柴油機的調(diào)速裝置(與“調(diào)速器”有關(guān)的文檔共61張)

柴油機的調(diào)速裝置第一頁，共61頁。主要內(nèi)容單元一柴油機的調(diào)速單元二機械調(diào)速器單元三液壓調(diào)速器單元四電子調(diào)速器單元五調(diào)速器的故障與管理第二頁，共61頁。單元一柴油機的調(diào)速柴油機的不同轉(zhuǎn)速是通過改變循環(huán)噴油量來獲得的。改變柴油機的油量調(diào)節(jié)機構(gòu)，使其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)稱柴油機調(diào)速。為此必須裝設(shè)專門的調(diào)速裝置，以便根據(jù)柴油機負載的變化自動調(diào)節(jié)供油量，維持其規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍。這種裝置稱調(diào)速器。

第三頁，共61頁。一、調(diào)速的必要性

1．船舶主機

船舶主機其工作特性為推進特性，當外界負荷〔如裝載、海面狀態(tài)等〕變小而噴油量不變，柴油機就會增速，增速后使螺旋槳耗功增加從而可在一較高轉(zhuǎn)速下到達功率平衡，柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；反之，假設(shè)外界負荷增加而噴油量不變，那么柴油機就會在一個較低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。由此可見，推進主機具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以適應(yīng)外界負荷變動的能力。所以，如不要求柴油主機恒速運轉(zhuǎn)，那么無需裝設(shè)調(diào)速器。但為保證推進主機在特殊航行條件下〔如螺旋槳出水、斷軸、掉槳等〕的平安，根據(jù)我國有關(guān)規(guī)定，必須裝設(shè)可靠的調(diào)速器〔限速器〕，使主機轉(zhuǎn)速不超過115%標定轉(zhuǎn)速。但是現(xiàn)代船舶主柴油機為防止外界負荷變化所引起的轉(zhuǎn)速變化，以及由此對柴油機工作的不良影響〔如可靠性、經(jīng)濟性等〕，通常多裝設(shè)全制式調(diào)速器。第四頁，共61頁。2．船舶發(fā)電柴油機

船舶發(fā)電用柴油機要求在外界負荷〔用電量〕變化時能保持恒定的轉(zhuǎn)速，以保證發(fā)電機的電壓和頻率恒定。假設(shè)外界負荷減少而噴油量不變，那么柴油機的功率就會大于外負荷而使轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)速升高后又進一步擴大了功率的不平衡，使轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高以致發(fā)生飛車，反之，假設(shè)外界負荷增加而噴油量不變，柴油機轉(zhuǎn)速就會降低并最終導(dǎo)致停車。所以，發(fā)電柴油機自身沒有自動調(diào)速性能，為保證在外負荷變化時仍能保持恒速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，必須裝設(shè)定速調(diào)速器。第五頁，共61頁。二、調(diào)速器的類型

1．按調(diào)速范圍分類

〔1〕極限調(diào)速器〔限速器〕只用于限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速不超過某規(guī)定值，在轉(zhuǎn)速低于此規(guī)定值時不起調(diào)節(jié)作用。此種調(diào)速器僅用于船舶主機，目前已很少單獨使用。

〔2〕定速〔單制〕調(diào)速器在負荷變化時能使柴油機轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定范圍內(nèi)。此種調(diào)速器應(yīng)用于發(fā)電柴油機。

〔3〕雙制式調(diào)速器能維持柴油機的最低運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速并可限制其最高轉(zhuǎn)速。其中間轉(zhuǎn)速由人工手動調(diào)節(jié)。此種調(diào)速器用于對低速性能要求較高或帶有離合器的中小型船用主機。

〔4〕全制式調(diào)速器在從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的全部運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，均能自動調(diào)節(jié)噴油量以保持任一設(shè)定轉(zhuǎn)速。此種調(diào)速器廣泛用于船舶主機及柴油機發(fā)電機組。第六頁，共61頁。2．按執(zhí)行機構(gòu)分類

〔1〕機械式〔直接作用式〕調(diào)速器利用飛重產(chǎn)生的離心力直接去移動油量調(diào)節(jié)機構(gòu)以調(diào)節(jié)柴油機的轉(zhuǎn)速。

〔2〕液壓〔間接作用式〕調(diào)速器它是通過液壓伺服器將飛重產(chǎn)生的離心力加以放大，使用放大后的動力去移動油量調(diào)節(jié)機構(gòu)。

〔3〕電子調(diào)速器轉(zhuǎn)速信號監(jiān)測或/和執(zhí)行機構(gòu)采用電氣方式的調(diào)速器。

第七頁，共61頁。三、超速保護裝置

1．作用：防止在調(diào)速器損壞時造成柴油機超速而損壞。

超速保護裝置是一種運轉(zhuǎn)平安裝置，與調(diào)速器不一樣，它只限制柴油機轉(zhuǎn)速，本身無調(diào)速特性。在柴油機正常運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)不起作用，只在轉(zhuǎn)速到達規(guī)定值時才發(fā)生動作使柴油機立即停車或降速。

