謝建軍
摘 要:電機(jī)渦輪增壓器在航行過程中的重要性不言而喻,但是由于渦輪端采用蝸殼式結(jié)構(gòu),其日常維護(hù)保養(yǎng)簡單,而一旦由于長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或使用劣質(zhì)燃油會(huì)使得蝸殼積碳嚴(yán)重,就容易造成透平喘振和渦輪卡阻不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如何正確拆解,清洗,重新安裝好輪機(jī),是作為一個(gè)優(yōu)秀輪機(jī)人員的必修課。
關(guān)鍵詞:電機(jī)渦輪增壓器 拆解 清洗 安裝
1.引言
由日本石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社(Ishikawajima Harima Heavy Industries Co.,Ltd.IHI)制造的電機(jī)渦輪增壓器,其結(jié)構(gòu)簡單、材質(zhì)輕、增壓效果好,負(fù)荷大范圍波動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)簡單。但其渦輪端采用蝸殼式結(jié)構(gòu),電機(jī)長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或使用劣質(zhì)燃油會(huì)使得蝸殼積碳嚴(yán)重,造成透平喘振和渦輪卡阻不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。某類型大型礦砂船發(fā)電機(jī)使用RH183增壓器由于機(jī)動(dòng)航行較多電機(jī)長期低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),致使該電機(jī)透平頻繁拆撿(大約1000小時(shí)),有些輪機(jī)人員沒有經(jīng)過專門培訓(xùn)往往拆撿安裝時(shí)出問題,打爛透平造成較大的經(jīng)濟(jì)損失或影響航行安全。該類型增壓器系列:有RH183/183L/203三種型號(hào)。
2.拆解
電機(jī)渦輪增壓器出現(xiàn)問題,首先需要進(jìn)行拆解,拆解過程中要注意以下要點(diǎn)。
(1)關(guān)停預(yù)潤滑油泵,移除透平絕熱保護(hù)層拆后拆掉消音器10001。
(2)拆掉透平蝸殼四個(gè)螺帽4008以及連接排煙管的四個(gè)螺栓,用葫蘆吊緊固定透平,拆掉透平底座三個(gè)螺栓,然后將透平整體移出。用干凈的破布將進(jìn)、出油口及空氣進(jìn)口封住。
(3)拆掉壓氣端外殼3001,注意要平行托出,不要碰到壓氣葉輪,否則容易損壞葉輪(拆之前做好記號(hào))。
(4)拆掉透平蝸殼4001(拆之前做好記號(hào)),同樣蝸殼要平行托出,不會(huì)損傷到廢氣端葉輪。
(5)用專用工具固定好透平軸渦輪端,將螺帽1008(反牙)拆掉,用手拔出葉輪2001。
(6)將密封盤6001做好記號(hào),拆掉螺絲5003后,并用該螺絲將密封盤6001頂出。將密封村套1006拔出放好。
(7)(拆推力軸承)依次將1002、7002、1004、1002做好記號(hào)拿出并依次擺放好。
(8)將透平軸1001平行托出,千萬要注意不要刮到或碰到浮動(dòng)軸承,從而損傷到浮動(dòng)軸承。
(9)將熱防護(hù)罩5005拆掉。
(10)用卡簧鉗拆掉卡簧5002后,將浮動(dòng)軸承7001拿出。
3.清洗、清潔
電機(jī)渦輪增壓器拆解后,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且造工精密,如何清洗、清潔也有一定講究。
