Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизеля

Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизеля, що містить підпружинений вузол корекції, демпфер, підсумовуючий важіль і установлений між споживачем і джерелом енергії планетарний редуктор, зупинена ланка якого зв'язана одним важелем з підпружиненим вузлом корекції і демпфером, а другим через систему важелів і тяг - з одним кінцем підсумовуючого важеля, другий кінець якого з'єднаний з відцентровим регулятором частоти обертання, а середня частина підсумовуючого важеля з'єднана з органом паливоподачі, який відрізняється тим, що в ньому вузол корекції, система важелів і тяг, а також підсумовуючий важіль виконані у вигляді замкненої сильфонної гідравлічної передачі, в якій гідролінією сполучені вузол приймального сильфона з рухомим і нерухомим, з осьовим отвором, фланцями і вузол виконавчого сильфона з першим та другим рухомими фланцями і установленим між ними нерухомим U 2 (19) 1 3 Для вирішення даної задачі відповідно до корисної моделі суттєвими ознаками є те, що в ньому вузол корекції за навантаженням, система важелів і тяг, а також підсумовуючий важіль виконані у вигляді замкненої сильфонної гідравлічної передачі, яка містить сполучені гідролінією вузол приймального сильфона і вузол виконавчих сильфонів. Приймальний сильфон містить рухомий фланець, зв'язаний з важелем механізму зйому і передача сигналу величини крутячого моменту і нерухомий фланець з осьовим отвором, а вузол виконавчого сильфона містить перший рухомий фланець і другий рухомий фланці і установлений між ними нерухомий фланець з осьовим отвором, через який сполучається розділений виконавчий сильфон, і з радіальним отвором, сполученим через гідролінією з отвором нерухомого фланця приймального сильфона, причому перший рухомий фланець вузла виконавчих сильфонів з'єднаний з відцентровим регулятором частоти обертання, а другий рухомий фланець - з органом паливоподачі. А вимірювачем крутячого моменту є дві жорстко зв'язані між собою в одну муфту ведуча і ведена півмуфти з'єднують два співвісно розміщених вала силової трансмісії. Одна із півмуфт, що сидить на ведучому валу, утворює з ним поздовжню шарикову пару і може переміщатися вздовж його вісі. Друга півмуфта, що сидить на веденому валу, утворює з ним гвинтову шарикову пару і може здійснювати обертально-поступальне переміщення вздовж його осі. Муфта через упорний підшипник взаємодіє з одним торцем циліндричної пружини, другий торець якої впирається в сідло установлене на веденому валу. З протилежного боку муфта з'єднана з механізмом зняття і передачі сигналу величини крутячого моменту. Високочастотні коливання вихідного сигналу гасяться гідравлічним демпфером, корпус якого утворює ведена півмуфта, а поршень виконаний у вигляді вгвинченої у ведучий вал деталі з отворами в ущільнювальній частині, для перепуску робочої рідини із однієї порожнини демпфера в другу. При такому технічному рішенні із конструкції регулятора вилучаються габаритні за розмірами коректор за навантаженням, підсумовуючий важіль і система важелів і тяг, яка передає регулюючий сигнал за навантаженням у перпендикулярно розміщених напрямках, що зменшить матеріалоємність, а відсутність кінематичних пар в сильфонній гідравлічній передачі підвищить точність передачі сигналів регулювання за навантаженням, якісно сформованих муфтою з двома шариковими парами і гідравлічним демпфером, що розширить область застосування двоімпульсного регулятора. На представленому креслені схематично показаний двоімпульсний регулятор, де: на Фіг.1 зображений загальний вигляд регулятора, а на Фіг.2 - поперечний переріз вимірювача крутячого моменту по лінії А-А. Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизеля містить механічний вимірювач крутного моменту у вигляді муфти з півмуфтою 1, механізмом 2 для зйому і важіль 3 для передачі сигналу. Півмуфта 1 шліцами з'єднана з ведучим валом 4, через шарики 5, установлені в пазах шліців. В то 51384 4 рець вала 4 загвинчений шток 6 поршня 7 з осьовими отворами 8 гідравлічного демпфера. Від випадання шарики 5 утримуються кришкою 9, притисненою гайкою торця вала 4. Півмуфта 1 болтами 10 жорстко з'єднана з півмуфтою 11. Для ущільнення з'єднань штока 6 із взаємодіючими деталями використане гумове кільце 12, установлене в кришці 13. Півмуфта 11 з веденим валом 14 з'єднана з шариковою гвинтовою парою 15. На другому кінці півмуфти 11 установлена одна обіймиця упорного підшипника 16, а друга - в напрямній 17 пружини 18, протилежний торець якої впирається в сідло 19 з можливістю переміщатися вздовж вісі вала 14 за допомогою гайки 20. Важіль 3 шарнірно з'єднаний з рухомим фланцем 21 вузла приймального сильфона 22, що переміщується в напрямній 23. Порожнина сильфона 22 гідролінією 24 сполучається з порожниною вузла виконавчого сильфона 25, причому гідролінія 24 одним кінцем з'єднується з нерухомим фланцем 26 з осьовим отвором, а другим кінцем - з нерухомим фланцем 27 з радіальним і та осьовим отворами. Сильфон 25 другим рухомим фланцем 28 з'єднується з органом паливоподачі 29. Для усунення гістерезису матеріалу сильфона 25 його рухомий фланець 28 впирається в пружину 30. Перший рухомий фланець 31 виконавчого сильфона через