第八章柴油機(jī)的調(diào)速裝置

柴油機(jī)的不同轉(zhuǎn)速是通過改變每一循環(huán)的噴油量獲得的。在一定的外界負(fù)荷條件下，供給柴油機(jī)一定燃油量，使柴油機(jī)發(fā)出的功率與外界負(fù)荷相平衡，柴油機(jī)就在某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。

船用柴油機(jī)的外界負(fù)荷是經(jīng)常變動的，欲使柴油機(jī)的功率與新的外界負(fù)荷相適應(yīng)，就應(yīng)及時改變噴油量。為了使柴油機(jī)在選定的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行，必須裝有專門的調(diào)速裝置─一調(diào)速器，通過它自動地改變柴油機(jī)噴油泵的噴油量，以適應(yīng)外界負(fù)荷的變化。

柴油機(jī)的調(diào)速裝置的作用是通過改變柴油機(jī)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置，將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍。并且根據(jù)柴油機(jī)負(fù)載的大小自動調(diào)節(jié)供油量，使其轉(zhuǎn)速維持在一規(guī)定的范圍。第一節(jié)柴油機(jī)的調(diào)速一、調(diào)速的必要性船舶柴油機(jī)主要用作船舶主機(jī)帶動螺旋槳和作為船舶副機(jī)帶動發(fā)電機(jī)。由于被驅(qū)動負(fù)載的工作特性不同、運(yùn)轉(zhuǎn)條件不同，因而對調(diào)速的要求也不同。

1．船舶主機(jī)的調(diào)速船舶主機(jī)(直接驅(qū)動螺旋槳)因船舶航速要求而需變轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，其工作特性為柴油機(jī)推進(jìn)特性

若外界負(fù)荷（如裝載、海面狀態(tài)等）變小而噴油量不變，柴油機(jī)就會增速，增速后使螺旋槳耗功增加從而可在一較高轉(zhuǎn)速下達(dá)到功率平衡，柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；反之，若外界負(fù)荷增加而噴油量不變，則柴油機(jī)就會在一個較低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可見，推進(jìn)主機(jī)具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以適應(yīng)外界負(fù)荷變動的能力。所以，如不要求柴油主機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，則無需裝設(shè)調(diào)速器。

但為了保證推進(jìn)主機(jī)在特殊航行條件下（如螺旋槳出水、斷軸、掉槳等）的安全，根據(jù)我國有關(guān)規(guī)定，必須裝設(shè)可靠的調(diào)速器（限速器），使主機(jī)轉(zhuǎn)速不超過115%標(biāo)定轉(zhuǎn)速。另外，現(xiàn)代船舶主柴油機(jī)為了避免外界負(fù)荷變化所引起的轉(zhuǎn)速變化，以及由此對柴油機(jī)工作的不良影響（如可靠性、經(jīng)濟(jì)性等），通常多裝設(shè)全制式調(diào)速器。它能在柴油機(jī)正常轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任一設(shè)定轉(zhuǎn)速下保證穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

2．船舶發(fā)電柴油機(jī)作為船舶發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)要求能在外界負(fù)荷變化時保持恒定的轉(zhuǎn)速，以保證發(fā)電機(jī)的電壓與頻率恒定，即柴油機(jī)應(yīng)按負(fù)荷特性工作。這就要求柴油機(jī)的有效功率能隨外界負(fù)荷(電功率)而變并保持平衡。

當(dāng)外界的用電量增加時，柴油機(jī)的有效功率小于外界負(fù)荷，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降。若不能相應(yīng)增加供油量而提高柴油機(jī)的有效功率，則在轉(zhuǎn)速下降的同時，柴油機(jī)的有效功率相應(yīng)降低，使柴油機(jī)與外界負(fù)荷間的功率更加不平衡。如此相互作用而導(dǎo)致柴油機(jī)自動停車。外界用電量減少時柴油機(jī)將增速。若不能根據(jù)轉(zhuǎn)速的增加而降低供油量，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速將進(jìn)一步繼續(xù)增高，最后導(dǎo)致發(fā)生飛車。發(fā)電柴油機(jī)自身沒有自動調(diào)速性能，欲使其在外界負(fù)荷變化時仍保持恒速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，必須在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速隨外界負(fù)荷變化時相應(yīng)地調(diào)節(jié)柴油機(jī)的供油量，以使其有效功率與外界負(fù)荷的變化相適應(yīng)，即在發(fā)電柴油機(jī)上必須裝設(shè)調(diào)速器，以保證柴油機(jī)始終能以規(guī)定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、調(diào)速器的類型調(diào)速器因原理、結(jié)構(gòu)和用途不同而有不同的類型。船舶柴油機(jī)所使用的調(diào)速器主要有以下類型。

1．按調(diào)速范圍分類

(1)極限調(diào)速器只用于限制柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不超過某規(guī)定值，而在轉(zhuǎn)速低于此規(guī)定值時不起調(diào)節(jié)作用的調(diào)速器稱極限調(diào)速器。這種調(diào)速器僅用于船舶主機(jī)，目前已很少單獨(dú)使用。(2)定速調(diào)速器亦稱單制調(diào)速器，是在任何負(fù)荷下直接調(diào)節(jié)供油量以保持柴油機(jī)在預(yù)定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)速器。這種調(diào)速器應(yīng)用于要求轉(zhuǎn)速固定不變的發(fā)電柴油機(jī)上。通常，為滿足多臺柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的要求，本調(diào)速器應(yīng)有一定的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍(一般為±10％標(biāo)定轉(zhuǎn)速)。(3)雙制式調(diào)速器能維持柴油機(jī)的最低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速并可限制其最高轉(zhuǎn)速的調(diào)速器稱雙制式調(diào)速器，其中間轉(zhuǎn)速由人工手動調(diào)節(jié)。這種調(diào)速器能改善柴袖機(jī)怠速工況的穩(wěn)定性和限制最高轉(zhuǎn)速。因而用于對低速性要求較高或帶有離合器的中小型船舶主機(jī)。在這種使用場合，當(dāng)離合器脫開的瞬時相當(dāng)于柴油機(jī)突卸負(fù)荷，該調(diào)速器就能防止柴油機(jī)飛車。在低轉(zhuǎn)速時接上離合器又能避免柴油機(jī)轉(zhuǎn)速急劇下降而保持最低轉(zhuǎn)速。(4)全制式調(diào)速器在從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的全部運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，均能自動調(diào)節(jié)油量以保持任一設(shè)定轉(zhuǎn)速不變的調(diào)速器稱全制式調(diào)速器。這種調(diào)速器廣泛用于船舶主機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)組。

2．按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類(按作用原理分)

（1）機(jī)械調(diào)速器（直接作用式）：它直接利用飛鐵（飛重）產(chǎn)生的離心力與調(diào)速彈簧張力之間的不平衡力去移動油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來穩(wěn)定柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修方便，廣泛用于中、小型柴油機(jī)。其缺點(diǎn)是工作能力較小，不能實(shí)現(xiàn)恒速調(diào)節(jié)。（2）液壓調(diào)速器（間接作用式）：它利用飛鐵產(chǎn)生的離心力與調(diào)速彈簧張力之間的不平衡力去操縱液壓伺服器（油壓放大器），利用液壓作用產(chǎn)生更大的動力去移動油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。液壓調(diào)速器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍廣、調(diào)節(jié)精度高、穩(wěn)定性好、通用性強(qiáng)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試及維護(hù)所要求的技術(shù)較高，它廣泛用于大、中型柴油機(jī)。（3）電子調(diào)速器：信號監(jiān)測或執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電氣方式的調(diào)速器稱電子調(diào)速器。三、超速保護(hù)裝置船用柴油機(jī)除按規(guī)定和使用要求需裝設(shè)上述調(diào)速器外，為了防止在調(diào)速器損壞時造成柴油機(jī)超速損壞，確保柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)安全.按我國有關(guān)規(guī)定，凡標(biāo)定功率大于220kw的舶用主機(jī)和船用柴油發(fā)電機(jī)還應(yīng)分別裝設(shè)超速保護(hù)裝置，以防主機(jī)轉(zhuǎn)速超過120％標(biāo)定轉(zhuǎn)速和柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過115％標(biāo)定轉(zhuǎn)速。

此種超速保護(hù)裝置是一種運(yùn)轉(zhuǎn)安全裝置，它與調(diào)速器不同，它只能限制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，本身無調(diào)速特性，在柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)不起作用，只在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定限值時才發(fā)生動作使柴油機(jī)立即停車或降速。按規(guī)定，超速保護(hù)裝置必須與調(diào)速器分開設(shè)立而獨(dú)立工作，無論柴油機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)處于什么狀態(tài)，該裝置的保護(hù)性動作必須迅速而準(zhǔn)確.