(1)將透平軸1001上的密封環(huán)1009用專用工具拆掉,把軸上涂一層防銹油,然后將渦輪浸泡在專用UNITOR除碳劑中,除碳劑剛好浸沒渦輪即可。船上如果沒有除碳劑,可在一容器內(nèi)裝入鍋爐熱水井的水,倒入適量的洗衣粉和金屬清潔劑混合物浸泡,浸泡時(shí)間8小時(shí)以上。(圖2所示)
(2)用同樣的方法將蝸殼4001用除碳劑或洗衣粉+金屬清潔劑浸泡。
(3)葉輪2001用洗衣粉水清洗即可。
(4)將浸泡好的透平軸渦輪和蝸殼上的碳除去,千萬別用榔頭敲擊,以免遭到損壞。清潔干凈后用水沖洗,除掉表面的藥劑。
(5)將透平軸1001密封環(huán)槽清潔干凈,測量環(huán)槽寬度并記錄,更換密封環(huán)1009,千萬要注意每次拆檢必需更換密封環(huán)。將密封村套1006清潔干凈,更換密封環(huán)1010。
(6)將軸承座5001清潔干凈,特別是軸承座放置密封環(huán)1009的密封區(qū)域,一定要小心清潔,以免遭到損傷,破壞密封導(dǎo)致漏油。
(7)浮動(dòng)軸承、推力軸承等所有部件清潔好后將安裝。
4.安裝
清洗好的電機(jī)渦輪增壓器在安裝時(shí)候也要特別小心,稍有不慎就容易導(dǎo)致機(jī)器損壞,因此重新安裝過程中需要考慮以下十點(diǎn)。
(1)軸承座放置浮動(dòng)軸承的區(qū)域涂上滑油,浮動(dòng)軸承7001也涂上滑油并放入軸承座內(nèi)。安裝卡簧時(shí)注意:從廢氣端看該卡簧開口朝左,從壓氣端看卡簧開口朝右??ɑ砂惭b好后浮動(dòng)軸承能輕微滑動(dòng)。
(2)將熱防護(hù)罩5005安裝好,把透平軸上圖滑油,將密封環(huán)1009搭口朝上,從浮動(dòng)軸承7001中間把透平軸1001平行插入。注意千萬別碰到浮動(dòng)軸承。
(3)涂上滑油按記號(hào)依次裝好推力軸承1002、7002、1004、1002,更換密封膠圈5006,按記號(hào)安裝密封盤6001并用螺絲鎖緊(29.4N.M)。注意安裝上述部件時(shí)一定要固定透平軸1001,不要讓它旋轉(zhuǎn)和移動(dòng),以免透平軸上的密封環(huán)的搭口移位。
(4)將密封村套1006插入密封盤6001,并讓密封環(huán)1010搭口朝上。
(5)將葉輪2001裝好,用反牙螺帽鎖緊,鎖緊力矩是127.5N.M。
(6) 測量軸向間隙和徑向間隙并記錄。(圖3所示)
軸向間隙:0.08—0.15mm
徑向間隙:0.45—0.60mm(小于0.80mm)
透平軸環(huán)槽寬度:﹤3.37mm
渦輪與蝸殼間隙:R1+R 3、R2+R4=1.80mm
注:壓氣端葉輪上緊后,透平軸伸出的螺牙大概長15.6mm。
(7)按記號(hào)安裝壓氣端外殼3001(38.2N.M)和廢氣端蝸殼4001(78.5N.M),并用螺絲鎖緊。安裝時(shí)千萬要注意不要碰到壓氣端葉輪2001和透平軸渦輪。
(8)測量透平軸渦輪與蝸殼間的間隙并記錄。
(9)將安裝好的透平整體吊上裝入電機(jī)。
(10)安裝好后開預(yù)潤滑油泵,待試車運(yùn)行。
5.管理要點(diǎn)
由于電機(jī)渦輪增壓器對(duì)于船舶來說非常重要,因此在發(fā)現(xiàn)機(jī)器因長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或使用劣質(zhì)燃油導(dǎo)致蝸殼積碳嚴(yán)重,造成透平喘振和渦輪卡阻不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),需要進(jìn)行拆解清洗時(shí),特別要注意幾個(gè)細(xì)節(jié)。