我國有關(guān)規(guī)定：Nb≥220KW的主機和柴油發(fā)電機應(yīng)裝超速保護裝置，以防主機n＞120%nb，柴油發(fā)電機n＞115%nb。

第八頁，共61頁。2．組成：

離心式——中型機

轉(zhuǎn)速監(jiān)測器：電磁式——中、低速機

氣壓式——小型機

彈簧—需人工復(fù)位

超速保護伺服機構(gòu)：氣壓

液壓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不需人工復(fù)位

停車機構(gòu)：受伺服機構(gòu)控制，切斷燃油供給或停止氣缸供氣

第九頁，共61頁。單元二機械調(diào)速器一、結(jié)構(gòu)和工作原理1．結(jié)構(gòu)：飛重滑動套筒調(diào)速彈簧調(diào)速螺釘油量調(diào)節(jié)桿第十頁，共61頁。2．工作原理：按力平衡原理工作

①當柴油機功率與外界負荷平衡時，柴油機在某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作，飛重產(chǎn)生的離心力與彈簧的預(yù)緊力平衡，油量調(diào)節(jié)桿不動。F=P

②當外界負荷減小時，柴油機發(fā)出的功率大于外界負荷，轉(zhuǎn)速升高，飛重產(chǎn)生的離心力大于彈簧的預(yù)緊力，滑動套筒上移，調(diào)速彈簧被壓縮，油量調(diào)節(jié)桿向減油方向移動，轉(zhuǎn)速降低。但調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速要稍高。F+△F=P+△P

③當外界負荷增大時，柴油機發(fā)出的功率小于外界負荷，轉(zhuǎn)速降低，飛重產(chǎn)生的離心力小于彈簧的預(yù)緊力，滑動套筒下移，調(diào)速彈簧被放松，油量調(diào)節(jié)桿向加油方向移動，轉(zhuǎn)速升高。但調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速要稍低。F-△F=P-△P第十一頁，共61頁。④機械調(diào)速器的設(shè)定轉(zhuǎn)速取決于調(diào)速彈簧的預(yù)緊力，預(yù)緊力越大，設(shè)定轉(zhuǎn)速越高，而彈簧的預(yù)緊力是通過調(diào)節(jié)螺釘加以調(diào)節(jié)。逆時針旋出螺釘，彈簧的預(yù)緊力降低，設(shè)定轉(zhuǎn)速下降；反之，順時針旋進螺釘，彈簧的預(yù)緊力增加，設(shè)定轉(zhuǎn)速升高。

優(yōu)缺點：機械調(diào)速器的工作能力較小，其靈敏度和精度均較差，但其結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。多用于中、小型柴油機。

第十二頁，共61頁。二、調(diào)速器的性能指標第十三頁，共61頁。1．靜態(tài)指標

l〕穩(wěn)定調(diào)速率δ2

指當操縱手柄在標定供油位置時，最高空載轉(zhuǎn)速nomax與標定轉(zhuǎn)速nb之差同標定轉(zhuǎn)速nb比值的百分數(shù)，即：

穩(wěn)定調(diào)速率δ2用來衡量調(diào)速器的準確性，其值愈小，表示調(diào)速器的準確性愈好。

δ2在國外稱速度降〔Speeddroop〕。對單臺柴油機運轉(zhuǎn)允許δ2=0，表示該柴油機將不隨外界負荷變化而保持恒速運轉(zhuǎn)。但在幾臺柴油機并聯(lián)工作時，為使各機負荷分配合理，各機的δ2必須相等且不得為零。對δ2的要求應(yīng)根據(jù)柴油機的用途而定。我國有關(guān)標準規(guī)定，船用主機的δ2≯10%；交流發(fā)電機的δ2≯5%。第十四頁，共61頁。2〕轉(zhuǎn)速波動率Φ或轉(zhuǎn)速變化率φ

轉(zhuǎn)速波動率

轉(zhuǎn)速變化率

式中：ncmax——測定期間的最高轉(zhuǎn)速，r/min；

ncmin——測定期間的最低轉(zhuǎn)速，r/min；

nm——測定期間的平均轉(zhuǎn)速，r/min，nm=(ncmax+ncmin)/2。

一般，在標定工況時Φ≤(0.25~0.5)%；φ≤(0.5~1)%。第十五頁，共61頁。3〕不靈敏度ε

令：

式中：n1——柴油機轉(zhuǎn)速減少時，調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速，r/min；

n2——柴油機轉(zhuǎn)速增加時，調(diào)速器開始起作用的轉(zhuǎn)速，r/min；

nm——柴油機平均轉(zhuǎn)速，r/min，nm=(n1+n2)/2。

不靈敏度過大會引起柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，嚴重時會導(dǎo)致調(diào)速器失去作用發(fā)生飛車，一般規(guī)定在標定轉(zhuǎn)速時ε≤(1.5~2)%；而在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時ε≤(10~13)%。第十六頁，共61頁。2．動態(tài)指標

