Центробежный регулятор топливного насоса высокого давления Советский патент 1991 года по МПК F02D1/04 

гЗог.2

Изобретение относится к автоматическому регулированию ДВС, в частности к центробежным регуляторам топливных н-э- сосов высокого давления.

Цель изобретения - повышение качества регулирования путем эффективного демпфирования крутильных колебаний на переходных режимах работы.

На фиг 1 изображен регулятор топливного насоса, общий вид; на фиг. 2 - то же, первый вариант выполнения фрикционного демпфирующего элемента; на фиг. 3 - D же, второй вариант.

Центробежный регулятор содержит корпус 1, насосные элементы 2 подачи топ лива, приводной вал 3, центробежный датчик, грузы 4 которого закреплены на ступице 5 и смонтированы с возможностью взаимодействия с муфтой 6, которая через рычажный механизм 7 воздействует на рей ку 8 изменения подачи топлива. Фрикционный привод ступицы 5 выполнен в виде узла 9 (фиг. 2), состоящего из жестко соединенных кольца 10 первой 11 и второй 12 тарельчатых пружин, прижимного кольца 13. Этот узел с помощью кольца 10 и предварительно поджатой первой тарельчатой пружины 11 установлен на втулке 14 и может на нем проворачиваться, если передаваемый крутящий момент больше момента трения, развиваемого силами трения между втулкой 14, кольцом 10 и первой тарельчатой пружиной 11. Вторая тарельчатая пружина 12 образует с поверхностью 15 ступицы 5 фрикционную пару, развиваемый момент трения в которой значительно меньше момента трения между втулкой 14 и кольцом 10 и пружиной 11.

Узел 9 и ступица 5 фузов снабжены ограничителем проворота в виде взаимодействующих между собой упоров 16, 17. Привод ступицы 5 фузов по второму варианту исполнения (фиг. 3) содержит кольцо 18 с профильным торцом 19, размещенным в соответствующей кольцевой проточке ступицы 5. ограничитель проворота 20, Плоский торец 21 кольца 18 поджат тарельчатой, установленной без возможности вращения на приводном валу 3 пружиной 22 к ступице 5 грузов. Тарельчатая пружина 22 снабжена упором 23, выполненным с возможностью взаимодействия с ограничите лем проворота 20.

Центробежный регулятор по первому варианту исполнения (фиг. 1) раоотэрт следующим образом

При стабильных нагрузке и частоте вращения приводной вал 3 и ступица 5 фузов вращаются i- тк одно целое, грузами 4 измерителя скорости, муутой 6 и рнмаччмЬ М механизмом 7 рейка 8 установлена в положение, при котором насосные элементы 2 подают необходимое количество топлива к форсункам.

Пр колебаниях частоты вращения приБСЦНОГО вала 3 на стационарном (установившемся) режиме работы изменяется частота вращения втулки 14 и узла 9, так как соединением втулка 14 - кольцо 10 может переда0 Е.ЭТЬСЯ значительный крутящий момент. Колебаний частоты вращения ступицы 5 при этом не наблюдается, поскольку соединением тарельчатая пружина 11 - цилиндрическая поверхность 15 может передаваться

5 юлько незначительный крутящий момент. Относительный проворот кольца 10 и ступицы 5 можег осуществляться в пределах одного оборота до начала взаимодействия упооов 16 и 17.

0При увеличении или уменьшении часто1ы вращения на переходных режимах резко изменяется частота вращения приводного вапа 3, втулки 14 и кольца 10, а частота вращения ступицы 5 изменяется с меньшим

5 ускорением или замедлением в пределах одного относительного проворота ступицы 5 и втулки 14. В первое мгновение взаимодействия упоров 16 и 17 происходит относи- -гельное скольжение кольца 10 и втулки 14,

0 что исключает ударные нагрузки в приводе центробежного регулятора. Поскольку мо- менг тоения между кольцом 10 и втулкой 14 значительный, частота вращения кольца 10 л ступицы 5 резко изменяется и становится

5 оавной частоте вращения приводного вала 3, после чего приводной вал 3, кольцо 10 и ::гупии,а 5 вращаются как одно целое. Грузы 4 посредством муфты 6 рычажного механизма 7 воздействуют на рейку 8 таким обоа0 зом, что изменяется подача топлива насосным элементом 2 до выхода на новый установившийся режим. После .этого частота вращения приводного вала 3 стабилизируется, а между упорами 17 и 16 при

