Центробежный регулятор числа оборотов для дизеля Советский патент 1976 года по МПК F02D1/10 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧИСЛА ОБОРОТОВ ДЛЯ ДИЗЕЛЯ бежные грузы 2, которые плечами 3 дейС1 вуюг на торцовые поверхности 4 опорного подшипника S, установленного на выступе регулирующей муфты 6, и передают последней установочные силы. Один конец муфты ,6 установлен на цилиндрической цапфе 7 вала 1, а другхэй конец снабжен выступающими сбоку направляющими-цапфа ми 8, кото рые перемещаются по направляющей 9 рыча га передачи мощности 1О (см. фиг. 3) Рычаг iO имеет коробчатую в основном У- или П-образную форму поперечного сече ния. Его плечи 11 обращены к топливному насосу. На высоте оси вала 1 и муфты 6 на рычаге 10 установлен и застопорен элемент 12, Между плоской поверхностью установочного элемента 12 и торцовой сгоро ной 1 3 регулирующей муфты 6 имеется зазор а. Повле выбора зазора а регулирующая муфта 6 воздействует на пластинчатую пружину 14, служащую в качестве пружины регулировки пуска холостого хода, предварительное напряжение которой, действующее на направляющую .цапфу 8 муфты 6, устанавливают с помощью установочного винта 15. Рычаг Ю является прямым двуплечим рычагом с опорной осью 16, Его вертикадаь ное положение ооределяется закрепленным на корпусе упором 17. Рычаг 1О позорачиваегся вокруг оси 16 против часовой стрелка. Поворот вoзмd жен, если сила центробежных грузов, оередаваемая муфтой 6 на рычаг 1Q, боль&е, чем сила рег лирующей пружины 18, Пооледняя является пружиной растяжения и расположена в основном перепенднкулярно оси грузов в ре1: ляторе а пoдв«щej a на двух опорах 19 и 20, Опора 19 неподвижна относительно корпуса, а опора 2О установлена на угловом рычаге 21, перемещаемом для установки максимального чаапа. оборотов и соединенном с рычагом 10 с помощью оси 22, проходящей через оба плеча 11 рычага 10. Положение углювого рычага оаределяет ся усганоеочным винтом 23, с.помощью которого изма{1яют пре/ арйтельное натяженне пружины регулятора. благодаря чему устанавливают максимально число оборотов последнего. Регулирующая муфта 6, на которую воэ$1ействуют возвратные пружины 14 и 18, Ьередает регулирующие движения через направляющий 24 и двуплечий кулисный 25 (рычаги (последний является промейс/тОЧйым а также через силоаой аккуму штор 26 на орган дозирования подачи топлива (регулн« рующую штангу) 27. Соединение между муфтой 6 и рычагом 24осуществляется при помощи универсального шарового шарнира 28, Рычаг 24 установлен с помощью двух осей 29 в корпусе регулятора 30. На его плече 31 размешен ведомый элемент 32, а на плече 33 ведомый элемент 34, соединяющий муфту 6 с рычагом 25 и снабженный возвратной пружиной 35. На наружном конце 36 элемента 34 установлена ось 37, которая шариирно подсоединена к рычш 25. В кулисные направляющие 38 рычага 25помещена направляющая цапфа 39 рычага 40, жестко соединенного с валом 41, установленным в корпусе регулятора 30. На валу 41, снаружи корпуса регулятора, |укреплен рычаг управления 42, с помотцью которого может быть повернут вал 41, а вместе с ним и рычаг 40. При этом одновременно с изменением положения регулирунмцей штанги 27 изменяется также пер&даточное число кулисного рычага 25. Последний и силовой аккумулятор 26 соединены один с другим посредством соединительного звена оси 43. На штанга 27 укреплена планка .4.4, к которой с помощью оси 45 щарнирно подсоединен силовой аккумулятор 26, а вмеоте с ним и кулистый рычаг 25. Планка 44 соединена шарнирно со свободно установленным упорным рычагом 46, ось вращения которого укреплена на рычаге 47 , управляющего рычага 48, установленного с возможностью поворота в корпусе регулятора 30 на двух осях 49. Рьгчаг 46 связан с упором 5О, который для ограничения максимальной величины подачи, согласованной с любым числом