Центробежный регулятор частоты вращения и мощности Советский патент 1987 года по МПК F02D23/02 

1333803

первому варианту измеритель 1 соединен рычажной передачей 14 с втулкой 12. По второму варианту поршень дифференциального сервомотора соеди-. нен с втулкой 12. По третьему варианту полости сервомотора 9 соединены

м

1

Изобретение относится к автомати ческому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

На фиг.1 представлена схема регулятора с рычажной передачей между сервомотором затяжки всережимной пружины и золотниковой втулкой измерителя мощности; на фиг.2 - схема регулятора с соединением полостей силового и изодромного сервомоторов Ланалом с дросселем; на фиг.З - схема регулятора с соединением полости сервомотора измерителя мощности с полостями силового и изодромного сервомоторов.Регулятор (фиг.1) содержит центрбежный измеритель 1 скорости, кинематически связанный с ним золотник 2, соединяющий силовой 2 и изодром- ный А сервомоторы и маслосистему. Сервомотор 5 затяжки всережимной , пружины 6 гидравлически соединен через золотник 7 задатчика 8 с масло- системой. Сервомотор 9 измерителя 10 мощности через золотник 11 с подвижной втулкой 12 соединен с мас лосистемой. Золотник 11 с помощью рчага -13 соединен одновременно с сер вомоторами 3 и 5. Втулка 12 соединена посредством рычажной передачи 14с центробежным измерителем скорости 1 и снабжена регулировочным звеном 15.

В регуляторе по второму варианту (фиг.2) втулка 12 соединена с поршнем дифференциального сервомотора 16, подпружиненного с обеих сторон. Рабочие полости его гидравлически соединены с соотв.етствующими полостями силового 3 и изодромного 4 сервомоторов. Одновременно они соеднены между собой каналом с дросселем 17.

каналами с соответствующими полостями сервомоторов 3 и 4. При изменении нагрузки дизеля в нижних полостях последних возникает разность давлений, которая подается по каналам к сервомотору. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

5

0

5

0 5

5

В регуляторе по третьему варианту (фиг.З) рабочие полости сервомотора 9 дополнительно соединены каналами 18 и 19 с соответствующими полостями сервомоторов 3 и 4.

Регулятор работает следующим образом.

При холостом ходе и в установившихся режимах устойчивая частота вращения поддерживается с помощью центробежного измерителя 1 скорости, золотника 2, силового 3 и изодромного 4 сервомоторов, а изменение частоты вращения коленчатого вала обеспечивается воздействием задатчика 8 на золотник 7 сервомотора 5 затяжки всережимной пружины 6. При этом Мощность тягового генератора корректируется с помощью измерителя 10 мощности, сердечник которого связан со штоком сервомотора 9, полости последнего сообщены с маслосистемой через золотник 11, который открывается только тогда, когда возникает не соответствие между скоростным режимом дизеля и цикловой подачей топлива. В этом случае измеритель 10 мощности корректирует, в ту или другую сторону мощность тягового генератора, поддерживая тем самым постоянную мощность дизеля. Однако для обеспечения динамической устойчивости регулирования приходится значительно увеличивать постоянную времени регулятора мощности. Это вызвано тем, что изменение мощности тягового генератора производится только после перемещения реек топливных насосов в новое положение, соответствующее новой нагрузке двигателя.

Если регулирование двигателя и тягового генератора производить последовательно (сначала увеличивать или уменьшать подачу топлива, а затем корректировать соответствующим

образом мощность тягового генератора) , то постоянную времени контура регулирования мощности тягового ге нератора и быстродействие его без ущерба для устойчивости можно повысить. Для этого необходимо соединить чувствительный орган регулятора дизеля с распорядительным органом регулятора тягового генератора, а именно центробежный измеритель скорости 1 с регулятором мощности тягового генератора.. Согласно первому варианту, центробежный измеритель 1 соединяют рычажной передачей 14 с втулкой 12. При этом измеритель 1, отметив отклонение скоростного режима от заданного, через золотник 2 он формирует команду сервомоторам 3 и 4 на изменение подачи топлива. Одновременно через передачу 14 получает перемещение втулка 12, открывающая доступ масла из системы в соответствующую полость сервомотора 9, который через измеритель 10 мощности изменяет соответствующим образом мощность тягового генератора,не дожидаясь перемещений реек топливных насосов в новое положение. После изменения подачи золотрик 11 при помощи ры- Q ложенный в корпусе и кинематически

чага 13 перемещается в противоположную втулке 12 сторону, увеличивая тем самым сечение канала. Скорость перемещения порщня сервомотора 9 возрастает, т.е. процесс изменения мощности тягового генератора заканчивается быстрее.

