книги из ГПНТБ / Регуляторы скорости дизель-генераторов

своим боковым фланцем укреплен на боковой крышке верхнего корпуса.

5 10. ОБЪЕДИНЕННЫЙ РЕГУЛЯТОР

Объединенный регулятор и его основные узлы показаны на рис. 22, 23 и 24. Регулятор состоит из следующих основных уз­ лов: нижнего корпуса с приводом, среднего корпуса, золотни-

Рис. 22. Объединенный регу­ лятор:

50

ковой части 10 (рис. 22) с демпфером, серводвигателя, верхнего корпуса 30 и золотника автоматического выключения. Этот зо­ лотник автоматического выключения аналогичен золотнику ре­ гулятора 2Д100. Нижний корпус с приводом в объединенном

Рис. 23. Узел регулятора мощности:

/ — компенсирующий игольчатый клапан: 2 — верхний к о р п у с

Рис. 24. Узел механизма управления частотой вращения:

регуляторе отличается от нижнего корпуса регулятора 2Д100 установкой в нем цельного вала привода, имеющего шлицы, на­ резанные на нижней части вала. Корпус объединенного регуля­ тора в отличие от корпуса регулятора 2Д100 имеет дополни­

51

тельный канал для подвода масла из аккумуляторов в верхний корпус. На верхней части канала имеется выточка, в которой установлено резиновое кольцо, служащее для уплотнения стыка перепуска масла из среднего корпуса в верхний корпус.

Золотниковая часть объединенного регулятора отличается от золотниковой части модификаций регуляторов типа Д50 и Д100 тем, что в измеритель частоты вра­ щения введено пружинно-гидравли­ ческое демпфирующее устройство для устранения повышенных вибра­ ций штока серводвигателя. Это не­ обходимо, так как такие вибрации, в свою очередь, вызывают повышен­ ную вибрацию реек топливных насо­ сов и износы в шарнирах рычажной передачи от регулятора к рейкам топливных насосов. Измеритель частоты вращения в этом случае имеет несколько измененную конст­ рукцию. Грузы измерителя выпол­ нены цельнолитыми с лучшими кинематическими соотношениями плеч. Установлен один упорный под­ шипник взамен двух радиальных.

Введено крепление тарелки пружи­ ны измерителя к золотнику с пру­ жинной связью для устранения перекосов при монтаже.

Рис. 25. Золотниковая часть с демпфирую­ щим устройством:

подшипник; 12 — гайка

Демпфирующее устройство состоит из шестерни 6 (рис. 25), кулачковой шайбы 7, подшипника, фланца, муфты 3, ведущего диска 5 и пружины 2. Ведущая часть этого устройства состоит из шестерни 6 с ведущим диском 5, а ведомая часть — из тра­ версы 8 с грузами 9 и кулачковой шайбы 7. Грузы установлены на осях (с использованием игольчатых подшипников) и отбалан­ сированы. Шестерня 6 напрессована на верхний конец буксы 4 и приводит во вращение шестерню золотника управления. Во внутренней части шестерни 6 имеются четыре полости, запол­ ненные маслом, поступающим через зазоры между золотниковой втулкой и золотником.

52

На наружную обойму подшипника напрессована кулачковая шайба 7, кулачки которой размещаются в соответствующих по­ лостях шестерни 6. Зазор между кулачками шестерни 6 и кулач­ ками шайбы 7 позволяет ведомой части демпфирующего устрой­ ства поворачиваться на определенный угол от среднего поло­ жения. Внутренняя полость шестерни 6 закрыта фланцем. В центре шестерни 6 нарезаны шлицы, в зацеплении с которы­ ми находится ведущий диск 5. В отверстие этого диска заведен один конец пружины 2. Второй конец пружины 2 закреплен в муфте 3, соединенной винтом с кулачковой шайбой 7 золотни­ ковой части.

Вращающий момент от ведущей части демпфирующего уст­ ройства к ведомой передается через пружинную муфту 3, огра­ ничивающую симметричное отклонение траверсы с грузами от ■среднего положения. Колебания, поступающие к измерителю ча­ стоты вращения, воспринимаются пружиной 2 и гасятся маслом, находящимся во внутренней полости шестерни 6.

Вотличие от регулятора 2Д100 положение золотника отно­ сительно золотниковой втулки регулируется гайкой 12, а не ре­ гулировочными прокладками. Серводвигатель объединенного ре­ гулятора в отличие от серводвигателя регулятора 2Д100 имеет верхний шток 14 (см. рис. 22), опирающийся на шток поршневой пары. Верхний шток 14 связан коромыслом с золотником узла регулирования мощности. Пружина 13 обеспечивает контакт верхнего штока с поршневой парой. В верхнюю часть штока ввернут винт с контргайкой для регулирования мощности. Верхний шток имеет втулку, которая на пусковых позициях упи­ рается своим торцом во втулку стакана и ограничивает переме­ щение вниз штока и золотника. Золотник удерживается на таком уровне, при котором якорь индуктивного датчика находится в положении минимального возбуждения.

