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發動機上的自動調溫閥原理都差不多，有興趣了解更多的話，文章末尾可以點開看看中遠海運付老軌的精彩文章（陜西重工生產的MAN機型的自動調溫閥）

隨著船舶機艙監測及報警系統的發展，現代船舶的機艙管理已快速地進入無人機艙時代，并向智能化方向進一步發展。無人值班機艙既減輕了輪機值班人員的勞動強度，又提高了被控參數的控制精度，保障了機械設備可以長期在穩定工況下運轉，有利于大幅提高機械設備的無故障運轉期。輪機員在日常工作中如何保證自動化元件的可靠工作，研究和探尋自動化元件的可靠性及如何進行適當的維護保養成為需要進一步關注的課題。本文介紹一起YANMAR發動機滑油自動溫控閥故障實例，供同人參考。

1 故障現象

某輪配備3臺YANMAR 6EY22W型主發電機。某日，該輪備車靠泊中3臺副機并車運行，在大功率艏側推啟動工作后不久No.1副機就突然發出滑油高溫報警(報警設定值為65 ℃)。主管輪機員到機旁觀察滑油溫度已升至70 ℃而且仍在繼續升高；冷卻水泵出口的冷卻水壓力正常，而冷卻水水溫卻較平時正常值低一些，柴油機其他的各監控運行參數均正常。

2 故障解析

2.1 溫控閥

溫控閥是一種采用機械原理的控制裝置，是一種集感應機構、執行機構、反饋機構、定值機構于一體的新式溫度控制元件，它改變了傳統的熱工控制溫度、流量的控制方法。

2.2 溫控閥的結構和工作原理

2.2.1 溫控閥滑油流向說明

在副機滑油冷卻器的進、出滑油管路上，設有1個三通自動溫控閥，該閥通過改變進入冷卻器滑油量的多少，對三通自動溫控閥的出口滑油進行溫度控制。該溫控閥共有3個滑油通道：經過滑油冷卻器的低溫滑油先進入C腔，再經過活塞左側與閥體之間的縫隙進入活塞內部，然后經活塞右側的內部通道進入D腔，與進入D腔的高溫滑油進行混合，由E腔流出，然后進入柴油機各潤滑點進行潤滑。

2.2.2 溫控閥的結構和調節原理描述

溫控閥的核心部件由主軸、活塞和感溫元件這3部分元件組成(見圖1),活塞和感溫元件之間采用間隙配合的方式，通過卡環彈簧組裝在一起，感溫元件的右半部分內部為感溫元件。

圖1 溫控閥結構

1—蓋形螺母；2—調節螺栓；3—端蓋；4—主軸；5—卡環彈簧；6—活塞；7—感溫元件；8—錐形彈簧

感溫元件主要由圓柱形金屬感溫包及其內部填充的感溫介質所組成。經冷卻的滑油和未經冷卻的滑油在D腔內混合后與感溫包以強制熱對流的方式進行熱交換，熱量由感溫包外壁通過導熱傳遞給其內壁。常溫下，感溫包內為固態的感溫介質，即感溫蠟和金屬粉末的混合物。感溫包內壁的熱量再以導熱方式傳遞給感溫介質。感溫介質從感溫包內壁得到熱量后，溫度升高一定值并迫使固態感溫蠟發生固液相變，感溫蠟體積膨脹推動溫控閥推桿產生位移，進而調節冷、熱流體的入閥流量，最終控制混合流體的溫度與設定值。當E腔流出的滑油溫度超過設定值(通常設定在60 ℃)時，感溫元件的感溫包膨脹，推動插入感溫元件左側內部的主軸左移，由于受到調節螺栓的阻礙，在反作用力的作用下，活塞和感溫元件克服錐形彈簧的彈簧力右移，C腔出口開度增大(D腔出口開度減少),由C腔經活塞內部流入E腔的低溫滑油量增加(由D腔流入E腔的高溫滑油量減少),E腔流出的滑油溫度降低。當E腔流出的滑油溫度低于設定值時，感溫元件內部的感溫包收縮，調節螺栓向左的推力消失，活塞和感溫元件在錐形彈簧的彈簧力作用下左移，主軸逐漸縮回到感溫元件內部，同時C腔出口開度減少(D腔出口開度增加),由C腔經活塞內部流入E腔的低溫滑油量減少(由D腔流入E腔的高溫滑油量增加),E腔流出的滑油溫度升高。改變調節螺栓的位置，可以改變E出口的滑油溫度，說明書規定E出口的滑油溫度(即副機滑油進機溫度)范圍為50～65 ℃。

