Регулятор частоты вращения дизеля непрямого действия

 

Н. И. Байков (72) Автор. иэобретення (/

/

Производственное объединение "СардизесВзппарат" (7l) Заявнтель (4) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ

НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобрвтение относится к устройствам регуляторов частоты вращения дизеля.

Известен регулятор частоты вращения непрямого действия, содержащий центробежный измеритель частоты вращения, соединенный с управляющим золот" ником исполнительного и дополнительного сервомоторов, причем последний снабжен двумя буферными полостями, сообщенными между собой через дроссель, и гибкую отрицательную обратную связь в виде кинематической цепи, связывающей подвижную втулку золотника с порш нями исполнительного и дополнительного сервомоторов (1 ).

Указанная конструкция не позволяет изменять в нужном диапазоне параметры обратной связи, т. е. осуществлять подбор регулятора для различных дизелей, отличающихся друг от друга временным запаздыванием.

Целью изобретения является расширение области применения регулятора.

Указанная цель достигается тем, что дополнительный сервомотор снабжен . обводным каналом, соединяющим две буферные полости, дроссель выполнен ре гулируемым и расположен в обводном канале, а кинематическая цепь выпол:нена с переменным передаточным отношением.

На чертеже представлена схема ре о гул ятора.

Регулятор состоит из всережимной пружины 1, грузов 2, золотника 3 с поясками 4 и 5, неподвижной 6 и подвижной 7 втулок, исполнительного серво15 мотора 8 с поршнем 9 и управляемой полостью А, гибкой отрицательной обратной связи, выполненной в виде дополнительного сервомотора 10 с поршнем 11, и кинематической цепи, соединяющей поршни 9 и ll с подвижной втулкой 7, поворотного рычага 12, переме. щающего в пазах стойки 13 палец 14, который является осью качания рычага 15.

3 97389

Кинематическая цепь состоит из рычагов 15 и 16, суммирующего рычага 17 и тяги 18.

Дополнительный сервомотор 10 имеет управляемую полость Б, в которой нахо дится буфер 19, состоящий из дросселя 20 и поршня 21, с двух сторон нагруженного пружинами 22 и 23.

Регулируемый дроссель 20 встроен в обводной канал 24, соединяющий ниж- 1о нюю и верхнюю полости буфера 19.

Регулятор скорости работает следующим образом.

В установившемся режиме работы дизель- генератора усилие рсережимной 15 пружины 1 уравновешивается центробежной силой грузов 2. Золотник 3 своими поясками 4 и 5 перекрывает отверстия в неподвижной 6 и подвижной, 7 втулках.

Управляемые полости А и Б исполнитель-20 ного 8 и дополнительного 1О сервомоторов сохраняют постоянный объем, поршни 9 и 11 - неподвижны.

При уменьшении частоты, вращения дизель-генератора (например, вследствие 2$ увеличения нагрузки) центробежная сила грузов 2 становится меньше усилия всережимной пружины l, золотник 3 смещается вниз, сообщая полость А со сливом, а полость Б с напором. Поршень 9 зо идет вниз на увеличение подачи топлива, а поршень 11 перемещается вверх.

При своем движении поршни 9 и 11 перемещают в разные стороны концы суммирующего рычага 17 так, что его сре- з> дняя точка и связанная с ней через тягу 18, рычаги 15 и 16 подвижная втулка 7 перемещается на величину, пропорциональную разности смещений поршней

9 и 11. При этом поршень 9 стремится сместить подвижную втулку 7 вниз вслед за золотником 3, а поршень 11 - вверх, в сторону, противоположную смещению золотника 3

Управление поршнями 9 и 11 осуществляется таким образом, что поршень 9 движется быстрее поршня 11, и подвижная втулка 7 догоняет золотник 3, при-. дя в положение, при котором ее рабочие окна перекрыты пояском 5.