該裝置由轉(zhuǎn)速鑒測器、伺服機(jī)構(gòu)和停車機(jī)構(gòu)等三部分組成。轉(zhuǎn)速鑒測器對曲軸轉(zhuǎn)速隨時進(jìn)行測定與鑒別。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定限值時，發(fā)出準(zhǔn)確而穩(wěn)定的信號，觸發(fā)伺服機(jī)構(gòu)動作。伺服機(jī)構(gòu)的動作具有足夠的強(qiáng)度與幅度，保證在任何情況下均能帶動停車機(jī)構(gòu)立即切斷燃油供應(yīng)或停止氣缸進(jìn)氣，使柴油機(jī)停車。按對轉(zhuǎn)速的測定方式，轉(zhuǎn)速鑒測器有三種類型：離心式、電磁式、氣壓式。離心式利用飛塊—彈簧測定轉(zhuǎn)速，多用于中型柴油機(jī)；電磁式利用電磁感應(yīng)原理測定轉(zhuǎn)速，多用于中、低速柴油機(jī)；氣壓式利用增壓空氣壓力測定轉(zhuǎn)速，僅適用于機(jī)械增壓的小型柴油機(jī)。伺服機(jī)構(gòu)有彈簧式、氣壓式、液壓式。彈箕式結(jié)構(gòu)簡單，但需人工復(fù)位。氣壓式和液壓式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)復(fù)雜，但動作作用力大旦可自動復(fù)位。第二節(jié)調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和工作原理一、機(jī)械式調(diào)速器

機(jī)械式調(diào)速器主要由飛重3、滑動套筒4及調(diào)速彈簧5組成。飛重3安裝在飛重架2上通過轉(zhuǎn)軸1由柴油機(jī)驅(qū)動高速回轉(zhuǎn)。由飛重3和彈簧5組成的轉(zhuǎn)速感應(yīng)元件按力平衡原理工作。

柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，飛鐵座架和轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)，飛鐵便產(chǎn)生離心力，通過推腳向上作用在滑動套筒下端，滑套的上端受調(diào)速彈簧向下的張力作用。當(dāng)柴油機(jī)發(fā)出的功率與外界負(fù)荷剛好平衡時，其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，飛重產(chǎn)生的離心力與彈簧5的彈力平衡，油量調(diào)節(jié)桿8也停留在某一供油量位置.

若外界負(fù)荷突然減少，柴油機(jī)發(fā)出的功率就大于外界負(fù)荷而使轉(zhuǎn)速升高，這時飛重的離心力將大于彈簧的彈力而使套筒4上移，增加彈簧5的壓縮量，同時通過角桿拉動油量調(diào)節(jié)桿8以減少供油量。當(dāng)調(diào)節(jié)過程結(jié)束時柴油機(jī)的功率與外界負(fù)荷在彼此都減小了的情況下恢復(fù)平衡，調(diào)速器的飛重穩(wěn)定在圖示虛線位置，它的離心力和調(diào)速彈簧的作用力也在彼此都增長的情況下達(dá)到新的平衡狀態(tài)。當(dāng)外界負(fù)荷突然增加時，調(diào)速器的動作與上述相反，飛重離心力與彈簧作用力在彼此都減小的情況下達(dá)到平衡狀態(tài)。

由上述可知，這種調(diào)速器不能保持柴油機(jī)在調(diào)速前后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速不變，即δ2必大于零。當(dāng)外負(fù)荷減少后，調(diào)節(jié)后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速要比原穩(wěn)定轉(zhuǎn)速稍高；而當(dāng)外負(fù)荷增加時，調(diào)節(jié)后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速要比原穩(wěn)定轉(zhuǎn)速稍低。產(chǎn)生這種轉(zhuǎn)速差的根本原因在于感應(yīng)元件與油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間采用了剛性連接；當(dāng)外負(fù)荷減少時供油量必須相應(yīng)減少才能保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，因此調(diào)油桿必須右移減油，這就必然會同時增大了調(diào)速彈簧的壓縮量而使彈簧壓力變大，因而與彈簧力平衡的套筒推力以及飛重離心力也必須相應(yīng)增加。上述平衡條件只有在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速稍高于原轉(zhuǎn)速時才能達(dá)到。反之，當(dāng)外負(fù)荷增加時；上述平衡條件只有在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速稍低于原轉(zhuǎn)速時才能達(dá)到。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘7可改變調(diào)速彈簧器5的預(yù)緊力，從而可改變柴油機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速。若想提高柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以將調(diào)整螺釘向下旋動，加大調(diào)速彈簧5的張力。同理也可通過調(diào)整螺釘降低柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。機(jī)械調(diào)速器的工作能力較小，其靈敏度和精度均較差，但其結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。多用于中、小型柴油機(jī)。二、液壓調(diào)速器工作原理對于大功率柴油機(jī)，移動油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)需要較大的力。為了使調(diào)速器具有一定的靈敏度和足夠的工作能力，在感應(yīng)元件和油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間插入一個液壓放大元件（液壓伺服器）。液壓調(diào)速器飛重產(chǎn)生的離心力并不直接去移動柴油機(jī)的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，而是通過液壓放大機(jī)構(gòu)放大后再去移動油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。所以這種調(diào)速器亦稱間接作用式調(diào)速器。由此。在這種調(diào)速器中必須具有由控制滑閥和動力活塞組成的液壓放大機(jī)構(gòu)(稱液壓伺服器)；另外，為了提高這種調(diào)速器調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性，改善其動態(tài)特性，還必須具有反饋(補(bǔ)償)機(jī)構(gòu)。液壓調(diào)速器的這些特點(diǎn)使它具有廣闊的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)精度和靈敏度高、穩(wěn)定性好，通用性好，廣泛用于船舶大中型柴油機(jī)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理要求高。1．無反饋簡單的液壓調(diào)速器

這樣的液壓調(diào)速器不可能根據(jù)外負(fù)荷的變化既準(zhǔn)確而又“適可而止”地改變噴油泵的供油量。例如上述外界負(fù)荷減少時引起柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高的情況，滑閥右移，使伺服活塞帶動油泵齒條左移，供油量減少，柴油機(jī)降速。由于調(diào)速系統(tǒng)有一定慣性，不可能一減少供油量，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速立即降低。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低遲緩必使供油量減少過頭，造成柴油機(jī)降速過度。結(jié)果調(diào)速器就使油泵齒條向增加供油量方向移動，柴油機(jī)又重新加速。同理，供油量又增加過頭，使調(diào)速器重新作減速調(diào)節(jié)。這樣不斷地重復(fù)降速、加速的調(diào)節(jié)過程，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速便不能很快地穩(wěn)定下來，甚至有可能穩(wěn)定不下來，而發(fā)生嚴(yán)重的急劇波動而根本不能工作。

