ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ Советский патент 1926 года по МПК F01B9/02 

Известно, что для достижения точности в движении всякого рода распределительных приборов, как то: золотников, клапанов, вентилей, поршней и др., применяются гидравлические распределительные механизмы. В предлагаемом изобретении применен распределитель для жидкости, находящейся под давлением, и клапан для регулировки давления в аккумуляторе.

На чертеже фиг. 1 изображает схематическое расположение приборов механизма; фиг. 2 - осевой разрез распределителя: фиг. 3 - осевой разрез форсунки, управляемой предлагаемым механизмом.

Механизм состоит из насоса А (фиг. 1), отсасывающего масло по трубе а из пространства б₃ распределителя и нагнетающего его далее по трубе в в аккумулятор давления Б. Труба в снабжена клапаном В: тарелка г клапана находится под действием пружины д, натяжение которой может быть изменяемо маховичком е. Клапан В регулирует давление в аккумуляторе Б до желательной величины. Аккумулятор Б соединен трубою з, через фильтр ж, с распределителем Г, состоящим из двух цилиндрических золотников и, м.

Наружный золотник и снабжен парой конических шестерен к₁ и к₂ (фиг. 2), и на цилиндрической поверхности его имеется три окна - л₁, л₂ и л₃ (фиг. 1), сообщающихся с пространствами б₁, б₂ и б₃ распределителя Г. Внутренний золотник М притаится во вращение валом н (фиг. 2) в направлении, указанном на чертеже стрелкой, и имеет канал О, при помощи которого он последовательно соединяет или пространство б₁ с б₂, или пространство б₂ с б₃. Корпус распределителя Г с одной стороны имеет втулку п, служащую подшипником валу н, а с другой стороны закрыт крышкой р.

Распределитель Г (фиг. 1) трубою с соединен с гайкою ю корпуса Д клапана ф, нагруженного регулируемой пружиной х, заключенной между шайбой у₂ и направляющим диском у₃ с впрессованной в него втулкой ч. Диск y₃ вставлен в корпус Д до упора в заточку ш. Рабочая площадь клапана ф перекрывает отверстие седла ц. В гайку ю впрессована втулка у₄, по которой перемещается поршень y₁. Для отвода просочившегося сквозь зазоры между поршнем у₁ и втулкой у₄ масла, в корпус Д вделана отводная трубка я₁ и для сообщения с атмосферой этой части корпуса, сдено отверстие я₂.

Работа происходит следующим образом: если цилиндрический золотник м, вращаясь придет в положение, изображенное на чертеже, то масло под давлением аккумулятора Б будет протекать по трубе з в пространство б₁ распределителя Г, откуда течет через окно л₁, канал О, окно д₂, в пространство б₂ и далее в трубу с, по которой достигает до камеры т и произведет давление на пружину х, которая сожмется на величину рабочего хода клапана; абсолютная величина хода может быть регулируема гайкою ю. Клапан ф, опускаясь под действием пружины х, на седло ц, закрывает сообщение цилиндра двигателя с трубой э. В тот момент, когда золотник м распределителя Г, вращаясь по направлению, указанному стрелкой, соединит своим каналом О пространства б₂ и б₃ вместе, то масло под давлением пружины х начнет выталкиваться из камеры т обратно по трубе с, через распределитель в пространство б₃, откуда оно будет отсасываться через фильтр ж₂ масляным насосом А и снова нагнетаться в аккумулятор Б. Пружина х расправляясь, поднимет клапан ф с седла ц и откроет сообщение трубы э с цилиндром двигателя.

Регулировка изменения момента начала подъема клапана достигается путем воздействия извне на шестерню к₂, которая и поворачивает золотник и в ту или обратную сторону на необходимый угол, благодаря чему моменты открытия окон л₁, л₂, л₃ каналом О будут происходить или ранее, или позднее, предполагая, при этом, что вал н жестко связан с коленчатым валом двигателя и имеет одинаковое с ним число оборотов в минуту.

Остановку подъема клапана ф или прекращение доступа воздуха из трубы э в цилиндр мы можем произвести или снижая клапаном В давление настолько, чтобы пружина х больше не могла быть сжимаема и таким образом мы получили бы прекращение подъема клапана ф, или разъединяя дросселем Ж цепи клапан ф от распределителя Г, как это изображено на чертеже.