оборотов, взаимодействует с кулачковым диском 51 упора 52 (рычага-ограничителя). В щлицу рычага 46 входит ось 43, укрепленная на планке 44, При движении регулирующей ШГ4НГИ 2Т она увлекает за собой рычаг 46, Упор 52 в форме гильзы установлен на рычажном валу 41 и поворачивается в зависимости от числа оборотов двигателя. Поворот упора 52 регулируется муфтой 6 и передается через щарнир 28 на рычаг 24 н через ведомый элемент 34 - на поводок 53 упора 52. Элемент 34 снабжен рычагом 54, который через болт 55 воздействует на поводок 53 и может отходить, нажимая на возвратную пружину 56, только в одном направлэНИИ движения управляющего рычага 24, соответствующем увеличению числа оборотов. Возвратная пружина 56 стремится удержать ведомый элемент 32 в положении поко.т, определяемом ограничителем. Это ог-раничение осуществляется с помощью yi;raHO- вечного винта 57, закреппенного в рычаге 54. Винт 57 позволяет осуществлять регупировку положения поворота упора 52 или кулачкового диска 51, соответствующего о№ ределенному положению регулирующей муфНа валу 41, служащем в качестве неподвижной относительно корпуса оси, кроме поворачиваемого упора 52, установлен параллельно ему кулачковый диск 58, который взаимодействует с упором 50 и независимо от диска 51 может быть повернут с помощью управляющего прибора 59, работающего ji; зависимости от температуры, внутри корпуса регулятора 30. Кулачки 60 в кулачковом диске 58 расположены I ступенями. Однако диск может иметь проо|то кривую. поверхность без ступеней. Отуi паНЧатое расположение кулачков 60 служит . ддя того, чтобы при температуре рабочей среды внутри регулятора, соответствующей температуры прогретого двигателя, выключать участок 61 кулачка 60 кулачкового диска 51, определяющего пусковое увеличенное количество подаваемого -топлива, и деблокировать эту подачу при температурах ниже рабочей. В качестве рабочего органа может также служить -током нагреваемая биметаллическая пружина, выступающая в роли датчика температуры. Необходимое поворотное движение кулачкового диска 58 внутри прибора 59 может быть осуществлено биметаллической пружиной 62, один ; конец которой укреплен в щлице 63 на |валу 64, а другой конец ее с помощью рычага 65 и щтйфта 66 связан с диском 58. Корпус 67 прибора 59 открыт в сто:рону регулятора. Корпус 67 в данном примере выполнения является частью крыщки 68 регулятора и в нем установлен вал 69. Крыщка 7О закрывает корпус регулятора сверху. Кулачковый диск 51 имеет участок 71, определяющий величину максимальной подачи при рряной нагрузке, и участок 61, опр© деляющий увеличенную подачу при запуске. Переход 72 между обоими участками ступенчатый. Он образован уступом 73, который используется в стартовом положении при холодном двигателе, когда упор 5О упорного рычага 46 .находится в зоне учас ка 61 для фиксирования пуска. Кулачковый диск 58 (см. фиг, 6) показан в положении, когда двигатель имеет ра бочую температуру. Упор 5О рычага 46 мо жет занимать только показанное штрих-пунк тирной линией положение 50 . При холодном двигателе кулачковый диск 58 повернут про тив часовой стрелки так, он не препят:1-вует повороту упорного рычага 46 до участка 74 кулачкового диска 51. В положении осуществляется увеличенная пусковая подача топлива до тех пор, пока регулятор не достигнет требуемого числа оборотов, а гулирующая штанга 27 с помощью рычага 25 не переместится в направлении, указанном стрелкой/ (см. фиг. 3). В это время регулирующая муфта 6 стремится еще повернуть упор 52 кулачковым диском 51. :В действие Гвступает ведомый элемент 34. Он позволяет муфте 6 и направляющему рьР , чагу 24 двигаться дальще, несмотря на то, I что упор 52 стоит на месте. Поводок 53 :также останавливается, а возвратная пружи- . на 56 получает предварительное напряжение. Как только регулятор возвращае1Т щтангу 27 в