По второму варианту положительный результат достигается тем, что при увеличении или уменьщении нагрузки дизеля в нижни с полостях сервомоторов 3 и 4 возникает разность давлений, которая передается каналами к дифференциальному сервомотору 16, поршень которого соединен с втулкой 12, что Позволяет одновременно управлять золотником и втулкой измерителя мощности. Изменение мощности приводит к одновременному перемещению сервомоторов 3, 4 и 16, вызывает взаимно противоположное движение втулки 12 и золотника 11 и ускоренное перемещение поршня сервомотора 9. Выравнивание давления в полостях дифференциального сервомотора 16 производится дросселем 17, что дополнительно стабилизирует процесс регулирования частоты вращения и мощности. .

35

40

45

50

55

связанный с золотниковым распорядительным элементом, соединяющим между собой силовой и изодромный порш невые сервомоторы и маслосистему, порщневой сервомотор затяжки всере- жимной пружины центробежного измери теля, измеритель мощности генератора, снабженньй золотником, размещен ным во втулке и связывающим между собой поршневой сервомотор изменени мощности и маслосистему, причем золотник соединен с рычагом, опирающимся с одной стороны на поршень си лового сервомотора, а с другой - на поршень сервомотора затяжки всережи ной пружины, отличающийс тем, что, с целью повышения точност регулирования, регулятор снабжен ры чажной передачей, у которой средняя точка одного из рычагов установлена на подвижной споре, одно плечо этого рычага связано с центробженым из мерителем скорости, а другое - с зо лотниковой втулкой измерителя мощно сти.

2. Регулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что он дополнител но снабжен дифференциальным поршневым сервомотором, рабочая полость

В регуляторе по третьему варианту (фиг.З) для упрощения конструкции полости сервомотора 9 измерителя 10 мощности тягового генератора соединены каналами 18 и 19 с соответствующими полостями сервомоторов 3 и 4. При возникновении разности давлений в нижних полостях сервомоторов 3 и 4 независимо от положения золотника 11 поршень сервомотора 9 изменяет положение, изменяя тем самым мощность тягового генератора. После перемещения порщня сервомотора 3 через рычаг

13 золотник открывает доступ масла из.системы в сооветствующую полость сервомотора 9, что дополнительно ускоряет процесс регулирования.

Использование центробежного регулятора частоты вращения и мощности позволяет снизить расход топлива дизель-генератора и увеличить силу тяги тепловоза.

Формула изобретения

1. Центробежный регулятор частоты вращения и мощности, содержащий центробежный измеритель скорости, распо5

0

5

0

5

связанный с золотниковым распорядительным элементом, соединяющим между собой силовой и изодромный поршневые сервомоторы и маслосистему, порщневой сервомотор затяжки всере- жимной пружины центробежного измерителя, измеритель мощности генератора, снабженньй золотником, размещенным во втулке и связывающим между собой поршневой сервомотор изменения мощности и маслосистему, причем золотник соединен с рычагом, опирающимся с одной стороны на поршень силового сервомотора, а с другой - на поршень сервомотора затяжки всережим- ной пружины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, регулятор снабжен рычажной передачей, у которой средняя точка одного из рычагов установлена на подвижной споре, одно плечо этого рычага связано с центробженым измерителем скорости, а другое - с золотниковой втулкой измерителя мощности.

2. Регулятор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что он дополнитель но снабжен дифференциальным поршневым сервомотором, рабочая полость

которого разделена по ршнем на два объема, один из которых сообщен с полостью изодромного сервомотора, а |другой - с полостью силового сервомотора и между собой сообщены каналами , а поршень дифференциального сервомотора соединен с золот- дромного сервомоторов.

никовой втулкой измирителя мощности.

3. Регулятор по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что сервомотор измерения мощности при помощи каналов соединен с полостями силового и изоСоставитель В.Ищенко Редактор И.Рыбченко Техред В.Кадар Корректор А.Обручар

Заказ 3.935/28 Тираж 503Подписное

ВНИШ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,А

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить точность регулирования. Регулятор содержит центробежный измеритель 1 скорости, кинематически свя-, занный с ним золотник 2, соединяющий силовой и изодромный сервомоторы 3 и 4 и малосистему. Сервомотор 5 затяжки всережимной пружины 6 гид- равлически соединен через золотник 7 задатчика 8с маслосистемой. Сервомотор 9 измерителя 10 мощности через золотник 11 с подвижной втулкой 12 соединен с маслосистемой. Золотник 11 с помощью рычага 13 соединен одновременно с сервомоторами 3 и 5. Для повышения постоянной времени контура регулирования мощности тягового генератора и его быстродействия измеритель 1 соединен с регулятором мощности тягового генератора. По i (Л М /« 00 00 00 00 00