柴油机调速装置.ppt

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轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship1柴油机调速装置p212p562柴油机的不同转速是通过改变喷油量来获得的。

改变柴油机油门（油量调节机构）的位置，使其转速调节到规定的转速范围内称柴油机调速。

为此必须装设专门的调速装置，以便根据柴油机负载的变化自动调节供油量，维持其规定的转速范围。

这种装置称调速器。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship2柴油机调速装置p212p562第一节调速器的必要性和调速器的类型一、柴油机一、柴油机调速器的必要性1、船舶发电柴油机船舶发电柴油机要求在外界负荷变化时能保持恒定转速，以保证发电机的电压和频率恒定。

2、船舶主机当外界负荷变化时，通过改变循环供油量来维持和限制柴油机在规定转速下运转。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship3二、调速器的类型p213p5631、按转速调节范围分

（1）定速调速器在负荷变化时能直接调节供油量使柴油机在予预定的转速下稳定运转。

此种调速器应用于发电柴油机。

（2）双制式调速器它有两个转速控制点，能维持柴油机的最低转速和限制最高转速。

主要用于带有离合器的中小型柴油机。

（3）全制式调速器全制式调速器能在全部转速范围内的任何转速下自动保持转速的稳定性。

因此，在目前生产的船舶柴油机上很多都采用了这种调速器。

（4）极限调速器是限制柴油机的最高转速，它只在柴油机转速超过标定转速的l5时才起作用，把油门关掉，防止飞车。

仅用于船舶主机，目前已很少单独使用。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship4二、调速器的类型p213p5632、按执行机构的结构原理分

（1）机械式调速器（直接作用式调速器）它是直接利用飞重产生的离心力去移动油量调节机构来调整柴油机的转速。

其结构简单、工作可靠、维护方便，广泛应用于中小型柴油机上。

（2）液压式调速器（间接作用式调速器）它利用飞重产生的离心力来控制一个功率放大元件，再利用其液压作用产生更大动力去移动油量调节杆来调整柴油机的转速。

它具有广泛的调速范围、稳定性好，调节精度和灵敏性高，通用性强，但结构复杂，调试、维护要求技术高，广泛应用于大中型柴油机上。

（3）电子调速器转速信号监测或执行机构采用电气方式的调速器。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship5二、调速器的类型3、典型调速器

（1）极限调速器极限调速器能限制柴油机的最高转速，它只在柴油机转速超过标定转速的l5时才起作用，把油门关掉，防止飞车，在其它情况下它是不起作用的。

在这个最高转速以下，可用手调节油门来变换柴油机的转速。

不仅在直接带动螺旋桨的主机上都装有极限调速器，而且在装有普通调速器的船舶主机上有时也还另外再同时装置一套极限调速器，以防止普通调速机构一旦损坏失灵时发生飞车的危险。

极限调速器的主要由飞球、滑块、伸缩弹簧、杠杆、拉杆和和高速手柄组成。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship63、典型调速器

（2）全制式调速器全制式调速器能在全部转速范围内的任何转速下自动保持转速的稳定性。

目前生产的船舶柴油机上很多都采用了这种调速器。

为了使柴油机在船舶处于海风巨浪或急流险滩等外界变化的条件下，仍能相应地保持所给定的速度工况。

为了在自动化程度较高的船舶上便于进行集中操纵，也要求主机设置便于调整的全制式调速器。

全制式调速器的组成主要由飞重、圆锥形圆盘、套管、圆盘、杠杆轴承、支撑端点、弹簧、调速杆等。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship7第三节调速器性能指标p214p565一、动态指标一、动态指标11、瞬时调速率瞬时调速率11表明调速器稳定性的参数。

表明调速器稳定性的参数。

柴油机在标定转速下稳定运转，然后突然卸去全部负荷，转速随时间的柴油机在标定转速下稳定运转，然后突然卸去全部负荷，转速随时间的变化关系：

变化关系：

11=（nn最大最大nn标定标定）/n/n标定标定100100式中：

式中：

nnmaxmax突卸突卸100100负荷时的最高瞬时转速；负荷时的最高瞬时转速；nnbb突卸突卸100100负荷前的稳定转速（标定转速）。

负荷前的稳定转速（标定转速）。

我国有关规范要求发电柴油机的我国有关规范要求发电柴油机的1010；（突加；（突加5050后再加后再加5050全负荷）全负荷）1010。

船用主机船用主机1110101212。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship8一、动态指标p214p56622、稳定时间稳定时间tt柴油机突加全负荷后转速刚偏离最高空载转速柴油机突加全负荷后转速刚偏离最高空载转速的波动范围到转速恢复到奈定转速的波动范围为止，的波动范围到转速恢复到奈定转速的波动范围为止，所需的时间。

所需的时间。

我国有关规定交流发电柴油机我国有关规定交流发电柴油机t5st5s；船船舶主机舶主机t10st10s。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship9二、静态指标p215p56611、稳定调速率、稳定调速率22根据国家标准，调速器在标定工况下的稳定调速率根据国家标准，调速器在标定工况下的稳定调速率22为：