положение, соответствующее максимальной величине подачи при полной нагрузке, ,упор 50 перемещается от участка 74 кулачкового писка 51 по крайней мере в положение 51 (показанное щтрих-пунктирной линией на фиг. 6), Ведомый элемент 32 разгружается и перемещает упор 52, а вместе с. ним и кулачков ый-диск 51 в положение 51. В этом положенйи упор 50 взаимодействует с участком 74 кулачкового диска 51 и определяет максимальную подачу при полной тагрузке j Сила предварительной затяжки настолько Iвелика, что преодолевается сила трений на кулачковом диске 51, т,е, сила, вызываемая прижатием упора 50, Что происходит прайму- щественно в зоне участка 74 кулачкового : диска 51. Эта сила предварительного натя;жения не должна бь1ть слищком больщой, .чтобы пусковое фиксирование на уступе 73 кулачкового,диска 51не длилось недопустимо долго. Сила предварительной затяжки возврг ной пружины 35 должна быть во много раз больще, чем сила возвратной пружины 56, так как ведомый элемент 34 действует в том же направлении, что и элемент 32. Недоста-, точно жесткая возвратная пружина при тяжелом ходе регулирующей щтанги 27 может привести к отклонению ведомого элемента |34, что недопустимо из-за требований тех1НИКИ безопасности, Рычаги элементов 32 установлены на одной из гюБоротных осей 29 направляющ&го рычага 24, и -их возвратные спиральные пружины 56 и 35,- опираются с одной стороны на плечи направляющего рычага 24, а с другой стороны - на ведомые рычаги 54 и 75, Чтобы обеспечить описьшаемые ниже функции по регулированию при всех рабочих условиях с обоими ведомыми элеменгами 32 и 34 в качестве третьего пружинящего ведомого элемента используется силовой аккумулятор 26. Сила предварительной затяжки возвратной пружины 76 больше, чем сопротивление при движении регулирующей штанги 27, и олновременно должна быть такой, чтобы при увеличении числа оборогов выше пускового k диапазона она не препятствовала вращательному движению кулачкового диска 51, Положение управляющего рычага 48 определяет положение оси 45 упорного рыча га 46 и одновременно положение регулирую щей шта1П и 27, сопряженное с положением кулачкового диска 51, Управляющий рычаг 48 устанавливаегся в направлении, при котором увеличивается подача топлива, с по мощью упорного винта 77, регулируемого снаружи, и выбирающая зазор пружина 78 прижимает укрепленный на управляющем рычаге 48 болт 79 к гхзловке, чтобы удерживать управляющий рычаг 48 в этом положении. На фиг. 6 показано взаимодействие наи- .. бЪлее важных частей регулятора с кулачко вым диском б упора 52, элемер. тов управляющего прибора 59 на фиг. 6 показаны только вал 64, биметаллическая пружина 62 и рычаг 65. Эта фигура соогвегстзует обеям формам выполнения изобре 1ения, так как рычаг 65, вал 64 и биметаллическая пружина 62 могут быть заме нены соответствующими частными управляю щего прибора 8 О. Регулятор, изображенный на фаг. 1-4 и 6, относится к всережимному регулятору числа оборотов и работает следующим обрагаом. Подвижные части регулятора показаны в положении покоя, рычаг управления 42 и рычаг 40, а также все остальные части от шентробежногхэ регулятора до регулирующей щстанги находятся в положении стопорения. - При пуске двигателя внутреннего сгорания рычаги 42 и 40 (фиг. 2 и 3) благодаря повороту ПС направлению сгрелкн ставят в положение максимальной подачи или точнее CKaaaib, в положение т 1аксимального числа оборотов, которое можно отрегулирова При этом штанга 27 передвигается с помо щью кулисного рычага 25 при промежуточном включении силового аккумулятора 26 в , положение пуска по направлению стрелки Д Плашса 44 посредством упора 52 (см. фиг. 2 и 6) увлекает упорный рычаг 46, упор 5О которого ставитсяиз положения, показанного 1Ш фиг. 1 иЗ при разогретом двигателе, в по«)жение 50 , показанное на фиг. 6 щтршс-пунктирной линией, в кото ром он упирается в кулачковый диск 58, Црк холодном двигателе кулачковый диск. 58 находится вне зацепления с упорным ры чагом 46 нли с его упором 50, и последний поворачивается мимо уступа 73 кулач- кового диска 51 до зоны участка 61. Упор 50 может остановиться не доходя до него, если путь регулирующей штанги 27 ограничен другими известными и не показанными в данном случае-.