РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И НАГРУЗКИ Российский патент 2002 года по МПК F02D1/08 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к регуляторам частоты вращения и нагрузки дизель-генераторов тепловозов.

Известны регуляторы скорости и нагрузки для дизелей (авт.св. СССР 787702, М. Кл³, F 02 D 23/02, заявка 2659784/25-06, заявл.23.08.78, опубл. 17.12.80, бюл. 46 и авт.св. СССР 222806, Кл. 46в², 17, заявка 1126982/24-06, заявл. 16.01.1967, опубл. 22.07.1968, бюл. 23), заключающиеся в том, что регулирование нагрузки дизель-генератора по этим изобретениям осуществляется по линейной зависимости от заданной частоты вращения. Такие регуляторы удовлетворяют требованиям обеспечения работы дизель-генератора, имеющего в своем составе, как правило, безнаддувный или с низкой степенью надува дизель и топливную аппаратуру, имеющую линейную зависимость цикловой подачи от выдвижения рейки топливного насоса высокого давления. Однако при использовании такого регулятора на дизелях с высоким наддувом и имеющим топливную аппаратуру с нелинейным законом изменения цикловой подачи от выдвижения рейки топливного насоса, не могут быть обеспечены требования работы дизель- генератора на экономически или экологически предпочтительных режимах.

Задачей изобретения является обеспечение работы дизель-генератора на экономически или экологически предпочтительных режимах.

Задача достигается тем, что в известном регуляторе частоты вращения и нагрузки, например дизель-генератора тепловоза, содержащем центробежный измеритель частоты вращения, гидравлический сервомеханизм, управляющий нагрузкой через систему возбуждения тягового генератора, сервомоторы задатчика частоты вращения и топливоподачи, шарнирно связанные с золотником сервомеханизма управления нагрузкой, передача от задатчика частоты вращения осуществлена через элемент с криволинейной поверхностью. Элемент с криволинейной поверхностью может быть выполнен в виде кулачка.

Соединение кулачка с сервомотором задатчика частоты вращения выполнено регулируемым.

На чертеже приведена схема регулятора частоты вращения и нагрузки.

Регулятор содержит центробежный измеритель 1 частоты вращения, связанный с золотником 2 гидроусилителей 3 и 4, орган 5 дозирования топливоподачи и гидравлическим сервомеханизмом 6 управления нагрузкой. Золотник 2 кинематически связан с гидроусилителями 3 и 4 при помощи втулки 7 и рычажной передачи 8. Сервомотор 9 задатчика частоты вращения на внешней части имеет регулировочный винт 10, на котором установлен кулачок 11, поджатый пружиной 12. На кулачок 11 опирается роликом 13 рычаг 14, соединенный шарнирно через рычаг 15 с золотником 16 сервомеханизма 6 управления нагрузкой.

Регулятор работает следующим образом.

На установившемся режиме золотник 16 сервомеханизма 6 управления нагрузкой перекрывает своим пояском 17 регулирующее окно и поршень 18, шток которого выполнен в виде сердечника индуктивного датчика 19, включенного в эл. цепь возбуждения тягового генератора тепловоза, также неподвижен.

При изменении положения задатчика частоты вращения, например, вниз на увеличение задания частоты вращения, происходит смещение золотника 16 вверх, в силу этого поршень 18 смещается влево, изменяя сопротивление индуктивного датчика так, что увеличивается напряжение тягового генератора, т. е. при измененном токе генератора растет нагрузка, в силу чего гидроусилитель 3 перемещается вниз на увеличение топливоподачи и одновременно через рычаг 15 возвращает золотник 16 к установившемуся значению. Процесс регулирования закончится, когда золотник 16 вновь перекроет своим пояском 17 регулирующее окно. Таким образом каждому новому положению задатчика частоты вращения соответствует определенная подача топлива и, следовательно, нагрузка. Причем, в связи с наличием нелинейного элемента в виде кулачка 11, нагрузка в зависимости от заданной частоты вращения будет определяться криволинейной поверхностью этого кулачка.

Для обеспечения точного согласования профиля кулачка, реализующего нелинейную зависимость, с положением сервомотора задатчика частоты вращения и топливоподачи с целью обеспечения работы дизель-генератора на экономически или экологически предпочтительных режимах кулачок 11 с помощью винта 10 может смещаться относительно сервомотора 9 задатчика частоты вращения. Регулятор позволяет обеспечить работу дизель-генератора на экономически или экологически предпочтительных режимах.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении для регулирования частоты вращения и нагрузки дизель-генераторов тепловозов. Регулятор частоты вращения и нагрузки, например дизель-генератора тепловоза, содержит центробежный измеритель частоты вращения, гидравлический сервомеханизм, управляющий нагрузкой через систему возбуждения тягового генератора, сервомоторы задатчика частоты вращения и топливоподачи, связанные с золотником сервомеханизма управления нагрузкой. Передача от задатчика частоты вращения осуществлена через элемент с криволинейной поверхностью. Элемент с криволинейной поверхностью выполнен в виде кулачка. Соединение кулачка с сервомотором задатчика частоты вращения выполнено регулируемым. Технический результат заключается в обеспечении работы дизель-генератора на экономически или экологически предпочтительных режимах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Регулятор частоты вращения и нагрузки, например дизель-генератора тепловоза, содержащий центробежный измеритель частоты вращения, гидравлический сервомеханизм, управляющий нагрузкой через систему возбуждения тягового генератора, сервомоторы задатчика частоты вращения и топливоподачи, связанные с золотником сервомеханизма управления нагрузкой, отличающийся тем, что передача от задатчика частоты вращения осуществлена через элемент с криволинейной поверхностью. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что элемент с криволинейной поверхностью выполнен в виде кулачка. 3. Регулятор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что соединение кулачка с сервомотором задатчика частоты вращения выполнено регулируемым.