淺談機械泵船舶發動機停車電磁鐵的應用

0 引言

停車電磁鐵主要用于機械泵燃油系統發動機的停機作用，在船舶發動機領域應用地更加廣泛，停車電磁鐵的可靠性對船舶的安全有著至關重要的作用，其失效會造成發動機不能正常停機，影響船舶和船員的安全。所以對于船舶發動機，選擇一款合理可靠耐用的停車電磁鐵，并按要求進行匹配應用和售后維護保養非常重要。本文對停車電磁鐵做深入研究，對停車電磁鐵的選型、應用匹配、安裝調整、售后維護提供指導建議。

1 停車電磁鐵結構、原理及分類

1.1 停車電磁鐵結構

停車電磁鐵主要包括殼體、安裝在殼體內的靜鐵芯和活動鐵芯，靜鐵芯和活動鐵芯同軸設置，靜鐵芯上纏繞吸合線圈和維持線圈，吸合線圈和維持線圈通過導線并聯在直流電源上且導線上連接有線圈管理器，線圈管理器擇一導通吸合線圈支路或維持線圈的支路。活動鐵芯上套設復位彈簧，在吸合線圈和維持線圈均斷電時，復位彈簧帶動活動鐵芯復位。線圈裝配體的兩端設有保護橡皮套，防止灰塵進入線圈起密封作用，活動鐵芯的一端通過萬有節組件、連接螺桿等零件與柴油機噴油泵的停車手柄鉸接，通過控制活動鐵芯的滑動，從而操縱噴油泵停車手柄，實現自動化控制。如圖1是停車電磁鐵的結構示意圖。

1.2 停車電磁鐵工作原理

停車電磁鐵的工作原理是：根據奧斯特實驗結論可知，通電導線的周圍存在磁場，磁場的方向跟電流的方向有關，把導線繞在圓筒上，做成螺線管，也叫線圈，在通電情況下線圈會產生磁場，磁場的方向與電流方向以及繞線方向有關，磁場的強弱與電流強弱、線圈匝數、有無鐵芯有關

。線圈里面加上一根鐵芯，鐵芯就會被磁化，磁場就會增強，這樣就成了一個簡單的電磁鐵。

停車電磁鐵就是根據上述理論，停車電磁鐵工作時，首先線圈管理器給吸合線圈導通大電流，使得靜鐵芯產生非常強的磁力，吸引活動鐵芯朝向靜鐵芯滑動并與靜鐵芯吸合，活動鐵芯帶動停車手柄轉動并實現斷油，活動鐵芯移到一定位置時停車手柄使噴油泵完全斷油。此時，線圈管理器將吸合線圈的供電回路切斷并導通維持線圈的供電回路，維持線圈的電流是小電流，維持線圈產生的磁力僅用于保持靜鐵芯和活動鐵芯的吸合，維持噴油泵斷油狀態，達到柴油機停機目的。

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負載反力特性有多種，如圖2中直線0是不隨鐵芯行程改變的常值負載，如：直動式電磁鐵的重力負載；直線1是反力隨行程的增大而減小的負載，如預壓縮的彈簧負載等。

1.3 停車電磁鐵分類

停車電磁鐵的活動鐵芯和復位彈簧之間由于長時間的往復接觸摩擦，會導致活動鐵芯滑動不順暢，阻力增大，所以建議定期給彈簧和鐵芯之間涂些潤滑脂。另外發動機工作一段時間出現停車電磁鐵無法停車的現象，可以先按照上述電磁鐵按照調整的方法，調整螺桿。

2 停車電磁鐵應用匹配及安裝使用

2.1 停車電磁鐵的應用匹配

a、按下停車按鈕，停車電磁鐵能吸合，但發動機不能熄火，說明螺桿沒有把停車手柄推到停車位置，可松開螺桿的鎖止螺母，把螺桿往伸長方向適當調整，直到發動機能熄火，且保證停車手柄的限位柄和噴油泵的限位螺釘之間有0.5mm-1mm的間隙，再擰緊鎖止螺母。

其中，線圈管理器為單刀雙擲開關，其擇一導通吸合線圈或者維持線圈的供電回路，線圈管理器的活動觸點由活動鐵芯帶動，即活動鐵芯移動到活動鐵芯和靜鐵芯的吸合位置后剛好觸碰到單刀雙擲開關

