柴油机的调速装置 调速器

稳定调速率δ2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。 δ2在国外称速度降（Speed droop）。对单台柴油机运转允许δ2=0，表示该柴油 机将不随外界负荷变化而保持恒速运转。但在几台柴油机并联工作时，为使各机负
荷分配合理，各机的δ2必须相等且不得为零。对δ2的要求应根据柴油机的用途而定。 我国有关规范规定，船用主机的δ2≯10% ；交流发电机的δ2≯5%。
优缺点：机械调速器的工作能力较小，其灵敏度和精度均较差，但其结构简 单，维护方便。多用于中、小型柴油机。
二、调速器的性能指标
1．静态指标
l）稳定调速率δ2
指当操纵手柄在标定供油位置时，最高空载转速nomax与标定转速nb之差
同标定转速nb比值的百分数，即：
δ2
=
no max − nb nb
×100%
③当外界负荷增大时，柴油机发出的功率小于外界负荷，转速降 低，飞重产生的离心力小于弹簧的预紧力，滑动套筒下移，调速弹簧被 放松，油量调节杆向加油方向移动，转速升高。但调节后的转速比原转 速要稍低。F-△F=P-△P
④机械调速器的设定转速取决于调速弹簧的预紧力，预紧力越大，设定转速越 高，而弹簧的预紧力是通过调节螺钉加以调节。逆时针旋出螺钉，弹簧的预紧 力降低，设定转速下降；反之，顺时针旋进螺钉，弹簧的预紧力增加，设定转 速升高。
但为保证推进主机在特殊航行条件下（如螺旋桨出水、断轴、掉桨等）的安 全，根据我国有关规定，必须装设可靠的调速器（限速器），使主机转速不超过 115% 标定转速。但是现代船舶主柴油机为避免外界负荷变化所引起的转速变化， 以及由此对柴油机工作的不良影响（如可靠性、经济性等），通常多装设全制式 调速器。
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2．船舶发电柴油机： 船舶发电用柴油机要求在外界负荷（用电量）变化时能保持恒定的转
二、调速器的类型：
1．按调速范围分类 （1）极限调速器（限速器） 只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定 值，在转速低于此规定值时不起调节作用。此种调速器仅用于船舶主机，目前 已很少单独使用。 （2）定速（单制）调速器 在负荷变化时能使柴油机转速保持在规定范围内。 此种调速器应用于发电柴油机。 （3）双制式调速器 能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速。其 中间转速由人工手动调节。此种调速器用于对低速性能要求较高或带有离合器 的中小型船用主机。 （4）全制式调速器 在从最低稳定转速到最高转速的全部运转范围内，均能 自动调节喷油量以保持任一设定转速。此种调速器广泛用于船舶主机及柴油机 发电机组。
组成：
转速监测器
离心式——中型机 电磁式——中、低速机 气压式——小型机
超速保护
弹簧—需人工复位
伺服机构
气压
液压 结构复杂，不需人工复位 停车机构：受伺服机构控制，切断燃油供给或停止气缸供气
单元二 机械调速器
一、结构和工作原理：
1．结构：飞重 滑动套 筒 调速弹簧 调速螺钉 油 量调节杆。
2．工作原理：按力平衡原理工作：
一、调速的必要性：
1．船舶主机 船舶主机其工作特性为推进特性，当外界负荷（如装载、海面状态等）变小而
喷油量不变，柴油机就会增速，增速后使螺旋桨耗功增加从而可在一较高转速下 达到功率平衡，柴油机稳定运转；反之，若外界负荷增加而喷油量不变，则柴油 机就会在一个较低转速下稳定运转。由此可见，推进主机具有自动调节转速以适 应外界负荷变动的能力。所以，如不要求柴油主机恒速运转，则无需装设调速器。
①当柴油机功率与外界负荷平衡时，柴油机在某一转速下稳定工 作，飞重产生的离心力与弹簧的预紧力平衡，油量调节杆不动。 F=P
②当外界负荷减小时，柴油机发出的功率大于外界负荷，转速升 高，飞重产生的离心力大于弹簧的预紧力，滑动套筒上移，调速弹簧被 压缩，油量调节杆向减油方向移动，转速降低。但调节后的转速比原转 速要稍高。F+△F=P+△P
三、超速保护装置： 1．作用：防止在调速器损坏时造成柴油机超速而损坏。 超速保护装置是一种运转安全装置，与调速器不一样，它只限制柴
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，只在转 速达到规定值时才发生动作使柴油机立即停车或降速。
我国有关规定：Nb≥220KW的主机和柴油发电机应装超速保护装 置，以防主机n＞120%nb，柴油发电机n＞115%nb。
速器的结构特点，电子调速器的工作原理及组成，液压调速器的调节， 调速器的维护管理与故障排除。
主要内容
• 单元一 柴油机的调速 • 单元二 机械调速器 • 单元三 液压调速器 • 单元四 电子调速器 • 单元五 调速器的故障与管理
单元一 柴油机的调速
柴油机的不同转速是通过改变循环喷油量来获得的。改变柴油机的 油量调节机构，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。
柴油机的调速装置
Diesel speeder
重点： 调速的必要性和调速器的类型，调速器的性能指标，机械调速器的
工作原理和特点，各种反馈形式液压调速器的工作原理， Woodward UG-8及Woodward PGA调速器的结构特点，液压调速器的调节，调 速器的维护管理与故障排除。
难点： 液压调速器的工作原理，Woodward UG-8及Woodward PGA调
速，以保证发电机的电压和频率恒定。若外界负荷减少而喷油量不变，则 柴油机的功率就会大于外负荷而使转速升高，转速升高后又进一步扩大了 功率的不平衡，使转速继续升高以致发生飞车，反之，若外界负荷增加而 喷油量不变，柴油机转速就会降低并最终导致停车。所以，发电柴油机自 身没有自动调速性能，为保证在外负荷变化时仍能保持恒速稳定运转，必 须装设定速调速器。
2．按执行机构分类： （1）机械式（直接作用式）调速器 利用飞重产生的离心力直接去移
动油量调节机构以调节柴油机的转速。 （2）液压（间接作用式）调速器 它是通过液压伺服器将飞重产生的
离心力加以放大，使用放大后的动力去移动油量调节机构。 （3）电子调速器 转速信号监测或/和执行机构采用电气方式的调速器。