Привод рейки топливного насоса высокого давления Советский патент 1991 года по МПК G01M15/00 F02D1/08 F02B65/00 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к испытательным механизмам привода рейки топливных насосов, преимущественно для стендовых испытаний двигателей.

Цель изобретения - повышение регулирования топливоподачи.

На фиг.1 изображен общий вид исполнительного механизма (вид сбоку); на фиг.2 - то же (фронтальный разрез); на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; иа фиг.5 - вид В на фиг.1; на фиг.6 - структурная схема блока управления, на фиг.7 - структурная схема преобразователя угла поворота в аналоговый электрический сигнал,

Предлагаемый исполнительный механизм содержит корпус 1, прикрепленный к стойке 2, закрепленной, в свою очередь, на

опорной плите 3 На корпусе (каркасе) 1 размещена силовая секторная катушка 4. На стойке 2 посредством накладок 5 и болтов 6 закреплена ось 7, на которой на шари- коподшипниках 8 посередине оси 7 установлен поворотный якорь 9, выполненный из магнитопроводящего материала. По обе стороны от оси 7 установлены осевые регулировочные винты 10, контактирующие с торцами оси 7 для перемещения ее в осевом направлении и фиксации в заданном положении. Регулировочные винты 10 размещены в кронштейнах 11, жестко соединенных со стойками 2. Корпус катушки 4 выполнен дугообразным и внутри него размещен статор 12. прикрепленный к стойке 2 и выполненный из магнитопроводящего материала. Поворотный якорь 9 посредством возвратной пружины 13 связан с опорной

Os v4 ГО N5 Os

плитой 3. Для регулирования и ограничения угла поворота поворотного якоря 9 на стойке 2 установлены регулируемые упоры 14. На поворотном якоре 9 посредством винтов 15 закреплена скоба 16, в которой вы- полнен сквозной паз 17. В сквозном пазу 17 размещен стопорный винт 18, предназначенный для соединения со звеном передаточного механизма (на чертеже не показан), связывающего скобу 16 с рейкой топливного насоса Для регулирования радиуса вращения (плеча) соединительный винт 18 имеет возможность перемещения по сквозному пазу 17 и фиксации в любом промежуточном положении. На цилиндри- ческой периферийной поверхности скобы 16 выполнен волнообразный профиль 19 для задания периодического перемещения рейки топливного насоса посредством передаточного механизма, содержащего ро- лик, обкатывающий волнообразный профиль 19 при вращении поворотного якоря 9.

Исполнительный механизм содержит также блок управления, который имеет в своем составе преобразователь 20 угла поворота в электрический сигнал, содержащий низкочастотный генератор 21, выход которого через последовательно соединенные резистор 22 и первый конденсатор 23 подключен к силовой катушке 4 Выводы резистора 22 через второй 24 и третий 25 конденсаторы соединены со входом первого усилителя 26, выход которого подключен ко входу выпрямителя 27. Выход выпрямителя 27 подключен к входу фильтра 28, выход которого подключен к второму входу суммирующего усилителя 29. 5лок управления содержит также задатчик 30, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя 29, датчик 31 тока, выход которого через второй усилитель 32 подключен к третьему входу суммирующего усилителя 29 Выход суммирующего усилителя 29 через усилитель 33 мощности подключен к силовой катушке 4.

При подаче сигнала постоянного напряжения положительной полярности с выхода задатчика 30 задания на первый вход сум- мирующего усилителя 29 напряжение постоянного тока с выхода суммирующего усилителя 29 после усиления в усилителе 33 мощности подается на силовую катушку 4. Под действием магнитного поля, создавав- могосиловой катушкой 4, поворотный якорь 9 втягивается вовнутрь силовой катушки 4, поворачиваясь на оси 7. Вращающий момент на поворотном якоре 9 уравновешивается возвратной пружиной 13 Сигнал

подается наЈиловую катушку 4. При повороте поворотного якоря 9, т.е. при изменении участка поворотного якоря 9, находящегося внутри силовой катушки 4, амплитуда сигнала на выводах резистора 22 изменяется прямо пропорционально углу поворота поворотного якоря 9. Сигнал, снимаемый с выводов резистора 22, усиливается в первом усилителе 26, выпрямляется выпрямителем 27, фильтруется фильтром 28 и поступает на второй вход суммирующего усилителя 29. Таким образом, на второй вход суммирующего усилителя 29 поступает сигнал отрицательной обратной связи по углу поворота поворотного якоря 9, т.е. амплитуда сигнала отрицательной полярности, поступающего на второй вход суммирующего усилителя 29, будет прямо пропорциональна угл-; поворота поворотного якоря 9. Сигнал с выхода датчика 31 тока, регистрирующего ток в силовой катушке 4, после усиления и инвертирования во втором усилителе 32, поступает на третий вход суммирующего усилителя 29, реализуя отрицательную обратную связь по току в силовой катушке 4 Напряжения отрицательной полярности, поступающие на второй и третий входы суммирующего усилителя 29, алгебраически складываются с задающим сигналом положительной полярности, поступающим на первый вход суммирующего усилителя 29. Напряжение с выхода суммирующего усилителя 29 после усиления в усилителе 33 мощности подается на силовую катушку 4, создавая вращающий (ведущий) момент на поворотном якоре 9.