在調(diào)速器中僅僅加入一個液壓放大元件還是不能使它滿足使用要求的。為了使調(diào)速器能穩(wěn)定調(diào)節(jié)，在調(diào)速器中還要加入一種裝置，其作用是在伺服活塞移動的同時對滑閥產(chǎn)生一個反作用，使其向平衡位置的方向移動，防止油量調(diào)節(jié)過度．使增減油“適可而止”，提高調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性。減少柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動的可能性。這個環(huán)節(jié)稱反饋(或補(bǔ)償)機(jī)構(gòu)，其對滑間產(chǎn)生的反作用動作稱為反饋或補(bǔ)償。在液壓調(diào)速器中使用的反饋機(jī)構(gòu)主要有剛性反饋機(jī)構(gòu)和彈性反饋機(jī)構(gòu)。2．剛性反饋液壓調(diào)速器

剛性反饋液壓調(diào)速器的基本結(jié)構(gòu)與前述無反饋的簡單液壓調(diào)速器不同的是杠桿AC上端支點(diǎn)A與動力活塞桿鉸接，這樣動力活塞的位移就通過杠桿反饋至滑閥6上，反饋環(huán)節(jié)采用機(jī)械連接，故稱為“剛性反饋”。這一改變使感應(yīng)元件、液壓放大元件和油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系發(fā)生了變化。

當(dāng)負(fù)荷減小時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，飛重向外飛開帶動速度桿1向右移動。此時伺服活塞3尚未動作，因此反饋杠桿AC的上端點(diǎn)A暫時作為固定點(diǎn)，杠桿AC繞A反時針轉(zhuǎn)動，帶動滑閥6向右移動，把控制孔打開，高壓油便進(jìn)入動力缸的右腔，左腔與低壓油路相通。這樣高壓油便推動伺服活塞8帶動噴油泵調(diào)節(jié)桿5向左移動，并按照新的負(fù)荷而減少燃油供給量。

在伺服活塞左移的同時，杠桿AC繞C點(diǎn)向左擺動并帶動與B點(diǎn)相連接的滑閥6也向左移動，從而使滑閥向相反的方向運(yùn)動。防止供油量減少過頭。這種在伺服活塞移動時能對滑閥運(yùn)動產(chǎn)生相反作用的杠桿裝置稱為剛性反饋系統(tǒng)。當(dāng)調(diào)節(jié)過程終了時，滑閥回到了平衡位置，把控制油孔關(guān)閉，切斷通往伺服油缸的油路。這時伺服活塞就停止運(yùn)動，噴油泵調(diào)節(jié)桿隨之移動到一個新的平衡位置，發(fā)動機(jī)就在相應(yīng)的新負(fù)荷下工作。因此，相應(yīng)于發(fā)動機(jī)不同的負(fù)荷，調(diào)速器就具有不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。因?yàn)榘l(fā)動機(jī)負(fù)荷變化時需要改變供油量，所以A點(diǎn)位置隨負(fù)荷而變。與滑閥相連接的B點(diǎn)在任何穩(wěn)定工況下均應(yīng)處于平衡的位置，與負(fù)荷無關(guān)。這樣C點(diǎn)的位置必須配合A點(diǎn)作相應(yīng)的變動，因而導(dǎo)致了轉(zhuǎn)速的變化。

例如當(dāng)負(fù)荷減小時，調(diào)速過程結(jié)束后，滑閥6回到中間原來位置時，伺服活塞3處于減少了的供油量位置，使A點(diǎn)偏左，C點(diǎn)偏右，因C點(diǎn)偏右，彈簧7進(jìn)一步受壓，只有在較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)才能使飛重的離心力與彈簧壓力相平衡。這說明負(fù)荷減小時穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速比原來稍有升高。同理，當(dāng)負(fù)荷增加時，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速比原來稍有降低。具有剛性反饋的液壓調(diào)速器，可以保證調(diào)速過程具有穩(wěn)定的工作特性，但負(fù)荷改變后，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，不能實(shí)現(xiàn)“無差調(diào)速”，穩(wěn)定速差率δ2不能為零。3．彈性反饋液壓調(diào)速器

如果要求負(fù)荷變化時既要調(diào)速過程穩(wěn)定，又能保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定不變（即δ2＝0），就必須采用另一種帶有彈性反饋系統(tǒng)的液壓調(diào)速器，。這種反饋形式實(shí)際上是在“剛性反饋”裝置中加入一個彈性環(huán)節(jié)—由緩沖器5、補(bǔ)償活塞6、補(bǔ)償彈簧7、節(jié)流針閥8組成。緩沖器油缸內(nèi)充滿了工作油，左右兩空間通過管道及針閥8接通。當(dāng)缸體5受力后左右移動時，缸內(nèi)液體從一空間經(jīng)針閥流到另一空間，由于針閥的節(jié)流使活塞6的移動比缸體5的移動滯后，起到緩沖作用。由于被壓縮的補(bǔ)償彈簧7有彈性復(fù)原的功能，使A點(diǎn)帶動補(bǔ)償活塞6在緩沖器油缸內(nèi)向右移動，回到原來位置，補(bǔ)償活塞右方油缸中的油經(jīng)節(jié)流針閥8回流至左方，最后彈簧7及杠桿AC均恢復(fù)到原來位置，使速度桿也回到起始位置。這樣，調(diào)速過程結(jié)束后的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速能保持原速不變，穩(wěn)定調(diào)速率δ2可以為零。

當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷減小時，轉(zhuǎn)速增大，飛重12的離心力增加。同樣，滑閥8右移，而伺服活塞5則左移，減少噴油泵的供油量。當(dāng)活塞5的運(yùn)動速度很快時，由于緩沖器4中滑油的阻尼作用，緩沖器4和緩沖活塞3就像一個剛體一樣地運(yùn)動。隨著伺服活塞5的左移，緩沖器和AC杠桿上的A點(diǎn)也向左移動。這一過程和上述剛性反饋系統(tǒng)的調(diào)速器完全相同。但當(dāng)調(diào)速過程接近終了時，滑閥8已回到原來的位置，遮住了通往伺服油缸的油路6、7，此時緩沖器和伺服活塞已停留在與新負(fù)荷相應(yīng)的位置上。被壓縮的彈簧2由于有彈性復(fù)原的作用，因此使A點(diǎn)帶動緩沖器活塞3相對于緩沖器油缸4移向右方，回到原來位置。緩沖活塞右方油缸中的油經(jīng)節(jié)流閥流到左方。于是，AC杠桿上的各點(diǎn)都恢復(fù)到原來的位置，此時調(diào)速器的套筒10亦因轉(zhuǎn)速復(fù)原而回到原來的位置。這樣，發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速就保持不變。當(dāng)負(fù)荷增加時,動作過程相反。這種調(diào)速器沒有靜速差，即δ2=0。4．雙反饋液壓調(diào)速器當(dāng)柴油機(jī)并車運(yùn)行時，除了要求調(diào)速器應(yīng)有良好的穩(wěn)定性外，還應(yīng)按正確的比例分配各機(jī)承擔(dān)的負(fù)荷。調(diào)速器應(yīng)具有彈性反饋機(jī)構(gòu)以保證調(diào)節(jié)穩(wěn)定性；同時還應(yīng)具有剛性反饋機(jī)構(gòu)以使調(diào)節(jié)過程中具有一定的穩(wěn)定調(diào)速率，保證各機(jī)按比例分配負(fù)荷。剛性反饋杠桿EFG和彈性反饋機(jī)構(gòu)（緩沖器K、補(bǔ)償彈簧S、節(jié)流針閥C）由動力活塞桿帶動。當(dāng)外界負(fù)荷降低，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高時，飛重向外飛開，帶動杠桿AB以A點(diǎn)為支點(diǎn)逆時針轉(zhuǎn)動，使滑閥桿D上移，工作壓力油進(jìn)入伺服器動力活塞的下方而由其上方泄回低壓空間。由此，動力活塞上行減油。

