Центробежный регулятор частоты вращения Советский патент 1992 года по МПК G05D13/18 

сл

с

Изобретение относится к регулированию двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение быстродействия. Регулятор позволяет повысить эксплуатационную экономичность работы дизеля за счет сокращения длительности переходных процессов. Для этого дополнительно введены два подпружиненных поршня аккумуляторов высокого и низкого давлений для управления исполнительным и дополнительным сервомоторами. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к дизелестроению, а именно к регулированию дизелей.

Известны регуляторы частоты, вращения, содержащие центробежный измеритель частоты вращения, механически связанный с ним золотник, исполнительный и дополнительный сервомоторы, рычажную передачу, подвижную втулку, размещенную в золотнике с возможностью перемещения вдоль штока золотника и связанную с поршнями исполнительного и дополнительного сервомоторов посредством рычажной передачи, причем подпоршневая полость дополнительного сервомотора сообщена посредством соединительных каналов через регулирующее окно золотника, а под- поршневая полость исполнительного сервомотора через регулирующее окно подвижной втулки - со сливным каналом золотника.

Указанные регуляторы имеют в системе одно рабочее давление и форсировка регуляторов с целью увеличения их быстродействия путем увеличения давления в системе неизбежно влечет за собой увеличение быстродействия дополнительного сервомотора и тем самым снижение запаса по устойчивости или вообще повышение быстродействия невозможно из-за наступления неустойчивой работы.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

В центробежный регулятор частоты вращения дополнительно введены два подпружиненных поршня соответственно аккумуляторов высокого и низкого давлений с возможностью перекрытия соответственно перепускного и сливного каналов, с помощью которых сообщены соответственно канал высокого давления с каналом низкого давления и канал низкого давления

VI

CJ

сл

00

ю

со сливной емкостью, причем посредством канала высокого давления надпоршневая полость исполнительного сервомотора через регулирующее окно подвижной втулки сообщена с подпоршневой полостью исполнительного сервомотора, посредством канала низкого давления перепускной канал сообщен с надпоршневой и через регулирующее окно золотника с подпоршневой полостью дополнительного сервомотора, а канал высокого давления через источник питания соединен со сливной емкостью.

Это позволяет в сравнении с известными регуляторами частоты вращения при сохранении одних и тех же геометрических параметров и габаритов путем повышения только давления в канале высокого давления повышать быстродействие регулятора и использовать их на дизелях большей размерности и с более высокими требованиями по качеству регулирования.

На чертеже приведена схема регулятора.

Центробежный регулятор частоты вращения содержит центробежный измеритель 1 частоты вращения, золотник 2, поршень 3 исполнительного сервомотора, поршень 4 дополнительного сервомотора, поршень 5 аккумулятора высокого давления, поршень 6 аккумулятора низкого давления, канал 7 высокого давления, канал 8 низкого давления, перепускной канал 9, рычажную передачу 10 с подвижной втулкой 11, источник 12 питания, пружины 13 и 14 аккумуляторов, всережимную пружину 15.

Центробежный измеритель частоты вращения 1 и источник 12 питания приводятся во вращение от коленчатого вала дизеля. При вращении источник питания подает в канал 7 высокого давления масло, которое перемещает поршень 5 аккумулятора высокого давления до начала открытия перепускного канала 9, При этом поршень 5 сжимает пружину 13. Далее масло из перепускного канала 9 поступает в канал 8 низкого давления, в результате чего перемещается поршень 6 аккумулятора низкого давления до начала открытия сливного канала 19, через который сливается в масляную ванну 18. При этом поршень 6 сжимает пружину 14.

На установившемся режиме грузы центробежного измерителя 1 частоты вращения уравновешиваются всережимной пружиной 15, шток золотника 2 своими поясками 16 и 17 закрывает регулирующие окна, соединенные с подпоршневыми полостями неподвижных поршней 3 и 4. Расход масла при этом ничтожно мал и определяется только утечками по зазорам золотника 2

и поршням 3-6, в связи с чем давление в канале 7 высокого давления определяется усилием пружины 13 при положении поршня 5 на начало открытия перепускного канала 9, а в канале 8 низкого давления - усилием пружины 14 при положении поршня 6 на начало открытия сливного канала 19. Таким образом, установив под поршень 5 аккумулятора высокого давления пружину

0 большего усилия, получают в канале 7 высокого давления увеличенное пропорционально усилию пружины давление, а следовательно, и увеличенное быстродействие. Смещение поршня 5 относительно на5 чала открытия перепускного канала 9, которое имеет место при разных давлениях в канале 7 высокого давления, мало и практического влияния на величину давления, определяемого усилием пружины, не оказы0 вает.

При увеличении нагрузки на первичный двигатель момент на его валу становится меньше момента нагрузки, вследствие чего частота вращения падает, центробежный

5 измеритель 1 частоты вращения смещает шток золотника 2 вниз, в результате чего поясок 17 открывает регулирующее окно подвижной втулки 11 и сообщает подпоршне- вую полость исполнительного сервомотора

0 со сливным каналом золотника, а поясок 16 открывает регулирующее окно золотника и сообщает подпоршневую полость дополнительного сервомотора с каналом 8 низкого давления. Поршень 3 исполнительного сер5 вомотора под действием давления в канале 7 высокого давления смещается вниз на подачу топлива и через рычажную передачу 10 смещает подвижную втулку 11 вниз вслед за штоком золотника 2, прикрывая регули0 рующее окно и тем самым обеспечивая устойчивость регулирования. Поршень 4 дополнительного сервомотора под действием давления в канале 8 низкого давления смещается вверх и через рычажную переда5 чу 10 возвращает подвижную втулку 11 в исходное состояние. Процесс регулирования закончится, когда частота вращения под воздействием увеличенной подачи топлива восстановит свое первоначальное значение

0 и пояски 16 и 17 перекроют регулирующие окна золотника 2 и подвижной втулки 11. Формула изобретения Центробежный регулятор частоты вращения, содержащий центробежный измери5 тель частоты вращения, механически связанный с ним золотник, исполнительный и дополнительный сервомоторы, рычажную передачу, подвижную втулку, размещенную в золотнике с возможностью перемещения вдоль оси штока золотника и связанную с

поршнями исполнительного и дополнительного сервомоторов посредством рычажной передачи, причем подпоршневая полость дополнительного сервомотора сообщена посредством соединительных каналов через регулирующее окно золотника, а под- поршневая полость исполнительного сервомотора через регулирующее окно подвижной втулки - со сливным каналом золотника, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, дополнительно введены два подпружиненных поршня соответственно аккумуляторов высокого и низкого давлений, установленные соответственно в каналах высокого и низкого давлений с возможностью перекрытия соответственно перепускного и сливного

Ю 9 Щ

0

5

каналов, с помощью которых сообщены соответственно канал высокого давления с каналом низкого давления и канал низкого давления со сливной емкостью, причем посредством канала высокого давления над- поршневая полость исполнительного сервомотора через регулирующее окно подвижной втулки сообщена с подпоршневой полостью исполнительного сервомотора, посредством канала низкого давления перепускной канал сообщен с надпоршневой полостью дополнительного сервомотора и через регулирующее окно золотника с под- поршневой полостью дополнительного сервомотора, а канал высокого давления через источник питания соединен со сливной емкостью.

16