Регулятор частоты вращения Советский патент 1987 года по МПК F02D1/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регуляторам частоты вра- и1,ения, преимущественно дизельных двигателей.

Целью изобретения является повышение чувствите.1ьиости и надежности работы регулятора.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема ре1 у. 1ят()ра; на фиг. 2 центробежный узел регулятора; на фи1. 3 статичес- кие .характеристики ре1 у;1ят()ра; на фиг. 4 скоростные характеристики дизеля.

Ре1 ллятор содержит входной вал 1, соединенный с крестовиной 2, на концах которой установлены ба.1анснрные двуцлечие рычаги 3, сферические грузьи 4, размещенные между опорным диском 5 и рабочей нрофили|)ованной ноЕ)ерхностью программоносителя (). Оиорный диск 5 установлеи с возможностью вращения на иодн1ИЩ1ике 7 качения. Программоноситель () жестко связан с нодвижиой муфтой 8, и его рабочая поверхность вынолнена в виде трех профилированных конических участков 9 11.

Подвижная муфта 8 через подщинник 12 и упор 1.3 взаимодействует с роликом 14, установ. К пным на рыча1 е 15, соединенном посредством 1Я1и Iti с дозируюпиш органом 17 топ.1ивног() насоса 18 высокого давления и через пружину 19 с рычагом 20 управления.

В корпусе топливпого насоса 18 высокого дав.ления устанон. 1еп pei улировочпый винт 21, соединенный с рычаюм 22 управления, имеющим отверстие 23, обеспечивающим возможпость п)исоединеиия дистанционного привода управления. Параллель- по пружине 19 с помопи к) звена 24 присое- дииена вспомогательная пружина 25.

Балапеирные двуплечие рычаги 3 уста- HOB.TeiUii па концах крестовины 2 при помо- HUI осей 26. закрепленнь 1х на крестовине 2. При этом па одпих копнах балапсирп1)1х рыча1Ч)в 3 жестко закреп.тены ци,ти11дры 27, а на других противовесы 28. Цилипдры 27 и оси 2Ь крестовины 2 распо.южены параллельно оси вала 1. (Сферические грузы 4 регулятора )азмещепы в пи,:индрах 27.

Регу;1ятор )аб()тает сле.тующим образом .

Вращение от входного ва.ча I передается крестовине 2, а от нее сферическим грузам 4. а затем опорному диску о и программоносителю 7 с подвижной муфтой 8, KOTOpbjie на установивн1ихся режимах ра- двигателя враи1аются с одн(и1 скоростью, что обеспечивает снижение затрат мониюсти на привод рег улятора и исключает возможпость накат1, канавок сфе- рическими грузами 4 на ег о рабочих повер.х- ностях. При неустановившихся режимах работы двигателя опорный диск 5 и про1 рам- моносите.1ь 7 под действием инерции вра

5

5

Q

0

0

5

5

5

0

щаются со скоростью, отличающейся от скорости вращения крестовины 2.

В зависимости от нагрузки двигателя и уси.чия натяжения нружины 19, задаваемого посредством рычага угфавления 20, с(1ерические грузы 4 устанавливаются в онреде.енное положение, обеспечивая воздействие на дозирующий орган 17, соответ- ствук)Н1ее заданному режиму работы двигателя.

Пспользование в pei-уляторе программоносителя с трехкомпонентным профилем, составленным из участков 9, 11 и 10, нозво- ;|яет получить скорсх тные характеристики двиг ателя (фиг. 4) с тремя различными участками регулирования дг, вг и бв.

В положении рычага 20 управления, соответствующем режиму максимальных оборотов холостого хода, регу.чятор работает следующим образом.

П ри малых нагрузках двигателя сферические грузы 4 взаимодействуют с рабочей поверхностью 9 нрофиля програм.моносите- ля 7, чем обеспечивается работа двигателя по регуляторной характеристике дг.

При увеличении нагрузки двигателя до средней обороты двигателя надают и сферические грузы 4, перемещаясь в сторону оси нран1ения, )заимодействук)Т с конусной поверхностью 1 1 нрограммоносителя 7, чем обес печивается работа по характеристике ПОСТОЯННО мощности в г.