Номинальный ход вверх (вниз) поршня 21 составляет часть номинального хода поошня ll. Пока поршень 21 не пройдет свой номинальный ход, скорость перемещения поршня 11 будет равна ско-55 рости перемещения поршня 21. После того, как поршень 21 пройдет свой номинальный ход, скорость перемещения

7 4 поршня 11 будет зависеть от величины открытия регулируемого дросселя 20.

При смещении поршня 9 вниз подача топлива увеличивается, дизель-генератор разгоняется, центробежная сила грузов 2 растет, всережимная пружина

1 сжимается и золотник 3 движется вверх. Однако до тех пор, пока поясок

4 золотника 3 остается внизу смещенным относительно окон неподвижной втулки б, поршень 11 продолжает двигаться вверх и перемещать вверх подвижную втулку 7.

Если скорость движения золотника

3 вверх равна скорости движения подвижной втулки 7, то ее рабочие окна остаются закрытыми пояском 5 золотника 3, поршень 9 неподвижным, подача топлива постоянной.

Если скорость движения золотника

3 вверх превышает скорость движения подвижной втулки 7, полость А сообщается с напорным каналом, поршень 9 смещается вверх, уменьшая подачу топлива и, следовательно, скорость разгона дизель-генератора.

Если скорость движения золотника

3 вверх меньше скорости движения подвижной втулки 7, полость А сообщается со сливом, поршень 9 смещается вниз, увеличивая подачу топлива и скорость разгона дизель-генератора.

Таким образом, поршень 9, изменяя подачу топлива, управляет переходным процессом, формируя его по закону, оп,ределенному законами движения поршня

11 и подвижной втулки 7. Переходный процесс заканчивается в момент остановки поршня 11, т. е. при перекрытых окнах неподвижной и подвижной втулок б и 7 поясками 4 и 5 золотника 3. Это может произойти только при единственном положении подвижной втулки 7 и„ следовательно, средней точки суммирующего рычага 17.

Поэтому во всех установившихся режимах поршни 9 и 11 занимают одинаковые положения относительно противоположных упоров (например, если поршень

9 находится на верхнем упоре, поршень

11 находится на нижнем упоре).

При увеличении частоты вращения дизель-генератора направления перемещения элементов регулятора противоположны описанным.

Оптимальный закон движения поршня

9 обеспечивается путем подбора оптимального передаточного отношения кинематической цепи, соединяющей поршни 9

973897

Формула изобретения

И

ВНИИПИ Заказ 8649/43 Тираж 552 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и 11 с подвижной втулкой 7, а такж= подбором оптимального закона движения поршня 11 с помощью регулируемого дросселя 20.

Таким образом, для различных типов s дизелей становится возможным подобрать оптимальные параметры обратной связи, тем самым расширяется область применения регулятора. о

1, Регулятор частоты вращения дизеля непрямого действия, содержащий цен-1 тробежный измеритель частоты вращения, соединенный с управляющим золотником исполнительного и дополнительного сер. вомоторов, причем последний снабжен двумя буферными полостями, сообщеннь - М ми между собой через дроссель, и гибкую отрицательную обратную связь в виде кинематической цепи, связывающей подвижную втулку золотника с поршнями исполнительного и дополнительного cep->

Вомоторов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, дополнительный сервомотор снабжен обводным каналом, соединяющим две буферные полости, дроссель выполнен регулируемым и расположен в обводном канале, а кинематическая цепь выполнена с переменным передаточным отношением.

2. Регулятор по и. 1, о т л и ч ашийся тем, что кинематическая цепь с переменным передаточным отношением выполнена в виде двух шарнирно связанных между собой рычагов, первый иэ которых связан с втулкой золотника, а второй — с поршнями сервомоторов, и дополнительного поворотного рычага, причем опоры первого и дополнительного рычагов выполнены неподвижными, а опора второго рычага выполнена подвиж. ной в виде пальца, размещенного в пазу поворотного рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Толшин В. И., Ковалевский Е. С.

Переходные процессы в дизель-генераторах. Л., нйашиностроение", 1977, с. 140, рис. 9.