F изменениях частоты вращения появляется зззор, в результате чего небольшие отклонения частоты вращения кулачкового вала 3 не сопровождаются изменениями частоты вращения ступицы 5 и перемещениями рей0 ки 8, следовательно, изменениями подачи топлива и индикаторного момента двигате- пя

Центробежный регулятор по второму варианту исполнения(фиг 3)работает сле5 дующим образом

При колебаниях частоты вращения вала - колеблется и тарельчатая пружина 22, гак. тк на ьалу закреплена без возможности провсрота Сила трения, возникающая меж- /W пружиной 22 и кольцом 18, мала и ее

недостаточно для того, тоо н обеспечить колебания ступицы 5 и кольца 18, поэтому они вращаются без колебаний как одно целое (силы трения между кольцом 18 и ступицей 5 из-за конусной сопрягаемой поверхности значительно больше, чем силы трения между пружиной 22 и кольцом 18), Если же угол относительного прозорота станет больше одного оборота, что имеет место на переходных режимах, ограничитель 20 и упор 23 пружины 22 входят во взаимодействие после чего вал 3, пружины 22 и кольцо 18 вращаются как одно целое, на ступицу 5 передается значительно больший крутящий момент. Это обеспечивает резкое ускоре- ние ступицы 5 до выравнивания частот вращения приводного вала 3, пружины 22 и кольца 18, после чего все эти детали вращаются как одно целое,

Центробежный регулятор топливного насоса высокого давления обеспечивает улучшение качества регулирования частоты вращения ДВС за счет уменьшения амплитуды колебаний топлизоподачи.

Формулаизобретения

1. Центробежный регулятор топливного насоса высокого давления, содержащий центробежный датчик, выполненный в виде ступицы с центробежными грузами и подвижной муфты, приводной вал, на котором размещены ступица и подвижная муфта датчика, подпружиненный главный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой и связанный с рейкой топливного насоса, а также демпфи- рующий фрикционный элемент для гашения крутильных колебаний центробежного датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем эффективного демпфирования крутильных колебаний на переходных режимах работы, ступица центробежного датчика размещена на приводном валу с возможностью ее вращения относительно вала и снабжена ограничителем ее поворота, который выполнен в яиде двух взаимодействующих между собой упоров, один из которых связан с приводным валом, а другой - со ступицей.

2.Регулятор по п. 1,отличающийся тем что демпфирующий фрикционный элемент выполнен в виде втулки с кольцевмм выступом, жестко насаженной на приводном валу, и кольца, установленного на втулке с возможностью относительного вращения и снабженного тарельчатыми пружинами для взаимодействия соответственно с кольцевым выступом втулки и ступицей центробежного датчика, причем один из упоров ограничителя поворота жестко связан с кольцом.

3.Регулятор по п. 1,отличающийся тем, что в ступице центробежного датчика выполнена кольцевая проточка, демпфирующий фрикционный элемент выполнен в виде кольца, сечение которого имеет форму трапеции, жестко насаженной на приводном валу втулки и размещенной на втулке тарельчатой пружины, установленной с возможностью поджатия кольца к ступице, причем один из упоров ограничителя поворота втулки жестко закреплен на тарельчатой пружине, другой жестко закреплен на кольце, а последнее частично размещено в кольцевой проточке ступицы.

Изобретение позволяет повысить качество регулирования. Центробежный регулятор содержит демпфирующий фрикционный элемент 9, центробежный датчик, выполненный в виде размещенных на приводном валу 3 ступицы 5 с грузами 4 и муфты 6, которая взаимодействует через главный рычаг с рейкой топливного насоса. Ступица 5 размещена на приводном валу 3 с возможностью вращения относительно этого вала и снабжена ограничителем ее поворота, выполненным в виде упоров 16, 17. которые связаны соответственно со ступицей 5 и демпфирующим фрикционным элементом 9. При работе регулятора на переходных режимах, когда происходят резкие колебания частоты вращения приводного вала 3, ступица 5 проворачивается в пределах одного оборота (до взаимодействия упоров 16 и 17 между собой) относительно вала 3. При этом она притормаживается фрикционным элементом 9, который сглаживает колебания ступицы, тем самым улучшая качество регулирования. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.