Исполнительный механизм привода клапана газораспределения и устройство управления Советский патент 1988 года по МПК F01L9/04 

139584А

удара первого и второго якорей и час- Закрытие клапана осуществляется в мо- тичного открытия клапана. Первый мент размыкания контактов 35 и замыка- якорь притягивается к первому сер-- ния контактов 33. 2 с. и 1, з.п. ф-лы, дечнику, обеспечивая открытие клапана. 2 ил.

Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к газораспределительным механизмам двигателей, .и может быть использовано в электро- . , управляемых механизмах привода клана- нов газораспределения.

I Целью изобретения является ениже- I ние потребляемой мощности привода.

i На фиг. 1 представлен исполнитель- ; ный механизм; на фиг. 2 - устройство

управления.

: Исполнительный механизм (фиг. 1) i -содержит корпус 1 из немагнитного I материала, первый сердечник 2 с пер- I вой обмоткой 3,. второй сердечник 4 с второй обмоткой 5, установленные по оси клапана 6. Первый якорь 7 выполне в виде тарелки пружины, под тарелкой установлена первая пружина 8, Второй

якорь 9 снабжен штоком 10 с выступом

i 11. Вторая пружина 12 установлена меж I ду якорем 9 и сердечником 4. Корпус

1 содержит упор 13, ограничивающий

I перемещение якорей 7 и 9. Якори 7 и I 9 установлены по оси клапана 6 на расстояниИа равном ходу клапана 6, Фиксатор 14 выполнен в виде штока с i косым срезом и жестко связан с треть- им якорем 15. Третья пружина 16 ус- : тановлена между якорем 15 и третьим сердечником 17, снабженным обмоткой 18 (19). Торец щтока с косым срезом фиксатора 14 сопряжен с выступом 11 штока 10 второго якоря 9. Пружина 12 выполнена меньшей жесткости, чем пру- жина 8. Величина зазора между вторым якорем 9 и упором 13 определяется произведением хода клапана на отно- .шение жесткости пружины 8 к жесткости пружины 12. Масса подвижной системы, связанной с первым якорем 7, рав- . на массе подвижной системы, связанной со вторым якорем 9.

Устройство управления (фиг. 2) содержит источник 20 питания, связанный через выключатель 21 с первым вы0

5

.

-

,. 5 0

5

водом реле 22, входом первого инвертора 23 и через первую пару нормально открытых контактов 24 реле 22 и первый диод. 25 с первым выводом конденсатора 26. Выход первого инвертора 23 подсоединен через второй инвертор 27 и третий усилитель 28 к первому выводу третьей обмотки 18 механизма, а через нормально открытые контакты датчика положения фиксатора (не показан) - к общему выводу 30 управляющего элемента 31. Первый установочный вход триггера 32 связан через нормально закрытые контакты 33 с общим выводом 30 элемента 31, а через Нормально закрытые контакты 34 датчика положения фиксатора - с выходом первого инвертора 23. Второй установочный вход триггера 32 связан через нормально открытые контакты 35 с общим выводом-30 элемента 31. Прямой выход триггера 32 подключен к первому входу первого элемента И 36, а через первый элемент 37 задержки - к второму входу элемента И 36,.выход которого через второй усилитель 38 и вторую пару нормально открытых контактов 39 реле 22 связан с первым выводом второй обмотки 5 механизма,причем последняя одновременно подсоединена через нормально закрытые контакты 40 реле 22 к первому выводу конденсатора 26. Инверсный выход триггера 32 подключен к первому входу второго элемента И 41, а через второй элемент 42 задержки - к второму входу элемента И 41, выход которого через первый усилитель 43 подключен к первому выводу первой обмотки 3 механизма. Вторые выводы реле 22, конденсатора 26, обмоток 3, 5 и 18 подключены к общему вьшоду источника 20. Параллельно обмоткам 1,8, 5, 3 включены диоды 44-46.

Устройство работает следуюп им образом.

При включении выключателя 21 получает питание катушка реле 22, при этом происходит замыкание контактов 24 и 39 и размыкание контактов 40 реле. Обмотка 5 подключается к выходу усилителя 38 и отключается от конденсатора 26. Последний через диод-25 заряжается до напряжения источника питания, на вход усилителя 28 через инверторы 23 и 27 поступает управляющий сигнал, обмотка 18 получает питание. Одновременно сигнал низкого уровня с выхода инвертора 23, нормально замкнутые контакты 34 датчика положенин фиксатора поступает на первый установочный вход триггера 32, на первом выходе которого устанавливается сигнал высокого уровня, который

поступает на вход элемента 37 задерж- 2Q снабженные соответственно первой и

ки и второй вход элемента И 36„ На выходе элемента И 36 появляется сигнал высокого уровня, который через усилитель 38 поступает на обмотку 5 второго электромагнита, якорь 9