1〕瞬時調(diào)速率δ1

突卸全負荷瞬時調(diào)速率

式中：nmax——突卸100％負荷時的最高瞬時轉(zhuǎn)速；

nb——突卸100％負荷前的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速〔標定轉(zhuǎn)速〕。

我國有關(guān)標準要求發(fā)電柴油機的≯10％；〔突加50％后再加50％全負荷〕≯10％。

第十七頁，共61頁。2〕穩(wěn)定時間ts

指從突加〔或突減〕全負荷后轉(zhuǎn)速剛偏離最高空載轉(zhuǎn)速的波動范圍〔或標定轉(zhuǎn)速的波動范圍〕到轉(zhuǎn)速恢復(fù)到標定轉(zhuǎn)速的波動范圍〔或最高空載轉(zhuǎn)速的波動范圍〕為止所需時間〔s〕。我國有關(guān)標準規(guī)定，交流發(fā)電機ts≯5s。

第十八頁，共61頁。單元三液壓調(diào)速器一、液壓調(diào)速器工作原理1．無反響液壓調(diào)速器〔1〕結(jié)構(gòu)：飛重3、速度桿2、彈簧4、驅(qū)動軸11、飛重支架1、液壓伺服器6、滑閥7、齒輪油泵8以及連接速度桿2和滑閥7的聯(lián)接搖桿5。溢流閥9?！?〕工作原理：①柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，飛重產(chǎn)生離心力與彈簧的預(yù)緊力平衡。②當外負荷減少時，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速升高，飛重離心力增加，速度桿右移。滑閥右移，動力活塞帶動齒條左移，供油量減少。調(diào)節(jié)過程結(jié)束。動力活塞在新的平衡位置不動。③當外負荷增加、轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)速過程按相反方向進行。第十九頁，共61頁。缺點：調(diào)速系統(tǒng)的慣性，使滑閥動力活塞的運動總滯后于柴油機轉(zhuǎn)速的變化，調(diào)節(jié)過程轉(zhuǎn)速波動、不穩(wěn)定，無法滿足使用要求。為了使調(diào)速器能穩(wěn)定調(diào)節(jié)，應(yīng)在調(diào)速器中參加一種裝置，其作用是在伺服活塞移動的同時對滑閥產(chǎn)生一個反作用，使其向平衡位置的方向移動，減少柴油機轉(zhuǎn)速波動的可能性。這種裝置稱為反響機構(gòu)。第二十頁，共61頁。2．剛性反響液壓調(diào)速器。

構(gòu)造與上述無反響液壓調(diào)速器根本相同，只是杠桿AC的上端A不安裝在固定的鉸鏈上，而是與伺服活塞3的活塞桿相連。

具有剛性反響的液壓調(diào)速器，可以保證調(diào)速過程具有穩(wěn)定的工作特性，但負荷改變后，柴油機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，穩(wěn)定速差率δ2不能為零。

第二十一頁，共61頁。3．彈性反響液壓調(diào)速器：

在裝置中參加一個彈性環(huán)節(jié)——緩沖器和彈簧第二十二頁，共61頁。具有彈性反響機構(gòu)的調(diào)速器，當負荷增加時,調(diào)速器沒有靜速差，即δ2=0。

目前船舶上廣泛采用同時具有彈性反響機構(gòu)和剛性反響機構(gòu)的雙反響液壓調(diào)速器。這種調(diào)速器穩(wěn)定性高，δ2大小可調(diào)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度和靈敏度高?！?/p>

液壓調(diào)速器的特點是：具有廣闊的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍、調(diào)節(jié)精度和靈敏度高，穩(wěn)定性好，廣泛用于船舶大、中型柴油機。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理要求高。

第二十三頁，共61頁。二、液壓調(diào)速器的典型結(jié)構(gòu)

船用柴油機使用的液壓調(diào)速器大多為雙反響全制式。

杠桿式〔UG40〕用于主機

類型UG--表盤式〔UG8〕用于發(fā)電柴油機

PGA--氣動遙控式，多用于遙控主機

第二十四頁，共61頁。1．WoodwardUG8表盤式液壓調(diào)速器第二十五頁，共61頁?！?〕表盤上有四個旋鈕：

①調(diào)速旋鈕：位于面板右上方，作用是調(diào)節(jié)設(shè)定轉(zhuǎn)速。

②轉(zhuǎn)速指示旋鈕：位于面板右下方，作用是指示設(shè)定轉(zhuǎn)速的上下，該旋鈕不可調(diào)。

③速度降旋鈕：位于面板左上方，作用是調(diào)節(jié)δ2。

④負荷限制旋鈕：位于面板左下方，作用是限制噴油泵循環(huán)供油量的加油份額。第二十六頁，共61頁。〔2〕結(jié)構(gòu)第二十七頁，共61頁。①驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動軸28由柴油機凸輪軸經(jīng)傘齒輪傳動，通過油泵齒輪22、彈性軸37、傳動齒輪和飛重架等使飛重39等轉(zhuǎn)動，從而將柴油機的轉(zhuǎn)速信號傳給感應(yīng)機構(gòu)。

