Всережимный центробежный регулятор Советский патент 1993 года по МПК F02D1/00 

Изобретение относится к устройствам регулирования частоты вращения и может быть использовано в двигателестроении, преимущественно в дизелях транспортного назначения.

Целью изобретения является уменьшение степени неравномерности регулятор- ных характеристик.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого регулятора; на фиг.2 - статические характеристики регулятора.

Всережимный центробежный регулятор содержит размещенную на хвостовике 1 кулачкового вала топливного насоса траверсу 2. На траверсе 2 размещены шарниры 3, на которых крепятся рычаги 4 центробежных грузов 5 с лапками 6. Лапки 6 грузов взаимодействуют с подвижной муфтой 7, шарнирноСоединенной с главным рычагом 8 регулятора. Нижняя ось 9 главного рычага 8 неподвижна и является осью качания рычага 8, а верхняя ось 10 через тягу 11 соединена с рейкой 12 топливного насоса. Главный рычаг 8 через всережимную пружину 13 связан с рычагом 14 управления. Перемещение рычага 14 управления ограничено упором 15 минимальной частоты вращения и упором 16 максимальной (номинальной) частоты вращения На подвижной муфте 7 размещена подвижная гильза 17, на которой установлены основные направляющие поверхности 18 центробежных грузов 5. Рычаги 4 грузов жестко соединены с дополнительными направляющими поверхностями 19, в которых размещены штифты 20 грузов 5. Подвижная гильза 17 через качающийся рычаг 21 и дополнительную тягу 22 соединена с рычагом 14 управления. Подвижная муфта 7 фиксируется от проворота на хвостовике 1 кулачкового вала при помощи шпонки 23 и соединена с главным рычагом 8 через подшипник 24. Подвижная гильза 17 фиксируется от проворота на подвижной муфте 7 при помощи шпонки 25 и соединена с качающимся рычагом 21 через подшипник 26.

Регулятор работает следующим образом.

Требуемый скоростной режим работы дизеля задается путем изменения положения рычага; 14 управления. При положении рычага управления на упоре 16 затяжка (деформация) всережммной пружины 13 макси- маяьна & при номинальной частоте вращения равна центробежной силе грузов 5 (точка Ь, фи г.2). Увеличение частоты вращения свыше номинальной приводит к увеличению центробежной силы грузов 5,

расхождению их на больший радиус, перемещению муфты 7 вправо, повороту главного рычага 8 против часовой стрелки вокруг оси 9 и перемещению рейки 12 вправо (на

величину - hp) на уменьшение подачи топлива. При этом формируется предельная регу- ляторная характеристика b - с (фиг.2) со сравнительно малой степенью неравномерности (5...8%). Точка с соответствует режиму

максимальной частоты вращения холостого хода.

При положении рычага 14 управления на уроне 16 и частоте вращения меньше номинальной центробежная сила грузов 5

меньше силы предварительной деформации всережимной пружины 13, рейка 12 топливного насоса неподвижна и находится в положении hpmax максимальной подачи топлива. При этом формируется внешняя

скоростная характеристика а - b (фиг.2).

Перемещение рычага 14 управления из положения на упоре 16 в положение на упор 15 приводит к уменьшению затяжки всережимной пружины 13 до минимальной. При

минимальной частоте вращения и положения рычага управления на упоре 15 всережимной пружины 13 минимальна и равна центробежной силе грузов 5 (точка а, фиг.2). Увеличение частоты вращения свыше минимальной приводит к увеличению центробежной силы грузов 5, расхождению их на больший радиус и перемещению рейки 12 вправо на уменьшение подачи топлива. При этом формируется регуляторная характеристика а - d (фиг.2) со сравнительно малой степенью неравномерности (8...15%). Точка d соответствует режиму минимальной частоты вращения холостого хода. Такая степень неравномерности регуляторной

характеристики а - d на минимальном скоростном режиме достигается за счет увеличения плеча расположения центробежных грузов 5 с уменьшением затяжки всережимной пружины 13. Так, перемещение рычага

управления 14 в положение на упор 15 наряду с уменьшением затяжки всережимной пружины 13 приводит одновременно к повороту качающегося рычага 21 и к перемещению подвижной гильзы 17 вместе с

центробежными грузами 5 вправо. При этом увеличивается плечо расположения грузов. Такое увеличение плеча грузов на пониженных скоростных режимах приводит к тому, что при неизменной центробежной силе

грузов увеличивается поддерживающая сила А и/2 , приведенная к оси подвижной муфты регулятора, и, как следствие, к умень-. шению степени неравномерности регуля- торных характеристик на этих режимах.

Использование заявляемого регулятора по сравнению с прототипом позволяет уменьшить степень неравномерности регу- ляторных характеристик на пониженных скоростных режимах. Так, например, степень неравномерности регуляторной характеристики дизеля 6 ЧН 15/18 на минимальном скоростном режиме уменьшается с 30 до 15%. При этом минимальная частота вращения холостого хода уменьшается с 423 до 353 мин 1 (по кулачковому валу). С учётом распределения эксплуатационных режимов работы транспортного дизеля это приводит к уменьшению среднеэксплуатационного расхода топлива нз3...5%.

Формула изобретения Всережимный центробежный регулятор, содержащий установленную на хвостовике кулачкового вала траверсу, рычаги с лапками, шарнирно соединенные с траверсой, центробежные грузы, связанные с рычагами,-подвижную муфту, установленную на кулачковом валу с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с лапками рычагов, главный рычаг, шарнирно соеди0

5

0

5

ненный с подвижной муфтой и тягой рейки топливного насоса, рычаг управления и все- рех имную пружину, причем главный рычаг через всережимную пружину связан с рычагом управления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения степени неравномерности регуляторных характеристик, регулятор снабжен подвижной гильзой, установленной на подвижной муфте с возможностью осевого перемещения вдоль последней, качающимся рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с подвижной гильзой, дополнительной тягой, связанной с качающимся рычагом и рычагом управления, основными направляющими поверхностями, жестко связанными с подвижной гильзой, дополнительными направляющими поверхностями, жестко связанными с рычагами, причем центробежные грузы установлены с возможностью перемещения по основным направляющим поверхностям в направлении, перпендикулярном оси кулачкового вала, и с возможностью взаимодействия с дополнительными направляющими поверхностями рычагов.

Использование: регуляторы частоты вращения дизелей транспортного назначения. Сущность изобретения: регулятор содержит центробежные грузы (5) с рычагами (4) и с лопатками (6), взаимодействующими с подвижной муфтой (7), соединенной с главным рычагом (8). Главный рычаг (8) через тягу (11) соединенный с рейкой (1-2) топливного насоса и через всережимную пружину