тягу 32 і важіль 33 з'єднується з відцентровим регулятором 34 частоти обертання. Виконавчий сильфон 25 з рухомими фланцями 28, 31 перемішуються в напрямній 35. Коректор регулюючого імпульса за частотою обертання регулятора 34 містить призму 36 і регулювальний гвинт 37, зв'язаний з важелем 33. Важіль 33 шарнірно з'єднаний з важелем 38, який утримується пружиною 39. Необхідний швидкісний режим дизеля установлюється за допомогою механізму настройки 40, замінюванням затяжки пружини 41. Запропонований двоімпульсний регулятор працює наступним чином. В установленому швидкісному і навантажувальному режимі крутячий момент дизеля рівний моменту опору споживача і з'єднані півмуфти 1, 11, нагвинчені на ведений вал 14 на певний кут, утримується в такому положенні стисненою пружиною 18, забезпечуючи ведучому 4 і веденому 14 валам однакову частоту обертання. При цьому півмуфти 1, 11, після певного осевого зміщення, пропорційного величині крутячого моменту, перемістили за собою механізм 2 зйому сигналу і через важіль 3 утримують фланець 21 в положенні, при якому тиск у вузлі приймального сильфона 22, гідролінії 24 і у вузлі виконавчого сильфона 25 такий, що другий рухомий фланець 28 і орган 29 паливоподачі займають положення, що відповідає цикловій подачі заданого усталеного режиму. Відцентровий механізм регулятора 34 частоти обертання зрівноважений пружиною 41, через важіль 33 і фланець 31 буде створювати в сильфоні 16 тиск робочої рідини, що відповідатиме тому ж положенню органа паливоподачі 29. У випадку різкого скидання навантаження, реактивний момент півмуфт 1, 11 зникне і під дією 5 пружини 18 вони з важелем 3 і фланцем 21 перемістяться вправо, створюючи в сильфоні 22 розрідження, яке гідролінією 24 передається в сильфон 25. В результаті фланець 28, під дією зусилля пружини 30 і жорсткості матеріалу стінок сильфона 25, різко перемістить орган паливоподачі 29 в бік зменшення циклової подачі палива, забезпечуючи незмінною частоту обертання колінчастого вала дизеля. При цьому на орган паливоподачі 29 відцентровий регулятор 34, із-за інерційного запізнення його вимірювача частоти обертання, діяти не буде. У випадку різкого накидання навантаження реактивний момент на півмуфтах 4, 11 різко з'явиться і, здолавши зусилля пружини 18, вони перемістяться з важелем 3 і фланцем 21 вліво, створюючи в сильфоні 22 тиск робочої рідини, який гідролінією 24 передаватиметься в сильфон 25. Від цього фланець 28, долаючи зусилля пружини 30 і жорсткості матеріалу стінок сильфона 25, різко перемістить орган паливоподачі 29 в бік збільшення циклової подачі палива. Частота обертання колінчастого вала дизеля, як і при різкому скиданні навантаження, залишається незмінною і відцентровий регулятор 34 також на орган паливоподачі 29 діяти не буде. При роботі дизеля на коректорній гілці швидкісної характеристики, коли під дією короткочасного перенавантаження і вже не працюючому, із-за повного стискання пружини 18, вимірювачі крутячого моменту, регулюючий імпульс за навантаженням буде відсутній. В результаті його частота обертання зменшиться і пружина 41, здолавши зусилля відцентрового регулятора 34, додатково поверне важіль 33 проти годинникової стрілки, від чого регулювальний гвинт 37 переміститься по призмі 36 і дасть можливість додатково переміститися тязі 32 і рухомому фланцю 31, підвищуючи тиск в сильфоні 25. Під дією зусилля зростаючого тиску фланець 28, здолавши зусилля пружини 30 і жорсткос 51384 6 ті матеріалу стінок сильфона 25, переміститься разом з органом паливоподачі 29 в бік збільшення подачі палива. Дане переміщення вже буде такої величини, якої воно було б у випадку безпосередньої дії тільки тяги 32 відцентрового регулятора 34 на орган паливоподачі 29. Ступінь затяжки пружини 18 змінюється переміщенням гайки 20 сідла 19, забезпечуючи необхідну чутливість вимірювача крутячого моменту. При повному стисканні пружини 18 вимірювач крутячого моменту буде працювати як з'єднувальна муфта. Для гасіння високочастотних коливань, обумовлених нерівномірністю зміни моменту опору, цикловою подачею палива в дизель та іншими причинами, півмуфти 1, 11 при осьовому переміщенні будуть гальмуватися гідравлічним опором робочої рідини, що перетікатиме із одної порожнини гідравлічного демпфера і другу через отвори 8 поршня 7. Таке технічне рішення, завдяки гідравлічній передачі регулюючого імпульсу за навантаженням і його гідравлічного підсумовування з регулюючим імпульсом за частотою обертання дає можливість формувати регуляторну гілку швидкісної характеристики дизеля за регулюючими імпульсами зміни навантаження, вимірюваного моментною муфтою, а коректорну гілку швидкісної характеристики - за регулюючими імпульсами зміни частоти обертання, без залучення коректора паливоподачі за змінюванням навантаження, що спрощує конструкцію і зменшує габаритні розміри вимірювача крутячого моменту. Застосування запропонованого двоімпульсного регулятора, у порівнянні з уже відомим, дасть можливість: - спростити конструкцію, зменшити габаритні розміри і матеріалоємність; - підвищити точність регулювання і розширити область застосування. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 51384 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601