②轉(zhuǎn)速感應(yīng)機構(gòu)由飛重39。錐形調(diào)速彈簧8及調(diào)速桿38組成，用以感受和反映轉(zhuǎn)速的變化。

③伺服放大機構(gòu)由控制滑閥36、控制滑閥套筒34、動力活塞23以及有關(guān)油路組成。用來放大感應(yīng)機構(gòu)的輸出能量。

④調(diào)節(jié)機構(gòu)由動力活塞23、輸出軸12及油量調(diào)節(jié)桿13等組成。用來拉動調(diào)油桿調(diào)節(jié)供油量。

第二十八頁，共61頁。⑤恒速〔彈性〕反響機構(gòu)主要由大反響活塞33、小反響活塞30、上下反響彈簧29、補償針閥31、反響杠桿45和40、可調(diào)支點47、反響指針46以及反響油路等組成。其作用是保證調(diào)速過程中轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

⑥速度降〔靜速差〕機構(gòu)主要由速度降旋鈕2、凸輪1、頂桿4、拉緊彈簧3、可調(diào)支持銷6、速度降桿7和速度降指針5等組成。它是一種剛性反響機構(gòu)，不僅能使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，而且還能調(diào)節(jié)穩(wěn)定調(diào)速率δ2以滿足調(diào)節(jié)穩(wěn)定性及并聯(lián)運行的工作需要。

⑦速度設(shè)定機構(gòu)由兩局部組成：其一由調(diào)速旋鈕42、傳動齒輪41、43和調(diào)速齒輪44組成；其二由調(diào)速電機〔圖7-14中之6〕及蝸輪減速機構(gòu)等組成。前者用于調(diào)速器前手動調(diào)節(jié)，后者用于配電盤處遙控，均通過改變彈簧8的預(yù)緊力改變柴油機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。第二十九頁，共61頁。⑧負荷限制機構(gòu)由負荷限制旋鈕16、負荷限制指針14、負荷限制凸輪5、控制桿17、緊急停車桿24、限制桿25、限制銷26、齒條11、齒輪10、負荷指針9等組成。用以限制動力活塞的加油行程。如圖示限制指針14位于表盤刻度“10〞〔最大〕處，而此時動力活塞的實際加油行程由指針9指示為“5〞處。此時在桿17與凸輪15之間具有間隙，滑閥36的下移不受限制，動力活塞繼續(xù)上行加大供油量，當動力活塞上行至最大供油位置時，指針9指示“10〞，桿17與凸輪15剛好接觸，限制滑閥36繼續(xù)下移，即動力活塞限制在供油“10〞處。同理假設(shè)指針14置于“8〞、“6〞、“4〞刻度處，柴油機的供油量亦被限制在“8〞、“6〞、“4〞處。假設(shè)轉(zhuǎn)動旋鈕16至“0〞刻度，那么柴油機自行停車。柴油機起動時為防加速過快應(yīng)將負荷限制旋鈕置于“5〞；待起動之后運轉(zhuǎn)正常將負荷限制旋鈕轉(zhuǎn)至“10〞或規(guī)定位置。

按下停車桿24可使滑閥36抬起，動力活塞23下行減油停車。但此桿僅在調(diào)速器試驗中使用，并非在柴油機運轉(zhuǎn)中使用。但可在其上方裝設(shè)平安停車輔助裝置以保護柴油機。

⑨液壓系統(tǒng)由低壓油池、齒輪泵22、穩(wěn)壓油缸18及穩(wěn)壓活塞及有關(guān)油路組成。用于產(chǎn)生并維持規(guī)定的油壓。第三十頁，共61頁?！?〕工作原理第三十一頁，共61頁。

2．WoodwardPGA調(diào)速器PGA調(diào)速器由原PG型調(diào)速器與遙控氣動速度設(shè)定機構(gòu)組合而成的一種調(diào)速器。它是雙反響、氣動速度設(shè)定、全制式液壓調(diào)速器。這種調(diào)速器主要用于氣動遙控系統(tǒng)的主柴油機。同時它具有某些輔助裝置。PGA調(diào)速器的結(jié)構(gòu)由主體局部、速度設(shè)定局部和速度降機構(gòu)三局部組成。第三十二頁，共61頁。第三十三頁，共61頁。〔1〕調(diào)速器主體局部

〔2〕速度設(shè)定局部

由氣壓〔控制空氣壓力：0.049～0.50MPa〕設(shè)定與手動設(shè)定機構(gòu)兩局部構(gòu)成。

①氣動式轉(zhuǎn)速設(shè)定機構(gòu)：當作用在波紋管外側(cè)的控制空氣壓力增高時，設(shè)定轉(zhuǎn)速增高；反之當作用在波紋管外側(cè)的控制空氣壓力降低時，設(shè)定轉(zhuǎn)速降低。

