5 Регулятор частоты
вращения и мощности дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М
Управление частотой вращения вала
дизель-генератора 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М
Регулятор имеет электрогидравлическую систему
управления частотой вращения коленчатого вала с пятнадцатью
фиксированными положениями. Электрогидравлическое управление состоит из
следующих элементов (см. рис. 27): электромагнитов МР1, МР2, MP3, MP4,
которые включаются контроллером в определенной последовательности и
изменяют положение золотникового устройства;
золотникового устройства, управляющего подачей масла под давлением в
серводвигатель управления 15
гидравлического серводвигателя управления 15, который изменяет затяжку
всережимной пружины регулятора;
жесткой обратной связи (тяга и рычаги 10, 11, 13), обеспечивающей
устойчивость процесса задания частоты вращения.
Как видно из принципиальной схемы регулятора, три электромагнита МР2,
МР1, MP3 действуют на вершины треугольной пластины 1, поддерживаемой
пружиной в верхнем положении. Перемещение треугольной пластины 1 через
рычаг 11 передается золотнику 2, управляющему подачей масла в
серводвигатель 15. Включением электромагнитов в определенной
последовательности достигается семь различных ступеней частоты вращения.
Четвертый электромагнит MP4 действует на золотниковую втулку 3.
Результат его перемещения противоположен результату перемещения
электромагнитов МР1, МР2, MP3.
При включении электромагнита MP4 золотниковая втулка движется вниз,
открывая регулирующее отверстие в ней на слив, что ведет к уменьшению
частоты вращения вала дизеля, при этом обратная связь перемещает
золотник вниз, перекрывая отверстие в золотниковой втулке диском
золотника. При выключении электромагнита MP4 золотниковая втулка
движется вверх под действием пружины, расположенной под ней, открывая
подвод масла к поршню 19, что ведет к увеличению частоты вращения вала.
Использование электромагнита MP4 в комбинации с тремя электромагнитами
МР1, МР2 и MP3 удваивает число ступеней скорости.
Равновесное положение. На установившемся режиме золотник 2 своим диском
перекрывает отверстие в золотниковой втулке 3, благодаря чему масло
запирается в пространстве под поршнем 19 и обеспечивает его фиксирование
при заданной частоте вращения.
Увеличение частоты вращения вала. При переводе контроллера с низших
позиций на высшие включается один или комбинация электромагнитов МР1,
МР2, MP3, MP4. Электромагнит или электромагниты перемещают вниз
треугольную пластину 1, которая через рычаг перемещает золотник 2 вниз.
При этом диск золотника 2 открывает доступ масла под давлением из
аккумулятора через регулирующее отверстие (определяющее скорость затяжки
пружины 9) во вращающейся золотниковой втулке 3 к поршню 19
серводвигателя управления 15. Поршень 19 опускается, сжимая пружину 9 и
вызывая схождение грузов; при этом регулятор перемещает рейки топливных
насосов на увеличение подачи топлива. Одновременно жесткая обратная
связь (тяга 10, рычаги 11, 13) возвращает золотник 2 в среднее
положение, а диском золотника закрывает отверстие золотниковой втулки 3
и тем самым поршень устанавливается в положении, соответствующем
включенным электромагнитам.
Уменьшение частоты вращения вала дизеля. При переводе контроллера с
высших позиций на низшие один или комбинация электромагнитов МР1, МР2,
MP3, MP4 обесточивается, и золотник 2 перемещается вверх пружиной 4,
расположенной под ним. Полость под поршнем сообщается со
сливом, что вызывает перемещение поршня 19 под
действием пружины вверх и уменьшение затяжки пружины 9, при этом
регулятор перемещает рейки топливных насосов на уменьшение подачи
топлива. При движении поршня 19 вверх золотник 2 с помощью рычагов
обратной связи возвращается в среднее положение, а поршень 19 займет
новое положение, соответствующее включенным электромагнитам. Этот
процесс снижения частоты вращения вала происходит в случае перевода
рукоятки контроллера на две или более позиции. При этом масло свободно
проходит над нижним сливным диском золотника в выпускное окно, чем
достигается быстрое снижение частоты вращения.
При переводе рукоятки контроллера на одну позицию частота вращения вала
дизеля снижается плавно, так как масло из серводвигателя перетекает в
ванну регулятора через зазор между нижним диском золотника и
золотниковой втулкой 3 (положительное перекрытие).