一起动装置PPT课件

1、第九章 起动、换向和操纵系统,起动 换向（进出港、靠离码头、傍船等） 操纵：起动、换向、停车、定速、变速、超速、限速、超负荷、限制负荷、正车、倒车等。 船舶主机操纵的发展方向： 自动化、遥控化、智能化。 PSC（Port State Control港口国监控）, 牛牛文库文档分享,各港口国政府严格和广泛的采取措施，对抵港外轮实施PSC，这就对轮机员提出严格的要求，应确保主机、副机等设备状态良好。 不好船舶因被发现主、副机存在重大缺陷而受到警告、限制解决或被滞留，船舶因此不仅承担船期损失和高昂的修理费用，还会使船舶、船公司、船旗国船级社被列入“黑名单”而导致名誉损失。 所以掌握各种主机的起动、换

2、向及操纵机构的性能并能排除故障，对轮机安全管理是至关重要的。, 牛牛文库文档分享,91 起动装置,一、概述 为了使静止的柴油机开始运转工作，必须借助足够的外力矩，驱动曲轴以一定转速旋转，从而使配气系统、燃油系统等进入工作状态，完成进气、压缩、喷油等过程，为柴油机发火燃烧创造条件，使其进入独立工作状态，这项任务由起动系统来完成。 为了使柴油机起动可靠，要求起动系统给柴油机足够的功率，确保起动所需要的转速。, 牛牛文库文档分享,起动转速（发火转速nI）：起动柴油机所需最低转速，它是衡量柴油机起动性能的重要标志。 为什么要求有一定的起动转速呢？ 这是因为转速高，一方面使压缩过程进行得较快，能减少活塞

3、与气缸之间的漏气损失和向气缸散热损失，压缩终点的温度和压力就高；另一方面使高压喷油泵漏油减少，保证较高的喷油压力，获得良好雾化状态。因此，转速高有利于柴油机发火工作。 起动转速与柴油机的气缸尺寸（相对散热面）、燃烧室形状、压缩比大小、机体温度、环境温度、燃油性质、零部件的磨损以及调整状态有关。, 牛牛文库文档分享,一般柴油机起动转速为30150r/min。 各型式柴油机的起动转速大致如下大型低速柴油机2530r/min（3050 r/min ） 中速柴油机 6070 r/min 高速柴油机80150r/min（60250 r/min） 当环境温度在0以上时，中、高速直接喷射式柴油机的起动转速为

4、60100r/min，而球型燃烧室和涡流室、预燃室柴油机，起动转速为100250r/min。如温度低于0时，还要采取某种改善起动的措施（暖缸）。, 牛牛文库文档分享,起动方式,1、借助于加在曲轴的外力矩使曲轴转动起来，如人力手摇起动、电力起动及气动马达起动等； 2、借助于加在活塞上的外力推动活塞运动使曲轴转动起来，如压缩空气起动。 电力起动不能对柴油机进行长期拖动（一般连续可起动三次，每次不能超过15s），否则有损蓄电池寿命。因此在气温很低时，要对蓄电池适当采取保温措施。 近年来正在大力研究新型的蓄电池，例如碱性的镉镍蓄电池，它具有很长的使用寿命，在很大温度范围内（-55+75）能有效地工作。

5、但成本高、内阻大、工作电压较低。, 牛牛文库文档分享,4105柴油机单线制电气系统,1-蓄电池；2-起动电机；3-电磁开关；4-吸动线圈；5-保持线圈；6-接盘；7-触头；8-拨叉；9-起动按钮；10-电热指示器；11-电加热按钮；12-电热塞；13-电流表；14-继电调节器；15-直流发电机；16-飞轮齿圈, 牛牛文库文档分享,起动时，按下9，电流从蓄电池的正极流经9、起动机电磁开关的吸动线圈4和保持线圈5。其中吸动线圈较粗，并与电机绕组串联而接地形成回路（此时因电流有限，电机不能产生转动或产生缓慢转动）；保持线圈较细，直接与地形成回路。两线圈对电磁铁芯产生同向的吸力，电磁铁芯在吸力的作用下

