МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫМИ НАСОСАМИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F02D17/04 F02M59/20 

Использование: двигателестроение, в частности механизмы, осуществляющие связь регулятора частоты вращения с топливными насосами высокого давления.

Известна конструкция механизма управления топливными насосами, обеспечивающего аварийное включение подачи при увеличении частоты вращения выше допустимой и отключение части насосов при работе на холостом ходу (см. Кн. "Тепловозные дизели типа Д49". Е.А.Никитин, В.М.Ширяев, В.Г.Быков и.др.; под редакцией Е.А.Никитина. М.: Транспорт, 1982. с. 127).

Известный механизм имеет существенные недостатки.

При работе на холостом ходу с частью отключенных цилиндров усилие пружины направлено против действия регулятора, следовательно, для управления дизелем он должен иметь дополнительный запас работоспособности.

Сферические соединения буферной тяги с рычагами по мере наработки дизеля изнашиваются, поэтому в момент отключения цилиндров выбираемый в них в результате противодействия пружины люфт приводит к отрицательному приращению выдвижения реек работающих цилиндров. Регулятор, стремясь компенсировать провал частоты вращения, вызванный отрицательным приращением выдвижения реек, осуществляет дополнительный поворот рычага, что может привести к нарушению границ встроенного в регулятор ограничения по наддуву (например при одновременном срабатывании механизма отключения цилиндров и подключений нагрузки для собственных нужд тепловоза), в результате чего двигатель остановится.

Целью изобретения является создание механизма управления топливными насосами высокого давления (ТНВД), исключающего дополнительное воздействие на регулятор частоты вращения при срабатывании пневмопривода в момент отключения части ТНВД.

Механизм управления топливными насосами высокого давления (ТНВД), представляющий собой рычажную передачу, связывающую выходной вал регулятора частоты вращения с рейками топливных насосов высокого давления, и содержащий предельный выключатель, пневмопривод с электропневмовентилем для отключения части цилиндров, два вала с установленными на них рычагами, сопряженными с рейками ТНВД, причем один из валов, сопряженный с рейками неотключаемых на холостом ходу насосов, соединен с одной стороны с регулятором частоты вращения посредством двух рычагов и расположенной между ними телескопической тяги, а с другой стороны с помощью прижатых друг к другу пружиной рычагов с валом, сопряженным с рейками отключаемых ТНВД, сопряжения валов, обеспечивающих перемещение отключаемой и неотключаемой части насосов, выполнено с помощью трех рычагов, первый из которых жестко связан с валом, соединенным с регулятором частоты вращения и неотключающим подачу на холостом ходу двигателя, а два - на другом валу, причем один из них имеет три жестко связанных друг с другом плеча и свободно вращается на валу, а второй жестко связан с валом; оба жестко связанных с валами рычага имеют Г-образную форму, а своими отогнутыми концами входят между двумя плечами трехплечного рычага и прижимаются к одному из его плеч пружиной, опирающейся одним концом на другой рычаг трехплечного рычага, а вторым концом на рычаг, жестко связанный с отключающим валом; привод для отключения части цилиндров имеет два пневмоцилиндра, расположенных преимущественно под углом 90^o друг к другу, таким образом, чтобы один из них при одновременной подаче в них сжатого воздуха своим штоком воздействовал на свободный конец трехплечного рычага, а другой - на жестко связанный с отключающим валом рычаг, сжимая фиксирующую пружину, одновременно освобождая рычаг, жестко связанный с неотключающим валом, и поворачивая отключающий вал в положение отключения подачи.

На чертеже показана схема механизма управления топливными насосами высокого давления.

Механизм представляет собой рычажную передачу, связывающую выходной вал регулятора частоты вращения с рейками топливных насосов. Механизм содержит рычаги 2, 4, 7, 8, 9, 18, валы 5 и 6 соответственно неотключаемых и отключаемых ТНВД, два силовых пневмоцилиндра 12, один из которых расположен в горизонтальной, а другой в вертикальной плоскостях, телескопическую тягу 3, предельный выключатель 15 и электропневмовентиль 11. Поставленная цель достигается отсоединением вала 5 привода реек неотключаемых ТНВД от вала 6 привода реек отключаемых ТНВД при отключении части цилиндров путем размыкания рычагов 18, 8 и 9 с помощью пневмоцилиндров 12. В исходном состоянии при работе всех ТНВД валы 5 и 6 жестко связаны между собой, поскольку рычаги 18, 9 и 8 прижаты друг к другу пружиной 10, причем трехплечий рычаг 8 не имеет жесткой связи с валом 6 по крутящему моменту. При включении электропневмовентиля 11 сжатый воздух подается к силовым пневмоцилиндрам 12, штоки 13 которых одновременно действуют на трехплечий рычаг 8 и рычаг 9, преодолевая усилие пружины 10, освобождают находящийся между ними рычаг 18. При этом рычаг 9, поворачивая жестко связанный с ним вал 6, и рычаг 7 переводят рейки ТНВД в положение отключения подачи. Усилие пружины 10 оказывается замкнутым между рычагами 9 и 8 и на регулятор частоты вращения не передается.