2.2.3 副機滑油冷卻器冷卻水控制

副機滑油冷卻器的冷卻水進口管路裝有流量調節閥，副機正常運行時，約0.55～0.60 MPa的滑油壓力維持冷卻水流量調節閥處于全開位置，當停機而預潤滑油泵工作時，只能提供約0.1 MPa的滑油壓力，冷卻水流量調節閥幾乎全關，沒有冷卻水流經滑油冷卻器，滑油幾乎不進行冷卻。

2.3 故障分析

自動控溫閥可以在發動機啟動后短時間內升高潤滑油的溫度，并且在發動機運轉期間維持正確的溫度。潤滑油的溫度會隨季節、水域、冷卻水溫度和流量的變化及潤滑油冷卻器的污染而變化。自動溫控閥可以穩定地維持潤滑油進機溫度在設定值50～65 ℃,但如果潤滑油溫度持續上升而導致超過限定值卻不能降低，主要的原因為潤滑油冷卻器臟堵、溫控閥活塞卡住、溫控閥感溫包功能異常。

2.4 應急處理

該系統滑油進機溫度采用自動溫控閥控制，以保證滑油進機溫度可以穩定地保持在50～65 ℃。根據故障現象(冷卻水壓力正常，冷卻器出口冷卻水溫較平時偏低),可迅速排除冷卻器臟堵故障，判斷最可能的原因是滑油溫控閥損壞導致滑油未經冷卻器冷卻。采取應急措施，旋下副機滑油自動溫控閥調節螺栓的護帽，松開鎖緊螺母，將調節螺栓向內旋入(螺栓的旋緊量為17 mm以下),并確定溫度下降調整滑油進機溫度在57 ℃左右。

待船舶靠泊完車后，對故障副機的滑油自動溫控閥進行解體檢查(見圖2)。解體后發現溫控閥內部的自動感溫元件失中，與活塞結合的圓柱形凸臺柱面嚴重磨損；感溫包隔膜面變形、翹起，確認是溫控閥故障。進一步把感溫元件放入熱水中，主軸已不能自動伸出，判斷該元件已泄漏失效。

圖2 滑油自動溫控閥

3 日常管理

3.1 感溫元件測試更換

感溫元件功能異常的確認方法如下：拆下感溫元件浸入冷水(30 ℃或更低)中3～5 min后測量抬升量B=5±0.1 mm; 浸入溫水(60 ℃或更高)中3～5 min后測量B=23 mm或更多；若感溫元件中柱的B與標準值不同，就應更換感溫元件即可恢復正常工作。更換感溫元件時，應按照說明書要求將A值調整為43.5 mm, 如果調節螺栓右側端面加工錐形定位淺坑，此值可適當減少。

當船上無感溫元件備件時，可采取臨時應急措施，手動旋入(順時針)調節螺栓，降低滑油進機溫度(螺栓的旋緊量為17 mm以下);手動(逆時針)旋出調節螺栓，提高滑油進機溫度，調節要分次、分步進行，注意觀察維持滑油進機溫度在50～65 ℃,溫度穩定后牢牢緊固鎖止螺母，維持發電機的正常運轉。

3.2 定期維護保養

為確保溫控閥正常工作，應按標準時間間隔對調溫器進行定期維護保養，尤其是工作介質為淡水的調溫器，更應定期保養(連續工作3 000 h左右保養1次)。其保養方法：拆卸前先把端蓋與閥體的相對位置做好標記，然后拆卸端蓋，擰下前端蓋螺母，取出調溫器內部件，去除污垢、雜物，使運動部件轉動靈活。如需更換感溫元件，卸下原感溫元件，裝入新感溫元件，按原位置裝入閥體內，擰緊鎖止螺母。

4 結束語

由于智能化設備故障造成自動控制的船用主副機運行參數失去控制，在報警發出后因對其原理不甚了解，而沒能準確及時處理而導致的機械事故頻有發生。為了主輔機的良好運行，把輪機部打造為學習型部門來保障船舶安全營運。日常工作中輪機員要保持刨根問底、鍥而不舍的鉆研精神，跟上技術發展腳步，以便更好地管理日新月異的智能化設備。

參考文獻：

[1]姜輝.YANMAR發動機滑油自動溫控閥故障實例[J].航海技術,2022,No.257(05):56-57.

作者簡介：

姜輝，工程師，煙臺大學

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