Описанный гидравлический распределительный механизм применяется и для управления форсунками. В этом случае труба с сообщает распределитель Г (фиг. 1) с пространством т₁ под тарелкой у дифференциального плунжера ф₁ распылителя Д₁ (фиг. 3). Плунжер ф₁ нагружен пружиной х₁ натяжение которой может быт регулируемо гайкой ц₁ со стопорным винтом ч₁. Для отвода из головки распределителя масла, просачивающегося между стенками корпуса и плунжерной тарелкой, служит канал ю₁, а для отвода воздуха - канал ю₂. Корпус ш₁ форсунки имеет канал я соединенный трубкой с₂ с топливным аккумулятором давления (на чертеже не показанным), куда гонится топливным насосом А горючее.

При положении золотника М (фиг. 1), изображенном на чертеже, масло под давлением в масляном аккумуляторе Б поступает через каналы распределителя Г в трубку с, по которой достигает распылителя Д₁, после чего пружина х₁ начинает сжиматься на величину рабочего хода плунжера. Грубая регулировка хода плунжера производится гайкой ц₁, а более тонкая, соответствующая изменению режима работы, производится на ходу машины вращением в ту или иную сторону маховичка е редукционного клапана В (фиг. 1), благодаря чему изменяется давление, под которым прогоняется масло в гидравлической цепи, что, в свою очередь изменяет высоту подъема плунжера, т.-е. величину его рабочего хода, не требуя для производства этой операции останова работы мотора. Пространство в канале я корпуса форсунки, освобождаемое поднимающимся плунжером, заполняется топливом, поступающим по трубе с под давлением топливного аккумулятора. Величина давления в последнем регулируется таким образом, чтобы оно могло лишь преодолеть натяжение пружины х₂ шарового клапана э₁, не преодолевая вместе с тем натяжения пружины х₃ клапана э₂, во избежание преждевременного поступления топлива в цилиндр.

В тот момент, когда золотник М, вращаясь по направлению, указанному стрелкой соединяет своим каналом пространства б₂ и б₃ распределителя, масло под давлением пружины х₁ начинает выталкиваться из пространства т₁ обратно по трубе с через распределитель Г в пространство б₃, откуда оно отсасывается через фильтр ж₂, масляным насосом А и снова нагнетается в аккумулятор Б. Пружина х₁, расправляясь и приводя в движение плунжер распылителя, повышает давление в канале я, шаровой клапан э₁ запирается, и топливо выталкивается в цилиндр двигателя.

Благодаря тому, что плунжер во все время хода распыливания находится под воздействием пружины, инжекция горючего происходит при соответствующем выборе силы пружины, с повышающимся к концу процесса давлением, что, в связи с редким остановом движения, который получает плунжер ф₁, опираясь в конце хода распыливания своей тарелкой у на кольцевую поверхность ф₂, должно предотвратить образование балластной капли.

Регулировка момента начала распыливания производится поворотом золотника и (фиг. 1), производимым с помощью зубчатой передачи к₁, к₂.

Изменение подачи топлива происходит благодаря изменению высоты подъема плунжера, чего можно достигнуть, изменив при помощи редукционного клапана В давления в цепи сервомотора. Можно также, оставляя неизменным давление в цени сервомотора, изменять давление в топливной гидравлической цепи и тем самым изменять количество топлива, притекающего за время зарядки в канал я форсунки. Первый способ определяет максимум подачи, а второй, оставляет ход плунжера ф₁ постоянным, дает возможность уточнить подачу в пределах максимума, определяемого первым способом. Наличие обоих способов регулировок подачи позволяет отрегулировать давления в маслянной и топливной гидравлических цепях таким образом, чтобы отношение заполненной топливом части объема, освобожденного плунжером при ходе зарядки, ко всему этому объему, было равно единице (в этом случае плунжер с самого начала давит на топливо) или меньше единицы (при этом плунжер пробегает часть хода, не производя на топливо давления).

Останов работы форсунки может быть произведен понижением давления в масляной цепи до величины, при которой не (происходит подъем плунжера ф₁, или же понижением давления в топливной цели настолько, чтобы клапан э₁ не пропускал топлива в канал я форсунки. Тот же результат может быть достигнут разъединением, посредством дросселя ж, распылителя Д₁ с распределителем Г, или же разобщением с помощью дросселя ж₁ форсунки с топливным аккумулятором.

Гидравлический распределительный механизм для приведения в движение форсунок, клапанов и т.под., характеризующийся применением распределителя Г для жидкости под давлением, состоящего из двух цилиндрических золотников, из коих золотник и может быть поворачиваем при помощи зубчаток к₁ и к₂, внутренний же золотник м приводится во вращательное движение валиком н, при чем давление жидкости в аккумуляторе Б регулируется клапаном В.