При отключении подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндры 12 пружина 10 поворачивает рычаги 9 и 8, зажимая между ними рычаг 18 и восстанавливая таким образом жесткую связь валов 5 и 6 неотключаемых и отключаемых ТНВД. Функции других элементов механизма остались прежними.

Предлагаемый механизм был реализован в виде опытной конструкции для дизеля 16ЧН 26/26 производства ОАО ХК "Коломенский завод" и прошел испытания с положительными результатами.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении, для связи регулятора частоты вращения с топливными насосами высокого давления (ТНВД). Механизм управления ТНВД представляет собой рычажную передачу, связывающую выходной вал регулятора частоты вращения с рейками топливных насосов высокого давления и содержит предельный выключатель, пневмопривод с электропневмовентилем для отключения части цилиндров и два вала с установленными на них рычагами, сопряженными с ТНВД. Один из валов, сопряженный с рейками неотключаемых на холостом ходу насосов, соединен с одной стороны с регулятором частоты вращения посредством двух рычагов и расположенной между ними телескопической тяги, а с другой стороны с помощью прижатых друг к другу пружиной рычагов с валом, сопряженным с рейками отключаемых ТНВД. Сопряжения валов, обеспечивающих перемещение отключаемой и неотключаемой части насосов, выполнено с помощью трех рычагов, первый из которых жестко связан с валом, соединенным с регулятором частоты вращения и неотключающим подачу на холостом ходу двигателя, а два - на другом валу. Один из них имеет три жестко связанных друг другом плеча и свободно вращается на валу, а второй жестко связан с валом. Оба жестко связанных с валами рычага имеют Г-образную форму, а своими отогнутыми концами входят между двумя плечами трехплечего рычага и прижимаются к одному из его плечей пружиной, опирающейся одним концом на другой рычаг трехплечего рычага, а вторым концом на рычаг, жестко связанный с отключающим валом. Привод для отключения части цилиндра имеет два пневмоцилиндра, расположенных преимущественно под углом 90° друг к другу, таким образом, чтобы один из них при одновременной подаче в них сжатого воздуха своим штоком воздействовал на свободной конец трехплечего рычага, а другой - на жестко связанный с отключающим валом рычаг, сжимая фиксирующую пружину, одновременно освобождая рычаг, жестко связанный с неотключающим валом, и поворачивая отключающий вал в положения отключения подачи. Технический результат заключается в создании механизма, позволяющего отключать часть цилиндров двигателя без увеличения нагрузки на выходном валу регулятора. 1 ил.

Механизм управления топливными насосами высокого давления (ТНВД), представляющий собой рычажную передачу, связывающую выходной вал регулятора частоты вращения с рейками топливных насосов высокого давления и содержащий предельный выключатель, пневмопривод с электропневмовентилем для отключения части цилиндров, два вала с установленными на них рычагами, сопряженными с ТНВД, причем один из валов, сопряженный с рейками неотключаемых на холостом ходу насосов, соединен с одной стороны с регулятором частоты вращения посредством двух рычагов и расположенной между ними телескопической тяги, а с другой стороны с помощью прижатых друг к другу пружиной рычагов с валом, сопряженным с рейками отключаемых ТНВД, отличающийся тем, что сопряжения валов, обеспечивающих перемещение отключаемой и неотключаемой части насосов, выполнено с помощью трех рычагов, первый из которых жестко связан с валом, соединенным с регулятором частоты вращения и неотключающим подачу на холостом ходу двигателя, а два на другом валу, причем один из них имеет три жестко связанных друг другом плеча и свободно вращается на валу, а второй жестко связан с валом; оба жестко связанных с валами рычага имеют Г-образную форму, а своими отогнутыми концами входят между двумя плечами трехплечего рычага и прижимаются к одному из его плечей пружиной, опирающейся одним концом на другой рычаг трехплечего рычага, а вторым концом на рычаг, жестко связанный с отключающим валом; привод для отключения части цилиндра имеет два пневмоцилиндра, расположенных преимущественно под углом 90^o друг к другу, таким образом, чтобы один из них при одновременной подаче в них сжатого воздуха своим штоком воздействовал на свободной конец трехплечего рычага, а другой на жестко связанный с отключающим валом рычаг, сжимая фиксирующую пружину, одновременно освобождая рычаг, жестко связанный с неотключающим валом, и поворачивая отключающий вал в положения отключения подачи.