一方面使剛性反饋杠桿EFG繞G點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動，由F點(diǎn)增加彈簧預(yù)緊力，使其穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速較原轉(zhuǎn)速稍有提高（即δ2＞0）；另一方面通過彈性反饋機(jī)構(gòu)保證恒速穩(wěn)定調(diào)節(jié)。通常在這種雙反饋調(diào)速器中，可通過彈性反饋中節(jié)流針閥的開度大小調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性。通過剛性反饋EFG的兩臂比例調(diào)節(jié)穩(wěn)定調(diào)速率的大小，如使F與G重合，則δ2＝0。目前船舶上廣泛采用同時具有彈性反饋機(jī)構(gòu)和剛性反饋機(jī)構(gòu)的雙反饋液壓調(diào)速器。這種調(diào)速器穩(wěn)定性高，δ2大小可調(diào)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度和靈敏度高。廣泛用于船舶大、中型柴油機(jī)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理要求高。三、液壓調(diào)速器的典型結(jié)構(gòu)船用柴油機(jī)使用的液壓調(diào)速器大多為雙反饋全制式。其中以WoodwardUG和WoodwardPGA型應(yīng)用較普遍。UG型分為杠桿式和表盤式兩種，并按其工作能力大小分為多種規(guī)格；PGA型為氣動遙控式，多用于遙控主機(jī)。另外，它們均可按使用者要求附加某些輔助裝置以完成控制或安全方面的額外要求。國產(chǎn)全制式雙反饋液壓調(diào)速器，如TY111或TY555在結(jié)構(gòu)和性能上與WoodwardUG型相似。1．WoodwardUG8表盤式液壓調(diào)速器其輸出的調(diào)節(jié)力矩（工作能力）為8英尺-磅，輸出軸轉(zhuǎn)角為42?。多用于發(fā)電用柴油機(jī)，具有良好的工作性能。(1)結(jié)構(gòu)這種調(diào)速器的外形如圖所示。在其正面的表盤上有四個旋鈕：調(diào)速旋鈕（右上方）、靜速差旋鈕（左上方）、負(fù)荷限制旋鈕（左下方）、轉(zhuǎn)速指示器（右下方、不可調(diào)）。它主要由以下部分組成。

1）驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動軸35由柴油機(jī)凸輪軸經(jīng)傘齒輪傳動，通過油泵齒輪30、彈性軸40、傳動齒輪和飛重架等使飛重34等轉(zhuǎn)動，從而將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號傳給感應(yīng)機(jī)構(gòu)。2）轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)由飛重34。錐形調(diào)速彈簧19及調(diào)速桿33組成，用以感受和反映轉(zhuǎn)速的變化。3）伺服放大機(jī)構(gòu)由控制滑閥18、控制滑閥套筒38、動力活塞31以及有關(guān)油路組成。用來放大感應(yīng)機(jī)構(gòu)的輸出能量。套筒38由驅(qū)動軸35帶動回轉(zhuǎn)。

4）調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由動力活塞31、輸出軸25及油量調(diào)節(jié)桿24等組成。用來拉動調(diào)油桿調(diào)節(jié)供油量。5）恒速（彈性）反饋機(jī)構(gòu)

主要由大反饋活塞43、小反饋活塞36、上下反饋彈簧37、補(bǔ)償針閥41、反饋杠桿45和44、可調(diào)支點(diǎn)47、反饋指針46以及反饋油路等組成。其作用是保證調(diào)速過程中轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

6）速度降（靜速差）機(jī)構(gòu)

主要由速度降旋鈕2、凸輪1、頂桿4、拉緊彈簧3、可調(diào)支持銷6、速度降桿7和速度降指針5等組成。它是一種剛性反饋機(jī)構(gòu)，不僅能使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，而且還能調(diào)節(jié)穩(wěn)定調(diào)速率δ2以滿足調(diào)節(jié)穩(wěn)定性及并聯(lián)運(yùn)行的工作需要。（7）速度設(shè)定機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)可通過改變調(diào)速彈簧19的預(yù)緊力來改變柴油機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。由兩部分組成：其一由調(diào)速旋鈕21、傳動齒輪20、22和調(diào)速齒輪23組成。用于調(diào)速器前手動調(diào)節(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)動表盤上的調(diào)速旋鈕21時，通過傳動齒輪20，使調(diào)速齒輪23(即上彈簧盤，帶內(nèi)螺紋)轉(zhuǎn)動并同時沿中心螺桿上下移動以改變調(diào)速彈簧頸緊力，從而改變柴油機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速，達(dá)到全制調(diào)速的目的；其二由裝在調(diào)速器蓋上的調(diào)速電機(jī)及蝸輪減速機(jī)構(gòu)和摩擦離合器驅(qū)動齒輪23等組成。通過改變調(diào)速彈簧19的預(yù)緊力改變柴油機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。調(diào)速電機(jī)由配電板上的開關(guān)進(jìn)行控制,用于配電盤處遙調(diào).表盤右下方的轉(zhuǎn)速指示旋鈕用于指示柴油機(jī)選定的轉(zhuǎn)速，自身不可調(diào)節(jié)。8）負(fù)荷限制機(jī)構(gòu)由負(fù)荷限制旋鈕13、負(fù)荷限制指針11、負(fù)荷限制凸輪12、控制桿14、緊急停車桿15、限制桿16、限制銷17、齒條10、齒輪9、負(fù)荷指針8等組成。用以限制動力活塞的加油行程。如圖示限制指針11位于表盤刻度“10”（最大）處。此時在桿14與凸輪12之間具有間隙，滑閥18的下移不受限制，動力活塞繼續(xù)上行加大供油量，當(dāng)動力活塞上行至最大供油位置時，桿14與凸輪12剛好接觸，限制滑閥18繼續(xù)下移，即動力活塞限制在供油“10”處。

同理若指針11置于“8”、“6”、“4”刻度處，柴油機(jī)的供油量亦被限制在“8”、“6”、“4”處。若轉(zhuǎn)動旋鈕13至“0”刻度，則柴油機(jī)自行停車。柴油機(jī)起動時為防加速過快應(yīng)將負(fù)荷限制旋鈕置于“5”；待起動之后運(yùn)轉(zhuǎn)正常將負(fù)荷限制旋鈕轉(zhuǎn)至“10”或規(guī)定位置。按下停車桿15可使滑閥18抬起，動力活塞31下行減油停車。但此桿僅在調(diào)速器試驗(yàn)中使用，并非在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中使用。但可在其上方裝設(shè)安全停車輔助裝置(如停車電磁閥等)以保護(hù)柴油機(jī)。9）液壓系統(tǒng)由低壓油池、齒輪泵30、穩(wěn)壓油缸26及穩(wěn)壓活塞及有關(guān)油路組成。用于產(chǎn)生并維持規(guī)定的油壓。

