武理工船舶柴油机课件06调速

2023/4/1chapter6调速1Chapter6调速2023/4/1chapter6调速2Chapter6调速6.1柴油机的调速6.2调速器6.3调速器的故障与管理Chapter6调速本章的重点必要性和类型性能指标机械式和液压式调速器的工作原理和特点柴油机对稳定调速率的要求及调节方法2023/4/1chapter6调速32023/4/1chapter6调速46.1柴油机的调速一、柴油机调速的必要性二、调速器的类型三、超速保护装置四、调速器的性能指标2023/4/1chapter6调速56.1柴油机的调速一、柴油机调速的必要性1．船舶主机的调速船舶主柴油机有自动调速能力。为了防止超速飞车，必须安装调速器。2．船舶发电柴油机的调速必须装设定速调速器，保证负荷变化时柴油机的转速基本不变。2023/4/1chapter6调速66.1柴油机的调速二、调速器的类型1．按调速范围分类（1）极限调速器（限速器）： 仅用于主机，目前已很少单独使用（2）定速（单制）调速器 应用于发电柴油机（3）双制式调速器： 对低速性能要求高或带有离合器的中小型船用主机。（4）全制式调速器： 广泛用于船舶主机及柴油机发电机组2．按执行机构分类（1）机械式（直接作用式）调速器（2）液压（间接作用式）调速器（3）电子调速器2023/4/1chapter6调速76.1柴油机的调速三、超速保护装置是一种运转安全装置，与调速器不同它只能限制柴油机转速，本身无调速特性在柴油机正常运转范围内不起作用由转速监测器、伺服机构和停车机构等组成2023/4/1chapter6调速86.1柴油机的调速四、调速器的性能指标动态指标静态指标稳定调速率δ2(≯10%,≯5%)转速波动率Φ或转速变化率φ不灵敏度ε瞬时调速率δ1

稳定时间ts

评定调速系统过渡过程的性能指标准确性、速度降2023/4/1chapter6调速96.1柴油机的调速主机的δ2≯10%；交流发电机的δ2≯5%在标定工况时Φ≤(0.25~0.5)%；φ≤(0.5~1)%Nb:ε≤(1.5~2)%；N最低稳定:ε≤(10~13)%发电柴油机的≯10％；（突加50％后再加50％全负荷）≯10％交流发电机ts≯5s2023/4/1chapter6调速10Chapter6调速与操纵6.1柴油机的调速6.2调速器6.3调速器的故障与管理2023/4/1chapter6调速116.2调速器一、机械式调速器二、液压调速器的工作原理三、液压调速器的典型结构四、电子调速器2023/4/1chapter6调速126.2调速器一、机械式调速器原理：特点：刚性连接，δ2必大于零螺钉7可改变预紧力，设定转速。工作能力较小，其灵敏度和精度均较差结构简单，维护方便。多用于中、小型柴油机。2023/4/1chapter6调速136.2调速器一、机械式调速器二、液压调速器的工作原理三、液压调速器的典型结构四、电子调速器2023/4/1chapter6调速146.2调速器二、液压调速器的工作原理1．无反馈液压调速器2．刚性反馈液压调速器3．弹性反馈液压调速器4．双反馈液压调速器2023/4/1chapter6调速15无反馈液压调速器2023/4/1chapter6调速16无反馈液压调速器特点：飞重离心力用来滑阀→重量尺寸↓不能准确而又“适可而止”地改变供油量→调节过程不稳定需要对滑阀作用的反馈机构2023/4/1chapter6调速17刚性反馈液压调速器ABC2023/4/1chapter6调速18刚性反馈液压调速器结构：A不固定，而与伺服活塞3的活塞杆相连特点：A点位置随负荷而变B点不变(稳定时)C点位置也有所变动所以稳定调速率不为零2023/4/1chapter6调速19弹性反馈液压调速器2023/4/1chapter6调速204．双反馈液压调速器刚性反馈：杠杆EGF弹性反馈：(K、S、C)2023/4/1chapter6调速214．双反馈液压调速器特点通过弹性反馈中的节流阀调节稳定性；通过刚性反馈EFG的两臂比例调节稳定调速率。2023/4/1chapter6调速226.2调速器一、机械式调速器二、液压调速器的工作原理