Вверхнем корпусе размещены узлы регулирования мощности

иэлектрогидравлической системы управления. В узлы регулиро­ вания мощности входят золотниковое устройство и серводвига­

тель с индуктивным датчиком. В отверстии верхнего корпуса со стороны серводвигателя размещена золотниковая часть ре­ гулятора мощности, состоящая из золотника 12, золотниковой втулки 15 и пружины 11, фиксирующих золотник в среднем по­ ложении. В приливы корпуса ввернуты игольчатые клапаны 1 (см. рис. 23), закрытые пробками. Этими клапанами устанавли­ вают время срабатывания регулятора мощности.

Для предотвращения самоотвинчивания каждый игольчатый клапан имеет прорезь, служащую для уплотнения резьбы. На золотнике 12 (см. рис. 22) в опоре установлен эксцентрик 17, которым регулируют положение золотника по высоте. Точку, в которой золотник 12 подвешен к рычажной системе, можно менять при помощи регулировочного винта. Метки на траверсе и риски, равномерно нанесенные на одной из планок коромысла,

53

позволяют фиксировать величину относительного перемещения траверсы.

К верхнему корпусу 30 прикреплена плита, на которой уста­ новлен серводвигатель с индуктивным датчиком. Этот серводви­ гатель состоит из корпуса 5 (см. рис. 24), внутри которого на­ ходится поршень 6 со штоком 3. Шток уплотнен в крышке саль­ ником. Шток и поршень индуктивного датчика обеспечивают ми­ нимальный зазор. При этом утечки масла по зазорам сводятся к минимуму.

На наружной части штока установлен поводок 2, в котором закреплен якорь 1 индуктивного датчика. Масло к серводви­ гателю под давлением подводится по трубкам 10 от золотнико­ вой части регулятора мощности. Индуктивный датчик состоит из катушки, намотанной на каркас из пресс-материала. Выводы катушки заканчиваются штепсельным разъемом типа ШР16. Для герметизации катушка и магнитопровод залиты эпоксидным ком­ паундом ЭД-6. Конструкция датчика неразборная. Перегрев об­ мотки в длительном режиме не. превышает 20° С, так как рас­ сеиваемая датчиком мощность незначительна.

Технические данные индуктивного датчика ИД-10 следующие: напряжение (синусоидальное) на катушке 10 В; частота тока 133 Гц; активное сопротивление катушки 2,6 Ом; ход якоря при изменении сопротивления от минимального до максимального составляет 65 мм; минимальное сопротивление катушки не бо­

типа Д50 и Д100 всех модификаций сведены в табл. 3. Как ви­ дим, регуляторы скорости тепловозных, судовых и стационар­ ных дизелей типа Д50 и Д100 изготовляют различных модифи­ каций, отличающихся по схеме, способу управления, приводу, быстродействию и т. д. В то же время узлы регуляторов имеют очень много общего и при их унификации количество типораз­ меров регуляторов может быть значительно сокращено.

При унификации узлов следует учитывать назначение и ус­ ловие применения регуляторов. Так, все регуляторы могут быть унифицированы (это и является предметом модернизации, про­ водимой заводом-изготовителем) в отношении корпуса регуля­ тора, сконструированного с учетом новой принципиальной схемы (корпуса всех регуляторов следует изготовлять по образцу кор­ пуса регулятора 10Д100). Единый корпус будет пригодным так­ же и для регуляторов с электропневматическим управлением,ес­ ли в них не применяется механизм управления частотой враще­ ния, аналогичный установленному на регуляторе 1 ОД100. Может быть полностью унифицирован также и нижний корпус с приво­ дом. Для этого следует изменить привод регуляторов типа Д50, перенеся коническую пару шестерен в коробку привода топлив­ ного насоса.

58

Давление масла в аккумуляторе и соответственно работо­ способность серводвигателя (усилие для перемещения рейки топ­ ливного насоса в положение подачи топлива) для регуляторов

Для регуляторов тепловозных дизелей может быть унифициро­ вана дистанционная система управления частотой вращения ко­ ленчатого вала. Если взять за базовую систему электрогидрав­ лическое управление и отказаться полностью от электропневматического управления, то будут упразднены многие трудоемкие в изготовлении детали, такие как электропневматические венти­ ли, рычажная система и т. п.

§1 1 . ПУСКОВЫЕ СЕРВОДВИГАТЕЛИ

Впроцессе эксплуатации наблюдаются случаи, когда пуск прогретого дизеля (после его остановки) происходит очень мед­ ленно. Такое явление объясняется повышенными утечками горя­

чего масла в регуляторе, вследствие чего его масляный насос не обеспечивает производительность, необходимую для переме­ щения штока серводвигателя в положение, соответствующее по­ даче топлива. Для ускорения пуска дизеля в горячем состоянии предусмотрен специальный пусковой серводвигатель, соединен­ ный трубками с регулятором.

