Файл: Регуляторы скорости дизель-генераторов..pdf

Г л а в а IV

УПРАВЛЕНИЕ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДИЗЕЛЯ

Частоту вращения тепловозных, судовых и стационарных ди­ зелей регулируют изменением предварительного сжатия пружи­ ны измерителя, которое можно выполнить вручную или при по­ мощи дистанционного управления. Ручное управление осуще­ ствляется через рычажный механизм, связанный с пружиной из­ мерителя. Воздействуют на механизм вручную, перемещая винт с мелкой резьбой. Дистанционное управление по своему испол­ нению и принципу действия может быть:

электропневматическим (регуляторы Д50, 5Д50, 2Д100, ЗД100 и др.);

электрическим (регуляторы 1Д50, 4Д100, 7Д100, 16Д100); электрогидравлическим (регуляторы 9Д100, 1 ОД100); электропневмогидравлическим (регуляторы газовых дизе­

лей) .

Регулировать частоту вращения можно бесступенчатым спо­ собом (все регуляторы с электрическим и электропневмогидрав­ лическим управлением), ступенями с резким скачком частоты вращения (регуляторы Д50, 5Д50, 2Д100) и с плавным перехо­ дом от ступени к ступени (регуляторы 9Д100 и 1 ОД100).

§ 12. ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Электропневматическое управление обычно бывает дистанци­ онное, однако оно может быть выполнено и в сочетании с руч­ ным (регулятор ЗД100). Управление осуществляют при помощи механизма, имеющего электропневматическую управляющую часть и пневматическую исполнительную, а также рычажную си­ стему.

Частоту вращения коленчатого вала изменяют рукояткой контроллера, которую устанавливают в фиксированные положе­ ния (8 или 16), соответствующие определенным значениям ча­ стоты вращения. При переводе рукоятки контроллера из одного положения (позиции) в другое поворачивается барабан конт­ роллера и происходят соответствующие переключения в элект­ рических цепях управления электропневматическими клапанами. Последние, управляя работой цилиндров пневматического серво-

63

двигателя, через рычажную передачу изменяют сжатие пружи­

ны измерителя регулятора, т. е. частоту вращения коленчатого вала дизеля.

Пневматический серводвигатель имеет корпус 6 (рис. 27) прикрепленный к блоку топливных насосов (регуляторы Д50) или к специальному кронштейну на блоке дизеля (регуляторы Д100). Снизу в корпусе расточены цилиндрические колодцы,

Рис. 27. Пневматический серводвигатель:

расположенные в один ряд. У регуляторов с 16 ступенями изме­ нения частоты вращения этих цилиндров четыре, а с 8 ступе­ нями— три (четвертый не используется). В донышки цилинд­ ров (колодцев) запрессованы бронзовые направляющие втулки для штоков серводвигателя. Внутри каждого цилиндра нахо­ дится пружина, один конец которой опирается на кольцевую выточку в донышке цилиндра, а другой — на диск фигурной шайбы.

Распорную упругую шайбу, фигурную шайбу и резиновую уплотнительную манжету (в серводвигателях прежних выпусков ее изготовляли из кожи) надевают на стержень штока 11 и за­ крепляют гайкой. Гайку завертывают на нижнюю резьбовую часть штока и шплинтуют. Шток 11 выполнен в виде болта с фасонной головкой, которая опирается на наружную поверх­ ность донышка цилиндра.

В собранном виде этот узел представляет собой поршенек, ход которого определяется расстоянием между верхним днищем колодца и торцом ступенчатой втулки 9. Величина хода для ре­ гулятора Д50 равна 13,2+0'3 мм, для регуляторов 2Д100 состав­ ляет 10-о,2 мм и для регуляторов ЗД100 равна 13,5 мм. Величина хода зависит от количества регулировочных прокладок 1. На верхнюю плоскость головки штока опирается текстолитовый ро­ лик 4. Пара роликов валиками связаны с рычагами 3. У регуля­ тора 2Д100 — три рычага, а у регуляторов Д50 и ЗД100 — два. Рычаги соединены между собой, а кроме того, один из них —

64

с планками 5 главного рычага, качающегося вокруг валика кронштейна. Конец планки соединен валиком через призму 2 с вилкой тяги рычажного управления регулятором.