фидсахорами., В этом пуоковом положении регулирующей щтанги 27 топливный насос двигателя подает такое количество топлива, которое превышает количество топлива при полной нагрузке и о5легчает пуск двигателя. Кулачковый диск 58 имеет ступенчатое расположение кулачков 6О, поэтому умень шение пускового избыточного количества топлива осуществляется управляющим прибв ром 59 ступенями при разогревании двигателя и в зависимости от температуры рабочей среды. Вал 64 установлен жестко в корпусе, и биметаллическая пружина 62 при увеличении температуры рабочей среды приводит в действие рычаг 65, вращая его по направлению часовой стрелки (civi. фиг. 6). Вследствие этого кулачковый диск 58 поворачивается против часовой стрелки, а кулачок 60, в зависимости от изменения температуры, входит на большую или меньшую величину в зону колебания упора 5О. Основная настройка производится вращением вала 64 в корпусе 67. Установочную гайку затягивают так, что вал 64 больше не может вращаться. Если двигатель работает, а рычаг управления 42 находится в положении максимальной подачи, число оборотов увеличивается, и центробежные грузы 2 расходятся под де ствием цэнгробежных сил При этом грузы 2 нажимаю т своими плечами 3 через подшипник 5 на регулирующую муфту 6, которая, противодействуя силе пластинчатой пружикы 14, перемещается до тех пор, пока своей торцовой стороной 13 не станет яциДегать к плоской поверхности элемента, 12. При движении муфты 6 на некоторое ; расстояние а урна на такую же величину перемещает универсальный шаровой щарнир , j28 и пытается переместить с помощью п&.редаточных элементов 24-26 регулирующую штангу 27 в направ;1ении, указанном стрел-; кой f , из положения пуска в положение максимальной.псд.ачи; при полной нагру зке или даже через это положение до упора. Во время движения муфты 6 ведомый элемент 32, соединенный с направляющим рычагом 24, пытается повернуть упор 52 по часовой стрелке. При пуске холодного двигателя, когда кулачковый диск 58 не находится в зоне колебания упора 50, ус- тул 73 на кулачковом диске 51 препятствует повороту упора 52 до тех пор, пока : упор 50 не займет положение 50 . А занять это положение он можег только тогда когда достигнуто установленное и с помо щью рычага управления 42 заранее выбрав ное число оборотов или когда это число оборотов несколько превышено. При этом - муфта 6 продвигается уже на расстояние , причем рычаг 10 под действием увеj личивающегося давления муфты поворачивается против часовой стрелки. Как только упор 50 занимает положение 50 , диск 51 можег поворачиваться дальше в положение ,|51 , До достижения или до превышения числа оборотов полной нагрузки ведомый элемент 34 уже описанным выше способом находится в нагруженном состоянии. Если при прогретом до рабочей температуры двигателе кулачковый диск 58 находится в положении, показанном на фиг. 3 и 6, то упо 50 при запуске можег достигнуть только положения 50 (см. фиг. 6). Дальше он идти не может, и ведомый элеменг 34 не получает предварительной нагрузки. При работе на полной нагрузке соответс венно положению муфты изменяется положение поворота упора 52 или кулачкового дио ка 51 и участка 74, к которому прилегает пор 5 О, определяющий положение регуштанги 27 и вместе с этим лирующей максимальную подачу топлива. Форма участка 74 позволяет осуществить требуемый .