(2)工作原理當(dāng)柴油機(jī)在某一負(fù)荷下穩(wěn)定工作時，飛重34的離心力與調(diào)速彈簧19的預(yù)緊力相平衡，滑閥18處于圖示中間位置將控制孔32封閉，動力活塞31下方空間封閉，動力活塞固定不動，輸出軸25和油量調(diào)節(jié)桿24等均固定在某一位置，使柴油機(jī)有一個相應(yīng)于外負(fù)荷的供油量。柴油機(jī)在由彈簧19所設(shè)定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)負(fù)荷增大時，轉(zhuǎn)速下降，飛重的離心力小于彈簧的預(yù)緊力，飛重向內(nèi)收攏，調(diào)速桿33下移，使浮動桿39以右端C為支點(diǎn)向下擺動，推動滑閥18下移并打開套筒上的控制孔32，高壓油進(jìn)入動力活塞31的下腔。由于動力活塞下面面積為上面面積的兩倍，致使動力活塞向上移動并帶動輸出軸25逆時針方向轉(zhuǎn)動加油，增加柴油機(jī)供油量使轉(zhuǎn)速回升。隨著輸出軸25逆時針轉(zhuǎn)動的同時，反饋杠桿45的左端上移，右端以可調(diào)支點(diǎn)47為中心下移，帶動大反饋活塞43下移，壓縮補(bǔ)償空間42中的滑油，由于補(bǔ)償針閥41的節(jié)流作用（41的開度小），致使小反饋活塞36上移并壓縮反饋彈簧37。此時浮動桿39以左端A為支點(diǎn)逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動滑閥18上移，使其提前返回平衡位置，重新封閉控制孔32使動力活塞31提前停止加油移動。此后，由于反饋彈簧37的恢復(fù)作用，將使小反饋活塞36逐漸下移復(fù)位，多余的滑油由針閥41排出。此下移速度如能與調(diào)速桿33的上行速度相適應(yīng)，就能使滑閥18不必再動迅速穩(wěn)定在平衡位置，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速更快穩(wěn)定下來。浮動桿39恢復(fù)原位，柴油機(jī)恒速轉(zhuǎn)動。上述反饋動作即為彈性（恒速）反饋。實(shí)際上，此反饋動作并非一次完成。而是要反復(fù)多次，一直持續(xù)到油量增加到與負(fù)荷增加相適應(yīng)，使柴油機(jī)恢復(fù)至原工作轉(zhuǎn)速。另外，當(dāng)軸25逆時針方向轉(zhuǎn)動加油的同時，還帶動速度降桿7繞可調(diào)支持銷6按逆時針方向轉(zhuǎn)動，其右端上移，中心螺桿和調(diào)速齒輪23隨即一起上移，將調(diào)速彈簧19稍微放松，由此使柴油機(jī)在負(fù)荷增加后的穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速較原工作轉(zhuǎn)速稍有降低，亦即保證一定的速度降。同理，當(dāng)負(fù)荷減小時，調(diào)速器的調(diào)節(jié)過程與上述相反。同樣由速度降機(jī)構(gòu)的動作，使柴油機(jī)以較原轉(zhuǎn)速稍高的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

杠桿式液壓調(diào)速器在這種液壓調(diào)速器中，改變柴油機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速是通過（轉(zhuǎn)動調(diào)速手輪）控制液壓調(diào)速器的調(diào)速軸來實(shí)現(xiàn)的。其穩(wěn)定調(diào)速率的調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在液壓調(diào)速器內(nèi)部，從外部無法直接調(diào)整，多用于船用主機(jī)。2．WoodwardPGA調(diào)速器PGA調(diào)速器是由原PG型調(diào)速器與遙控氣動速度設(shè)定機(jī)構(gòu)組合而成的一種調(diào)速器。它是一種雙反饋、氣動速度設(shè)定的全制式液壓調(diào)速器。它的速度降仍由剛性反饋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，而彈性反饋機(jī)構(gòu)改用一種阻尼補(bǔ)償系統(tǒng)（由阻尼活塞、彈簧和針閥組成）。這種調(diào)速器主要用于氣動遙控系統(tǒng)的主柴油機(jī)。同時，這種調(diào)速器通常均具有某些輔助裝置。如掃氣壓力燃油限制器(保證增壓器在加大負(fù)荷時其循環(huán)供油量與增壓空氣壓力同步增長以防匹配不當(dāng)而冒黑煙)、電磁閥切斷裝置等。PGA調(diào)速器的結(jié)構(gòu)由調(diào)速器主體部分、速度設(shè)定部分和速度降機(jī)構(gòu)三部分組成。

(1)調(diào)速器主體部分包括齒輪油泵4、蓄壓器1、調(diào)速彈簧29、飛重組件30、推力軸承31、滑閥8、回轉(zhuǎn)套筒9、阻尼補(bǔ)償系統(tǒng)12和10，伺服油缸17等。其工作原理與上述UG8調(diào)速器基本相同，而彈性反饋機(jī)構(gòu)改用一種由阻尼活塞12、彈簧和針閥10組成的阻尼補(bǔ)償系統(tǒng)。

當(dāng)柴油機(jī)的外負(fù)荷增大時，轉(zhuǎn)速下降，滑閥8下行，壓力油進(jìn)入阻尼活塞12的左側(cè)并推動它右移，把右側(cè)的油壓入伺服油缸17內(nèi)動力活塞的下部，推動動力活塞上行，加大油門使柴油機(jī)加速。與此同時阻尼活塞12左右兩側(cè)的油壓同時作用在位于滑閥8上部的補(bǔ)償環(huán)帶7的兩側(cè)，且下側(cè)油壓大于上側(cè)油壓，產(chǎn)生向上的補(bǔ)償力使滑閥上移提前復(fù)位，即產(chǎn)生負(fù)反饋?zhàn)饔谩?/p>

在此后柴油機(jī)的加速過程中，此補(bǔ)償力將由阻尼活塞的緩慢左移復(fù)位而通過補(bǔ)償針閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之逐漸減小。如果補(bǔ)償針閥開度適當(dāng)，則可使此補(bǔ)償力的減小速度與飛重離心力的增加速率相同，使滑閥在中央位置不動。最后當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)至原設(shè)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時，補(bǔ)償力消失，飛重回復(fù)至垂直位置，滑閥與阻尼活塞均回復(fù)到原中央位置，而動力活塞穩(wěn)定在新的位置上，柴油機(jī)在增大的供油量下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

如果柴油機(jī)外負(fù)荷大幅度增減，滑閥柱塞8移動較大，則阻尼活塞12迅速移向其極端位置，開啟旁通口使高壓油直接進(jìn)出動力活塞下部空間，可大幅度加減油量。而且此時在補(bǔ)償環(huán)帶上下不產(chǎn)生壓差，無補(bǔ)償力，可減少調(diào)速器的瞬時調(diào)速率δ1，使調(diào)速過程能與外負(fù)荷的大幅度變化相適應(yīng)。(2)速度設(shè)定部分

PGA調(diào)速器的速度設(shè)定機(jī)構(gòu)由氣壓設(shè)定與手動設(shè)定機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成。前者使用的控制空氣壓力范圍為（0.49～0.50）MPa，允許的最低壓力為0.021MPa，允許的最高壓力為0.71MPa，速度設(shè)定值與控制空氣壓力值成正比；后者，使用手動旋鈕可在切斷控制空氣的情況下任選一速度值。1）氣動式轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)

主要由波紋管39、速度設(shè)定滑閥35、單作用彈簧支承的液壓速度設(shè)定油缸28以及使滑閥35回中的復(fù)位機(jī)構(gòu)（活塞桿25、復(fù)位桿45、可調(diào)支點(diǎn)41、復(fù)位彈簧44等）等組成。當(dāng)輸入到波紋管39外側(cè)的控制空氣壓力增高時（即要求設(shè)定轉(zhuǎn)速增高）、波紋管被壓縮向下的力大于復(fù)位彈簧44的向上作用力，波紋管被壓縮使速度設(shè)定滑閥35下移，高壓工作油進(jìn)入速度設(shè)定活塞27的上方并推動設(shè)定活塞27下移，增加調(diào)速彈簧29的預(yù)緊力，即設(shè)定轉(zhuǎn)速增高。與活塞桿25下移的同時，復(fù)位桿45以可調(diào)支點(diǎn)41為支點(diǎn)順時針方向轉(zhuǎn)動，增大了彈簧44與負(fù)荷彈簧46向上的拉力，并與波紋管向下的作用力相互平衡。同時通過“C”形框向上拉動滑閥35使它恢復(fù)到中央位置，封閉速度設(shè)定活塞的壓力油管，設(shè)定活塞27固定不動，給出一個較高的設(shè)定轉(zhuǎn)速。欲降低設(shè)定轉(zhuǎn)速而降低控制空氣壓力時，上述速度設(shè)定機(jī)構(gòu)按相反過程動作。2）手動轉(zhuǎn)速設(shè)定機(jī)構(gòu)

