次換向油缸漏油和換向不及時(shí)的故障，某航標(biāo)處即委托當(dāng)?shù)卦齑瑥S檢修，但因該機(jī)型已停產(chǎn)、部分零配件難以找到、船廠缺乏此機(jī)型維修的技術(shù)實(shí)力、無相關(guān)設(shè)備的調(diào)試檢驗(yàn)平臺(tái)等因素，自2016年以來一直未能對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。因?yàn)榫S修人員的不專業(yè)，始終找不到解決故障的方法，對(duì)主機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行隨意拆檢，導(dǎo)致進(jìn)廠前僅操縱系統(tǒng)有故障的主機(jī)越修越亂，出廠后毛病越來越多，隔三差五就需應(yīng)急搶修。對(duì)此，2017年6月份以來，某航標(biāo)處直接聯(lián)系主機(jī)生產(chǎn)廠家廣柴，將相關(guān)設(shè)備送到廠家研磨檢修，上車床校正，上平臺(tái)測(cè)試，在其配件庫(kù)中尋找?guī)齑婕?，按設(shè)計(jì)圖紙重新鑄模定做配件等方式，對(duì)該主機(jī)操縱系統(tǒng)進(jìn)行全面檢修、調(diào)試，僅修復(fù)換向控制器旋轉(zhuǎn)活塞與缸壁間的磨痕就花費(fèi)了2個(gè)月時(shí)間。在經(jīng)過廣柴專業(yè)、全面的檢修后，該船主機(jī)煥然一新，結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)2年提心吊膽的用船歷程，大幅減輕了船員和管理人員的工作壓力?，F(xiàn)將修船經(jīng)驗(yàn)小結(jié)如下，供同行參考。

3.1工欲善其事，必先利其器

對(duì)于這種故障多發(fā)、配件難找的老舊機(jī)型，最好請(qǐng)生產(chǎn)廠家（或其特約經(jīng)銷商）來檢修，一是廠家有配件庫(kù)存、設(shè)計(jì)圖紙、生產(chǎn)車間和檢測(cè)平臺(tái)等，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)，維修質(zhì)量有保證，二是廠家對(duì)機(jī)型工作原理了如指掌，對(duì)故障原因見微知著，可避免走彎路、錯(cuò)路。

3.2加強(qiáng)維修質(zhì)量控制

該船在2016年維修過程中，維修方將原裝的左機(jī)型換向控制器拆走后與一臺(tái)右機(jī)型的換向控制器組合成一套所謂全新的換向控制器（此過程未告知船方），想以此解決倒車換向油缸漏油的問題。結(jié)果得不償失，因?yàn)榻M裝的換向控制器蝸殼軸與活塞軸同心度不匹配，加劇相關(guān)部件的磨損，致使新?lián)Q不到一年的空氣分配器滑閥軸上的撥桿行槽磨損，最終導(dǎo)致船舶作業(yè)過程中主機(jī)意外停車，全船失去動(dòng)力。為此，維修方需多與船員交流探討，了解故障形成過程，聽取船員維修建議。船方要加強(qiáng)修船質(zhì)量監(jiān)督，對(duì)各部件拆裝要做好標(biāo)記，對(duì)配件質(zhì)量要加強(qiáng)檢查，嚴(yán)格把關(guān)拆裝流程和維修工藝。

3.3加強(qiáng)日常維護(hù)管理

（1）經(jīng)常檢查換向油缸油位及換向構(gòu)件動(dòng)作的準(zhǔn)確性，對(duì)各運(yùn)動(dòng)部件加強(qiáng)潤(rùn)滑，及時(shí)對(duì)漏油、漏氣等早期故障進(jìn)行修復(fù)，避免連鎖反應(yīng)影響聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

（2）及時(shí)對(duì)壓縮空氣瓶放殘，對(duì)各閥件進(jìn)行清潔、疏通，檢查更換相關(guān)密封件，保持氣路暢通、密封良好。

（3）定期測(cè)量換向機(jī)構(gòu)各部件間隙，適當(dāng)調(diào)整至說明書規(guī)定范圍。

4.改進(jìn)措施

目前靠主機(jī)逆轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)螺旋槳換向的機(jī)型已較少，如果經(jīng)費(fèi)充足、用船需求大、短期內(nèi)無它船可替代，可考慮對(duì)主機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，一種是加裝離合器，一種是換新主機(jī)，可從根源上徹底解決換向不到位和無法換向的問題，降低船舶航行、作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。

5.結(jié)語(yǔ)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，6300可逆轉(zhuǎn)柴油機(jī)在公務(wù)船上仍長(zhǎng)期服役，廣東海事局現(xiàn)役4艘30米級(jí)海巡船、南海航海保障系統(tǒng)現(xiàn)役6艘中型航標(biāo)船中有3艘，主機(jī)均采用該機(jī)型。受體制因素影響，此7艘船舶仍將是未來幾年各單位開展工作的主力，需加強(qiáng)對(duì)該機(jī)型的維護(hù)保養(yǎng)和故障處理，不斷提升船舶管用養(yǎng)修水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣州柴油機(jī)廠.6300型柴油機(jī)使用說明書，2004年版.endprint