Регулятор скорости непрямого действич для двигателя Советский патент 1977 года по МПК F02D1/18 

(54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области машиностроения, конкретнее - к топливоподающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизельных.

Известны гидравлические регуляторы с грузовым центробежным чувствительным элементом (грузом-золотником), установленным в поперечной расточке вращающегося ротора. Однако для них характерны колебания давления регулирования, в значительной степени определяемые малыми открытиями дросселирующих отверстий.

Известны также регуляторы скорости непрямого действия для двигателя, например дизеля, содержащие корпус с расточкой и каналами, соединенными с источником давления и сливом, и чувствительный элемент, взаимодействующий с золотниковым валом, установленным в расточке корпуса и снабженным окнами, управляющими подводом жидкости по каналам к исполнительному органу.

Однако наличие большого количества рабочих поверхностей требующих высокой точности изготовления, предъявляет повышенные

требования к вязкости и плотности рабочей жидкости, необходимым для обеспечения стабильности работы регулятора.

Целью изобретения является снижение влияния вязкости и плотности рабочей жидкости и повышение стабильности регулятора в работе. Для этого каналы связаны со сливом через выполненные в золотниковом валу дополнительные окна и сообщены с полостью, образованной расточкой корпуса и свободным концом золотника. Золотниковый вал может быть подпружинен со стороны чувствительного элемента.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный регулятор скорости; на фиг. 2-золотниковый вал, поперечный разрез; нафиг.З показан график изменения проходных сечений совмещающихся окон золотникового вала и каналов корпуса регулятора по длине окружности поперечного сечения золотникового вала.

Регулятор имеет подкачивающий насос 1 (источник давления), сообщенный подводящим каналом 2 с окнами впуска 3 золотникового вала 4, вращающегося в расточке корпуса 5, в котором выполнены полости 6, 7 и канал слива 8, отводящий рабочую жидкость из дополнительных окон 9. Механический чувстви тельный элемент имеет ступицу 10, на кото рой установлены грузы 11 и муфта 12, соединенная с золотниковым валом, поджатым пружиной 13 регулятора, затяжка которой определяется рычагом управления 14, Полости 6 и 7 сообщены с полостью под поршнем 15 исполнительного органа, включающего поршень 15, поджатый пружиной 16 и соединенный с рейкой 17 топливного насоса. Перепускной клапан 18 поддерживает определенное давление в подводящем канале. В гидравлическую систему регулятора входит также бак 19 с рабочей жид костью. Регулятор работает следующим образом. Подкачивающий насос 1 подает рабочуюжидкость из бака 19 по подводящему каналу 2 к окнам впуска 3 в золотниковом валу 4 (см. фиг. 2). При вращении последнего окна вала последовательно совмещаются с канала ми корпуса 5, и прохождение жидкости в полость 6 определяется временем-сечением и величиной перекрытия сх совмещающихся кана лов. Протекание жидкости из полости 6 на слив осуществляется через дополнительные окна 9, отводящий канал 8 и определяется временем-сечением и величиной § перекрытия совмещающихся окон золотникового вала и каналов корпуса регулятора. На фиг. 3 величина проходных сечений обозначена буквой Ь , длина окружности поперечного сечения вала - г , фазы открытия - а Фазы открытия Q совмещающихся окон необходимо выполнять с некоторым перекрытием для снижения колебаний давления рабочей жидкости. Давление жидкости в полости 6 и сообщенной с ней полости 7 определя ется отношение между площадями проходных сечений совмещающихся окон золотникового вала и каналов корпуса регулятора, т.е. отношением величин fZ- и § перекрытий окон с учетом коэффициентов расхода. Перепускной клапан 18 поддерживает в канале 2 дав ление, которое всегда больше, чем рабочее давление в полостях 6 и 7. При вращении золотникового вала со ступицей 10 и грузами 11 центробежная сила последних и пружина 13 регулятора воздействует на золотниковый вал против действия давления рабочей жидкости (давления регулирования) со стороны свободного конца вала. Равновесное положение золотникового вала возникает при некотором соотношении величин х и б (площадей проходных сечений), которое опре деляет величину давления в полостях 6 h 7. С увеличением частоты вращения и ростом центробежной силы золотниковый вал смещается посредством муфты 12 в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой. При этом величина ОС перекрытия окон увеличивается, а величина § уменьшается, т.е. уменьшается сопротивление протоку жидкости в полости 6 и 7 и увеличивается сопротивление ее сливу, в результате чего величина давления регулирования возрастает. Поэтому при новом равновесном положении вала увеличившейся центробежной силе противодействует возросшее давление рабочей жидкости. Давление регулирования с увеличением частоты вращения возрастает по кривой, приближающейся по своему виду к параболе. Увеличение затяжки пружины 13 рычагом управления 14 вызывает смещение кривой давления регулирования эквидистантно вверх. Это увеличение давления вызывает смещение поршня 15 исполнительного органа, который сжимает пружину 16, имеющую постоянную предварительную затяжку, и перемещает рейку 17 топливного насоса в сторону уменьшения подачи топлива. Изменение вязкости рабочей жидкости, а также утечек из полостей 6 и 7, связанное с изменением давления регулирования, вызывает нарушение равновесия сил, , действующих на золотниковый вал, который смещается в новое положение, изменяя перекрытие окон (X и о . При неизменной частоте вращения центробежная сила грузов остается постоянной, почти не изменяется затяжка пружины 13, ввиду незначительности величины перемещения золотникового вала на компенсацию вышеуказанных возмзлщений. Повое равновесное положение золотникового вала имеет место практически при постоянном давлении регулирования. Применение предложенного регулятора позволяет снизить затраты на изготовление, так как уменьшается до минимума количество рабочих поверхностей, по своей точности- и чистоте приближающихся к прецизионным ( 1 пара вместо трехгидравлического регулятора). Достаточно большие открытия (1-3 мм) окон золотникового вала и каналов корпуса позволяют снизить требования к точности выполнения окон. Подвижность золотникового вала в осевом направлении с одновременным его вращением и пульсация потока жидкости при дросселировании способствуют повыщению надежности регулятора с точки зрения пр хватьшаний и заклинивания. Примерно 1/3 усилия на вал от давления принимает на себя пружина регулятора поэтому массу грузов можно уменьшить и центробежная сила может достигать в среднем 2,5 кг при максимальной частоте вращения, что позволяет заметно повысить долговечность регулятора по сравнению с известными механическими регуляторами, максимальная центробежная сила которых достигает 2530 кг., Формула изобретения

Ф(г.5 rv TrbtfiiT