Принцип работы регулятора частоты вращения
дизеля 10Д100 тепловоза ТЭ10М
Регулятор частоты вращения состоит из
чувствительного элемента, или измерителя; исполнительного элемента, или
серводвигателя, который под воздействием чувствительного элемента
изменяет подачу топлива в цилиндры дизеля; изодромной обратной связи,
обеспечивающей устойчивость процесса регулирования. Измеритель скорости
центробежного типа состоит из двух грузов 52 (рис. 26), вращающихся с
траверсой, и всережимной пружины 51. Центробежная сила вращающихся
грузов уравновешивается усилием пружины измерителя, имеющей определенную
затяжку. Измеритель скорости управляет золотником 55 золотниковой части
регулятора. Грузы регулятора выполнены в виде угловых рычагов. Ось
пружины измерителя совпадает с осью вращения, что дает возможность на
ходу менять затяжку пружины и тем самым устанавливать требуемую частоту
вращения вала дизеля. Золотник 55 управляет подводом масла к поршню 3
силового сервомотора. Шток поршня 3 сервомотора через рычажную передачу
связан с рейками топливных насосов. Поршень движется вверх (на
увеличение подачи топлива) под действием давления масла, а вниз (на
уменьшение подачи топлива) — под действием пружины 5. Сервомотор
обеспечивает усилие, необходимое для перемещения реек топливных насосов.
К изодромной обратной связи относится буферный поршень 2 с пружинами,
игла 1 и компенсационный поясок Д золотника 55. Регулирующий поясок Е
золотника 55 управляет подводом масла к поршню 2 буфера, находящемуся в
среднем положении под действием своих пружин. Полости буфера А к Б
соединены каналами с полостями соответственно под и над пояском Д.
Полость Б соединена с полостью под поршнем 3 серводвигателя. Игла 1
регулирует проходное сечение отверстия, соединяющего полости Aw Б,
справа и слева от поршйя 2.
При изменении нагрузки на дизель поршень 3 начинает перемещаться и
вызывает изменение подачи топлива. Это изменение продолжалось бы до
восстановления частоты вращения при изменившейся нагрузке, однако
частота вращения дизеля не может изменяться так же быстро, как регулятор
изменяет подачу топлива, и поэтому необходимо ограничить перемещение
поршня 3, тем самым избежать излишней или недостаточной подачи топлива в
цилиндры дизеля. Это ограничение движения поршня 3 в соответствии с
изменением нагрузки осуществляется изодромной обратной связью путем
воздействия на поясок Д золотника 55. При перемещении золотника 55 вниз
или вверх поршень 2 буфера перемещается влево или вправо, сжимая одну из
его пружин и освобождая другую, при этом появляется перепад давлений
масла на обеих
сторонах поршня с более высоким давлением на стороне, противоположной
сжатой пружине. Такой перепад давлений пропорционален перемещению поршня
буфера. Перепад передается в полости над и под пояском Д золотника,
создавая направленную вверх или вниз силу, действующую на золотник
измерителя частоты вращения. В результате действия обратной связи
золотник возвращается в среднее положение, при этом поршень
серводвигателя остановится в положении, соответствующем измененной
нагрузке на дизель, и частота вращения вала дизеля восстанавливается.
Поршень 2 возвращается в среднее положение под действием своих пружин,
при этом масло перетекает из одной полости поршня буфера в другую через
иглу 1. Открытие иглы определяет скорость выравнивания давлений в
полостях над и под пояском Д золотника и должно быть отрегулировано так,
чтобы скорость выравнивания давлений соответствовала скорости изменения
частоты вращения вала дизеля.
Автономная масляная система состоит из маслонасоса, аккумуляторов и
масляной ванны. Масляный насос нагнетает масло в аккумуляторы, служащие
для создания запаса масла постоянного давления. Избыточное масло
сливается в ванну 59. Из аккумулятора масло поступает к золотниковой
части регулятора частоты вращения и другим системам регулятора.
На схеме показано положение частей регулятора при работе дизеля на
установившемся режиме. Усилие пружины 51 через тарелку и подшипник
воспринимается концами угловых рычагов грузов 52; золотниковая втулка 56
вместе с шестернями масляного насоса 58, траверсой и грузами 52
приводится во вращение от привода регулятора.