②手動轉(zhuǎn)速設(shè)定機構(gòu)：假設(shè)順時針方向轉(zhuǎn)動旋鈕54，那么設(shè)定轉(zhuǎn)速提高；反之假設(shè)逆時針方向轉(zhuǎn)動旋鈕54，那么設(shè)定轉(zhuǎn)速降低。

〔3〕速度降機構(gòu)第三十四頁，共61頁。三、液壓調(diào)速器的調(diào)節(jié)

1穩(wěn)定調(diào)速率δ2的調(diào)節(jié)

〔1〕δ2的作用

①提高調(diào)速過程的穩(wěn)定性。δ2越大，穩(wěn)定性越好。

②對并聯(lián)運行柴油機間所承擔的負荷進行自動調(diào)節(jié)。

〔2〕并聯(lián)運行柴油機對δ2的要求

①假設(shè)兩臺功率相等并聯(lián)運行的

柴油機(δ2)A=(δ2)B=0，那么兩

機之間的負荷分配是任意的。

不能使用。第三十五頁，共61頁。②假設(shè)兩臺功率相等并聯(lián)運行的柴油機(δ2)A=(δ2)B＞0，那么兩機之間的負荷均勻分配。第三十六頁，共61頁。③假設(shè)兩臺功率相等并聯(lián)運行的柴油機(δ2)A＞(δ2)B＞0，那么兩機之間的負荷分配不均勻，δ2大的承擔負荷小，δ2小的承擔負荷大。

結(jié)論：對于多臺并聯(lián)運行的發(fā)電柴油機，要使各機所承擔的負荷總能自動與其標定功率成正比，必須δ2相等且大于零，轉(zhuǎn)速設(shè)定值一樣。各機的δ2值還應(yīng)滿足有關(guān)標準的規(guī)定要求。第三十七頁，共61頁?！?〕δ2的調(diào)節(jié)

液壓調(diào)速器的δ2可通過速度降機構(gòu)〔剛性反響機構(gòu)〕進行調(diào)節(jié)。前述的Woodward液壓調(diào)速器調(diào)節(jié)方法如下：

〔a〕表盤式調(diào)速器可通過其正面表盤上的速度降旋鈕8進行調(diào)節(jié)。順時針方向轉(zhuǎn)動此旋鈕，可通過速度降機構(gòu)增大可調(diào)支持銷6〔圖7-15〕相對調(diào)速彈簧8軸線的距離，從而可增大δ2，假設(shè)使支持銷6與彈簧8軸線重合，那么其δ2=0。按使用要求應(yīng)將此旋鈕轉(zhuǎn)至刻度為30～50處，表示相應(yīng)的δ2=〔3～5〕％。

第三十八頁，共61頁。第三十九頁，共61頁?！瞓〕杠桿式、PGA型調(diào)速器殼體外部無δ2調(diào)節(jié)機構(gòu)。如需調(diào)節(jié)δ2值，應(yīng)翻開調(diào)速器頂蓋，旋松速度降凸輪上的鎖緊螺釘，那么速度降凸輪可沿支點銷上的槽道滑動。

假設(shè)將速度降凸輪沿槽道向右滑動，即朝向動力活塞尾桿18的方向移動凸輪，那么δ2值增大；反向移動凸輪那么δ2值減小。假設(shè)使凸輪中心線與支點銷中心線重合，那么δ2值為零。在這些調(diào)速器中δ2的調(diào)節(jié)范圍約為0～12％。

機械調(diào)速器的δ2值與其結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，除非更換調(diào)速彈簧或飛重等零件,δ2一般是不可調(diào)整的。

第四十頁，共61頁。2．穩(wěn)定性調(diào)節(jié)

方法有二：一是扳動反響指針，以改變可調(diào)支點的位置，從而調(diào)節(jié)反響行程的大??；

二是調(diào)節(jié)補償針閥的開度，用以調(diào)節(jié)反響速度的快慢。

〔1〕反響指針對穩(wěn)定性的影響

假設(shè)反響指針指向“最大〞位置，反響行程過大，控制滑閥過早提前復(fù)位而產(chǎn)生供油量調(diào)節(jié)缺乏。反之，反響指針指向“最小〞位置，反響行程過小，產(chǎn)生供油量調(diào)節(jié)過度現(xiàn)象。以上兩種情況均會導(dǎo)致調(diào)速過程產(chǎn)生嚴重的速度波動，穩(wěn)定性變差。

〔2〕補償針閥對穩(wěn)定性的影響

假設(shè)補償針閥開度過小，節(jié)流作用增強，負反響作用增強，滑閥復(fù)位提前，造成供油量調(diào)節(jié)缺乏，會使轉(zhuǎn)速恢復(fù)時間過長；