为：

22=（nn最高空载转速最高空载转速nn标定标定）/n/n标定标定100100我国有关规定：

主机我国有关规定：

主机221010；交流发电机；交流发电机2255。

稳定调速率稳定调速率22用来衡量调速器的准确性，其值愈小，表示用来衡量调速器的准确性，其值愈小，表示调速器的准确性愈好。

调速器的准确性愈好。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship10二、静态指标p215p5622、转速波动率、转速波动率或转速变化率或转速变化率用来表示在稳定运转时柴油机转速波动的大小，主要是由柴油机回转用来表示在稳定运转时柴油机转速波动的大小，主要是由柴油机回转力矩不均匀而引起的。

力矩不均匀而引起的。

转速波动率：

转速波动率：

转速变化率：

式中：

ncmax测定期间的最高转速，r/min；ncmin测定期间的最低转速，r/min；nm测定期间的平均转速，r/min。

一般，在标定工况时（0.250.5）%；（0.51）%。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship11二、静态指标p216p56733、不灵敏度、不灵敏度当柴油机在一定负荷下稳定运转时，由于调速机构中存在间隙、摩擦和阻力等，若转速稍有变化，调速器并不能立即改变供油量。

直到转速变化足够大时调速器才能开始调节供油。

这种现象称调速器的不灵敏性。

我国用不灵敏度表示不灵敏区域的大小。

式中：

n1柴油机转速减少时，调速器开始起作用的转速，r/min；n2柴油机转速增加时，调速器开始起作用的转速，r/min；nm柴油机平均转速，r/min，nm=（n1+n2）/2。

不灵敏度过大会引起柴油机转速不稳定，严重时会导致调速器失去作用发生飞车，一般规定在标定转速时（1.52）%；而在最低稳定转速时（1013）%。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship12第五（四）节机械式调速器p216p567机械式调速器主要由飞重、机械式调速器主要由飞重、滑动套筒及调速弹簧组成。

滑动套筒及调速弹簧组成。

飞重安装在飞重架上通过转飞重安装在飞重架上通过转轴由柴油机驱动高速回转。

当柴轴由柴油机驱动高速回转。

当柴油机发出的功率与外界负荷刚好油机发出的功率与外界负荷刚好平衡时，其转速稳定，飞重产生平衡时，其转速稳定，飞重产生的离心力与弹簧的弹力平衡，油的离心力与弹簧的弹力平衡，油量调节杆也停留在某一供油量位量调节杆也停留在某一供油量位置。

置。

若外界负荷突然减少，柴油若外界负荷突然减少，柴油机发出的功率就大于外界负荷而机发出的功率就大于外界负荷而使转速升高，这时飞重的离心力使转速升高，这时飞重的离心力将大于弹簧的弹力而使套筒上移，将大于弹簧的弹力而使套筒上移，增加弹簧的压缩量，同时通过角增加弹簧的压缩量，同时通过角杆拉动油量调节杆以减少供油量。

杆拉动油量调节杆以减少供油量。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship13第四节机械式调速器p216全制式调速器的动作原理全制式调速器的动作原理全制式调速器工作原理简图1一圆锥形圆盘2一套管3一圆盘4一杠杆5一轴承6一支撑端点7一弹簧，8一调速杆全制式调速器是通过改变弹簧力，即可得到柴油机相应减油加油的确定转速，实现全速控制。

图中调速器的飞重制成圆球，圆锥形圆盘1与调速器轴刚性连接，带有圆盘3的套管2一方面可以与轴一起旋转，另一方面也可沿轴移动。

套管通过止推滚动轴承5和端点6支撑在杠杆4上。

杠杆4与调油机构连接，同时受弹簧7的拉力作用，经常压在端点上。

当转速升高时，钢球由于离心力作用沿圆盘l的锥面张开，在克服弹簧力后，推动套管及杠杆并减少供油量，使柴油机转速下降回复至原来的状态。

如要改变柴油机的转速，则可通过调速杆8来改变弹簧7的弹力来实现。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship14机械式调速器（增加内容）机械式极限调速器工作原理：

1一飞球2一轴3一伸缩弹簧4一杠杆5、7-一拉杆l6一调速手柄8一油泵齿条9一喷油泵当柴油机的转速低于最高的极限转速时，飞球1的离心力远不足以克服弹簧力，因此滑块A不动，限速器不起作用，而此时可通过手柄6，借助一套杠杆来拉动喷油泵的齿条8，从而给定各种速度工况。

亦即当转速低于极限转速时，限速器将不妨碍操纵台上用手调节油量的正常工作，而当转速超过极限转速时，此时飞球l的离心力已达到足以使滑块么克服弹簧3的作用力而向左移动，以B点为支点将喷油泵齿条推向停油位置，从而使柴油机转速下降，限制了最大转速。

轮机知识轮机知识Koukiepin轮机维护与修理轮机维护与修理IntroductiontoshipIntroductiontoship15试题练习轮机知识轮机知识1、根据船舶主机提工作特点，按我国有关规定主机必须装设的调速器是:

A、全制式调速器B、极限调速器C、单制调速器D、液压调速器2、装有全制式调速器的船用主机，当时调速器故障而改用手动操纵时，其运转中出现提最大危险是:

A、海面阻力增大，主机转速自动降低B、海面阻力减小主朵转速自动升高C、运转中主机转速波动而不稳定D、在恶劣气候，主机将发生超速危险3、船用发电柴油机必须装设