содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

Объединенный регулятор дизеля 11Д45 тепловоза ТЭП60




Устройство объединенного регулятора

 По выполняемым функциям объединенный регулятор состоит из регулятора частоты вращения, регулятора мощности и механизма управления изменением частоты вращения коленчатого вала. Все они скомпонованы в одном агрегате, обслуживаются общей масляной системой, получающей питание от шестеренчатого масляного насоса, вмонтированного в приводную часть регулятора, и связаны между собой общим рычажным механизмом. Схема объединенного регулятора представлена на рис. 39, а его конструкция — на рис. 40.

Основное устройство объединенного регулятора — регулятор частоты вращения всережимный, непрямого действия, центробежного типа, с изодромной обратной связью гидравлического типа и с гидравлическим сервомотором простого действия. Измеритель частоты вращения приводится во вращение от сборного шлицевого вала, смонтированного в нижнем корпусе регулятора, на одном шариковом подшипнике. Соединение нижней, приводной части валика с верхней выполнено в виде кулачковой муфты с упругим пружинным элементом.

Измеритель (рис. 41) смонтирован на вращающейся буксе 19, в нижней части которой закреплена ведущая шестерня 1 масляного насоса, имеющая шлицевое отверстие для соединения с приводным валиком. На верхней части буксы неподвижно закреплена шестерня 8, приводящая во вращение золотник механизма управления частотой вращения вала дизеля. Вращение в золотниковых механизмах применяется для устранения трения покоя, что повышает четкость, стабильность и чувствительность их работы.

На шариковом подшипнике 10, насаженном на ступицу шестерни измерителя, установлена траверса 11 с двумя грузами 12 измерителя. Угол качания грузов ограничен торцом ступицы шестерни и специальными штифтами 18, установленными в щеки траверсы. В эти же щеки

запрессованы шариковые подшипники осей, на которых качаются грузы.

Шестерня и траверса соединены между собой двумя упругими элементами 26 (резиновыми), передающими вращение от шестерни траверсе и гасящими колебания траверсы, возникающие от неравномерного вращения буксы.

Букса измерителя имеет в верхней части три полости, образованные тремя рядами наружных и внутренних проточек, соединенных между

Рис. 39. Схема регулятора объединенного:
1 — плунжер измерителя частоты вращения; 2 — пружина изодромной обратной связи регулятора; 3 — золотник измерителя; 4 —игольчатый регулируемый клапан обратной изодром-ной связи регулятора; 5 — поршень обратной изодромиой связи регулятора; 6 — силовой сервомотор регулятора; 7 — золотниковый клапан с электромагнитом для выключения регулятора; 8 — золотниковый клапан, ограничивающий величину давления и разряжения в системе изодромной обратной связи регулятора мощности; 9 — масляная ванна сервомотора регулятора мощности; 10 — игольчатый регулируемый клапан обратной изодромной связи регулятора мощности; 11 — сервомотор регулятора мощности с индуктивным датчиком; 12 — золотниковая часть регулятора мощности; 13 — сервомотор управления частотой вращения коленчатого вала дизеля; 14 — пружина всережимная регулятора; 15 — шариковый невозвратный клапан, обеспечивающий быстрое снижение частоты вращения вала дизеля; 16 — дроссель, обеспечивающий плавное повышение частоты вращения вала дизеля; 17 — золотниковая часть механизма управления частотой вращения вала дизеля; 18 — аккумулятор давления масла; 19 — масляный насос регулятора; 20 — масляная ванна; МР1, МР2, MP3, MP4 — электромагниты управления частотой вращения вала дизеля; А—рычаг-коромысло, связывающий положение силового сервомотора регулятора с положением поршня сервомотора затяжки всережимной пружины; Б — тяга с регулируемым положением точки подвески на рычаге А и с эксцентриковым шарнирным соединением с плунжером золотника регулятора мощности

