Регулятор скорости непрямого действия Советский патент 1985 года по МПК G05D13/10 

Изобретение относится к регулированию скорости, например, двигателей.

Известен регулятор скорости непрямого действия, содержащий центробежный измеритель скорости, взаимодействующий с золотником, снабженным рабочими поясками, сопряженными соответственно с окнами и подвижной и неподвижной соосно установленных втулках, для управления поршнями исполнительного и дополнительного сервомоторов 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор скорости непрямого действия, содержащий исполнительный сервомотор с дифференциальным порщнем, соединенным с органом топливоподачи, дополнительный сервомотор с дифференциальным поршнем, центробежный датчик скорости, связанный с золотником, расположенным в первой втулке, установленной во второй втулке и связанной через рычажный механизм с дифференциальными поршнями исполнительного и дополнительного сервомоторов, причем на первой и второй втулках выполнены входные и распределительные окна, а на золотнике - поясок для соединения полости исполнительного сервомотора с каналом питания или полостью слива 2.

Однако для этих регуляторов характерны большие динамические ошибки при переходных режимах и низкая устойчивость; сложность обеспечения необходимой соосности золотника с, подвижной и неподвижной втулками, и как следствие, увеличенные зазоры в местах сопряжений указанных втулок между собой и с золотником, что ведет к большим утечкам масла по таким сопряжениям, отсутствуют элементы по изменению воздействия поршня дополнительного сервомотора на параметры регулирования скорости, обеспечиваемые регулятором на штатном дизеле, что затрудняет проверку регуляторов в условиях специализированного производства, так как параметры дизельных испытательных стендов отличаются от параметров штатных дизелей.

Целью изобретения является цовышение точности и устойчивости, а также обеспечение перенастройки и упрощение регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в регуляторе скорости непрямого действия, содержащем исполнительный сервомотор с дифференциальным поршнем, соединенным с органом топливоподачи, дополнительный сервомотор с дифференциальным поршнем, центробежный датчик скорости, связанный с . золотником, расположенным в первой втулке, установленной во второй втулке и связанной через рычажный механизм с дифференциальными поршнями исполнительного и дополнительного сервомоторов, причем на

первой и второй втулках выполнены сеют- ветственно первое и второе входные окна и третье и четвертое распределительные окна, а на золотнике - первый поясок для соединения полости исполнительного сервомотора с каналом питания или полостью слива, на первой втулке выполнены пятое и шестое распределительные окна для соединения полости дополнительного сервомотора с каналом питания и сливом, соответственно, а на золотнике - второй поясок, расположенный между пятым и шестым распределительными окнами.

В канале соединения полости дополнительного сервомотора с третьим распределительным окном установлен регулирующий дроссель.

Кроме того, золотник выполнен полым.

На чертеже показана схема регулятора скорости.

0 Регулятор скорости непрямого действия содержит центробежный датчик 1 скорости, с которым механически соединен золотник 2 с первым 3, вторым 4, третьим 5 и четвертым 6 поясками, полостью 7 и перепускными

J окнами 8 и 9. Золотник 2 соосно размещен в первой втулке 10, имеющей первое И и второе 12 входные окна, пятое 13 и шестое 14 распределительные окна и отсечной поясок 15. Первая втулка 10 соосно размещена во второй втулке 16, имеющей третье 17,

0 четвертое 18 и седьмое 19 распределительные окна. Первый поясок 3 золотника 2 сопряжен с первым входным окном 11 первой втулки 10. Отсечной поясок 15 первой втулки 10 сопряжен с распределительным окном 17 второй втулки 16.

5 Для поступления масла в полость 7 золотника 2 служат окна 12 и 18, сообщенные с каналом 20 подачи масла.

Через первое входное окно 11 и седьмое распределительное окно 19 полость 7. сообщена каналом 21 управления с полостью 22 исполнительного сервомотора, дифференциальный порщень 23 которого кинематически связан рычажной передачей 24 с дифференциальным поршнем 25 дополнительного сервомотора и с первой втулкой 10. ,Полость 22 исполнительного сервомотора каналом 21 управления, седьмым распределительным окном 19, первым входным окном 11, перепускным окном 8, внутренней полостью золотника 2 соединена со сли0 ВОМ:

Полость 26 дополнительного сервомотора каналом 27 управления, третьим распределительным окном 17 через пятое распределительное окно 13 соединена с полостью 7 золотника 2 и, следовательно, с питающим 5 каналом 20 подачи масла, а через шестое распределительное окно 14, перепускное окно 9, внутреннюю полость золотника 2 - со сливом.

В канале 27 управления размещен регулирующий дроссел 28. Полость 29 исполнительного сервомотора и полость 30 дополнительного сервомотора каналом 31 соединены с каналом 20 подачи масла.

Регулятор скорости работает следующим образом.,

На установивщемся режиме, когда положение органа управления подачей .топлива соответствует режиму работы дизеля, первый поясок 3 золотника 2 перекрывает первое входное окно 11 в первой втулке 10, отсечной поясок 15 перекрывает третье распределительное окно 17 во второй втулке 16, поршни 23 и 25 неподвижны.

