龙门吊发动机重载时没力的原因探讨及调整
新沙港集装箱分公司保有十八台轮胎龙门吊。轮胎龙门吊属于场桥~负责堆场的集装箱的装卸作业~并且具有转胎功能~能够到达码头的任何一个重箱堆
起重量为40.5吨~单箱作业。是现代集装箱码头的主力装卸机械。 场进行作业。
龙门吊由一个410千瓦的卡特V8柴油发动机提供动力~带动一个540千伏安的三相交流发电机~为全机提供所需的电源。整机采用安川无级变频矢量控制系统~确保了整机性能的先进和稳定。
在平时的装卸作业中~经常发生发动机没力的故障。具体表现为当起吊重箱时~发动机转速下降~从1500转的额定转速跌到1250转左右~整机的电源电压将下降到超过最低设定值~控制电源跳掉~整机紧急停车。
造成发动机无力~重载转速下跌的原因主要有两个方面:
一、 机械方面:空气滤清器堵塞、柴油滤清器堵塞造成柴油压力下降、柴油
输送管路有漏气现象、柴油管堵塞等是造成发动机没力的主要原因。
发动机的转速是由一套独立的电控闭环稳速系统二、 电气方面:来进行控制。
目的是无论遇到什么样的工况~都必须把发动机的转速控制在1500转~转
速变化越小越好。下图为发动机的图片。
发动机电控闭环稳速系统由2301A控制板、执行器、发动机转速传感器等组成。速度感应器的作用为感应发动机的转速~把速度信号输送到2301A控制板
的输入端和转速表以及超速继电器三个地方。2301A控制板的作用是接收速度感应器送过来的速度信号~经过运算后~输出一个驱动电流~去驱动执行器~由执行器来控制发动机的转速达到控制板的设定转速。而执行器的作用是接收2301A送来的驱动信号~输出一个角度~拖动发动机的油门拉杆运动~使发动机能够不断的调整速度。
对于发动机的速度调整~主要包括3各方面:
一、 速度传感器的调整:速度传感器正确的调整方式是顺时针把传感器拧到
底~顶着飞轮~在慢慢的逆时针往外旋~退出四分之一圈到三分之一圈之间
为合适。离飞轮太近了会被高速运转的飞轮扫坏~并且只要离的太近~传感
器所发出的交流电就会变的太强~送去超速保护继电器那边的时候~会被超
速继电器误认为是超速而发出停车信号导致死火。离飞轮太远了会导致信号
太弱~超速继电器对速度的感应灵敏度会下降~令保护不可靠。下图为安装
在发动机飞轮外壳上的速度传感器。
二、 执行器的调整:主要是调整执行器拉杆的长度~如果调速板的敏度调到
最大都不能有一个比较良好的调速效果的话~就应该尝试把拉杆调短一些。
下图为执行器。
三、 发动机控制板2301A的调整:如下图。
真正具有技术含量的调整就是调速板的调整。如上图所示~1、2号接线柱接24伏直流电源~目的是给2301A供电。7、8号接线柱接的是速度传感器信号~是一个输入端。而9、10号接线柱接的是执行器~是一个输出端。5号接线柱接
的是一个速度控制开关~当外部的速度控制开关打到怠速,断开线路,时~5号接线将没有24伏的电压输入~2301A将输出一个电压很低的驱动电流~将执行器的角度控制在令发动机怠速运行的位置~当速度控制开关打到高速的时候~接通24伏电压~2301A将输出一个额定的转速给执行器~发动机加速运转进入稳定的高速工作状态。如上图所示:
START FUEL LIMIT 旋钮,上排左一,是调整发动机的启动油量限制~当把旋钮顺时针转的时候~发动机启动时拉杆拉动的角度将变大~发动机启动时的速度将变高。逆时针调整的时候减少启动油量。当发动机启动完毕后~本限制终止。转入怠速控制。启动速度控制在1000转/分钟比较理想~太低了不好着车。
LOW IDLE 旋钮,下排中间,的作用就是控制发动机启动后的怠速转速。当顺时针调整的时候~怠速变高~反之则变低。怠速速度控制在750转/分钟最合适。
RATED SPEED ,下排右边,旋钮是控制发动机的额定转速~顺时针调整转速变高~反之则变低。本机的额定转速应该调整在1500转/分钟。
RAMP TIME旋钮,下排左边,是控制发动机由怠速上升到额定速度时的加速时间~也就是加速的斜率。顺时针调整加速时间变短~曲线斜率变大。反向调整则加速时间变长~曲线斜率变小。
ACTUATOR COMPENSATION 旋钮,上排左二,的作用是用来补偿执行器和油门拉杆之间的间隙。当油门拉杆的两边球头磨损较大时~把该旋钮顺时针调整~可以补偿该间隙。
RESET,上排右二,和GAIN,上排右一,这两个旋钮就是真正的去控制发动机稳速能力的关键所在。RESET从字面上理解就是复位、重新设定的意思~实际上的功用是配合GAIN旋钮来调整增益。而GAIN字面意思就是增益~调整该旋钮~可以改变调速板的增益~增益变大~灵敏度变高~反之则灵敏度变低。发动机工作的时候~当有起升或其他动作时~发动机负荷立刻变大~如果油门保持不动~那么发动机的转速必然下跌~这个时候就需要2301A控制板驱动执行器把油门往上拉~保持发动机的转速不下跌。当司机手柄回零后~那么发动机的负荷变小~速度必然往上飙升~这时候就需要执行器把油门往下压~压住转速不往上飚~保持在额定的1500转/分钟。这个调节油门的能力~就是靠RESET和GAIN两个旋钮互相配合去调整的。发动机没力~手柄回零的时候发动机转速又拼命往上串~就要顺时针调节GAIN~令调速板的增益变大~对速度变化的敏感程度变高~输出的反应速度也变快~输出幅度变大。但调整到一定程度~输出幅度过大时发动机的工作变的不稳定~转速起伏比较频繁~这时候就要把GAIN往回调一点~使发动机的速度稳定一些~再把RESET往逆时针方向调整~令发动机的稳定度增加。它们一个调整敏度和幅度~一个调整稳定度~两者配合~利用一定的经验~就能把发动机的工况调整到最佳的程度。
根据这个原理~近段时间已经调好了龙11#、12#、14#、19#、29#、34#等多台的发动机无力故障~有力的确保了码头的生产。