三、液压调速器的典型结构四、电子调速器2023/4/1chapter6调速231．WoodwardUG8表盘式液压调速器1）结构

（1）驱动机构（2）转速感应机构（3）伺服放大机构（4）调节机构（5）恒速（弹性）反馈机构（6）速度降（静速差）机构（7）速度设定机构（8）负荷限制机构（9）液压系统2023/4/1chapter6调速24工作原理：稳定工作：39与8平衡，38封闭27，23不动，12，13固定，在8的设定转速下工作负荷增大：n下降，39<8，38下移，35与C为支点下摆，使36下移，27打开，高压油进23下。23下部面积大而上移，12逆转加油，n上升。12逆转，45左端上移右端以47为中心下移，30下移压缩32滑油31节流，30上移，29被压，35以A为支点转2023/4/1chapter6调速25WoodwardUG8表盘式液压调速器表面上有几个旋钮?各有什么作用?2023/4/1chapter6调速262．WoodwardPGA调速器2023/4/1chapter6调速271、气动式转速设定机械:39+35+28+25+45+41+442023/4/1chapter6调速283．液压调速器的调节1）稳定调速率δ2的调节（1）δ2的作用与要求（2）δ2的调节2）稳定性调节3）速度设定的调节2023/4/1chapter6调速296.2调速器3．液压调速器的调节1）稳定调速率δ2的调节（1）δ2的作用与要求

柴油机的调速特性2023/4/1chapter6调速30δ2的作用与要求两机δ2=0两机间功率的分配可任意随时间而变动，工况是不稳定2023/4/1chapter6调速31δ2的作用与要求两机δ2相等且>0两机的负荷分配与其标定功率成正比，当外负荷变化时，两机负荷同步增减2023/4/1chapter6调速32δ2的作用与要求2023/4/1chapter6调速336.2调速器3．液压调速器的调节1）稳定调速率δ2的调节（1）δ2的作用与要求（2）δ2的调节2）稳定性调节3）速度设定的调节2023/4/1chapter6调速34δ2的调节液压调速器的δ2可通过速度降机构（刚性反馈机构）进行调节；表盘式调速器可通过其正面表盘上的速度降旋钮进行调节杠杆式、PGA型调速器应打开调速器顶盖，旋松速度降凸轮上的锁紧螺钉机械式由本身的特性决定，不能调节。2023/4/1chapter6调速356.2调速器3．液压调速器的调节1）稳定调速率δ2的调节（1）δ2的作用与要求（2）δ2的调节2）稳定性调节3）速度设定的调节2023/4/1chapter6调速366.2调速器2）稳定性调节反馈指针的位置补偿针阀的开度原则：在尽可能小的反馈指针刻度下，保证针阀开度符合相应说明书要求。如UG-8调速器要求1/2～3/4转；PGA调速器要求1/16转～2转。在任何情况下均不得把补偿针阀全部关死。2023/4/1chapter6调速376.2调速器稳定性调节步骤（以UG型为例）（1）调速前的准备

（2）调速器滑油驱气（3）无负荷调整（4）有负荷调整

2023/4/1chapter6调速386.2调速器3．液压调速器的调节1）稳定调速率δ2的调节（1）δ2的作用与要求（2）δ2的调节2）稳定性调节3）速度设定的调节

柴油机的调速特性2023/4/1chapter6调速396.2调速器3）速度设定的调节（以PGA为例）2023/4/1chapter6调速406.2调速器一、机械式调速器二、液压调速器的工作原理三、液压调速器的典型结构四、电子调速器