Изменение нагрузки,- например ее сброс, вызывает в первый момент возрастание скорости вращения вала двигателя. Центробежный датчик 1 скорости перемещает золотник 2 вверх, поясок 3открывает первое входное окно 11 первой втулки 10. Полость 22 исполнительного сервомотора каналом 21 управления, седьмым распределительным окном 19, первым входным окном 11, перепускным окном 8 и внутренней полостью золотника 2 соединяется со сливом.

Вследствие разности давлений в полостях 22 и 29 исполнительного сервомотора порщень 23 перемещается вниз, уменьщает йодачу топлива и через рычажную передачу 24 перемещает первую втулку 10 вверх, при этом отсечной поясок 15 открывает третье распределительное окно 17 второй втулки 16. Масло из канала 20 через четвертое распределительное окно 18 второй втулки 16, второе входное окно 12 первой втулки 10 поступает в полость 7 золотника 2 идалее через пятое распределительное окно 13 первой втулки 10, третье распределительное окно 17 второй втулки 16, канал управления 27 - в полость 26 дополнительного сервомотора.

Из-за разности площадей .над и под дифференциальным порщнем 25 последний двигается вверх, и через рычажную передачу 24 перемещает первую втулку 10 вниз, тем самым стремится вернуть ее в начальное положение, соответствующее заданному скоростному режиму. Переходный режим закончится, когда при новом положении дифференциальных поршней 23 и 25 первая втулка 10 и золотник 2/займут начальное положение, первый поясок 3 золотника 2 перекроет первое входное окно 11 первой втулки 10, а отсечной поясок 15 первой втулки 10 перекроет третье распределительное окно 17 второй втулки 16, что соответствует уменьшению подачи топлива и сохранению заданного скоростного режима двигателя.

При наборе нагрузки центробежный датчик 1 скорости перемещает золотник 2 вниз, первый поясок 3 открывает первое входное

окно 11 первой втулки 10. Полость 22 истюлнительного сервомотора каналом управления 21 седьмым распределительным окном 19, первым входным окном 11 соединяется с полостью 7 золотника 2 и далее через первое входное окно 12 и четвертое распределительное 18 окно - с каналом 20 подачи масла. Из-за разности площадей над и под дифференциальным порщнем 23 последний двигается вверх, увеличивает подачу топлива в

двигатель и через рычажную передачу 24 перемещает первую втулку 10 вниз, при этом отсечной поясок 15 открывает третье распределительное окно 17 второй втулки 16. Полость 26 дополнительного сервомотора

5 каналом управления 27, третьим распределительным окном 17, щестым распределительнь1м окном 14, перепускным окном 9 и внутренней полостью золотника 2 соединяется со сливом.

Вследствие разности давлений в полостях 26 и 30 дополнительного сервомотора дифференциальный поршень 25 перемещается вниз и через рычажную передачу 24 перемешает первую втулку 10 вверх, тем самым стремясь вернуть ее в начальное положение, соответствуюшее заданному скоростному режиму. Переходный режим заканчивается, когда при новом положении дифференциальных поршней 23 и 25 первая втулка 10 и золотник 2 займут начальное положение, первый поясок 3 золотника 2 пере крывает первое входное окно. 11 первой втулки 10, а отсечной поясок 15 первой втулки 10 перекрывает третье распределительное окно 17 второй втулки 16, что соответствует увеличению подачи топлива и сохранению за5 данного скоростного режима двигателя.

Изобретение дает следующие техникоэкономические преимущества по сравнению с известным регулятором (работоспособностью 100-400 кгс см): повышение устойчивости и снижение динамической ошибки

0 за счет того, что дополнительный поршень охвачен собственной жесткой обратной связью через подвижную втулку); снижение утечек масла в золотниковой части измерителя скорости за счет изменения конструкции золотниковой части и золотника; обеспечение номинальной работоспособности в скоростном диапазоне дизелей от минимальных до максимальных оборотов у. серийно выпускаемых и настоящее время регуляторов скорости работоспособностью 100-

0 400 кгс см за счет снижения утечек масла в золотниковой части измерителя скорости; большая универсальность за счет введения регулируюшей иглы в канал управления между поршнем дополнительного сервомос тора и регулирующим окном неподвижной втулки и сопряженной с ним рабочим пояском подвижной втулки. 21 7/

1. РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий исполнительный сервомотор с дифференциальным поршнем, соединенным с органом топливоподачи, дополнительный сервомотор с дифференциальным поршнем, центробежный датчик скорости, связанный с золотником, расположенным в первой втулке, установленной во второй втулке и связанной через рычажный механизм с дифференциальными поршнями исполнительного и дополнительного сервомоторов, причем на первой и второй втулках выполнены соответственно первое и второе входные окна и третье и четвертое распределительные окна, а на золотнике - первый поясок для соединения полости исполнительного сервомотора с каналом питания, или полостью слива, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и устойчивостирегулятора, ни первой втулке выполнены пятое и шестое распределительные окна для соединения полости дополнительного сервомотора с каналом питания и сливом соответственно, а на золотнике - второй поясок, расположенный между пятым и шестым распределительными окнами. 2.Регулятор скорости по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения перенастройки регулятора, в канале соединения (Л полости дополнительного сервомотора с третьим распределительным окном установлен регулируюш,ий дроссель. 3.Регулятор скорости по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора, золотник выполнен полым. О5 о со со