Таким образом, в предлагаемом исполнительном механизме обеспечивается вращение поворотного якоря 9 синхронно с изменением амплитуды сигнала на выходе задатчика 30.

Дпя регулирования передаточного отношения исполнительного механизма стопорный винт 18 перемещают в пазу 17 и фиксируют в необходимом положении. Для обеспечения периодического перемещения рейки топливного насоса используется волнообразный профиль 19. При вращении поворотного якоря 9 ролик передаточного механизма (на фиг. не показано), контактирующий с волнообразным профилем 19, обеспечит знакопеременное перемещение рейки топливного насоса. Передаточный механизм, передающий движение от скобы 16 к рейке топливного насоса, не является составной частью предлагаемого исполнительного механизма, и поэтому его конструктивное выполнение не приведено. О-о может быть представлено по запросу

экспертизы. Регулирование и ограничение угла поворота поворотного якоря 9 осущест вляется вращением и фиксацией регулиро вечных упоров 14 Регулирование зазоров между поворотным якорем 9 и внутренними стенками силовой катушки 4 осуществляется перемещением оси 7 и ее фиксацией посредством регулировочных винтов 10

Таким образом, в описанном исполнительном механизме сама силовая катушка выполняет роль датчика угла поворота, что способствует повышению точности регулирования положения рейки топливного насоса

Формула изобретения 1 Привод рейки топливного насосэ вы сокого давления преимущественно для стен довых испытании двигателей внутреннего сгорания, содержащий корпус с закрепленной в нем силовой секторной катушкой с подпружиненным поворотным якорем, установленным на оси, и блок управления, содержащий первый усилитель с двумя входами и генератор отличающий- с я тем. что, с целью повышения точности регулирования топлизоподачи блок управления снабжен резистором, первым, вторым и третьим конденсаторами вторым усилителем, суммирующим vc HTeneM с тремя входами усилителем мощности, выпрямителем, фильтром задатчиком и датчиком тока с двумя выходами и одним аходом, силовая секторная катушка подключена к низкочастотному генератору через последо-

5

0

5 0 5

5

0

вательно соединенные резистор и первый конденсатор а входы первого усилителя подключены через второй и третий конден саторы к выводам резистора при этом выход первого усилителя через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр под ключей к первому входу суммирующего уси лителя. второй вход последнего соединен с задатчиком третий - к выходу второго усилителя 2 который в свою очередь подключен своим входом к первому выходу датчика тока, а выход суммирующего усилителя через усилитель мощности подключен ко входу датчика тока второй выход которого соединен с силовой секторной катушкой

2Привод поп1 отличающийся тем что он снабжен двумя регулировочными винтами установленными соосно оси с возможностью взаимодействия с ее торцами

3Привод попп12.отличающий- с я тем что он снабжен передаточным механизмом в виде скобы с направляющим пазом в котором размещен связанный с рейкой винт а скоба жестко соединена с якорем и выполнена с направляющей поверхностью

4Привод по пп 1,3 отличающий- с я тем что направляющая поверхность скобы выполнена волнообразной.

5Привод по пп 1 4, о т л и ч а ю щ и й- ся тем что он снабжен установленными на корпусе регулируемыми упорами для ограничения угла поворота якоря

Изобретение относится к исполнительным механизмам привода рейки топливных насосов высокого давления и позволяет повысить точность регулирования топливоподачи. Исполнительный механизм содержит электромагнитную катушку 4, выполненную в виде силовой секторной катушки с поворотным якорем, и блок управления, который состоит из первого 26, второго 32 усилителей, выпрямителя 27, фильтра 28, задатчика 30, суммирующего усилителя 29, усилителя мощности 33 и датчика тока 31. Силовая катушка 4 электромагнитного привода подключена через последовательно соединенные между собой первый конденсатор и резистор к генератору, а первый усилитель 26 подключен через второй и третий конденсаторы к выводам резистора. Благодаря такому выполнению блока управления, сам электромагнитный привод выполняет роль датчика положения поворотного якоря, а значит и датчики положения рейки с которым тот связан, что позволяет повысить точность регулирования. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

4

Фиг

и

Фиг 1

6-В

16

ФиеЛ

Вид 6

Фиг. 5