(1)該類型透平潤滑是使用電機(jī)系統(tǒng)油,對(duì)滑油的潔凈度要求較高,船上一般 采 用電機(jī)使用中溢油分油法(利用電機(jī)滑油溢油柜)和電機(jī)停用中獨(dú)立分油法兩種,一般采取溢油分油法較好能保持電機(jī)在使用中滑油比較干凈且減少濾器的臟污。每三個(gè)月取樣化驗(yàn),根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果更換系統(tǒng)滑油,電機(jī)系統(tǒng)滑油使用2000來小時(shí)可考慮更換。
(2)每次拆檢透平必需更換密封環(huán),可減少透平軸環(huán)槽的磨損;同時(shí),環(huán)槽磨損超過極限,必需考慮更換備件,否則會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果。不動(dòng)的密封環(huán)1009和軸承座5001形成靜密封,和旋轉(zhuǎn)的透平軸1001環(huán)槽形成動(dòng)密封,如果環(huán)槽磨損超過極限形成圓弧,那么密封環(huán)很容易套在環(huán)槽外的圓弧上,和透平軸一起旋轉(zhuǎn),從而將軸承座磨壞;由于摩擦的作用,密封環(huán)也會(huì)和環(huán)槽邊緣有相對(duì)的旋轉(zhuǎn),又加劇透平軸環(huán)槽的磨損。靜密封和動(dòng)密封同時(shí)被破壞,導(dǎo)致大量的滑油泄漏,后燃嚴(yán)重成為爆燃,將軸承損壞。(圖4所示)
(3)消音器10001定期拆掉,用手轉(zhuǎn)動(dòng)壓氣端葉輪看是否旋轉(zhuǎn)平滑、穩(wěn)定;用手上下、左右搖動(dòng)透平軸鎖緊端,看是否有明顯的晃動(dòng)位移,正常情況沒有感覺,如果徑向間隙大于0.80mm,則晃動(dòng)感覺明顯。
(4)單缸排溫不高,排煙總管溫度高,可考慮透平漏少量滑油后燃所致。平時(shí)定期對(duì)排煙管的泄放檢查很關(guān)鍵。
(5)根據(jù)以下的冷卻曲線可知,電機(jī)停車之前必需空轉(zhuǎn)15分鐘以上。這樣可逐漸冷卻密封環(huán)的溫度,減少積碳現(xiàn)象,從而減少密封環(huán)和環(huán)槽的磨損。(圖5所示)
(6)測量軸向間隙、徑向間隙,一定要清潔完畢組裝好后再測量。因?yàn)檫@樣,測量值比較真實(shí)。徑向間隙大于極限,可考慮更換浮動(dòng)軸承7001;軸向間隙大于極限,可考慮跟換推力軸承7002(包括1002、1004)。
(7)運(yùn)轉(zhuǎn)中的電機(jī),平時(shí)要多聽透平聲音,最好能用金屬棒探測聽??;多注意掃氣壓力的變化。按照說明書要求定期清洗壓氣端葉輪。
(8)透平?jīng)_洗,電機(jī)通常運(yùn)行150-200小時(shí)或一周沖洗壓氣端和渦輪端各一次。電機(jī)運(yùn)行在75%以上負(fù)荷時(shí)沖洗壓氣端,電機(jī)在低負(fù)荷時(shí)透平前排溫在300℃-350℃沖洗廢氣端。
6.結(jié)束語
目前航運(yùn)市場雖說持續(xù)低迷,但保持船舶設(shè)備良好的狀態(tài)可以讓船東和租家滿意,能在低迷的市場中掙得一席之地,優(yōu)秀的輪機(jī)人員管理尤為重要。船舶在排放壓載水或機(jī)動(dòng)航行時(shí)均要使用兩臺(tái)發(fā)電機(jī),某臺(tái)發(fā)電機(jī)增壓器沒有提前檢查修理往往造成很被動(dòng)的局面,科學(xué)的管理、正確的拆裝能保證電機(jī)透平良好的運(yùn)行,合理的備件庫存也是相當(dāng)重要的。