При работе дви1 ателя с больаьими нагрузками его обороты падают и сферические грузы 4 взаимодействуют с поверхностью 10 про|-раммоносите,1я 7, что обеспечивает работу двигателя по второй регуляторной ветви бв.

При работе двигателя на частичных режимах регулят(.)р обеспечивает получение частичн|,1х характеристик (фиг. 4). На .ма- ;1ых оборотах к пружине 19 подключается пружина 25, обеспечивая умепьп1ение степени пе)авн()мерпости работы двигателя. При работе двигателя по характеристике бвг в сравнении с работой его по внешней характеристике повышается топливная ьюмичность двигателя за счет иснользования режимов работы с низким удельным расходом топлива и значительным увеличением силовой приснособляемости двигателя и обеспечивается увеличение ресурса работы двигателя за счет снижения динамической напряженности его работы при работе по характеристике постоянной мощности вг и за счет уменьшения количества оборотов двигателя, приходян1ихся на единицу выполненной работы.

В случае необходимости работу двига- те,тя по внешней скоростной характеристике обеспечивают поворотом рычага 22 управления, соединенного с регулировочным винтом 21, из одного фиксированного положения в другое. В утом случае регулятор становится всережимным, т.е. обеспечивает работу по внешней характеристике обычного вида и работу на частичных режимах по характеристикам, заданным профилем программоносителя 7.

При изменении внеп1ней нагрузки двигатель работает в неустановившемся режиме. Необходимую перестановочную силу для приведения в соответствие подачи топлива изменивн1ейся внешней нагрузке центробежный регулятор получает лишь после того, как обороты двигателя изменятся на определенную величину, характеризуюпгую степень нечувствительности регулятора.

При увеличении вне1пней нагрузки под действием тангенциальных сил инерции, на- ходян1,ихся в зависимости от увеличения внешней нагрузки, балапсирные рычаги 3 поворачиваются относительно своей оси и перемеп1ают сферические грузы 4 на меньший радиус, вызывая изменение положения дозирующего органа в соответствии с изме- внешней нагрузкой двигателя. Вследствие этого режим работы двигателя быстро становится установившимся, действие тангенциального регулятора прекращается, а поддержание установившегося режима осуни ствляется центробежным регулятором.

При уменьшении внешней нагрузки балансирные рычаги 3 под действием танген

циальных сил инерции перемешают сферические грузы 4 на больший радиус, вызывая соответствующее уменьшение подачи топлива.

Такая работа предложенного устройства обеспечивает существенное повышепие чувствительности регулятора частоты вращения, что способствует улучп1е11ию качества регулирования.

Формула изобретения

15

20

Регулятор частоты вращения, содержа- ший вал, опорный диск, программоноситель с нрофилированной рабочей поверхностью, связанный с подвижной муфтой, взаимодействующей при помоши рычага с органом дозирования топлива, и центробежный узел, вынолненный в виде установленной на валу крестовины со сферическими грузами, размешенными между онорным диском и рабочей поверхностью программоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности работы регулятора, крестовина снабжена осями с установленными на них с возможностью вращения ба- лансирными двуплечими рычагами, на одних концах которых закреплены цилиндры а на других - противовесы, нричем цилиндры и оси крестовины расположены параллельно оси вала, а сферические грузы раз- 30 мешены в цилиндрах.

25

Изобретение м.б. исиользовано в ди- зельны.х двигателя.х. Цель изобретения - noBbiHjeuHe чувствительности и надежности работы регулятора. Для этого крестовина 2 снабжена осями, на которых установлены ба.чансирные двуплечие рычаги 3, сферические грузы 4. При изменении внешней нагрузки балансирные рычаги 3 мод действием тангенниальны.х сил инерции перемещают сферические грузы 4 на меныиий или боль- радиус, вызывая изменение положения дозирующего органа в соответствии с изменившейся внещней нагрузкой двигателя. 4 ил. 22 (Л со со со ьо ГчЭ Фиг.

21

л

а

Фиг 2

Фиг.

ФагМ