 В, Д — тяги; Г — рычаг с регулируемым положением крайней точки опоры; Е — рычаг жесткой обратной связи системы управления частотой вращения вала дизеля; а, и — каналы » трубопроводы изодромной обратной связи регуляторов; б, ж, Н — каналы и трубопроводы гидравлического управления положением поршней сервомоторов; в — канал, соединяющий золотниковый клапан с масляной ванной; г — полость изодромной связи сервомотора; д, е — полости сервомотора регулятора мощности; з, к, Л, М — каналы и трубопроводы, находящиеся под давлением масла

собой радиальными каналами. Верхняя полость служит для подвода масла из нагнетательной магистрали масляной системы регулятора, средняя соединена с рабочей полостью силового поршня сервомотора, нижняя служит для слива масла из рабочей полости силового поршня сервомотора в масляную ванну регулятора (см. рис. 39). В нижней части буксы (см. рис. 41) расположены исполнительные элементы изодромной обратной связи — поршень 7 золотника и возвращающее устройство, смонтированное на хвостовике 22 золотника.

Золотник 20, расположенный в центральном отверстии буксы, имеет три ряда окон, сообщающихся с тремя верхними полостями буксы.

Внутри золотника находится плунжер 21 с одним рабочим пояском и двумя проточками, сообщающими верхнюю и нижнюю полости буксы со средней.

Во время работы букса вращается вместе с закрепленными на ней шестерней и траверсой с грузами. Вместе с ними вращается и золотник с возвращающим устройством обратной связи. Плунжер не вращается. Его поступательным движением вверх и вниз управляют грузы, центробежная сила которых уравновешивается усилием пружины измерителя.

При работе плунжер и, следовательно, грузы независимо от усилия затяжки пружины измерителя всегда находятся в определенном положении, когда рабочий поясок плунжера перекрывает средние окна золотника. Из этого среднего положения плунжер отклоняется только во время переходных процессов регулирования. При этом регулятор устанавливает частоту вращения коленчатого вала в соответствии с усилием затяжки пружины измерителя.

Рассмотрим работу регулятора частоты вращения (см. рис. 39). На установившемся режиме работы дизеля грузы находятся в среднем положении. При этом их центробежная сила уравновешивается усилием пружины измерителя,

рабочий поясок плунжера перекрывает средние окна в золотнике, а шток силового сервомотора находится в положении такой величины подачи топлива, которая соответствует нагрузке дизеля. Если нагрузка уменьшилась, то это вызывает увеличение частоты вращения коленчатого вала дизеля, грузы измерителя расходятся, приподнимая золотник, открывая этим выход масла из-под силового поршня сервомотора. Величина подачи топлива уменьшается и восстанавливается заданная частота вращения коленчатого вала дизеля. Увеличение нагрузки дизеля вызывает обратные процессы с тем же конечным результатом восстановления частоты вращения коленчатого вала дизеля, заданной усилием затяжки пружины измерителя.
 

Рис. 40. Регулятор объединенный:
1 — шток силового сервомотора с рабочим и компенсирующим поршнями; 2 — силовой сервомотор регулятора; 3 — клапан выключения регулятора с электромагнитом ЭТ-43; 4 — золотниковая часть регулятора мощности; 5 — крышка регулятора; 6 — рычажный механизм; 7 — сервомотор управления затяжной пружины измерителя частоты вращения с встроенным в его корпус дросселем и шариковым невозвратным клапаном; 8 — электромагниты МР системы управления частотой вращения вала дизеля; 9 — золотниковая часть механизма управления частотой вращения вала дизеля; 10— пружина измерителя частоты вращения;
—сервомотор регулятора мощности; 12 — верхний корпус объединенного регулятора; 13 — золотниковая часть регулятора частоты вращения; 14-— корпус регулятора; 15 — привод регулятора; 16 — индуктивный датчик регулятора мощности; 17 — траверса; 18 — эксцентрик;
19 — ось; а — размер регулируемый