На дизелях типа Д100 (тепловозных, судовых и стационар­ ных) пусковой серводвигатель расположен с левой стороны под регулятором как самостоятельный механизм. Конструктивно пусковой серводвигатель имеет две модификации, из которых

19 прикреплен электромагнитный вентиль 2, закрытый ко­ жухом 1. Поршень 14 масляного насоса со штоком 16 переме­ щается в стакане 10. Поршень 6 перемещается в корпусе 19. Для уменьшения утечки воздуха при изготовлении корпуса и поршня воздушного цилиндра обеспечивают минимальный за­ зор между ними в пределах 0,04—0,05 мм.

Внутренняя полость стакана 10 заполняется маслом, посту­ пающим из масляной ванны через трубку, закрепленную на шту­ цере, ввернутом в корпус 19. В расточке корпуса 19 установле­ но сальниковое уплотнение для предотвращения попадания мас­ ла из полости 9 стакана 10 в полость 18 корпуса 19. Отвер­ стие 7, сообщающее полость 18 с атмосферой, служит для устра­ нения противодавления при рабочем ходе поршня (влево) и

59

отвода утечек воздуха. Обратный клапан от нагнетательной ма­ гистрали пускового серводвигателя к регулятору установлен на его корпусе. Обратный клапан состоит из корпуса, шарика и пробки.

Такой же клапан установлен в поршне 14 со стороны поло­ сти 9. Пробка 13 служит для выпуска воздуха из камеры и проверки срабатывания пускового серводвигателя. Электромаг-

I

нитный вентиль 2 состоит из корпуса, в который ввернут сердеч­ ник с катушкой. Внутри сердечника помещен стержень. Кони­ ческие поверхности стержня и клапана притерты к седлу. Якорь, поддерживаемый пластиной и угольником, опирается на стер­ жень. Упоры ограничивают ход якоря вниз при намагничивании сердечника, обеспечивая необходимый зазор между якорем и сердечником.

Если катушка не получает питания, то клапан под действием пружины прижимается к седлу. При этом, отверстие в корпусе, а следовательно, и полость 4 сообщаются с атмосферой. Если катушка получит питание, то сердечник намагнитится и, притя­ гивая якорь, переместит стержень с клапаном вниз, преодоле­ вая усилие пружины и давление воздуха в полости 4. Кониче­ ская поверхность стержня сядет в седло. Отверстие 3 в крышке сообщит полость с воздушной магистралью тепловоза.

Работа пускового серводвигателя происходит следующим об­ разом. При пуске дизеля замыкается цепь электромагнитного

60

вентиля 2. Из магистрали тепловоза сжатый воздух поступает в полость 4 серводвигателя и перемещает поршневую пару вле­ во, сжимая пружину 17. После перекрытия отверстия 12 кромкой поршня 14 закрывается обратный шариковый клапан поршня 14, а шариковый клапан, установленный на корпусе регулятора, приподнимается. Масло из полости 9 поршнем 14 нагнетается в аккумуляторы регулятора. При этом шток серводвигателя ре­ гулятора поднимается вверх, перемещая тяги управления в по­ ложение подачи топлива. Одновременно масло из ванны регуля­ тора по трубке поступает во всасывающую полость серводвига­ теля, так как в этой полости образуется разрежение.

Когда кнопка пуска дизеля отпущена, цепь электромагнит­ ного вентиля размыкается. При этом полость 4 сообщается с ат­ мосферой, пружина 17 возвращает поршневую пару в исходное положение, а напорный воздушный клапан закрывается. Обрат­ ный шариковый клапан на корпусе регулятора также закрыва­ ется, а обратный шариковый клапан в поршне 14 открывается, перепуская масло в полость 9 из масляной ванны регулятора. В таком положении пусковой серводвигатель снова готов к пу­ ску дизеля. Работа пускового серводвигателя обеспечивается при давлении воздуха не менее 3 кгс/см2.

Пусковой серводвигатель, устанавливаемый на судовые и стационарные дизель-генераторы (ЗД100, 7Д100), отличается тем, что к корпусу 19 вместо крышки 20 с электромагнитным вентилем 2 прикреплена крышка со штуцером. Подвод воздуха осуществляется от маневрового клапана системы воздушного пу­ ска дизеля. При постановке рукоятки управления в положение «Пуск» или при дистанционном пуске, воздух из маневрового клапана поступает к воздушному поршню 6 пускового серводви­ гателя под давлением 18 кгс/см2. Дальнейшие процессы, проте­ кающие в серводвигателе, аналогичны описанным. Установка рукоятки управления в положение «Работа» прекращает доступ воздуха из маневрового клапана к воздушному поршню и воз­ вратная пружина перемещает поршневую пару в исходное поло­ жение.

При работе пускового серводвигателя возможен пропуск воз­ духа электромагнитным вентилем, если катушка не получает питания. Для устранения пропуска воздуха необходимо снять вентиль, вывернуть пробку, осмотреть состояние пружины кла­ пана и седла. Эти детали должны быть аккуратно очищены и при необходимости клапан слегка притирают к седлу. Если сер­

вает, то необходимо проверить исправность электрической цепи. Вентиль с неисправной катушкой должен быть заменен.

Если серводвигатель не ускоряет пуска дизеля при исправ­ ном электромагнитном вентиле, то нужно проверить, плавно ли перемещается поршень в корпусе, исправны ли обратные клапа­

61