6、，克服其复位弹簧的力向左移动。, 牛牛文库文档分享,一方面通过拨叉8和离合机构使起动电机小齿轮与16相啮合，另一方面向左推动接盘6（克服接盘装置的弹簧力）闭合两个触头7，于是很大的电流经很粗的动力线、接盘、触头、电机绕组至“地”与电池形成回路，使电机产生最大的扭矩转动。带动柴油机转动。 起动后，松开9，电磁铁芯和接盘在弹簧力下复位。,接地,发电机主要是 对蓄电池充电, 牛牛文库文档分享,4105柴油机双线制电气线路,采用双线制的主要目的是防止产生对机体的电腐蚀。, 牛牛文库文档分享,二、压缩空气起动系统,压缩空气起动就是将具有一定压力（2.53.0MPa）的压缩空气，按柴油机的发火顺序在膨胀行

7、程时引入气缸，代替燃气推动活塞，使柴油机达到起动转速，完成自行发火。 优点：起动能量大，起动迅速可靠，在倒顺车运转时还可以利用压缩空气来刹车和帮助操纵。,船用低速柴油机使用的空气压力一般为2.53.0MPa，中、高速柴油机一般为 710MPa（舰艇用柴油机可高达1520MPa），进入气缸空气压力一般不高于 最大爆发压力，以免吹损气缸盖的密封垫。在空气压力较高的情况下，系统中 设减压阀。, 牛牛文库文档分享,1、起动装置简介,气压控制式起动系统简图,空气瓶,出气阀,操纵杆,截止阀,起动控制阀,空气分配器,气缸起动阀,主起动阀, 牛牛文库文档分享,单向阀式空气起动系统简图 1-气缸起动阀（单向阀）

8、；2-空气分配器； 3-手柄；4-控制阀；5-出气阀；6-空气瓶, 牛牛文库文档分享,2、对压缩空气起动系统的要求,1）压缩空气必须具有足够压力和一定的储量。 钢质海船入级与建造规范要求：主机起动用的空气瓶至少2个，空气瓶的总容量在不补充空气的情况下，对每台可换向的主机能从冷机连续起动不少于12次，试验时应正倒车交替进行；对每台不能换向的主机能连续起动不少于6次。如主机多于两台，空气瓶的容量可适当减少。 2）压缩空气进入气缸要有一定的正时要求。 要有一定的供气正时（膨胀行程进入）并有一定的延续供气时间。合适的起动正时既应以最有利于起动又节省空气耗量为主要依据。, 牛牛文库文档分享,延续供气时间

9、？ （1）气缸起动阀不是瞬时开大的，在开启初期由于开度极小对空气起到节流作用，压缩空气并未真正进入气缸；（2）保证柴油机可靠的起动。 3）柴油机必须保证最少的起动气缸数目。 对船舶主机而言，必须保证曲轴在任何位置时都能起动，即柴油机的曲轴在任何位置时至少有1个气缸处于起动位置（膨胀冲程）。 二冲程柴油机：气缸数不少于4个。（360/100 ） 四冲程柴油机：气缸数不少于6个。（720 /140 ） 4）要求系统装设必须的起动辅助装置。包括低温预热设备、预供油泵等。为了迅速起动，在起动前向柴油机预供润滑油和燃油，以减少起动的磨损和容易着火运转。, 牛牛文库文档分享,三、压缩空气起动装置的主要设备