Рис. 41. Золотниковая часть и измеритель регулятора частоты вращения вала дизеля:
1 — ведущая шестерня масляного насоса; 2 — винт стопорный; 3, 4, 5, 6 — тарелка, пружина, стакан и регулировочная прокладка изодромной обратной связи; 7, 20 — поршень и золотник (выполнены за одно целое); 8 -- диск-шестерня; 9 — фланец; 10, 14 — шарикоподшипники; 11, 12 — траверса с качающимися грузами измерителя; i3 — обойма; 15 — тарелка пружины измерителя; 15 — гайка; 17 — шайба регулировочная; 18 — ограничитель (штифт) угла качания грузов; 19 — букса; 21 — плунжер; 22, 23 — хвостовик и гайка золотника; 24, 25 — вставка и винт крепления упругого элемента; 26 — упругий элемент
 

Таким образом, регулятор реагирует только на изменение частоты вращения коленчатого вала, т. е. является одноимпульсным.

Нормальный, устойчивый процесс регулирования невозможен без обратной связи, действующей в направлении, противоположном действию основного импульса. В регуляторе применена обратная изодромная связь, функцию которой выполняет компенсирующий поршень 5 силового сервомотора регулятора. При движении штока сервомотора вверх, т. е. в сторону увеличения подачи топлива, в полости над компенсирующим поршнем возникает давление масла, передающееся на поршень золотника и передвигающее его вниз, задерживая этим подачу масла в цилиндр силового поршня сервомотора и, следовательно, препятствуя движению штока сервомотора вверх. При движении штока сервомотора вниз, т. е. в сторону уменьшения подачи топлива, в полости над компенсирующим поршнем возникает разрежение, вызывающее передвижение золотника вверх, задерживая этим отвод масла из-под поршня силового сервомотора и, следовательно, препятствуя движению штока сервомотора вниз.

Таким образом, если измеритель скорости, реагируя на уменьшение частоты вращения коленчатого вала дизеля, действует в сторону увеличения подачи топлива, то обратная связь действует в сторону ее уменьшения, и наоборот. Продолжительность действия обратной связи регулируется игольчатым клапаном 4 (во время работы дизеля), а скорость передвижения золотника определяется предварительной затяжкой пружины 2 возвращающего устройства, которая устанавливается при сборке золотниковой части, равной 1—1,2 кгс. Регулировку предварительной затяжки пружины производят прокладками толщиной 0,1 и 0,2 мм, устанавливаемыми под пружину. Гайку хвостовика золотника шплинтуют в таком положении, когда расстояние между торцами тарелок равно глубине внутренней выточки в стакане возвращающего устройства. Выполняют эту операцию сборки на золотнике, вынутом из буксы. Гайку затягивают до положения, когда торец нижней тарелки становится заподлицо с торцом стакана. Выступание или утопание торца тарелки не допускается, так как это приведет к неустойчивой работе регулятора из-за осевого люфта золотника.

Регулировать предварительную затяжку пружины следует только в случаях, если исключены другие возможные причины неудовлетворительной работы регулятора. При этом плавные колебания штока

сервомотора устраняются увеличением предварительной затяжки пружины, а резкие и беспорядочные — ее уменьшением.

Изменение частоты вращения коленчатого вала осуществляется при помощи гидравлической системы, встроенной в регулятор и имеющей жесткую обратную связь и дистанционное электрическое управление.

В эту систему (см. рис. 39) входят золотниковое устройство 17, сервомотор 13 затяжки пружины измерителя, рычажный механизм, осуществляющий обратную связь, и электромагниты, являющиеся исполнительными органами дистанционного управления от контроллера машиниста.

Вращающийся золотник прижат к торцу якоря электромагнита MP4 пружиной, упирающейся в торец приводной шестерни. Усилие пружины передается через упорный шариковый подшипник. Золотник имеет два положения — верхнее, когда электромагнит выключен, и нижнее, когда он включен. Верхняя кольцевая проточка золотника с радиальными отверстиями соединена с нагнетательной полостью масляной системы регулятора, а нижняя — с полостью поршня сервомотора затяжки пружины измерителя, Золотник связан со штоком поршня сервомотора двумя рычагами Е и Г, соединенными между собой тягой Д. Люфты в шарнирных соединениях рычагов и тяги выбраны в одну сторону при помощи усилий двух пружин, действующих на нижние торцы плунжера и тяги. Эти же пружины прижимают среднюю опору нижнего рычага к треугольной пластине, упирающейся своими углами в торцы якорей электромагнитов МР1, МР2 и MP3. Пластина прижимается к якорям электромагнитов усилием еще одной, специально предназначенной для этого пружиной.

