Привод регулятора числа оборотов коленвала

Регулятор дизеля ПД1М приводится в действие от кулачкового вала топливного насоса. Привод состоит из двух пар шестерен: цилиндрической и конической.

Ведущая цилиндрическая шестерня смонтирована на корпусе предельного выключателя, ведомая - на полой оси, закрепленной стяжным болтом в корпусе привода.

Ведомая шестерня является частью удлиненной втулки, по концам которой установлены подшипники. На втулке при помощи шпонки крепится ведущая коническая шестерня, входящая в зацепление с конической шестерней вала привода регулятора. Передаточное отношение от кулачкового вала топливного насоса к валу привода регулятора равно 1 : 3,24.

Внутри ведущая цилиндрическая шестерня имеет масляную полость, сообщающуюся двумя каналами корпуса предельного выключателя с двумя наклонными фланца кулачкового вала. С масляной полости через отверстие между зубьями масло подается к зубьям обеих пар шестерен и к горизонтальной оси.

ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИИ МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ РЧО

Механизм управления регулятором числа оборотов предназначен для изменения затяжки всережимной пружины регулятора в соответствии с позицией контроллера машиниста.

В корпусе механизма расточены четыре цилиндрических отверстия, в которых установлены поршни. Сверху на поршни воздействуют пружины. Снизу корпус закрыт крышкой.

Штоки поршней упираются в ролики шарниров, связывающих главный и вспомогательный рычаги в одну рычажную систему. Сбоку на корпусе установлены четыре электропневматических вентиля.

При прохождении тока по катушке вентиля он срабатывает, и сжатый воздух поступает под поршень соответствующего цилиндра. Сжимая пружину, поршень своим штоком через ролик и рычажную систему передвинет вверх главный рычаг. Последний перемещает вертикальную тягу рычажного механизма, с помощью которого поворачивается зубчатый сектор затяжки всережимной пружины.

Таким образом, в зависимости от позиции контроллера машиниста, ток может подаваться к электропневматическим вентилям в различных комбинациях, при этом каждой ступени подъема главного рычага будет соответствовать определенная степень затяжки всережимной пружины.

РЕГУЛЯТОР ЧИСЛА ОБОРОТОВ КОЛЕНВАЛА ДИЗЕЛЯ

Регулятор предназначен для установки числа оборотов коленвала в соответствии с позицией контроллера машиниста, а также для автоматического поддержания заданных оборотов независимо от изменения нагрузки на дизель.

Регулятор состоит из трех корпусов: нижнего, среднего и верхнего. К среднему корпусу прикреплен корпус сервомотора, а к сервомотору прикреплён корпус тягового блок-магнита.

Внутри нижнего корпуса смонтирован привод регулятора, состоящий из приводного и шлицевого валов, соединенных упругой муфтой. Вал привода заплечиками опирается на шарикоподшипник, который в свою очередь опирается на проставочную втулку, а втулка через кольцо на коническую шестерню, укрепленную на нижнем конце вала на шпонке.

Шлицевой вал в верхней части имеет наружные шлицы, входящие во внутренние шлицы ведущей шестерни масляного насоса. Последняя соединена, при помощи двух конических винтов с буксой золотниковой части регулятора. Ведомая шестерня помещена в выточке среднего корпуса и вращается на оси.

В среднем корпусе имеются два колодца (аккумуляторы) давления масла, внутри которых помещены поршни, нагруженные снизу двумя пружинами. Сверху во время работы дизеля на поршни давит масло, подаваемое масляным насосом. В одном из колодцев имеется боковое отверстие, благодаря которому в регуляторе поддерживается постоянное давление масла 3,4 - 5кгс/см2. Свободные полости в среднем корпус служат масляной ванной.

В центре среднего корпуса смонтирована золотниковая часть регулятора, состоящая из чугунной буксы, траверсы, рычагов с грузами, золотниковой втулки и плунжера.

Букса по высоте имеет пять кольцевых проточек с окнами, совпадающими с каналами в среднем корпусе регулятора.

Верхняя проточка совпадает с нагнетательным каналом масляного насоса.

Вторая проточка - с каналом, который идет к полости под силовым поршнем.

Третья и пятая - с каналом соединенным с масляной ванной.

Четвертая - с каналом, сообщающимся с полостью над компенсирующим поршнем.

В буксе установлена золотниковая втулка с поршнем. На хвостовик втулки надеты верхняя и нижняя тарелки и компенсирующая пружина. Вся эта система стянута корончатой гайкой и помещена в стакан, прикрепленный к буксе конусным винтом. Для регулировки затяжки компенсирующей пружины применяют набор прокладок.