假設(shè)補償針閥開度過大，節(jié)流作用減弱，負反響作用減弱，滑閥復(fù)位滯后，造成供油量調(diào)節(jié)過度。第四十一頁，共61頁。第四十二頁，共61頁。因此，反響指針的位置和補償針閥的開度應(yīng)適當。其原那么是在盡可能小的反響指針刻度下，保證針閥開度符合相應(yīng)說明書要求。如UG-40調(diào)速器要求針閥開度為1／4～1／2轉(zhuǎn)；UG-8調(diào)速器要求1／8～1／4轉(zhuǎn)〔1955年前產(chǎn)品〕、1/2～3/4轉(zhuǎn)〔1955年后產(chǎn)品〕；PGA調(diào)速器要求1/16轉(zhuǎn)～2轉(zhuǎn)。在任何情況下均不得把補償針閥全部關(guān)死。

第四十三頁，共61頁?！?〕穩(wěn)定性調(diào)節(jié)步驟如下〔以UG型為例〕：

原那么：在盡可能小的反響指針刻度下，保證補償針閥開度符合說明書要求。

①調(diào)速前的準備使柴油機在無負荷下空車運轉(zhuǎn)，當柴油機轉(zhuǎn)速和調(diào)速器的滑油溫度上升到正常值時，方能進行調(diào)節(jié)。這時須有專人掌握燃油桿，以備人工切斷供油。

②調(diào)速器滑油驅(qū)氣把反響指針放在最大位置，補償針閥旋出幾轉(zhuǎn)，松開調(diào)速器上的透氣塞，使柴油機處于游車狀態(tài)，讓柴油機轉(zhuǎn)速波動1～1.5min。

③無負荷調(diào)整反響指針置于刻度“3〞處；人為地使柴油機轉(zhuǎn)速波動并逐漸關(guān)小補償針閥，直至柴油機轉(zhuǎn)速波動消失為止，檢查此時針閥的開度〔可將針閥慢慢關(guān)死并記住至全關(guān)死的圈數(shù)，然后返回原來位置〕。如其開度符合說明書規(guī)定，那么調(diào)節(jié)完成；如調(diào)節(jié)中波動不?；蜥橀y開度不符合要求，說明反響作用缺乏，此時應(yīng)將反響指針向“最大〞方向增加兩格，重復(fù)以上調(diào)節(jié)；如果反響指針到達“7〞格時還不穩(wěn)定，那么應(yīng)調(diào)節(jié)速度降機構(gòu)，適當增大穩(wěn)定調(diào)速率δ2，再重復(fù)以上調(diào)節(jié)，直至滿意為止。第四十四頁，共61頁。④有負荷調(diào)整使柴油機承受負荷，在所需要的各種轉(zhuǎn)速下，檢查調(diào)速器的穩(wěn)定性。調(diào)整步驟與無負荷時相同。一般只需稍許調(diào)整一下反響指針或補償針閥開度即可到達滿意的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)完畢后，應(yīng)記錄反響指針位置、針閥開度和速度降數(shù)值。鎖緊反響指針位置后不要隨便移動。

PGA型調(diào)速器沒有反響指針，因而其穩(wěn)定性調(diào)節(jié)比較簡單，只需從全開針閥到逐步關(guān)小針閥進行調(diào)節(jié)即可，最后仍需使針閥開度符合1/16轉(zhuǎn)～2轉(zhuǎn)的要求。應(yīng)盡量使針閥有較大的開度以保證調(diào)速器調(diào)節(jié)迅速。

第四十五頁，共61頁。3．速度設(shè)定的調(diào)節(jié)

PGA調(diào)速器速度設(shè)定的調(diào)節(jié)主要包括氣動低速設(shè)定值調(diào)節(jié)；控制空氣壓力與相應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍調(diào)節(jié)；手動設(shè)定旋鈕的最高轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。通常，此種調(diào)節(jié)應(yīng)按以下順序進行。

〔1〕調(diào)節(jié)前的準備工作起動柴油機，使調(diào)速器滑油溫度正常。

〔a〕如調(diào)速器裝置有停車電磁閥或壓力停車裝置，應(yīng)使它們處于不致使柴油機停車的狀態(tài)。

〔b〕逆時針方向轉(zhuǎn)動手動速度調(diào)節(jié)旋鈕54，直至最低速度為止〔出現(xiàn)滑動〕。

〔c〕使手動高速停車調(diào)節(jié)螺釘49的上端與T形速度設(shè)定螺絲47的頂部平齊。

〔d〕調(diào)節(jié)活塞止動調(diào)整螺釘26使其在速度設(shè)定油缸28頂部伸出長度約13mm。第四十六頁，共61頁?！?〕氣動低速設(shè)定值調(diào)節(jié)

〔a〕接通控制空氣，并調(diào)至與所要求低速〔空車〕相應(yīng)的最低空氣壓力值。

〔b〕逆時針轉(zhuǎn)動速度設(shè)定螺帽48，直至在最低控制空氣壓力下到達所要求的低速為止。

〔3〕控制空氣壓力與相應(yīng)的調(diào)速范圍的調(diào)節(jié)