Электромагниты МР1, МР2 и MP3 управляют положением треугольной пластины, а электромагнит MP4 — положением золотника,

Изменение положения треугольной пластины влечет за собой и изменение положения (по вертикали) точки опоры нижнего рычага, который, поворачиваясь относительно его шарнирного соединения с тягой, передвигает плунжер золотника в ту же сторону. При этом если плунжер относительно золотника опускается вниз, то масло поступает в цилиндр сервомотора и передвигает его поршень вниз, увеличивая этим затяжку пружины измерителя и, следовательно, увеличивая частоту вращения коленчатого вала дизеля. Движение поршня вниз передается через рычажную передачу плунжеру, который перемещается при этом вверх и перекрывает окна золотника, останавливая этим дальнейшее движение поршня сервомотора. Если плунжер относительно золотника перемещается вверх, то масло вытекает из цилиндра сервомотора и поршень его движется вверх, ослабляя затяжку пружины измерителя и снижая этим частоту вращения коленчатого вала дизеля. Движение поршня сервомотора вверх прекращается также в момент, когда плунжер перекроет окна золотника.

При включении электромагнита MP4 золотник перемещается вниз, что влечет за собой такие же последствия, как и при перемещении золотника вверх, т. е. снижение частоты вращения коленчато-го вала дизеля.

Таким образом, в данной системе управления каждому положению точки опоры нижнего рычага в треугольную пластину в комбинации с положением золотника соответствует свое, строго определенное положение поршня сервомотора затяжки пружины измерителя и, следовательно, свое значение частоты вращения коленчатого вала дизеля. Положение же плунжера всегда одно и то же. Он устанавливается автоматически в положение перекрытия нижнего ряда окон золотника.

При включении электромагнита его сердечник опускается вниз до упора заплечика штока в корпус, а в выключенном состоянии сердечник поднят вверх до упора в торец резьбовой пробки, положение которой регулируется из условия получения необходимой величины хода сердечника, чтобы срабатывание данного электромагнита изменяло частоту вращения вала дизеля на определенную величину, а именно: MPJ — на 200 об/мин; МР2 — на 100 об/мин; MP3 — на 50 об/мин и MP4 — на 25 об/мин. Включение первых трех электромагнитов увеличивает, а включение MP4 уменьшает частоту вращения коленчатого вала на указанные величины. Из сказанного выше следует, что регулировка величины перемещения якоря электромагнита влияет на частоту вращения коленчатого вала дизеля на тех позициях рукоятки контроллера, где он выключен, а именно:



МР1 — на 0, I, II, III, IV, V, VI, VII;

МР2 — на 0, I, II, III, VIII, IX, X, XI;

MP3 — на 0, I, IV, V, VIII, IX, XII, XIII;

MP4 — на 0, I, III, V, VII, IX, XI, XIII, XV.



Настройка системы производится на работающем дизеле последовательно на XIV, XV, XII, X и VI позициях рукоятки контроллера. Устанавливаются 725, 750, 675, 625 и 525 об/мин регулировкой положения опоры верхнего рычага (XIV позиция) и регулировкой хода сердечника электромагнитов: MP4 (XV); MP3 (XII); МР2 (X) и МР1 (VI). Пробки электромагнитов после регулировки контрят и проверяют фактическую частоту вращения по всем позициям контроллера. На всех позициях контроллера отклонение от номинального значения частоты вращения вала не должно превышать ±13 об/мин, а на XV позиции +9 и —5 об/мин.

Номинальные значения частоты вращения коленчатого вала дизеля на соседних позициях контроллера отличаются на 25 об/мин. При наличии отклонений от этих требований производят необходимую корректировку величин хода сердечников электромагнитов.

 

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..