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浅论造成主机启动空气分配器故障的原因
中远散货运输有限公司 张世忠 施 洋


摘 要：主机启动空气分配器是当主机启动时，利用分配
器按照主机发火顺序，依次将控制空气传送到主机各缸的启动阀上；利用这个控制空气，将各缸启动阀打开，使主启动空气进入气缸。进入气缸的主启动空气，推动活塞运动，当活塞运转速度达到一定时，开始将燃油喷入气缸，主机进入正常运转。这时，启动空气关闭，分配器停止工作。该文进而分析了因主机无法启动而造成的故障及其原因。
关键词：主机 启动空气 分配器 故障
1990年夏天，“富新山”轮抵长江口锚地后，船长下达抛锚命令，然
后要倒车，可是无论怎样，主机均不能启动，而且正车也不能启动。经检查，主机其它控制气路系统无任何故障，最后确定为主机启动空气分配器故障。
1 分配器的结构和各部件的作用
“富新山”轮主机使用卧式转盘型分配器，它由轴、关闭盘、分配盘、换向盘等组成。 主机曲轴通过链条带动分配器轴上的齿轮，使得分配器轴随主机同步运转，分配器轴带动关闭盘及分配盘同步运转，保证其定时与主机定时一致。 关闭盘为一带有迷宫式气封装置的圆盘，它与分配盘之间的空间组成工作腔。并且保证关闭盘与壳体之间的空间，与工作腔保持密封隔离。关闭盘与分配器轴一起转动。
分配盘为一含有正车孔、倒车孔及泄放孔的圆盘。当主机正车启动时，工作腔中的控制空气，通过正车孔按主机发火顺序传到换向盘中相应的孔中，然后再到达主机相应的气缸上的启动阀上。倒车孔的作用是在倒车时将控制空气由工作腔通过换向盘的倒车孔送到启动阀上。当一个孔工作时，泄放孔对准其它孔，将启动阀上的空气泄放到大气中，启动阀在弹簧的作用下关闭，使该气缸不能进入主启动空气。分配盘随着分配器轴一起转动。 换向盘有正车孔和倒车孔，该盘通过螺丝与一换向气缸连接，当收到启动主机命令时，换向气缸将换向盘处于命令的启动方向上，即正车或倒车位置，这时正车孔或倒车孔即将分配盘与启动阀相连通，然后将分配盘来的控制空气按顺序传送到相应的启动阀上。换向盘不随分配器轴一起转动，只受换向气缸控制做一定角度的摆动运动。
2 分配器的工作原理
当接到启动主机信号并把燃油手柄放在启动位置时，启动空气管路上的主启动阀打开，一部分启动空气到达各个缸的启动阀上，一旦启动阀打开，该路空气进入气缸，推动活塞运转。另一部分启动空气到达分配器。 到达分配器的空气，首先进入关闭盘与壳体之间的空间。因空气压力的作用，关闭盘被压向分配盘方向，使关闭盘、分配盘轴向移动5mm，将分配盘紧紧地压在换向盘上。分配盘与换盘的加工精度保证了两个盘的完全接触，没有任何漏泄空气的地方。流入关闭盘与壳体之间的空间的空气，一方面通过关闭盘来保持分配盘紧压换向盘，另一方面经过一个气动阀后进入关闭盘与分配盘之间的工作腔。这一步骤非常重要，经过气动阀时，空气被延时了两秒钟，其目的就是保证先将关闭盘及分配盘紧紧地压向换向盘，使分配盘的孔对准换向盘相应的空气孔，其它孔严格保持互相隔离，保证严格、准确的发火顺序后，空气才能进入到工作腔中。 进入空气腔中的空气，通过正确对应的分配盘与换向盘的孔后离开分配器到达对应的孔所指定的启动阀上，并打开启动阀使主机运转。主机的运转，又带动分配器轴的运转，使分配盘的孔转而对准换向盘的下一个孔，使发火顺序的下一个气缸工作，这时分配盘的泄放孔同时对准上一个换向盘的工作孔，使上一个工作的启动阀上的控制空气泄掉，该启动阀关闭。假如这是正车启动，则换向盘上的倒车气孔被分配器壳体堵死，主机各缸在正车方向上依次受启动空气作用而运转。需要倒车启动时，换向盘转动一个角度，正车孔被堵死，使倒车孔与相应的分配盘上的倒车孔相通，主机各缸按倒车方向启动和运转。 主机达到喷油转速而在喷油状态下正常运转后，分配器停止工作。由于分配器轴上有直径不等的两个截面，在齿轮箱中的润滑油引入到分配器中的轴上，在两个截面处产生压差，这个压差使得关闭盘及分配盘与换向盘脱开5mm，在正常运转中保持分配盘与换向盘脱离。
3 当分配器不按上述正确的方式运作，就会发生下述情况
3.1 假如关闭盘密封损坏，控制空气进入分配器后冲过损坏的密封直接到达关闭盘与分配盘之间的工作腔，这时关闭盘就不能受空气压力的作用而将分配盘压向换向盘。由于分配盘换向盘之间有5mm的间隙，则工作腔中的空气通过分配盘的任一个孔进入换向盘上的任一个孔(正车孔和倒车孔)。
3.2 假如气动阀损坏，则控制空气没有任何延时地同时到达关闭盘与壳体之间的空间和工作腔。同样，在分配盘不能压向换向盘时，工作腔中的空气通过分配盘的任一个孔进入换向盘上的任一个孔(正车孔或倒车孔)。
3.3 假如分配盘与换向盘的接触面，因控制空气中的杂质而划伤，虽然分配盘与换向盘压在了一起，但空气通过划伤的凹槽，进入到其它的气孔中，如果划伤的比较严重，则空气会进入到反运转方向的换向盘孔中。 述三种情况，都造成控制空气进入到换向盘的所有孔中，使气缸上的启动阀全部打开，启空气进入到各个气缸中，压迫活塞向下运行；曲轴只能向一个方向运转，使得所有活塞不能都同时向下移动。 造成的表面现象是：活塞向下运行的力在曲轴上达到平衡时，曲轴不运转，即启动主机，但主机不运转，启动失败；当活塞向下运行的力在曲轴上不平衡时，曲轴沿着累积作用力大活塞组的运动方向运转，即启动主机，主机运转了可能是沿着要求的方向运转，也可能是沿着与要求方面相反的反向运转，这一表面现象非常关键，如果启动方向相反，必须首先要检查启动空气分配器，然后再进行其它部件的检查。因分配器的损坏最有可能造成这种启动方向相反的结果。 当发生上述的表面现象后，除了因启动方向相反首先要检查分配器外，在检查了其它主油路、主气路后，即开始检查分配器是否正常。
检查的方法是，切断燃油供给管路后，将主机盘车到飞轮的零度位置，这时主机第一缸处于上死点，用专用钥匙插入分配器的检查孔，确定分配器的定时正确后，将分配器到各个缸启动阀之间的管路拆开，然后将燃油手柄放在启动位置，观察拆开的管路是否有气体冲出(一定要注意安全，冲出的气体来自主空气瓶，压力很高)。如果仅仅是第一缸有气体冲出，而其它缸没有气体，则说明分配器正常，再进行下一步复杂的其它控制气路的检查。除
第一缸外，只要有任何一个缸有气体冲出，就可以肯定分配器已发生故障，