〔a〕緩慢增加控制空氣壓力至所需的最大壓力值〔注意防止超速飛車〕。

〔b〕如果在控制空氣壓力到達最大值前，柴油機已達最高要求轉(zhuǎn)速，那么應(yīng)向速度設(shè)定油缸28方向移動可調(diào)支點架41；如相反，那么向相反方向移動支點架41。

在進行此項調(diào)節(jié)之后應(yīng)重新調(diào)整低速設(shè)定值。第四十七頁，共61頁?！瞔〕控制空氣壓力達最大值，使柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，順時針方向轉(zhuǎn)動限制閥調(diào)節(jié)螺釘37使柴油機轉(zhuǎn)速剛剛開始下降，然后逆時針方向轉(zhuǎn)動螺釘37約1／4轉(zhuǎn)～1／2轉(zhuǎn)并鎖緊。防止柴油機超速。

〔d〕控制空氣壓力降至最低值，順時針方向轉(zhuǎn)動活塞止動調(diào)節(jié)螺釘26直至剛接觸伺服活塞為止。然后逆時針方向返回3轉(zhuǎn)并鎖緊。這樣，在柴油機起動時能迅速翻開油門，減少起動時間。

〔4〕手動速度設(shè)定的最大速度設(shè)定值調(diào)節(jié)

〔a〕關(guān)閉控制空氣，順時針方向轉(zhuǎn)動手動設(shè)定旋鈕54，使柴油機到達所要求的高速。

〔b〕順時針方向轉(zhuǎn)動手動高速停車調(diào)速螺釘49，直至剛好與高速停車銷51接觸為止。

最后，把手動旋鈕54逆時針方向轉(zhuǎn)至最低速度位置處，以恢復(fù)氣動速度設(shè)定控制。第四十八頁，共61頁。單元四電子調(diào)速器電子調(diào)速器是一種電子控制系統(tǒng)。凡轉(zhuǎn)速感測元件或執(zhí)行機構(gòu)采用電氣方式的調(diào)速器，稱為電子調(diào)速器。通常有三種類型?！?〕全電子調(diào)速器：信號感測與執(zhí)行機構(gòu)均采用電氣方式者。如海因茨愛電子調(diào)速器、Woodward8290電子調(diào)速器等。此種電子調(diào)速器工作能力較小，多用于小型柴油機?！?〕電－液或電－氣調(diào)速器：信號監(jiān)測采用電子式，而執(zhí)行機構(gòu)采用液壓或氣力式：如Woodward2301電子調(diào)速器其執(zhí)行機構(gòu)使用EG3P型液壓伺服器，而DGS－8800數(shù)字式調(diào)速器其執(zhí)行機構(gòu)采用氣壓式。此類調(diào)速器的伺服執(zhí)行器工作能力較大，可滿足各種柴油機的使用要求?！?〕液－電雙脈沖調(diào)速器；在普通液壓調(diào)速器上加裝電子式負載信號感測裝置。此類調(diào)速器當電子局部發(fā)生故障時，可自動轉(zhuǎn)為液壓調(diào)速器工作。國產(chǎn)TYD－40型器即為此類調(diào)速器。第四十九頁，共61頁。電子調(diào)速器能夠采用雙脈沖調(diào)節(jié)，即將轉(zhuǎn)速變化信號和負載變化信號這樣兩個單脈沖信號疊加起來調(diào)節(jié)燃油量。此種調(diào)速器亦稱頻載調(diào)速器。這種雙脈沖調(diào)速器能在負載一有變動而轉(zhuǎn)速尚未明顯變化之前就開始調(diào)節(jié)燃油量，因而有很高的調(diào)節(jié)精度，適用于對供電要求特別高的柴油發(fā)電機組。

電子調(diào)速器不使用機械機構(gòu)，動作靈敏，響應(yīng)速度快，響應(yīng)時間只有液壓調(diào)速器的1／10～1/2；動態(tài)與靜態(tài)精度高；無調(diào)速器驅(qū)動機構(gòu)，裝置簡單，安裝方便，便于實現(xiàn)遙控與自動控制，是近代開展起來的精密調(diào)速器，已經(jīng)被多數(shù)新型船用柴油機所采用。第五十頁，共61頁。一、電子調(diào)速器的根本組成

雙脈沖電子調(diào)速器的根本組成如圖7-21所示。圖中3為磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，用于監(jiān)測柴油機軸系轉(zhuǎn)速的變化，并按比例產(chǎn)生交流電壓輸出；負荷傳感器5監(jiān)測柴油機負荷〔如電壓、電流、相位〕的變化，并按比例轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出；速度控制單元正是電子調(diào)速器的核心，它接受來自轉(zhuǎn)速傳感器和負荷傳感器的輸出電壓信號，并按比例轉(zhuǎn)換成直流電壓后與轉(zhuǎn)速設(shè)定電位器7的設(shè)定轉(zhuǎn)速〔電壓〕進行比較，把比較后的差值作為控制信號送往執(zhí)行機構(gòu)1。執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)輸入的控制信號以電子方式或液壓方式拉動柴油機的油量調(diào)節(jié)機構(gòu)進行調(diào)速。第五十一頁，共61頁。二、電子調(diào)速器的工作原理