主要由手動速度調(diào)節(jié)旋鈕54、引導(dǎo)螺帽53、連桿52、滑環(huán)50、速度設(shè)定螺帽48、高速停車調(diào)整螺釘49、高速停車銷51和“T”形帶有滾珠軸承支架的手動速度設(shè)定螺絲組件47等組成。在沒有控制空氣時，借助于本機(jī)構(gòu)可在機(jī)旁任意設(shè)定柴油機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。

在無控制空氣作用時，螺釘42在彈簧44作用下上移與停車銷43接觸，此時負(fù)荷彈簧46使復(fù)位桿45壓在軸承41上，并將組件47一同壓下。若需提高設(shè)定轉(zhuǎn)速，可順時針方向轉(zhuǎn)動旋鈕54，螺母53左移，通過連桿52、滑環(huán)50拉動設(shè)定螺母48下移并帶動螺釘組件47和軸承41一起下移。相應(yīng)于螺母48下移的某一位置，負(fù)荷彈簧46拉下復(fù)位桿45并通過低速調(diào)節(jié)螺釘42、“C”形框38等使滑閥35下移離開中央位置。壓力油進(jìn)入活塞27上方使其下移，增加調(diào)速彈簧29的預(yù)緊力，提高了設(shè)定轉(zhuǎn)速。此后由復(fù)位桿45順時針方向轉(zhuǎn)動并通過復(fù)位彈簧44提起滑閥35至中央位置，切斷壓力油，設(shè)定活塞27固定不動。柴油機(jī)在較高設(shè)定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。同理逆時針方向轉(zhuǎn)動旋鈕54可降低設(shè)定轉(zhuǎn)速。

（3）速度降機(jī)構(gòu)由動力活塞上的尾桿18、速度降桿20以及速度降凸輪23等組成。本機(jī)構(gòu)為一剛性反饋機(jī)構(gòu)。當(dāng)動力活塞上移增加供油量時，尾桿18上行推動桿20并通過速度降凸輪23的鎖緊螺釘使速度降凸輪轉(zhuǎn)動，使速度降柱塞24稍微上移放松調(diào)速彈簧29的預(yù)緊力，保證一定的穩(wěn)定調(diào)速率。反之，當(dāng)動力活塞下行減油時，由速度降凸輪稍微增大調(diào)速彈簧的預(yù)緊力。調(diào)節(jié)凸輪的安裝位置可調(diào)節(jié)穩(wěn)定調(diào)速率的大小。

四、液壓調(diào)速器的輔助裝置為了滿足船舶動力裝置和船舶自動化的一些特殊要求，有些液壓調(diào)速器上還時裝有不同的輔助設(shè)備，充分利用調(diào)速器的調(diào)節(jié)與工作特點(diǎn)，防止柴油機(jī)出現(xiàn)故障和使發(fā)動機(jī)處于較佳工作狀態(tài)。

(一)起動升壓器能使柴油機(jī)起動迅速，提高船舶操縱性能。起動時在起動空氣進(jìn)入氣缸起動的同時，將起動空氣通入升壓器，使調(diào)速器處于油門稍大的位置，使起動時有一個燃油加濃過程，以利于柴油機(jī)的起動和發(fā)火燃燒。(二)增壓空氣壓力供油量限止器廢氣渦輪增壓柴油機(jī)在低速運(yùn)行和加速運(yùn)行時，用來保證燃泊的完全燃燒。因?yàn)閺U氣渦輪增壓柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷及加速時負(fù)荷大幅度增加的運(yùn)行條件下，增壓器的轉(zhuǎn)速增加總是落后于主機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，使增壓空氣的壓力增加得慢．燃油量增加得快，油氣之間不能良好匹配。造成氣缸燃燒惡化、排氣冒黑煙、氣缸嚴(yán)重結(jié)炭而影響柴油機(jī)的正常工作。現(xiàn)附裝了這種供油量限止器后，就能在低速相加速運(yùn)行時，根據(jù)增壓空氣壓力的變化自動限止柴油機(jī)的供油量，保證在負(fù)荷變化時有足夠的空氣量確保燃燒的完善。這種限制器即使在加速的瞬間也能根據(jù)相應(yīng)供氣量(增壓空氣壓力)來限制燃油，燃燒完善、減少黑煙，提高柴油機(jī)的加速性。(三)轉(zhuǎn)距限制器用來防止柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩超過標(biāo)定值。船舶主機(jī)在高負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速的運(yùn)行條件下，曲軸的轉(zhuǎn)矩有時會超過標(biāo)定工況下所允許的標(biāo)定轉(zhuǎn)矩值，這樣可能造成事故隱患。本限制器能根據(jù)每個設(shè)定的轉(zhuǎn)速值自動把負(fù)荷調(diào)節(jié)到轉(zhuǎn)矩所允許的預(yù)定值，通過調(diào)速器限制對應(yīng)的最大供油量，保證柴油機(jī)安全運(yùn)行。(四)電磁閥停車保護(hù)裝置保證柴油機(jī)安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。在液壓調(diào)速器上裝設(shè)本裝置后．一旦運(yùn)轉(zhuǎn)中柴油機(jī)的一些運(yùn)行參數(shù)低于規(guī)定值或發(fā)生了一些意外的情況后，自動或人工遙控通過保護(hù)電路的作用使電磁閥產(chǎn)生相應(yīng)的動作，使調(diào)速器減油或停車，以防止機(jī)械事故的發(fā)生。第三節(jié)調(diào)速器的調(diào)整和管理一、液壓調(diào)速器的調(diào)整對液壓調(diào)速器的調(diào)整一般為修理后的調(diào)整成為性能優(yōu)化調(diào)整。調(diào)整上作最好在調(diào)速器試驗(yàn)臺上進(jìn)行。如在柴油機(jī)上進(jìn)行調(diào)整，必須嚴(yán)防柴油機(jī)超速飛車或備好緊急停車機(jī)構(gòu)。此調(diào)整工作隨液壓調(diào)速器的類型不問而異。通常液壓調(diào)速器的調(diào)整工作一般包括穩(wěn)定調(diào)速率的調(diào)整、穩(wěn)定性調(diào)整以及PGA調(diào)速器的速度設(shè)定調(diào)整。1．穩(wěn)定調(diào)速率δ2的調(diào)整

1)穩(wěn)定調(diào)速率δ2的作用與要求穩(wěn)定調(diào)速率δ2是調(diào)速器的重要性能指標(biāo)。保證一定的δ2值不但可以提高調(diào)速過程的穩(wěn)定性，而且還能對并聯(lián)運(yùn)行的柴油機(jī)間所承擔(dān)的負(fù)荷進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。所以不同用途的柴油機(jī)對其調(diào)速器的δ2的要求不同，在柴油機(jī)交驗(yàn)時必須經(jīng)測試與調(diào)節(jié)以符合有關(guān)規(guī)范要求。對于多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的柴油機(jī)(如多臺交流發(fā)電柴油機(jī))，為使各機(jī)負(fù)荷分配合理，應(yīng)要求每臺機(jī)承擔(dān)的負(fù)荷份額與其標(biāo)定功率成比例。即，若標(biāo)定功率相同者，則各機(jī)間負(fù)荷應(yīng)均勻分配；若標(biāo)定功率不等者，則各機(jī)間負(fù)荷與其標(biāo)定功率成比例。如此可保證各機(jī)間負(fù)荷同步增減。對于兩臺或多臺功率相同的柴油機(jī)帶動發(fā)電機(jī)，并送電到一個公共電網(wǎng)上去。由于電磁性能，它們之間是撓性的機(jī)械連接：轉(zhuǎn)速高的，承擔(dān)負(fù)荷多；轉(zhuǎn)速低的，承擔(dān)負(fù)荷少；如果兩臺功率相同并聯(lián)運(yùn)行柴油機(jī)的穩(wěn)定調(diào)速率δ2均等于零時，其調(diào)速特性為一垂直于n軸的直線。此時，總功率雖然—定，但兩系統(tǒng)之間的負(fù)荷分配可以是任意的，能隨時自動地改變。這樣的工況是不穩(wěn)定的，這種裝置是不能使用的。