Все цилиндры снизу закрыты общей крышкой, установленной на прокладке и прикрепленной винтами к корпусу 6. На боковой поверхности корпуса против каждого цилиндра имеется прилив с обработанной торцевой поверхностью, к которой прикреплен электропневматический клапан. На привалочную поверхность прилива выведены два канала: верхний — от нижней полости цилиндра серводвигателя и нижний — от воздушной магистрали. Правый конец магистрали имеет штуцер для подвода сжатого воздуха под давлением 5—7 кгс/см2; левый конец закрыт за­ глушкой. Полости над поршнями каналами связаны с атмосфе­ рой для исключения добавочного сопротивления при перемеще­

на приливе тыльной стороны корпуса серводвигателя. Масленки представляют собой длинные трубки с пружинными крышками.

Электропневматический клапан (вентиль) при возбуждении электромагнита открывает доступ воздуха под поршень пневма­ тического серводвигателя. При размыкании цепи электромагни­ та клапан сообщает полость под поршнем с атмосферой, т. е. выпускает воздух из цилиндра. К фланцам каждого цилиндра болтами прикреплен электропневматический вентиль 7, воздуш­ ная часть которого каналами соединена с соответствующими ка­ налами корпуса. Игольчатый впускной клапан 8 воздушной ча­ сти вентиля пружиной прижат снизу к посадочному пояску, а верхней частью упирается в торец стержневого клапана. Клапан 8 закрывает проход воздуха в полость цилиндра, которая соеди­ нена каналом с атмосферой. Катушки электропневматических вентилей получают питание от источника постоянного тока на­ пряжением 75 В.

Технические данные электропневматического вентиля ВВ-1А-1 следующие: давление 5—6 кгс/см2; ток полной нагрузки при 20° С 0,095 А; ток срабатывания 0,041 А; сопротивление катушки при 20°С равно 790 Ом; ход клапана 0,9±0,005 мм.

Если катушка вентиля возбуждена, то стержень выпускного клапана будет прижат книзу и, закрыв отверстие, опустит впу­ скной клапан 8. Воздух через каналы пройдет в полость под поршень 6 цилиндра, который, сжимая пружину 10, подни­ мется до упора. Это вызовет подъем того конца рычага, с кото­ рым поршень соединен роликом 4. Последовательность возбуж­ дения катушек магнитных клапанов обеспечивает соответствую­ щая конструкция контроллера. При переводе рукоятки контрол­ лера включается катушка магнитных клапанов в последователь­ ности, приведенной в табл. 4 и 5.

Как видим, для восьми позиций контроллера восьми различ­ ных скоростей можно достигнуть при пневматическом серводви-

гателе с тремя и четырьмя цилиндрами. Так, для дизеля Д50 тепловоза ТЭМ1 применяют трехпоршневой серводвигатель, а для дизеля ПДГ1М тепловоза ТЭМ2 — четырехпоршневой. В по­ следнем случае, в обычном пневматическом серводвигателе с

частоты вращения коленчатого вала дизеля по позициям конт­ роллера: 0; І и II позиция — 300 об/мин; III — 330 об/мин; IV — 400 об/мин; V — 480 об/мин; VI — 570 об/мин; VII — 650 об/мин; VIII — 750 об/мин. Указанные изменения ходов поршней зави­ сят от различных размеров ступенчатой втулки 9 (рис. 27) или штока 11. В зависимости от позиции рукоятки контроллера измёняется последовательность включения магнитных клапанов, а следовательно, меняется частота вращения коленчатого вала ди­ зеля.

Рычажная передача (ее кинематическая схема) для регуля­ тора 2Д100 представлена на рис. 28. Передаточные отношения рычажной передачи в точке А составляют:

66

69