процесс подачи. Если при частично нагруженном двигателе максимально установленное число оборотов превышается (это означает, что щение муфгы больше, чем расстояние; ) то рычаг силовой передачи Ю движется дальше против часовой стрелки, а регулирую щая муфта 6 ставит передаточные элементы и регулирующую штангу 27 в такое положа ние, при /котором количество топлива, подаваемое насосом, уменьшается до тех пор, пока оно не будет соответствовать снимае мой мощности с двигателя и не установиться соответствующее число оборотов. -: Чтобы выравнивать разности пути (по направлению стрелки Г или Д регулирующей штанги 27 при работе участка 74 диока 51, возникающие в процессе выравнивания оборотов, ведомый элемент 34 устанавливают между направляющим рычагом 24 и кулисным рычагом 25. В регуляторе, изображенном на фиг. 5, вОтличие от ранее описанногхз, вместо прибора 59 имеется управляющий пр.гбор 80. Этот прибор размешан в корпусе 81, который является частью крышки регулятора 82 В корпусе 81 установлен регулировочный вал 83, на котором З41(феплен один конец биметаллической пружины 84, другой конец ас-опорой упирается в вал 85, установленный I ,-.-.---, - . в корпусе 81. Управляющий прибор работает аналогично описанному выше. Рабочей средой служит одшадитёлЁная вода и смазочное масло, которое через два штуцера 86 подводится в уплотненную часть корпуса 81. Установочный рычаг 87 вала 3 воздейсгует на выходной вал (кулачковый диск 58). качестве рабочей среды уплотненной чаотн корпуса 81 можно использовать любую подогреваемую жидкость, например электрически подогреваемую жидкость. Принцип действия этого регулятора такой же, как у описанного выше. Благодаря наличию управляющего прибора 80, отличаюшегося от прибора 59, кулачковый диск j58 приводится в.действие нескил око иначе л При изменении темпера- уры рабочего сред- |Ства, проходящего через камеру прибора 8Ь, биметаллическая пружина 84 поворачивается таким образом, что вал 83 и уотановоч;ный рычаг 87также{Т1оаорачиваются. Так ;как конец биметаллической пружины установлен жестко в корпусе на валу 85, ос- йовная установка этого управляющего прибора может быть осуществлена поворотом 85 рала 85 в корпусе 81. ; Формула изобретенля 1, Центробежный регуля-тор числа od(jpOTOB для дизеля, содержащий корпус с крышкой, в котором установлены центробежные грузы, взаимодействующие с муф(той, связанной посредством промежуточного , рычага с органом дозирования подачи (.лива,сочленённого сГ рычагом-ограничителем, взаимодействующим с упором максимальной подачи, установленным на неподвижной от носительно корпуса оси и соединенным с регулирующим элементом, поворачивающим его в зависимости от числа оборотов двигателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения подачи тот1лива при запуске в зависимости от температурного состояния двигателя, на оси свобод- но установлен кулачок, взаимодействующий с рычагом-ограничителем и управляемый датчиком температуры рабочей среды. 2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, Что корпус датчика темп& ратуры сообщен с корпусом регулятора и снабжен валом с закрепленной на нем спиральной биметаллической пружиной, свободный конец которой связан с кулачком. 3.Регулятор по п. 2, отличающийся тем, что датчик температуры содержит замкнутый-объем с установленной в нем Й1металлической спиральной пружиной, связанной с выходным валом, взаимодействующим с кулачком.: i 4.Регулятор по п. 3, отличаю - щ и и с я тем, что замкнутый объем свя-

11

зац каналом с рабочей средой, например охлажде.ющей водой.

.5. Регулятор по п. 4, отличающийся тем, что закиснутый объем снабжен электрическими средствами для нагрева рабочей среды.

IS

гпп/

.3640

12

G. по гш,, 3-5, отличающийся тем, что выхопной вал связан с кулачком посредством рычага.

7. .Регулятор по пи. 1-6, о т л и g,чающийся гем, что датчик усгановлен на крышке корпуса.

FФиг:1

/

иг2 Фиг.З 55

АЛГ

rvVVNTf 12

ГТУУУУчч

Фиг. 5

Фиг. 6