如兩臺標(biāo)定功率相等的柴油機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，其(δ2)1＝(δ2)2＞o，則兩臺柴油機(jī)有重合的調(diào)速特性。當(dāng)轉(zhuǎn)速為n1時，每機(jī)運(yùn)行點(diǎn)為點(diǎn)2，合成工作點(diǎn)為點(diǎn)1，兩機(jī)負(fù)荷分配均勻；當(dāng)外負(fù)荷增加后，兩機(jī)轉(zhuǎn)速同步下降至n2，每機(jī)運(yùn)行點(diǎn)為點(diǎn)2’，合成工作點(diǎn)為點(diǎn)1’，負(fù)荷仍均勻分配。如兩臺標(biāo)定功率相等的柴油機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，但其穩(wěn)定調(diào)速率δ2不等，若為(δ2)1＜(δ2)2＞0。兩機(jī)調(diào)速特性線具有不同的傾斜度，且δ2小者陡峭。當(dāng)轉(zhuǎn)速為時，兩機(jī)運(yùn)行點(diǎn)分別為1和2，顯然負(fù)荷分配不均勻，且小δ2者承擔(dān)負(fù)荷多，即兩機(jī)負(fù)荷不能同步增減。此時，若調(diào)節(jié)調(diào)速器設(shè)定轉(zhuǎn)速，使兩機(jī)承擔(dān)的負(fù)荷相同。但這種均衡負(fù)荷也是暫時的，只要外負(fù)荷一發(fā)生變化，此種均勻分配負(fù)荷就發(fā)生變化。即，若外負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速降至，則兩機(jī)工作點(diǎn)分別為3和4，負(fù)荷分配又不均勻。如兩機(jī)標(biāo)定功率不等而并聯(lián)運(yùn)行，只有兩機(jī)的δ2相等且均大于零，即(δ2)1=(δ2)2＞0，兩機(jī)的負(fù)荷分配才能與其標(biāo)定功率成正比，當(dāng)外負(fù)荷變化時，兩機(jī)負(fù)荷同步增減。

對于并聯(lián)運(yùn)行的柴油機(jī)，可以通過調(diào)節(jié)調(diào)速器的穩(wěn)定調(diào)速率δ2來調(diào)節(jié)其承擔(dān)負(fù)荷的分配比例；無論并聯(lián)運(yùn)行的柴油機(jī)其標(biāo)定功率是否相等，欲使其承擔(dān)負(fù)荷合理分配，則要求各機(jī)的δ2必須相等且大于零。各機(jī)的δ2值還應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范的規(guī)定要求。在滿足調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的前提下，盡量選用小的δ2值。（2）穩(wěn)定調(diào)速率

δ2的調(diào)整液壓調(diào)速器的δ2可通過速度降機(jī)構(gòu)（剛性反饋機(jī)構(gòu)）進(jìn)行調(diào)整。Woodward液壓調(diào)速器有兩種調(diào)整方法：1）表盤式調(diào)速器可通過其正面表盤上的速度降旋鈕(靜速差旋鈕8)進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時針方向轉(zhuǎn)動此旋鈕，可通過速度降機(jī)構(gòu)增大可調(diào)支持銷相對調(diào)速彈簧軸線的距離，從而可增大δ2，若使支持銷與彈簧軸線重合，則其δ2=0。按使用要求應(yīng)將此旋鈕轉(zhuǎn)至刻度為30～50處，表示相應(yīng)的δ2=（3～5）％。實(shí)踐中可通過并聯(lián)運(yùn)行柴油機(jī)的負(fù)荷分配比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，如某并聯(lián)機(jī)承擔(dān)負(fù)荷小，則應(yīng)減少該機(jī)的δ2數(shù)值。（δ2大的機(jī)組負(fù)荷變化小，δ2小的機(jī)組負(fù)荷變化大。）2）杠桿式、PGA型調(diào)速器殼體外部無δ2調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。如需調(diào)節(jié)δ2值，應(yīng)打開調(diào)速器頂蓋，旋松速度降凸輪上的鎖緊螺釘，則速度降凸輪可沿支點(diǎn)銷上的槽道滑動。

若將速度降凸輪沿槽道向右滑動，即朝向動力活塞尾桿18的方向移動凸輪，則δ2值增大；反向移動凸輪則δ2值減小。若使凸輪中心線與支點(diǎn)銷中心線重合，則δ2值為零。決不允許使速度降凸輪移動超過δ2=0的位置，因?yàn)檫@樣會出現(xiàn)負(fù)的穩(wěn)定調(diào)速率而使調(diào)速器工作非常不穩(wěn)定。在這些調(diào)速器中δ2的調(diào)節(jié)范圍約為0～12％。3)機(jī)械調(diào)速器的δ2值與其結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，除非更換調(diào)速彈簧（剛度）或飛重等零件，一般是不可調(diào)整的。若調(diào)速彈簧換用剛度小的，則其δ2變小，準(zhǔn)確性提高，但穩(wěn)定性降低。調(diào)速彈簧換用剛度大的，則其δ2變大.

2。穩(wěn)定性調(diào)整為了保證調(diào)速過程穩(wěn)定，在液壓調(diào)速器中設(shè)有反饋系統(tǒng)。通常，在調(diào)速器換新或修理后應(yīng)對反饋系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，以獲得盡可能小的瞬時調(diào)速率δ1和盡可能短的穩(wěn)定時間ts。反饋系統(tǒng)調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)主要有兩個：一是扳動反饋指針46，藉以改變反饋杠桿45的可調(diào)支點(diǎn)47的位置，從而調(diào)節(jié)反饋行程的大小；二是調(diào)節(jié)補(bǔ)償針閥31的開度，用以調(diào)節(jié)反饋速度的快慢。如果反饋指針的位置和補(bǔ)償針閥的開度調(diào)節(jié)得正確，控制滑閥36提前復(fù)位后，在飛重和小反饋活塞30的復(fù)位過程中，控制滑閥36在中央位置上一直保持不動。此時，調(diào)速過程的瞬時調(diào)速率δ1和穩(wěn)定時間ts均符合有關(guān)規(guī)定，即調(diào)速器的穩(wěn)定性良好。若反饋指針指向“最大”位置，反饋行程過大，控制滑閥36就會過早提前復(fù)位，而產(chǎn)生供油量調(diào)節(jié)不足現(xiàn)象。反之，反饋指針指向“最小”位置，反饋行程過小，控制滑閥36復(fù)位過晚，產(chǎn)生供油量調(diào)節(jié)過度現(xiàn)象。以上兩種情況均會導(dǎo)致調(diào)速過程產(chǎn)生嚴(yán)重的速度波動，穩(wěn)定性變差。若補(bǔ)償針閥開度過大，就會失去節(jié)流作用，反饋動作無法到達(dá)小反饋活塞，使反饋?zhàn)饔眠^分減弱，控制滑閥復(fù)位速度（過晚）太慢，造成供油量調(diào)節(jié)過度；反之，若補(bǔ)償針閥開度過小甚至關(guān)閉，反饋?zhàn)饔眠^分增強(qiáng)，控制滑閥復(fù)位速度（過早）太快，造成供油量調(diào)節(jié)不足，會使轉(zhuǎn)速恢復(fù)時間過長；兩者均使調(diào)速過程穩(wěn)定性變差。進(jìn)行調(diào)速器穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)應(yīng)同時調(diào)節(jié)反饋指針的位置和補(bǔ)償針閥的開度。其原則是在盡可能小的反饋指針刻度下，保證針閥開度符合相應(yīng)說明書要求。如UG-40調(diào)速器要求針閥開度為1／4～1／2轉(zhuǎn)；UG-8調(diào)速器要求1／8～1／4轉(zhuǎn)（1955年前產(chǎn)品）、1/2～3/4轉(zhuǎn)（1955年后產(chǎn)品）；PGA調(diào)速器要求1/16轉(zhuǎn)～2轉(zhuǎn)。在任何情況下均不得把補(bǔ)償針閥全部關(guān)死。

