Регулятор жорсткості гідростатичних опор

Реферат: Винахід належить до машинобудування. Регулятор жорсткості гідростатичної опори (ГСО) містить основну систему живлення карманів гідростатичної опори та додаткову систему живлення, електромагнітний датчик, який взаємодіє з кільцем з феромагнітними вставками, жорстко закріпленим на валу, керуючий розподільник для подачі робочої рідини в канали ГСО. Згідно з винаходом, регулятор містить щонайменше один додатковий електромагнітний датчик, який встановлено з можливістю взаємодії з кільцем з феромагнітними вставками, щонайменше один додатковий керуючий розподільник. Додаткова система живлення з'єднана з отворами в перемичках гідроопори через керуючі розподільники, кожен з яких виконаний з можливістю отримання сигналу від відповідного електромагнітного датчика і відкривання доступу робочої рідини до відповідних отворів у перемичках гідростатичної опори. Винахід забезпечує своєчасну автоматичну компенсацію витрат рідини змащування в ГСО і підвищення жорсткості підшипника, зменшення величини зносу шийки кривошипа і секцій гідроопори в моменти перевантажень. UA 109810 C2 (12) UA 109810 C2 UA 109810 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі машинобудування і може бути використаний для компенсації перекосу кривошипа в гідростатичній опорі (ГСО), залежно від навантажень, що виникають при роботі двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ). Відомий пристрій керування переміщеннями шпинделя токарного верстату [Патент на винахід UA № 77639С2 F16 С 36/06. Регулятор жорсткості гідростатичних опор, зареєстрований в державному реєстрі патентів України на винаходи 15 грудня 2006 р., Бюл. № 12] складається з корпусу, який закріплюється на шпиндельній бабці і золотників, що знаходяться в отворах корпусу через 90°. Жорсткість переміщення золотників регулюється за допомогою пружних елементів та гвинтів. Зміщення золотників під дією коливань шпинделя відбувається завдяки металевому контакту через пружне кільце, яке є проміжною ланкою між шпинделем та золотниками і використовується для збільшення площі контакту та • зменшення ударних навантажень на золотники. В корпусі є канали для підводу робочої рідини від окремого джерела тиску до карманів гідростатичної опори. Найбільш близьким до винаходу є регулятор жорсткості гідростатичних опор [Патент на винахід № 95020С2 МПК F16 С 32/06, зареєстрований в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25 червня 2011 р., Бюл. № 12.] прийнятий за прототип, як такий, що має найбільшу кількість спільних ознак з запропонованим рішенням. В запропонованому регуляторі корпус оснащений електромагнітним датчиком, який працює в парі з кільцем, закріпленим на корінній шийці кривошипу ДВЗ. В останнє вмонтовано феромагнітні вставки і при переміщенні шийки кривошипу під дією зовнішнього навантаження відбувається взаємодія електромагнітного датчика і феромагнітної вставки. В результаті цього виникає електричний імпульсний сигнал, який після підсилення подається до електрогідравлічного клапана, завдяки якому додатковий об'єм робочої рідини подається до карманів ГСО від окремого насоса. В результаті цього здійснюється контроль пружних переміщень кривошипа та автоматична компенсація витрат в гідростатичному підшипнику, що дозволяє уникати металевого контакту в спряженні "шийка кривошипа - гідростатичний підшипник" в моменти запуску та перевантажень двигуна. Недоліком даного регулятора є металевий контакт між корінною шийкою кривошипа і перемичками гідростатичної опори, який виникає внаслідок перекосу вала в опорі при змінному зовнішньому навантаженні, що діє на кривошип підчас його експлуатації. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити регулятор жорсткості ГСО (див. патент України № 95020) шляхом усунення металевого контакту між корінною шийкою кривошипа і перемичками гідроопори при перекосі вала в опорі, для зменшення величини зносу кривошипа і компенсації ударних навантажень, які виникають при роботі ДВЗ під навантаженням. Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованому регуляторі існує основна і додаткова система подачі робочої рідини до карманів ГСО від одного насоса. В основній системі живлення, рідина подається до карманів опори, а в додатковій системі живлення опори, подача рідини відбувається через отвори, виконані безпосередньо у перемичці гідроопори. В запропонованому регуляторі на корпус встановлюється два електродатчики, які знаходяться в контакті з кільцем, з феромагнітними вставками, закріпленим на корінній шийці кривошипа. При перекосі вала і переміщенні шийки кривошипа під дією зовнішнього навантаження відбувається взаємодія відповідного датчика і феромагнітної вставки. В результаті чого, виникає електричний імпульсний сигнал, який підсилюється і подається на відповідний розподільник потоку рідини. В результаті цього плунжер золотника зміщується і додатковий об'єм робочої рідини подається в спряження "корінна шийка - перемичка гідроопори", що підвищує тиск в конусній щілині і запобігає металевому контакту між спряженими поверхнями. Подача додаткового об'єму робочої рідини, безпосередньо в точці найбільшого контакту вала з перемичкою гідроопори дає можливість своєчасної автоматичної компенсації витрат рідини змащування в ГСО і підвищення жорсткості підшипника, зменшення величини зносу шийки кривошипа і секцій гідроопори в моменти перевантажень. Суть винаходу пояснює креслення. Регулятор жорсткості складається з корпусу двосекційної опори 1, на якому закріплена пара датчиків електромагнітного імпульсу Д1 і Д2, радіальне положення яких регулюється відносно зазору δ1 за допомогою гвинтів 2 і 3, які знаходяться в контакті з кільцем 4 з феромагнітними вставками, котре жорстко закріплене на корінній шийці кривошипа 5 ДВЗ автомобіля. Система має підсилювач імпульсів ПІ який підключено до регуляторів потоку робочої рідини Р1 і Р2. Конструкція має основну 6 і додаткову 7 системи живлення гідроопори від одного джерела живлення Н1. Причому основна система живлення з'єднана з карманами гідроопори через двопотоковий подільник потоку рідини ДП1, а додаткова система живлення з'єднана через 1 UA 109810 C2 5 10 15 20 чотирипотоковий подільник потоку ДП2 та електромагнітні розподільники Р1 і Р2 з отворами, які виконані в перемичках гідроопори 1. Робота регулятора полягає в наступному. При запуску двигуна вал 5 починає обертатися в опорі 1. При цьому подача робочої рідини до карманів опори відбувається з основної системи живлення 6, а рідина з додаткової системи живлення через подільник потоку ДП2 і розподільники Р1 і Р2 зливається в бак Б1. В момент збільшення навантаження на кривошип силою Р фізична вісь обертання валу зміщується відносно геометричної осі на кут α, відбувається перекіс вала в опорі і зазор δ1 між перемичкою гідроопори 1 і валом 5 зменшується, а зазор δ2 відповідно збільшується. В той самий час відбувається зменшення зазору δ3 між кільцем з феромагнітними вставками 4 та датчиком імпульсів Д1. Внаслідок чого в котушці датчика виникає стрибок напруги, який після підсилення в П1 подається на розподільник Р2, що викликає зміщення плунжера розподільника, і робоча рідина від насоса Н1 з додаткової системи живлення подається у відповідні отвори в перемичці гідроопори 1 в спряження "корінна шийка кривошипа - перемичка гідроопори", тим самим підвищуючи тиск в гідродинамічній щілині, що запобігає металевому контакту та зносу спряжених поверхонь. При зміщенні вала в протилежному напрямі спрацьовує розподільник Р1, і рідина потрапляє до інших отворів в перемичках гідроопори. Дана конструкція передбачає встановлення чотирьох електромагнітних датчиків (через 90°) на корпусі опори 1 для контролю зміщення вала в осьовому і радіальному напрямах, і в цьому випадку при обертанні вала в гідроопорі з чотирма карманами кількість регулюючих розподільників збільшиться. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Регулятор жорсткості гідростатичної опори (ГСО), який містить основну систему живлення карманів гідростатичної опори та додаткову систему живлення, електромагнітний датчик, який взаємодіє з кільцем з феромагнітними вставками, жорстко закріпленим на валу, керуючий розподільник для подачі робочої рідини в канали ГСО, який відрізняється тим, що регулятор містить щонайменше один додатковий електромагнітний датчик, який встановлено з можливістю взаємодії з кільцем з феромагнітними вставками, щонайменше один додатковий керуючий розподільник, а додаткова система живлення з'єднана з отворами, які виконані в перемичках гідроопори, через керуючі розподільники, кожен з яких виконаний з можливістю отримання сигналу від відповідного електромагнітного датчика і відкривання доступу робочої рідини до відповідних отворів у перемичках гідростатичної опори. 2 UA 109810 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3