25

30

35

40

притягивается,к сердечнику 4, сжимая пружину 12. Якорь 15 третьего электромагнита притягивается к сердечнику 17, освобождая шток 10 якоря 9. При этом замыкаются контакты 30 и размыкаются контакты 34 датчика положения фиксатора и общий вьшод 30 подключается к выходу инвертора 23, обеспечивая возможность управления клапанов. При замыкании контактов 35 элемента 31 управления на инверсном выходе триггера 32 появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 42 задержки и второй вход элемента И 41, а на прямом выходе триггера 32 появляется сигнал низкого уровня, что приводит к выключению обмотки 5 второго электромагнита. Характеристики элемента 42 задержки выбраны таким образом, что включение обмотки 3 первого электромагнита про изойдет только посла удара якоря 9 о якорь 7 и частичного открытия клапана 6, что позволяет вьфавнять к моменту включения первого электромагнита перепад давлений по клапану и тем самым обеспечить з меньшение затрат энергии и открытие клапана.Якорь 7 притягивается к сердечнику 2,обеспечивая открытое положение клапана 6. Закрытие клапана осуществляется в мо-55 мент размыкания контактов 35 и замыкания контактов 33. При этом на инверсном выходе триггера 32 устанавли.-45

50

второй обмотками, установленные по оси клапана , первый якорь, выполнен ный в виде тарелки пружины, первую и вторую пружины, установленные в к пусе, причем первая из них размещен под тарелкой пружины,, отличаю 1 Щ и и с я тем, что, с целью снижен потребляемой мощности, он дополните но содержит третий электромагнит, вьшолненный в виде третьей обмотки, третьего сердечника, третьего якоря и размещенной между последними трет ей пружины, причем третий якорь сна жен штоком и фиксатором с косым сре зом, и второй якорь, снабженньш што ком и выступом и установленный на f расстоянии от первого якоря, равном ходу клапана, а вторая пр ткина разм щена между вторым якорем и вторым сердечником, корпус выполнен с упор ограничивающим перемещение первого и второго якоря, масса первого якор и связанных с ним первой пружины и клапана равна массе второго якоря и связанной с ним второй пружины, а т рец фиксатора сопряжен с выступом штока второго якоря.

3,Устройство управления исполни тельным механизмом привода клапана газораспределения, содержащее источ ник питания с двумя выводами и упра

Бается сигнал низкого уровня, обеспечивающий выключение обмотки 3, а на прямом выходе появляется сигнал кого уровня, который поступает на вход элемента 37 задержки и второй вход элемента И 36. Характеристики элемента 37 выбраны таким образом,что включение обмотки 5 происходит в момент подхода якоря 9 к сердечнику 4.

Формула изобретения

2Q снабженные соответственно первой и

25

30

35

40

. 55 45

50

второй обмотками, установленные по оси клапана , первый якорь, выполненный в виде тарелки пружины, первую и вторую пружины, установленные в корпусе, причем первая из них размещена под тарелкой пружины,, отличаю- 1 Щ и и с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, он дополнительно содержит третий электромагнит, вьшолненный в виде третьей обмотки, третьего сердечника, третьего якоря и размещенной между последними третьей пружины, причем третий якорь снабжен штоком и фиксатором с косым срезом, и второй якорь, снабженньш штоком и выступом и установленный на f расстоянии от первого якоря, равном ходу клапана, а вторая пр ткина размещена между вторым якорем и вторым сердечником, корпус выполнен с упором, ограничивающим перемещение первого и второго якоря, масса первого якоря и связанных с ним первой пружины и клапана равна массе второго якоря и связанной с ним второй пружины, а торец фиксатора сопряжен с выступом штока второго якоря.

3,Устройство управления исполнительным механизмом привода клапана газораспределения, содержащее источник питания с двумя выводами и управляющий элемент, выполненный в виде пере :слючателя с нормально открытыми контактами, отличающееся тем, что.оно дополнительно содержит выключатель, реле с катушкой, снабженное одним нормально закрытым контактом и двумя нормально открытыми контактами, датчик положения биксато- ра, снабженньй нормально открытыми и нормально закрытыми контактами,пер- вьш и второй инверторы, триггер с двумя установочными входами, прямым и инверсным выходами, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И, каждый из которых снабжен двумя .входами, первьй, второй и третий усилители, конденсатор, первый, второй, третий и четвертый диоды, управлян щий элемент дополнительно :снабжен нормально закрытыми контактами и общим выводом, причем первый выход источника питания через выключа- тель подключен к первому вьшоду катушки реле, входу первого инвертора, а через первые нормально открытые контакты реле и первый-диод - к первому вьгооду-конденсатора, выход первого инвертора подсоединен, через второй инвертор и третий усилитель к первому вьшоду третьей обмотки исполнитель ного механизма, а через-нормально от- крытые контакты датчика положения фиксатора - к общему вьшоду управляющего элемента, первый установочный вход триггера связан через нормально

. 35

5

20

25

закрытые, контакты управляющего элемента с его общим вьюодом, а через нормально закрытые контакты датчика положения фиксатора - с выходом первого инвертора, второй установочный вход триггера связан через нормально открытые контакты управляющего элемента с его общим вьшодом, прямой выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, а через первый элемент задержки - к второму вхо- ду первого элемента И, выход которого через второй усилитель и вторые нор- , мально открытые контакты реле связан с первым вьшодом второй обмотки исполнительного механизма, причем последняя одновременно подсоединена через нормально закрытые контакты реле к первому вьшоду конденсатора, инверсный выход триггера подключен к первому входу второго элемента И, а через второй элемент задержки - к второму входу второго элемента И, выход которого через первьш усилитель связан с первым вьщодом первой обмотки механизма, второй вьшод катушки реле, второй вьшод конденсатора и вторые выводы первой, второй и третьей обмоток механизма подключены к второму вьшоду источника питания, а параллельно первой, второй и третьей обмоткам подсоединены соответственно второй, третий и четвертьй диоды, причем аноды диодов связаны с вторыми вьшодами обмоток.

5