。吸合線圈用來產生強大磁力將活動鐵芯吸進來，這個線圈的工作電流比較大，而活動鐵芯吸進來之后只要相對較小的磁場就可以使活動鐵芯保持在一定位置，所以設置一個維持線圈，這個線圈工作電流小，消耗小。防止吸合大電流時間太長造成線圈燒壞故障，吸合線圈工作很短時間就通過線圈管理器切換到維持線圈

。

b、停車電磁鐵吸合力和噴油泵停車手柄工作阻力也要按要求匹配，由于停車電磁鐵連續多次工作時，線圈的溫度會上升，線圈的電阻增大，通過線圈的電流減小，導致吸合力減小，所以匹配時，停車電磁鐵的最小吸合力要≥1.2倍的油泵停車手柄工作阻力。噴油泵停車手柄的阻力可通過拉力計進行測量，需要注意的是，對于有多個安裝孔的停車手柄，停車電磁鐵螺桿和停車手柄鉸接孔越靠近停車手柄轉動支點，阻力就越大，必要時需拆除停車手柄的復位彈簧。

c、大多數停車手柄上有好幾個安裝孔，選擇和停車電磁鐵鉸接孔的時候，在考慮停車手柄阻力的同時，還需要考慮螺桿偏轉角度，盡量保證停車電磁鐵的螺桿的最大工作偏轉角度α小于螺桿允許的偏轉角度。

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d、對于停車電磁鐵，由于吸合瞬間電流非常大，所以需要配單獨的繼電器，且繼電器的觸點容量必須大于電磁鐵吸合電流的120%-150%，觸點要有良好的可靠性。

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2.2 停車電磁鐵的安裝調整

大多數情況下，新出廠的發動機電磁鐵都能正常工作，當發生下列情況，可進行適當的調整：

a、停車電磁鐵的行程和噴油泵停車手柄的行程要按要求尺寸匹配，如圖5，停車電磁鐵的工作行程c要在油泵停車手柄初始停車行程d和極限停車行程D之間，需要注意的是當停車電磁鐵到吸合位置時，通過調整螺桿，保證停車手柄的限位柄和噴油泵的限位螺釘之間有0.5mm-1mm的間隙。

b、按下停車按鈕，停車電磁鐵動作，停車手柄推到底后電磁鐵很快又回到初始位置，電磁鐵吸合不住，發動機也不能停機，說明停車手柄到極限位置時，停車電磁鐵還沒有到吸合位置，所以停車電磁鐵無法吸合，這時可松開螺桿的鎖止螺母，把螺桿往縮短方向適當調整，直到發動機能熄火且停車電磁鐵能吸合住，然后再擰緊鎖止螺母。

衛生部門作為民辦非營利性醫療機構的業務主管部門，應在財政部門賦予的財務監管職權范圍內，加強對其財務工作的日常管理，并制定民辦非營利性醫療機構財務管理辦法，規范其財務行為，并進行年度審查。

2.3 停車電磁鐵的售后保養

停車電磁鐵根據通電停車還是斷電停車分為通電電磁鐵和斷電電磁鐵

；通電停車電磁鐵和噴油泵安裝匹配時，停車電磁鐵的初始位置是噴油泵停車手柄處于最大油量位置，當通電時切斷噴油泵油量實現停車。斷電停車電磁鐵和噴油泵安裝匹配時，停車電磁鐵的初始位置是噴油泵停車手柄處于停車位置，斷電時切斷噴油泵油量實現停車。大多數船用發動機用的是通電停車電磁鐵。根據電磁鐵螺桿作用在噴油泵停車手柄上的力是拉力還是推力，分為拉式停車電磁鐵和推式停車電磁鐵；采用拉式電磁鐵還是推式電磁鐵主要根據發動機上電磁鐵的安裝位置決定。圖3和圖4分別是拉式停車電磁鐵和推式停車電磁鐵安裝圖。

e、對于船舶用發動機，由于工作環境腐蝕性很嚴重，所以停車電磁鐵所有部件必須要做防腐蝕工藝處理。

電磁鐵的任務是帶動負載做機械功，所以電磁鐵結構形式的選擇應從反力特性(反力特性是指電磁鐵負載和行程的曲線關系)出發，一個合理的結構形式能使電磁鐵的靜態吸合力特性和反力特性得到良好的配合，這是實現電磁鐵可靠工作、降低動作功率、提高靈敏度、減小動作時間、提高壽命等一系列要求的保證

