Устройство управления частотой вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02D1/02 

Фиг. 1

А

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение надежности при уменьшении габаритов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. I; на фиг. 4 - электрическая схема управления устройством.

Устройство содержит электродвигатель 1, к валу которого через муфту присоединен исполнительный механизм, узел сброса и электромагнит. В едином корпусе с электродвигателем 1 выполнен редуктор (не показан), что позволяет при требуемых скорости врашения и крутяшем моменте на выходном валу получить сушественно меньшие габариты. Исполнительный механизм выполнен в виде винтовой пары, состояш.ей из ходового винта 2 и гайки 3, которая выполнена в виде параллелепипеда с тремя отверстиями. В нижней части гайки 3 выполнено отверстие с резьбой, предназначенное для соединения с ходовым винтом 2, а в верхней части гайки 3 - два взаимно перпендикулярных отверстия одинакового диаметра, причем нижнее отверстие выполнено соосно с резьбовым отверстием, а верхнее пересекается с нижним со смешением на половину диаметра (фиг. 2). Данная система отверстий позволяет получить кинематическую связь гайки 3 со штоком 4, входяшим своим хвостовиком в нижнее отверстие и размешенным в корпусе 5 с фиксатором 6, установленным в верхнем отверстии. Исполнитель ный механизм кинематически связан через гайку 3 с узлом сброса, состояшим из штока 4, который может перемещаться внутри корпуса 5, фиксатора 6 с установленным на нем рычагом 7, скользящим при движении по верхней планке передающего пружинного механизма 8 (фиг. 3), выполненного в виде подпружиненного параллелограмма, и электромагнита (стрелкой указано место приложения его воздействия, фиг. 3).

Шток 4 может перемещаться в корпусе 5 Б крайнее левое положение при воздействии на него внешнего усилия для сжатия пружины и в крайнее правое положение при снятии внешнего усилия под воздействием пружины. Выходным концом шток 4 соединен с органом дозирования топливоподачи двигателя. Хвостовик штока имеет конусную проточку, предназначенную для поддержания штока 4 в рабочем положении с помошью фиксатора 6, который выполнен в виде цилиндра одного диаметра с хвостовиком штока 4 и имеет цилиндрический вырез на глубину половины диаметра перпендикулярно оси вращения. В крайнем нижнем положении цилиндрический вырез входит в конусную проточку хвостовика штока 4 и удерживает его в рабочем

положении. Фиксатор 6 связан с подпружиненным рычагом 7, с помощью которого он может воспринимать усилие от подпружиненного параллелограмма пружинного механизма 8 в любой точке при перемещении гайки 3, Электромагнит предназначен для удержания верхней планки подпружиненного параллелограмма в нижнем положении при работе устройства.

Позициями 9-18 (фиг. 4) обозначены

управляющие контакты и соответствующие им провода, рабочие реле 19 и 20 и концевые выключатели 21 и 22.

Устройство работает следующим образом. С подачей управляющего сигнала на контакт срабатывает реле 19, которое подает питание на электродвигатель 1, обеспечивая перемещение органа дозирования топливоподачи от положения «макс. к положению «О подачи топлива. С подачей управляющего сигнала на контакт 13 происхо0 Дит срабатывание реле 20, электродвигатель меняет направление вращения, что приводит к перемещению органа дозирования топливоподачи в обратном направлении. При подаче напряжения на обмотку электромагнита толкатель электромагнита

сдвигает параллелограмм передающего пружинного механизма 8 и перемещает его верхнюю планку вниз. При этом рычаг 7 проворачивает фиксатор б, установив его во взведенное состояние.

При подаче штока 4 по цилиндрическому корпусу 5 под воздействием внешнего усилия цилиндрический вырез фиксатора 6 входит в зацепление с конусной проточкой хвостовика штока 4 и удерживает его в рабочем состоянии. При подаче питающего напряжения на обмотку электродвигателя вал последнего начинает вращаться, приводя во вращение винт 2 винтовой пары, вследствие чего гайка 3 линейно перемещается и, следовательно, перемещается шток 4. При необходимости аварийного сброса снимается питаюп ее напряжение с обмотки электромагнита, фиксатор 6 поворачивается и выходит из зацепления с конусной проточкой хвостовика штока 4. Шток под действием пружины перемещается в крайнее правое положение, обеспечивая отключение подачи топлива в двигатель в любом положении исполнительного механизма.

Защита предлагаемого устройства и сигнализация по крайним положениям гайки 3 осуществляется при помощи концевых выключателей 21 и 22, которые при срабатывании разрывают цепи управления реле 19 и 20, что приводит к обесточиванию и остановке электродвигателя, а вторые группы контактов, замыкаясь, обеспечивают сигнализацию о крайних положениях щтока.

При возникновении аварийной ситуации снимается напряжение с контакта 11, что приводит к обесточиванию электромагнита и срабатыванию фиксатора 6. Освобождаясь, шток 4 под действием пружины через тягу перемещает рычаг подачи топлива ДВС в положение «О независимо от положения гайки 3 и корпуса 5. Использование предлагаемого устройства позволит при испытаниях двигателя повысить эффективность управления частотой вращения коленчатого вала двигателя и обеспечить останов его при аварийных ситуациях.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее электродвигатель с редуктором, на валу которого установлен исполнительный механизм, кинематически связанный с рейкой топливного насоса и механизмом сброса управляющего сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, исполнительный механизм выполнен в виде винтовой пары винт-гайка, а механизм сброса - в виде щтока с пружиной, размещенного в цилиндрическом корпусе, фиксатора положения штока, связанного с гайкой винтовой пары, и электромагнита, связанного через пружину штока с фиксатором.

А-А

Фиг. 2

Вид Б

7 8

L

Фиг.З