ОБЪЕДИНЕННЫЙ РЕГУЛЯТОР
9Д100 СКОРОСТИ И НАГРУЗКИ ДИЗЕЛЯ
10Д100 ТЕПЛОВОЗА 2ТЭ10Л
Работа регулятора 9Д100
дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10Л
Постоянство заданных чисел оборотов вала
дизеля на определенных положениях рукоятки контроллера поддерживается
регулятором путем воздействия на систему управления топливными насосами.
Постоянная мощность дизеля устанавливается регулятором, который с
помощью электрической системы тепловоза изменяет возбуждение главного
генератора, определяющее его гиперболическую характеристику, т. е. такую
работу генератора, когда произведение силы тока на напряжение (мощность)
при разной скорости движения локомотива остается величиной постоянной.
Работа регулятора в процессе изменения и поддержания чисел оборотов по
позициям контроллера протекает аналогично работе регулятора дизеля
2Д100. Регулирование же чисел оборотов вследствие применения
электрогидравлического управления оборотами имеет принципиальные
отличия, но в конечном этапе тоже связано с изменением затяжки
всережимной пружины 10 (см. рис. 25). Имеющиеся четыре электромагнита
МР1 МР2, МР3, МР4 включаются шайбами контроллера в порядке, указанном в
табл. 2. Магниты МР1 МР2, МР3 своими штоками нажимают на треугольную
пластину, опирающуюся на рычаг 30, связанный с плунжером золотника 29
механизма изменения оборотов. Магнит MP4 воздействует на втулку
золотника 29 управления оборотами.
Включение каждого из магнитов приводит к изменению частоты вращения вала
дизеля на следующую величину: МР1 + 65об/мин; МР2 + 130; МР3+ 260 и МР4
+ 35 об/мин.
Перемещение плунжера 23 или плунжера 28 с золотником 29 регулирует
поступление масла из канала и в канал б, которое, воздействуя на поршень
9, задает определенное усилие затяжки всережимной пружины 10. Шток
поршня 9 для осуществления обратной связи (корректировки)
установившегося числа оборотов связан рычагами 6,4 и 30 с плунжером 28.
В случае если центробежная сила грузов больше, чем это необходимо на
данной позиции, то рычагами 6, 4 и 30 плунжер 28 ставится так, чтобы- он
своим пояском открыл сливной канал. Масло из-под полости поршня 9 будет
уходить на слив до тех пор, пока затяжка пружины станет равной заданной.
При этом пружина поршня 9 перемещает поршень вверх, а рычаги 6, 4 к 30
будут двигать плунжер 28 вниз до момента перекрытия
канала б. При переводе рукоятки контроллера на высшую позицию сочетание
включения магнитов подобрано так, что в результате канал и
установившимся положением плунжера 28 и золотника 29 сообщается с
каналом б. Масло поступает в полость поршня 9 и изменяет силу затяжки
всережимной пружины 10. При переводе рукоятки контроллера на низшую
позицию канал б плунжера 28 соединяется со сливным каналом, пока число
оборотов вала дизеля не снизится до заданной величины. Обратная же связь
рычагами 6, 4 а 30 устанавливает плунжер 28 в положение перекрытия
канала б.
Различная затяжка всережимной пружины 10 создает силу, направленную вниз
по оси плунжера 23. В противоположную сторону направлено усилие,
возникающее от центробежной силы вращающихся грузов регулятора.
Уравновешивание этих сил приводит к определенному положению плунжера 23,
который совместно с золотником 24 и компенсирующим устройством 25
управляет перепуском масла в каналах д и л, изменяя при этом силовым
сервомотором 19 величину подачи топлива топливными насосами. Процесс
работы и взаимодействия элементов регулятора аналогичен работе
регулятора дизеля 2Д100.
При изменении нагрузки и ее корректировки одновременно с электрической
схемой тепловоза необходимо, чтобы регулятор обеспечивал относительно
малую скорость перемещения поршня сервомотора 18 по сравнению со
скоростью перемещения штока 21 силового сервомотора 19. Только в этом
случае можно считать, что вначале дизель воспримет изменение нагрузки, а
затем золотниковое устройство регулятора нагрузки скорректирует
нагрузку, воздействуя на схему возбуждения генератора. Предположим, что
нагрузка на дизель уменьшилась. В первый момент дизель при такой же
подаче топлива начнет увеличивать число оборотов. Регулятор числа
оборотов произведет корректировку чисел оборотов до оборотов заданной
позиции в сторону уменьшения за счет перемещения штока 21 на меньшую
подачу топлива. Движение штока 21 вниз через рычаги 11 и 12 повлечет за
собой опускание плунжера 13, который соединит верхний канал г с трубкой
слива масла, а нижний канал г — с каналом в. Поршень сервомотора 18
управления нагрузкой начнет передвигаться в правую сторону, выталкивая
сердечник индуктивного датчика 17. Тем самым уменьшится индуктивное
сопротивление и увеличится сила тока возбуждения главного генератора,
что соответствует увеличению мощности, забираемой от дизеля. Установка
реек подачи топлива насосами обеспечивает прирост мощности за счет
снижения числа оборотов, которое быстро скорректируется регулятором
числа оборотов, переместив шток 21 на увеличение подачи топлива. Это в
свою очередь поставит индуктивный датчик в первоначальное положение.
Процесс регулирования продолжается до тех
пор, пока подача топлива не будет соответствовать
заданной нагрузке и оборотам. Изодромная обратная связь, состоящая из
пружин и золотника механизма управления нагрузкой 14, обеспечивает
устойчивость процесса регулирования нагрузки. При увеличении нагрузки на
дизель процесс регулирования происходит в обратном порадке, так как шток
21 движется вверх на увеличение подачи топлива. Поддерживаемый
регулятором максимальный уровень мощности на тепловозе со всеми
включенными вспомогательными механизмами, отбирающими мощность от
дизеля, определяется положением плунжера 13 золотника нагрузки путем
подбора размера а. Конструкция штока 14 (см. рис. 26) позволяет с
помощью резьбовой втулки 19 регулировать начало работы индуктивного
датчика, сердечник которого до момента включения в схему должен
находиться на своей минимальной риске. Электрическая схема тепловоза
предусматривает включение датчика 17 (см. рис. 25) в схему регулирования
возбуждения главного генератора с IV позиции рукоятки контроллера при
работе под нагрузкой. Для улучшения пуска дизеля имеется ускоритель
пуска 31, а для остановки — блок-магнит 16, работа которых аналогична их
работе на дизеле 2Д100. На дизелях постройки 1969 г. устанавливается
блок-магнит типа ЭТ-54.