Для сообщения внутренней полости золотниковой втулки с проточками в буксе, в стенках золотниковой втулки есть три ряда отверстий; вверху и внизу по четыре, а посредине - восемь.

Плунжер имеет два диска, из них нижний является рабочим. На верхний конец плунжера напрессованы два шарикоподшипника, над которыми

установлена тарелка с буртами, закрепленная корончатой гайкой. Тарелка служит опорой для всережимной пружины.

Корпус сервомотора перегородкой разделен на две полости. В верхней полости помещен силовой поршень, а в нижней - компенсирующий поршень, напрессованные на общий шток и нагруженные пружиной. На нижнем конце штока штифтом укреплена вилка, при помощи которой шток соединен с рычажной передачей управления топливными насосами.

В корпусе блок-магнита один канал соединен с полостью под силовым поршнем, а другой канал - с полостью над силовым поршнем.

При замыкании электрической цепи блок-магнита, якорь через толкатель отжимает клапан вниз, который разобщает полости над и под силовым поршнем сервомотора.

Работа регулятора. При увеличении нагрузки на дизель число оборотов коленвала уменьшается, грузы регулятора сходятся, а всережимная пружина передвигает плунжер вниз. Вследствие этого нижний поясок плунжера откроет отверстие в золотниковой втулке, чем обеспечит доступ масла от масляного насоса под силовой поршень. При этом поршень начнет перемещаться вверх, отчего подача топлива в цилиндры увеличится, а обороты коленчатого вала возрастут.

Одновременно с силовым поршнем вверх движется и компенсирующий поршень, над которым, а также в канале и над поршнем золотниковой втулки создается давление масла, заставляющее золотниковую втулку двигаться вниз и сжимать при этом компенсирующую пружину. Отверстия в золотниковой втулке перекроются диском плунжера, масло под силовой поршень перестанет поступать, вследствие чего прекратится движение штока сервомотора в направлении увеличения подачи топлива.

Во время восстановления частоты вращения грузы расходятся, постепенно возвращая плунжер вверх в исходное положение. Одновременно с плунжером возвращается в начальное положение и золотниковая втулка, под действием компенсирующей пружины. Этому способствует уменьшение давления в полости над поршнем золотниковой втулки вследствие вытекания из нее масла через игольчатый клапан в масляную ванну,

Таким образом, обеспечивается увеличение подачи топлива в цилиндры дизеля пропорционально увеличению нагрузки, а также восстановление числа оборотов коленвала соответственно позиции контроллера машиниста. При уменьшении нагрузки на дизель регулятор работает в обратном порядке.

ОРЧО ДИЗЕЛЯ Д49

Объединенный гидромеханический регулятор 4—7РС - 2 обеспечивает одновременное регулирование числа оборотов коленчатого вала и мощности дизеля.

Регулятор состоит из нижнего корпуса, плиты, среднего корпуса, верхнего корпуса, проставка и крышки.

В нижнем корпусе расположен шестеренный масляный насос, ведущая шестерня которого выполнена заодно с приводным валом. Ведомая шестерня выполнена заодно целое с валом привода измерителя скорости.

В плите установлены четыре шариковых клапана, обеспечивающие работу масляной системы регулятора независимо от направления вращения приводного вала.

В среднем корпусе размещены: золотниковая часть с измерителем скорости, аккумуляторы давления масла, силовой и дополнительный.

сервомоторы, рычажная передача обратной связи, и механизм изменения длительности набора оборотов.

В верхнем корпусе расположены: механизм управления оборотами, механизм регулирования мощности дизеля, механизм вывода индуктивного датчика в положение минимального возбуждения тягового генератора, механизм стопа, механизм ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддува и механизм защиты дизеля от падения давления масла.

Проставок крепится к верхнему корпусу винтами. На нем установлена табличка, которая закрывает доступ к винту траверсы изменения наклона тепловозной характеристики.

В крышке имеется горловина для заливки масла, закрытая пробкой, винт для ручного регулирования оборотов и две пробки.

В золотниковую часть входят букса, измеритель скорости и золотник.

Измеритель скорости состоит из стального корпуса с приводной шестерней и втулкой и запрессованного в него подшипника. На внутреннее кольцо подшипника опирается траверса с грузами. Вращение от корпуса на траверсу передается через пружину. На корпусе неподвижно закреплено кольцо, кулаки которого входят в пазы траверсы. В пазах, кроме того, расположены пружины, прижатые крышкой. Снаружи измеритель закрыт стальным колпаком.

Полости между кулаками и траверсой при работе регулятора заполнены маслом. Траверса и кольцо с кулаками и пружинами составляют пружинно-гидравлический демпфер, обеспечивающий стабильность оборотов коленвала и отсутствие вибрации реек топливных насосов высокого давления.