10、,1、起动空气瓶 1-瓶体； 2-充气阀； 3-压力表阀；4-压力表； 5-安全阀； 6-出气阀；7-瓶头； 8-排水阀； 9-排水管, 牛牛文库文档分享,2、起动控制阀 起动控制阀装于操纵箱中，其作用是控制主起动阀，使柴油机进行起动和结束起动的操作。 自开式起动控制阀简图 1-螺盖；2-弹簧； 3-操纵阀；4-钢阀；5-活塞；6-阀体；7-阀杆； 8-帽盖；9-顶杆 在阀体两侧有通道A和B， 分别与空气瓶管路和主起动 阀活塞顶部相通。阀体中装钢阀 ，钢阀中孔内装有操纵阀，操纵 阀受弹簧作用压紧在钢阀上， 操纵阀与钢阀及钢阀与钢阀座 之间都以锥面相配，并经研磨。, 牛牛文库文档分享,操纵阀3起

11、控制阀开启的作用，钢阀4起控制A、B是否接通的作用。 起动时，操纵机构通过顶杆将操纵阀压开，压缩空气由通道A经操纵阀、操纵阀与钢阀间通道到达空间P,压缩空气作用在装于钢阀上部的活塞上，于是将钢阀压开，使A、B相通，使高压空气通向主起动阀。 起动完毕后放松顶杆9，操纵阀3关闭，P腔压缩空气经通道C通大气。钢阀4关闭后，B通道经阀体侧面小孔F与大气相通。, 牛牛文库文档分享,二位三通式起动控制阀简图 1-螺盖；2-弹簧；3-阀；4-阀体 A来自于空气瓶 B去主起动阀 C通大气, 牛牛文库文档分享,3、主起动阀,它是一种迅速启闭的截止阀。 位于空气瓶与起动空气管之间，用来启闭空气瓶至空气分配器和气缸

12、起动阀间的主起动空气通路。 在空气瓶打开的情况下，它既能满足起动所需的压缩空气量，又能使通气迅速可靠，并减少压缩空气的节流损失。 在起动完毕后它还能随时切断压缩空气并使残存在起动系统中的高压空气泄入大气。 主起动阀的结构型式可分为均衡式和非均衡式两种。, 牛牛文库文档分享,均衡式主起动阀,阀的开启是依靠来自起动控制阀的压缩空气作用在启阀活塞5上来实现的。阀的关闭是依靠弹簧的作用力。,螺盖,阀体,阀,螺簧,活塞, 牛牛文库文档分享,非均衡式（背压起动式）主起动阀,阀的开启是依靠释放控制缸内的空气来实现的。 来自空气瓶的压缩空气通过小孔B进入C室。阀2在弹簧3的压力和C室的空气的作用下，紧紧压在阀

13、壳1上。 当操纵盘位于起动位置时，控制阀7被压下而开启，此时C室的空气经过孔A放至大气中，阀2上的空气压力急减（因孔B小来不及补充）。这样，由于D室内作用在阀2环形凸肩上的空气压力克服弹簧3的压力，阀2就自动升起，于是压缩空气经F进入空气分配器和气缸起动阀等候。,阀壳,阀,弹簧,弹簧壳,弹簧,控制阀座,控制阀,衬套,盖板,来自空气瓶, 牛牛文库文档分享,当操纵盘转至正常运转时，阀7在弹簧5的作用下关闭。 压缩空气重新充满C室，将阀2关闭，这时起动空气管路和F室内的压缩空气从阀2杆身上的槽G和孔E通向大气（在阀2抬起时槽G下部被衬套封闭）。,控制阀,控制阀座,弹簧,弹簧壳,弹簧,阀,阀壳,衬套,

14、盖板, 牛牛文库文档分享,4、 空气分配器,作用：按照柴油机的发火顺序，依要求的起动正时将控制空气分配到相应的气缸起动阀将它们逐个打开，使压缩空气进入气缸起动柴油机。 分类：按结构形式不同分为回转式和柱塞式两种。, 牛牛文库文档分享,回转式（盘式）空气分配器,回转式（盘式）空气分配器装有一个带长圆孔（以保证一定的供气时间）的分配盘1，它由分配器轴3（由凸轮轴带动）带动回转。 在分配器体周向上有若干个孔（与分配体内轴向孔相通，一般与气缸数相同），按照各缸发火顺序用管路分别接至相应的气缸起动阀。,长孔,轴向孔, 牛牛文库文档分享,起动时，由空气总管来的压缩空气将分配盘压在分配器体上，当分配盘上的长

