6300可逆轉柴油機操縱系統故障分析及工作建議

朱志紅

摘 要：本文簡要介紹了6300可逆轉柴油機機型，結合工作實踐，分析了該系統的故障原因，從使用管理部門的角度對該機型提出了維修建議，并就改進措施進行了探討。

關鍵詞：6300 可逆轉 柴油機 操縱 氣動遙控 故障 維修

6300型柴油機因結構緊湊、性能穩定和使用維護方便等優點廣泛應用于內河及沿海航區各種船舶的主機、副機和陸用發電設備。某航標處唯一一條可用于航標起吊作業的400噸級中型航標船，主機采用廣州柴油機廠（下簡稱“廣柴”）1984年12月生產的6300ZC型柴油機。2015年以來，該船主機操縱系統故障不斷，經常出現不能換向和換向不到位的情況，在靠離泊、航標作業、防臺應急、海上避碰等情形下存在嚴重的安全隱患。經過近2年的反復維修，該問題終得以解決，在此過程中也積累了不少經驗教訓。

1.機型簡介

廣柴6300可逆轉柴油機以是否增壓和正車時飛輪端視曲軸旋轉方向分左機（順時針）6300ZC、6300C和右機（逆時針）6300ZC-1、6300C-1共4款機型。該機型可由主機直接驅動螺旋槳，由換向機構、連鎖機構和操縱機構組成氣動遙控操縱系統（見圖1），其工作原理如下。

當操縱盤2處于“順車/倒車”位時，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，經減壓閥48調定的壓縮空氣（壓力1.2MPa），經換向閥12進入順車18/倒車19換向油缸，將缸內的液壓油壓入換向控制器25，迫使旋轉活塞13逆時針/順時針旋轉，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另一面的換向閥12泄出。通過與旋轉活塞13同軸的主動齒輪22驅動小齒輪21帶動偏心軸39調整進28/排27氣搖臂，形成新的起動定時，并通過立軸下搖臂52撥凸輪軸36作軸向移動，使空氣分配器58作相應調整，以適應新的起動定時，達到使曲軸逆轉的目的，從而實現螺旋槳換向。

2.故障現象及原因分析

2.1故障現象

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漏油跡象，倒車時換向油缸溢流閥處有液壓油隨壓縮空氣一起泄出。剛開始是一個月偶爾出現一兩次，后來情況愈發嚴重，每作業1-2個燈浮標或是靠碼頭前就需將泄露的液壓油裝回倒車換向油缸，以防主機無法換向。

2.1.2倒車換向遲滯和無法換向、起動

駕駛臺操控換向有時比較緩慢，剛開始是多拉幾下車鐘，主機還可完成換向，后來必須要由機旁手動操作換向。當機旁操縱仍無法換向時，主機就會出現無法換向、起動的問題。

2.2原因分析

2.2.1倒車換向油缸漏油的原因

一方面是因為換向控制器的旋轉活塞與油缸體之間嚴重磨損導致系統密封性不良所致，見圖2。另一方面是由于航標現場作業需要頻繁對主機進行順/倒車操作，使驅動換向閥搖臂復位的偏心軸出現不均勻磨損，即偏心軸在朝順時針方向磨損多于逆時針方向，導致在倒車操作時，由于偏心軸在兩個方向上厚度不均勻，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，導致壓縮空氣的持續作用使液壓油溢出。

2.2.2倒車換向遲滯和無法換向、起動的原因

經檢修調試，該船主機操縱系統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，導致撥桿無法按設計行程移動，致使與滑閥聯動的主機凸輪軸無法順利完成行程，見圖3；

② 因偏心軸磨損不均勻導致換向閥搖臂不能回中；

③ 換向控制器油缸壁磨損；

④ 換向閥、繼動閥、連續起動閥、多通閥等部件臟堵，密封件老化等導致壓縮空氣氣路不暢；

⑤ 飛錘閥老化嚴重，無法順利實現在主機轉速低于80rpm時允許換向、高于100rpm時結束起動的作用；

⑥ 進氣搖臂軸中心線偏移較大，造成轉動不靈；

⑦ 換向機構各部件間隙過多或過緊；

⑧ 減壓閥調整進氣壓力不當。

3.維修建議

該船2015年偶爾出現幾次換向油缸漏油和換向不及時的故障，某航標處即委托當地造船廠檢修，但因該機型已停產、部分零配件難以找到、船廠缺乏此機型維修的技術實力、無相關設備的調試檢驗平臺等因素，自2016年以來一直未能對其進行修復。因為維修人員的不專業，始終找不到解決故障的方法，對主機各系統進行隨意拆檢，導致進廠前僅操縱系統有故障的主機越修越亂，出廠后毛病越來越多，隔三差五就需應急搶修。對此，2017年6月份以來，某航標處直接聯系主機生產廠家廣柴，將相關設備送到廠家研磨檢修，上車床校正，上平臺測試，在其配件庫中尋找庫存件，按設計圖紙重新鑄模定做配件等方式，對該主機操縱系統進行全面檢修、調試，僅修復換向控制器旋轉活塞與缸壁間的磨痕就花費了2個月時間。在經過廣柴專業、全面的檢修后，該船主機煥然一新，結束了長達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將修船經驗小結如下，供同行參考。

3.1工欲善其事，必先利其器

對于這種故障多發、配件難找的老舊機型，最好請生產廠家（或其特約經銷商）來檢修，一是廠家有配件庫存、設計圖紙、生產車間和檢測平臺等，技術實力強，維修質量有保證，二是廠家對機型工作原理了如指掌，對故障原因見微知著，可避免走彎路、錯路。

3.2加強維修質量控制

該船在2016年維修過程中，維修方將原裝的左機型換向控制器拆走后與一臺右機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。結果得不償失，因為組裝的換向控制器蝸殼軸與活塞軸同心度不匹配，加劇相關部件的磨損，致使新換不到一年的空氣分配器滑閥軸上的撥桿行槽磨損，最終導致船舶作業過程中主機意外停車，全船失去動力。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。船方要加強修船質量監督，對各部件拆裝要做好標記，對配件質量要加強檢查，嚴格把關拆裝流程和維修工藝。

3.3加強日常維護管理

（1）經常檢查換向油缸油位及換向構件動作的準確性，對各運動部件加強潤滑，及時對漏油、漏氣等早期故障進行修復，避免連鎖反應影響聯動機構。

（2）及時對壓縮空氣瓶放殘，對各閥件進行清潔、疏通，檢查更換相關密封件，保持氣路暢通、密封良好。

（3）定期測量換向機構各部件間隙，適當調整至說明書規定范圍。

4.改進措施

目前靠主機逆轉來實現螺旋槳換向的機型已較少，如果經費充足、用船需求大、短期內無它船可替代，可考慮對主機進行技術改造，一種是加裝離合器，一種是換新主機，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、作業安全風險。

5.結語

據統計，6300可逆轉柴油機在公務船上仍長期服役，廣東海事局現役4艘30米級海巡船、南海航海保障系統現役6艘中型航標船中有3艘，主機均采用該機型。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，需加強對該機型的維護保養和故障處理，不斷提升船舶管用養修水平。

參考文獻：

[1]廣州柴油機廠.6300型柴油機使用說明書，2004年版.endprint