穩(wěn)定性調(diào)節(jié)步驟如下（以UG型為例）：（1）調(diào)速前的準(zhǔn)備使柴油機(jī)在無負(fù)荷下空車運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和調(diào)速器的滑油溫度上升到正常值時，方能進(jìn)行調(diào)節(jié)。這時須有專人掌握燃油桿，以備人工切斷供油。

（2）調(diào)速器滑油驅(qū)氣把反饋指針放在最大位置，補(bǔ)償針閥旋出幾轉(zhuǎn)，使柴油機(jī)處于游車狀態(tài)，松開調(diào)速器上的透氣塞，讓柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動1～1.5min，使調(diào)速器各油路中的空氣從放氣塞逸出來，直至空氣全部排光后上緊放氣塞。（3）無負(fù)荷調(diào)整

反饋指針置于刻度“3”處；人為地使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動并逐漸關(guān)小補(bǔ)償針閥31，直至柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動剛好消失為止，檢查此時針閥的開度（可將針閥慢慢關(guān)死并記住至全關(guān)死的圈數(shù)，然后返回原來位置）。如其開度符合說明書規(guī)定，則調(diào)節(jié)完成；如調(diào)節(jié)中波動不停或針閥開度不符合要求，說明反饋?zhàn)饔貌蛔悖藭r應(yīng)將反饋指針向“最大”方向增加兩格，重復(fù)以上調(diào)節(jié)；如果反饋指針達(dá)到“7”格時還不穩(wěn)定，則應(yīng)調(diào)節(jié)速度降機(jī)構(gòu)，適當(dāng)增大穩(wěn)定調(diào)速率δ2，再重復(fù)以上調(diào)節(jié)，直至滿意為止；經(jīng)過上述調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速波動會很快停止。如果針閥開度符合要求，就可繼續(xù)試驗(yàn)在各種轉(zhuǎn)速下柴油機(jī)能否在轉(zhuǎn)速一旦波動后就會迅速停止。如果認(rèn)為滿意，無負(fù)荷反饋調(diào)節(jié)即完成。（4）有負(fù)荷調(diào)整使柴油機(jī)承受負(fù)荷，在所需要的各種轉(zhuǎn)速下，檢查調(diào)速器的穩(wěn)定性。調(diào)整步驟與無負(fù)荷時相同。一般只需稍許調(diào)整一下反饋指針或補(bǔ)償針閥開度即可達(dá)到滿意的調(diào)節(jié)。

調(diào)節(jié)完畢后，記錄反饋指針位置、針閥開度和速度降數(shù)值。鎖緊反饋指針位置后不要隨便移動。清洗調(diào)速器、更換滑油時，只需重新調(diào)整針閥開度即可，一般無需更動反饋指針的位置。PGA型調(diào)速器沒有反饋指針，因而其穩(wěn)定性調(diào)節(jié)比較簡單，只需從全開針閥到逐步關(guān)小針閥進(jìn)行調(diào)節(jié)即可，最后仍需使針閥開度符合1/16轉(zhuǎn)～2轉(zhuǎn)的要求。應(yīng)盡量使針閥有較大的開度以保證調(diào)速器調(diào)節(jié)迅速。如在針閥幾乎關(guān)死情況下，柴油機(jī)仍不能恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，則可換用一個剛度較大的阻尼彈簧。二、調(diào)速器的故障與管理調(diào)速器是柴油機(jī)的重要組成部分，它直接影響柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。若調(diào)速器發(fā)生故障，可以導(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，甚至發(fā)生熄火或“飛車”等事故。因此對調(diào)速器及其系統(tǒng)細(xì)心、正確地維護(hù)和管理十分重要。當(dāng)對調(diào)速器進(jìn)行調(diào)整檢查時，為防止某些控制機(jī)構(gòu)失控而使運(yùn)轉(zhuǎn)中的柴油機(jī)超速或飛車（轉(zhuǎn)速失去控制而急劇上升，超過最高允許轉(zhuǎn)速并達(dá)到危險程度），應(yīng)備好柴油機(jī)的應(yīng)急停車裝置。1.調(diào)速器的常見故障當(dāng)柴油機(jī)在工作中，轉(zhuǎn)速變化出現(xiàn)異常時，通常應(yīng)考慮以下三方面的因素：柴油機(jī)工作性能惡化；調(diào)速器某些輔助設(shè)備失常；調(diào)速器本身失常。因此，應(yīng)首先進(jìn)行以下檢查：（1）確認(rèn)柴油機(jī)的負(fù)荷是否超出了柴油機(jī)的標(biāo)定負(fù)荷；（2）檢查各缸負(fù)荷是否嚴(yán)重不均，是否正常發(fā)火，噴油器是否處于正常工作狀態(tài)；（3）檢查調(diào)速器與噴油泵之間的杠桿傳動機(jī)構(gòu)是否卡滯或間隙過大而松動；（4）檢查調(diào)速器負(fù)荷指針的零位與噴油泵的零位是否一致；（5）檢查調(diào)速器的設(shè)定機(jī)構(gòu)、控制空氣壓力等是否正常。當(dāng)進(jìn)行以上檢查并排除之后，如調(diào)速器工作仍然不正常，則為調(diào)速器自身故障，這些故障通常有：(1)．柴油機(jī)游車或轉(zhuǎn)速振蕩

游車指轉(zhuǎn)速有節(jié)奏地變化，以手動停住調(diào)速器的作用可以消除，但放手后仍會恢復(fù)有節(jié)奏的轉(zhuǎn)速變化。轉(zhuǎn)速振蕩指轉(zhuǎn)速有節(jié)奏變化且幅值較大，手動停住調(diào)速器作用可消除波動，放手后轉(zhuǎn)速不會立即重新波動，但在調(diào)速或負(fù)荷變化后波動仍會發(fā)生。可能的原因有：1）調(diào)速器反饋系統(tǒng)調(diào)速不當(dāng)。應(yīng)重新進(jìn)行穩(wěn)定性調(diào)節(jié)；2）調(diào)油桿、高壓油泵空動或卡死；3）調(diào)速器滑油太臟、起泡或油位過低（油位表不見油位）；

4）調(diào)速器內(nèi)部故障，如飛重和軸承磨損，滑閥卡死，補(bǔ)償（阻尼）弱簧彈性失效等；

5）調(diào)速器與柴油機(jī)不匹配。(2)．調(diào)速器輸出軸顫動（高頻振動）可能的原因有：

1）調(diào)速器驅(qū)動不穩(wěn)。如傳動齒輪磨損，嚙合不良，凸輪軸傳動機(jī)構(gòu)松動，柴油機(jī)減振器故障2）飛重的彈性驅(qū)動機(jī)構(gòu)故障；

3）調(diào)速器在安裝支座上沒有均勻固緊。(3)．柴油機(jī)達(dá)不到全速全負(fù)荷可能的原因有：

1）噴油泵齒條拉出長度不夠或噴油泵齒條拉出長度不夠而調(diào)速器輸出軸已達(dá)到最大輸出行程（刻度10）。這可能是由于調(diào)油桿系卡滯、空動，調(diào)速器輸出軸與噴油泵供油刻度匹配不當(dāng)?shù)纫蛩匾穑?/p>

2）控制空氣或掃氣空氣壓力太低或設(shè)定轉(zhuǎn)速太低；