2023/4/1chapter6调速416.2调速器四、电子调速器分类：全电子调速器：信号感测与执行机构均采用电气方式者电－液或电－气调速器：信号监测采用电子式，而执行机构采用液压或气力式液－电双脉冲调速器：在普通的液压调速器上加装电子式负载信号感测装置特点：不使用机械机构，响应速度快动态与静态精度高；无调速器驱动机构，装置简单，安装方便，便于遥控2023/4/1chapter6调速426.2调速器电子调速器的基本组成1-执行机构；2-柴油机；3-转速传感器4-柴油机负荷；5-负荷传感器；6-速度控制单元；7-转速设定电位器2023/4/1chapter6调速436.2调速器3．典型电子调速器简介2023/4/1chapter6调速44Chapter6调速6.1柴油机的调速6.2调速器6.3调速器的故障与管理2023/4/1chapter6调速456.3调速器的故障与管理一、调速器的常见故障1．柴油机游车或转速振荡（1）调速器反馈系统调速不当。应重新进行稳定性调节；（2）调油杆、高压油泵空动或卡死；（3）调速器滑油太脏、起泡或油位过低（油位表不见油位）；（4）调速器内部故障，如飞重和轴承磨损，滑阀卡死，补偿（阻尼）弱簧弹性失效等；（5）调速器与柴油机不匹配。2023/4/1chapter6调速466.3调速器的故障与管理2．调速器输出轴颤动（高频振动）可能的原因有：（1）调速器驱动不稳。如传动齿轮磨损，啮合不良，凸轮轴传动机构松动，柴油机减振器故障（2）飞重的弹性驱动机构故障；（3）调速器在安装支座上没有均匀固紧。2023/4/1chapter6调速476.3调速器的故障与管理

3．柴油机达不到全速全负荷可能的原因有：（1）喷油泵齿条拉出长度不够或喷油泵齿条拉出长度不够而调速器输出轴已达到最大输出行程（刻度10）。这可能是由于调油杆系卡滞、空动，调速器输出轴与喷油泵供油刻度匹配不当等因素引起；（2）控制空气或扫气空气压力太低或设定转速太低；（3）动力活塞运动受阻；（4）液压系统油压过低或油路阻塞2023/4/1chapter6调速486.3调速器的故障与管理

4．柴油机起动时高压油泵齿条不能及时拉开可能的原因有：（1）调速器中油压低。如齿轮泵磨损，齿轮泵单向阀漏泄；（2）起动转速太低；（3）升压伺服器（在起动时刻使用起动空气迅速增加调速器内滑油压力的选用设备）动作不佳；（4）某种断油机构（如停车螺帽等）调整不当；（5）转速设定值或扫气压力燃油限制器（在起动时由扫气压力限定调速器输出轴转角的一种辅助装置）设定值太低。2023/4/1chapter6调速496.3调速器的故障与管理二、调速器的维护管理1．正确的选择调速器滑油2．防止调速器滑油高温(60～93℃)3．防止滑油污染，保证滑油清洁(每半年换油)4．调速器内部油道驱气5．检查并保证调速器滑油液位的正常高度2023/4/1chapter6调速5079.用于限制柴油机转速不超过某规定值而在此定值之下不起调节作用的调速器称为：

A.极限调速器B.定速调速器C.全制式调速器D.双制式调速器80.某船用发电柴油机组运转中油门一定稳定工作，若船舶耗电量增加，则该机组的运转工况变化是：

A.转速自动降低稳定工作

B.增大循环供油量后转速稍有下降稳定工作

C.增大循环供油量后转速稍有上升稳定工作

D.转速自动降低至停车81.船舶柴油机主机采用的调速器通常有：I．杆式液压调速器II．表盘式液压调速器III．极限式调速器IV．单制调速器V．全制调速器VI．双制调速器

A.I+II+III+V+VIB.I+II+III+IV+VIC.I+II+IV+V+VID.II+III+IV+V+VI82.下述调速器性能指标中表征其静态性能的有：I．稳定调速率II．稳定时间III．不灵敏度IV．转速变化率V．瞬时调速率VI．转速波动率

A.I+II+III+VB.I+III+IV+VIC.I+II+V+VID.II+IV+V+VI2023/4/1chapter6调速5183.使用表盘式液压调速器的两台发电柴油机并联运行负荷始终不能均匀分配，应该调整的部件是：

A.调速旋钮B.补偿针阀开度C.伺服马达D.速度降旋钮84.下列说法正确的是：

A.评定调速器动态特性指标之一是稳定调速率

B.根据我国有关规定，船用发电柴油机的稳定调速率不超过10%

C.根据我国有关规定，船用主机的稳定调速率不超过10%

D.根据我国有关规定，船用发电柴油机当突卸全负荷后，瞬时调速率不超过5%85.UG-8型液压调速器是一种具有双反馈的液压调速器，其双反馈的作用是：I．用刚性反馈控制瞬时调速率II．用刚性反馈控制稳定调速率II