15、圆孔和分配器体上的某一轴向孔相通时，压缩空气就通向相应的气缸起动阀。 随着分配盘的转动，该缸将停止进气，这时分配器盘上的沟槽将该缸的起动管路与大气相通，保证起动阀关闭。接着分配盘的上长圆孔又与分配器体上的另一缸的轴向孔对上，向相应的气缸起动阀供气。 柴油机起动后切断压缩空气的供给，于是分配盘对分配器体压力消失。,轴向孔, 牛牛文库文档分享,一般分配盘在装配时与分配器体接触面间留有一定间隙或设有弹簧装置，在停止压缩空气供给时，使分配盘不与分配器体接触，以减少磨损。 通常分配盘与传动轴用螺帽或花键方式联接。 检查起动空气正时时，先盘车使柴油机第一缸转到说明书所规定的起动空气进入的曲轴转角，然后打开

16、分配器盖，此时分配盘上的长圆孔边缘（旋转方向上的）应与通往第一缸起动阀的孔相切（即开始向第一缸供气），否则改变分配盘与分配器体的相对位置。, 牛牛文库文档分享,柱塞式空气分配器,柱塞式空气分配器每个分配阀的结构型式有单气路控制和双气路控制两种。 柱塞式空气分配器应用在气压控制式起动系统中，单气路控制的分配阀与单气路控制的气缸起动阀相配，如图（a）所示；双气路控制的分配阀与双气路控制的气缸起动阀相配，如图（b）所示。 柱塞的位置都由凸轮控制。, 牛牛文库文档分享,a）单气路控制式 1-气缸起动阀； 2-分配阀柱塞； 3-活塞；4-阀体； 5-起动凸轮,通 大 气, 牛牛文库文档分享,b）双气路控

17、制式 1-气缸起动阀； 2-分配阀柱塞； 3-活塞；4-阀体； 5-起动凸轮, 牛牛文库文档分享,圆列式空气分配器及气路连接简图 1-气缸起动阀； 2-与气缸起动阀相连管的道；3-圆列式空气分配器； 4-分配器凸轮；5-分配阀； 6-顶杆, 牛牛文库文档分享,当分配器工作时，压缩空气进入各分配阀5的后端空间A，克服弹簧张力而将分配阀压在起动凸轮的表面上。如图位置，此时压缩空气可进入该分配阀B腔，于是压缩空气通过与B相连的管路进入相应的气缸起动阀，并开启起动阀，使等候在起动阀处的起动压缩空气进入气缸。当起动凸轮4转到圆弧面与分配阀的顶杆6接触时，分配阀所处的位置B腔与C腔相通（即通大气)，则起动

18、阀关闭。, 牛牛文库文档分享,5、气缸起动阀,单向阀式气缸起动阀 1-阀体； 2-阀； 3-弹簧, 牛牛文库文档分享,单气路控制的起动阀 1-气缸起动阀；2-分配阀柱塞； 3-活塞；4-阀体；5-起动凸轮, 牛牛文库文档分享,双气路起动阀,1-阀盘；2-阀；3-阀体；4-弹簧；5-分级活塞 设置分级活塞5的作用： 使气缸起动阀启闭迅速 又不产生严重冲击，减少阀面磨损； 能正确控制阀打开和关闭的时间， 降低起动空气的耗量； 起动空气压力很低时，柴油机 亦可在任意位置起动。, 牛牛文库文档分享,由空气分配器来的压缩空气通过A进入活塞的上部空间T，B管的压缩空气通过分配器泄至大气。P腔与M腔仍由平衡