。

2.4 停車電磁鐵的失效分析

停車電磁鐵在使用過程中經常會發生失效現象，失效的原因通常是因為停車電磁鐵吸合線圈絕緣層破損或者吸合線圈熔斷，吸合線圈絕緣層破損或者吸合線圈熔斷多數是因為使用者操作不當造成，或者是由于噴油泵停車手柄的回彈力太大造成停車電磁鐵工作阻力太大，導致吸合線圈長時間維持大電流狀態，進而導致吸合線圈溫度過高，最終致使絕緣層擊穿或者吸合線圈熔斷，吸合線圈絕緣層破損或者吸合線圈熔斷都會直接導致停車電磁鐵不能發揮作用。如圖6是線圈擊穿的停車電磁鐵。

還有一部分停車電磁鐵失效是因為停車電磁鐵和噴油泵停車手柄匹配不當造成，如：停車電磁鐵的螺桿的工作偏轉角度不能太大，太大就容易卡滯，目前為了降低螺桿卡滯故障率，在螺桿和鐵芯的連接處設計了萬向節裝置，能增大停車電磁鐵螺桿工作時的偏轉角度。

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還如：停車電磁鐵的工作行程和噴油泵停車手柄的行程要按要求尺寸匹配，停車電磁鐵工作行程比停車手柄行程太大時，通電工作時，會造成已經到達油泵的停機位置但是還沒有到達停車電磁鐵的吸合位置，這樣停車電磁鐵是維持不住吸合狀態，所以無法停車；當停車電磁鐵工作行程比停車手柄行程太小時，會導致還沒有達到油泵的停機位置，停車電磁鐵已經達到最大吸合位置，也是沒有發揮出停車電磁鐵的停機功能。

還有一種情況是噴油泵停車手柄一般都帶有復位彈簧，這會大大增加停車電磁鐵工作時的阻力，所以可按圖7，匹配停車電磁鐵的噴油泵都將停車手柄的復位彈簧拆除。

3 停車電磁鐵的應用情況

隨著人們對全球環境問題越來越重視，發動機的排放升級要求越來越嚴格，目前大多數行業已經升級為電控發動機技術路線，這些行業的柴油機對停車電磁鐵的應用已經非常少了，目前東南亞、南亞等國家的船用發動機大多數還是IMO II排放要求，機械泵燃油系統發動機還是主要的技術路線，所以對于這些國家所銷售的船用發動機，停車電磁鐵的應用還是非常廣泛。

4 結語

通過以上對停車電磁鐵結構、工作原理、分類、應用匹配、安裝調整、售后保養、失效分析等方面的介紹，在進行發動機電磁鐵匹配選型或者后期使用遇到問題時，就能根據不同的結構和場景選擇合適的停車電磁鐵并進行匹配和調整。

現有的停車電磁鐵由于技術限制以及投入產出的原因，只能單純從控制吸合線圈通電時間等方面來防止吸合線圈過熱，但是實際使用過程中，由于線圈老化或者鐵芯移動阻力變大等原因，會導致吸合線圈工作時間延長，進一步的會導致吸合線圈熔斷或者擊穿。現有停車電磁鐵的電路結構中無法檢測到上述突發狀況并及時采取有效措施，從而會導致停車電磁鐵失效，操作者無法遠程停車，嚴重時會導致事故發生。隨著技術的逐漸升級和創新，新結構的電磁鐵控制邏輯會越來越先進和智能，能檢測吸合線圈的老化程度工作時間等，并提醒報警，防止停車電磁鐵突然失效影響船舶和船員的安全。

[1]趙凱華. 電磁學[M].北京：高等教育出版社.2018.9.

[2]邱關源.電路[M].北京：高等教育出版社.2006.6.

[3]丁玉紅.一種小型直流電磁鐵的結構設計[J].機電元件，2008，28(4)：34-36.

[4]郭長青. 某船用發動機停車電磁鐵失效分析和結構優化[J].內燃機與動力裝置，2017(2)：75-78.