當柴油機在某一負荷下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，其工作轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)速設(shè)定電位器7的設(shè)定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器3的輸出電壓作為負值信號在速度控制單元6內(nèi)與正值的設(shè)定轉(zhuǎn)速電壓信號相互抵消。速度控制單元6輸往執(zhí)行機構(gòu)1的控制電壓信號使執(zhí)行機構(gòu)的輸出軸靜止不動，柴油機供油量固定，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

假設(shè)柴油機負荷突然增加，負荷傳感器5的輸出電壓首先發(fā)生變化，此后轉(zhuǎn)速傳感器的輸出電壓也相應(yīng)變化〔數(shù)值降低〕。此兩種降低的脈沖信號在速度控制單元6內(nèi)與設(shè)定轉(zhuǎn)速〔電壓〕比較，輸出正值電壓信號，在執(zhí)行機構(gòu)中使其輸出軸向加油方向轉(zhuǎn)動，增加柴油機的循環(huán)供油量。

反之，假設(shè)柴油機負荷降低，轉(zhuǎn)速升高，那么傳感器的負值信號數(shù)值大于轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓的正值信號數(shù)值，控制單元輸出負值信號，執(zhí)行機構(gòu)輸出軸向減油方向轉(zhuǎn)動，降低柴油機的循環(huán)供油量。第五十二頁，共61頁。三、典型電子調(diào)速器簡介

Woodwase12301型電子調(diào)速器是一種使用廣泛的電子調(diào)速器，它屬于電－液調(diào)速器，其測速傳感器采用磁電式，控制單元采用2301型電子控制器，執(zhí)行機構(gòu)采用EG3P液壓執(zhí)行器。它有單純調(diào)頻型〔單脈沖〕和調(diào)頻調(diào)載型〔雙脈沖〕兩種。前者用于單機運行，其瞬時調(diào)速率1一般在5～7％，穩(wěn)定時間Ts在3～5s范圍內(nèi)；后者用于并聯(lián)運行機組，其瞬時調(diào)速率1一般不大于2％，穩(wěn)定時間Ts不大于1s。

第五十三頁，共61頁。單元五調(diào)速器的故障與管理一、調(diào)速器的常見故障當柴油機在工作中，轉(zhuǎn)速變化出現(xiàn)異常時，通常應(yīng)考慮以下三方面的因素：柴油機工作性能惡化；調(diào)速器某些輔助設(shè)備失常；調(diào)速器本身失常。因此，應(yīng)首先進行以下檢查：〔1〕柴油機的負荷是否超出了的標定負荷；〔2〕各缸負荷是否嚴重不均，是否正常發(fā)火，噴油器是否處于正常工作狀態(tài)；〔3〕調(diào)速器與噴油泵之間的杠桿傳動機構(gòu)是否卡滯或間隙過大而松動；〔4〕調(diào)速器負荷指針的零位與噴油泵的零位是否一致；〔5〕調(diào)速器的設(shè)定機構(gòu)、控制空氣壓力等是否正常。當進行以上檢查并排除之后，如調(diào)速器工作仍然不正常，那么為調(diào)速器自身故障，這些故障通常有：第五十四頁，共61頁。1．柴油機游車或轉(zhuǎn)速振蕩

游車指轉(zhuǎn)速有節(jié)奏地變化，以手動停住調(diào)速器的作用可以消除，但放手后仍會恢復(fù)有節(jié)奏的轉(zhuǎn)速變化。轉(zhuǎn)速振蕩指轉(zhuǎn)速有節(jié)奏變化且幅值較大，手動停住調(diào)速器作用可消除波動，放手后轉(zhuǎn)速不會立即重新波動，但在調(diào)速或負荷變化后波動仍會發(fā)生?？赡艿脑蛴校?/p>

〔1〕調(diào)速器反響系統(tǒng)調(diào)速不當。應(yīng)重新進行穩(wěn)定性調(diào)節(jié)；

〔2〕調(diào)油桿、高壓油泵空動或卡死；

〔3〕調(diào)速器滑油太臟、起泡或油位過低〔油位表不見油位〕；

〔4〕調(diào)速器內(nèi)部故障，如飛重和軸承磨損，滑閥卡死，補償〔阻尼〕弱簧彈性失效等；

〔5〕調(diào)速器與柴油機不匹配。

第五十五頁，共61頁。2．調(diào)速器輸出軸顫抖〔高頻振動〕可能的原因有：

〔1〕調(diào)速器驅(qū)動不穩(wěn)。如傳動齒輪磨損，嚙合不良，凸輪軸傳動機構(gòu)松動，柴油機減振器故障

〔2〕飛重的彈性驅(qū)動機構(gòu)故障；

〔3〕調(diào)速器在安