19、孔L相通。 当分级活塞5上的空气压力大于阀盘1上的空气压力（来自气缸方向）和弹簧力总和之后，将起动阀打开。, 牛牛文库文档分享,当活塞下行一定距离时，斜槽S将T和P沟通，P和M截死，于是压缩空气作用在分级活塞上的面积增大，迅速将阀打开至全行程，等候在阀盘上部空间的起动空气进入气缸。 当空气分配阀顶杆进入凸轮顶圆时，P、T空间的空气迅速经A管到空气分配阀至大气，压力迅速下降。, 牛牛文库文档分享,另一方面，控制空气又由B管进入M腔，关闭行程迅速开始。 当关闭到一定行程后，控制空气仅能进入U腔，作用力减小，使阀关闭速度减慢。被封闭在环形空间P内的压缩空气起到缓冲作用。这样减小了阀盘和阀座的冲击力。

20、, 牛牛文库文档分享,关闭后，B管仍有控制空气压力作用，该作用直至空气分配器按起动凸轮规律，到下次起动阀打开为止。 留在环形空间P和M的压力空气，在下次再次开启的瞬间通过孔L完全平衡，这时只有弹簧作用的关闭力。 当B管受空气分配阀作用而释放压力时，P和M内的压力也同时被释放。, 牛牛文库文档分享,四、压缩空气起动系统常见故障分析,1、柴油机不能起动 当起动手柄或手轮推至起动位置时，如果柴油机没有转动，其主要原因在起动系统。可能的原因有以下几个方面： （1）盘车机未脱开，起动控制空气处于关闭状态。 （2）空气瓶出口阀或主截止阀未开足。 （3）起动空气压力不足。 （4）起动空气管系脏污，空气流量不

21、足。 （5）起动系统中的有关阀件，如主起动阀、起动控制阀、空气分配器、气缸起动阀等卡死、磨损、漏气。, 牛牛文库文档分享,2、起动时曲轴转动但达不到发火所需转速 可能的原因和解决办法如下： （1）起动空气压力太低，应予以补充。 （2）柴油机暖缸不足，滑油粘度太大，应予以暖缸。 （3）起动操纵过快，应重新起动。 （4）个别气缸起动阀或空气分配器咬死或动作不灵活，应检查、拆卸清洗。 3、某一段起动空气管发热 通常是该气缸起动阀漏泄所致。应检修漏气的起动阀。（燃气倒冲）, 牛牛文库文档分享,再见！, 牛牛文库文档分享,91 起动装置,一、概述 为了使静止的柴油机开始运转工作，必须借助足够的外力矩，驱

22、动曲轴以一定转速旋转，从而使配气系统、燃油系统等进入工作状态，完成进气、压缩、喷油等过程，为柴油机发火燃烧创造条件，使其进入独立工作状态，这项任务由起动系统来完成。 为了使柴油机起动可靠，要求起动系统给柴油机足够的功率，确保起动所需要的转速。, 牛牛文库文档分享,起动转速（发火转速nI）：起动柴油机所需最低转速，它是衡量柴油机起动性能的重要标志。 为什么要求有一定的起动转速呢？ 这是因为转速高，一方面使压缩过程进行得较快，能减少活塞与气缸之间的漏气损失和向气缸散热损失，压缩终点的温度和压力就高；另一方面使高压喷油泵漏油减少，保证较高的喷油压力，获得良好雾化状态。因此，转速高有利于柴油机发火工作。 起动转速与柴油机的气缸尺寸（相对散热面）、燃烧室形状、压缩比大小、机体温度、环境温度、燃油性质、零部件的磨损以及调整状态有关。, 牛牛文库文档分享,起动方式,1、借助于加在曲轴的外力矩使曲轴转动起来，如人力手摇起动、电力起动及气动马达起动等； 2、借助于加在活塞上的外力推动活塞运动使曲轴转动起来，如压缩空气起动。 电力起动不能对柴油机进行长期拖动（一般连续可起动三次，每次不能超过15s），否则有损蓄电池寿命。因此在气温很低时，要对蓄电池适当采取保温措施。 近年来正在大力研究新型的蓄电池，例如碱性的镉镍蓄电池，它具有很长的使用寿命，在很大温度范围内（-55+75