Измеритель скорости вращается на цилиндрической шейке буксы, запрессованной в среднем корпусе. В буксе имеются расточки, отверстия и пазы, которые образуют вместе с подвижной и неподвижной втулками и золотником систему каналов управления силовым и дополнительным сервомоторами.

В последнем установлен буферный поршень с центральным дросселем, удерживаемый в среднем положении двумя встречно действующими пружинами.

Механизм изменения длительности набора оборотов состоит из шестерни и червячной передачи.

Механизм управления оборотами состоит из плиты с электромагнитами и треугольной пластиной, золотниковой части, сервомотора и рычажной передачи обратной связи.

Механизм вывода индуктивного датчика в положение минимального возбуждения и механизм стопа состоят из золотников, втулок, пружин и электромагнитов МР5 и МР6 соответственно.

Механизм регулирования мощности дизеля состоит их золотниковой части и блока сервомотор - индуктивный датчик. Измерительным элементом регулятора мощности является система дифференциальных рычагов, соединяющих в единую кинематическую цепь: вал управления подачейтоплива, поршень затяжки всережимной пружины и золотник регулятора, являющегося суммирующим элементом.

Работа регулятора. В установившемся режиме работы дизель-генератора центробежная сила грузов измерителя скорости уравновешивается силой затяжки всережимной пружины. Золотник измерителя скорости своими поясками перекрывает окна в подвижной и неподвижной втулках, вследствие чего полости силового и дополнительного серводвигателей перекрыты, и их поршни остаются неподвижными. Подача топлива в цилиндры дизеля не изменяется.

При увеличении нагрузки на дизель, грузы измерителя скорости сходятся. Поясок золотника измерителя скорости открывает окно в подвижной втулке. Масло сливается из полости под поршнем силового серводвигателя, последний перемещается вниз, что приводит к увеличению подачи топлива в цилиндры дизеля. Рычажной передачей обратной связи подвижная втулка перемещается вниз до перекрытия окна пояском золотника.

Второй управляющий поясок золотника, имеющий большую ширину, чем окно в неподвижной втулке, с некоторым запаздыванием открывает проход маслу из аккумуляторов давления масла в полость под поршнем дополнительного серводвигателя, в результате чего тот начнет перемещаться вверх.

Увеличение подачи топлива приведет к возрастанию числа оборотов коленвала, и грузы измерителя скорости начнут расходиться, возвращая золотник в исходное положение. Возвращение золотника и перемещение подвижной втулки происходят одновременно с одинаковой скоростью, поэтому окно в этой втулке остается перекрытым пояском золотника и поршень силового серводвигателя неподвижен.

В исходное положение золотник и втулка будут идти до тех пор, пока второй поясок золотника не перекроет доступ масла в полость под поршнем дополнительного серводвигателя и поршень остановится.

Работа механизма регулирования мощности дизеля сводится к поддержанию постоянными вращающего момента и числа оборотов коленчатого вала.

При движении тепловоза по подъему, ток тяговых электродвигателей и соответственно тягового генератора увеличивается. В результате увеличивается мощность тягового генератора, число оборотов коленвала уменьшается и регулятор начнет увеличивать подачу топлива.

При этом вал силового серводвигателя перемещает золотник регулятора мощности вниз. Поясок золотника открывает окно во втулке и сообщает полость над поршнем серводвигателя индуктивного датчика со сливом.

Поршень перемещается вверх и вдвигает сердечник в катушку индуктивного датчика. Индуктивное сопротивление катушки увеличивается, в электрическую схему тепловоза поступает сигнал, что приводит к уменьшению тока возбуждения тягового генератора.

За штоком поршня создается разрежение, под действием которого золотниковая втулка регулятора мощности смещается вслед за золотником и догоняет своим окном его поясок. Поршень серводвигателя индуктивного датчика останавливается.

Разрежение за штоком серводвигателя уменьшается через игольчатый клапан и втулка под действием пружины перемещается вверх. Так как сигнал от индуктивного датчика уменьшил мощность тягового генератора, то в силу наличия избыточного вращающего момента на коленчатом валу, увеличиваются обороты коленвала. Регулятор начнет уменьшать подачу топлива. Вал силового серводвигателя будет перемещать золотник регулятора мощности вверх. Золотник и его втулка движутся вверх одновременно до своего исходного положения. Мощность тягового генератора становится равной своему первоначальному значению. Так как ток тяговых электродвигателей увеличивается, а напряжение уменьшается, то тепловоз увеличивает силу тяги и уменьшает скорость движения.