Устройство для регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания насосной установки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 2 Э 1/00 ОМИТЕТ СССР ЕНИЙ И ОТНРЫТИЙГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ТЕНИ М, Несте-,И. Пономарев ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Особое конструкторское бюро пожарных машин(56) Автомобиль пожарный аэродромнойслужбы АА(73 О) . Модель 160.01.Техническое описание и инструкцияпо эксплуатации. ОКБ пожарных машин,1978, с, 39-41, 141.Ципорин Ю. А Кузнецов Ю. И. Основы конструирования пневматическихи гидравлических приспособлений, М,:Машиностроение, 1961, с, 127-128,рис. 61.(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ, преимущественно силовой установки пожарного автомобиля с насосом, содержащее пневмогидроцилиндрс поршнем, соединенный с рычагом заслонки карбюратора двигателя и связанный с напорной магистралью насосаи подключенный к воздушному ресиверучерез два электропневмовентиля, управляемых пусковой кнопкой с двумянормально замкнутыми и двумя нормально разомкнутыми контактами, причемпоследние подсоединены к источникутока, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности путем обеспечения плавности регулирования, в том числе при внезапном падении нагрузки, оно снабжено автоматическим задающим механизмом, пневмогидроцилиндр выполнен с перегородкой,разделяющеи его на штоковую и бесштоковую полости и снабженной дросселирующими отверстиями и обратными клапанами, установленными один навстречу другому и со штоком, проходящим через перегородку и снабженным установленными на нем по обе стороны перегородки поршнями, один иэ которых жестко закреплен в штоковой полости на штоке и отделяет в ней объем, заполненный жидкостью, а другой установлен подвижно в осевом направлении и подпружинен в сторону перегородки, автоматический задающий механизм выполнен в виде цилиндра, снабженного подпружиненной мембраной с закрепленным на ней первым подвижным электрическим контактом и двумя неподвижными электрическими контактами - верхним и нижним расположеннымио обе стороны мембраны, и подпружиненной втулкой с закрепленным на ней вторым подвижным электрическим контактом, причем верхний неподвижный электрический контакт связан с одним из нормально разомкнутых контактов пусковой кнопки через второй подвижный контакт, а нижний неподвижный электрический контакт - с одним из нормально замкнутых контактов пусковой кнопки через первый подвижный контакт, второй нормально замкнутый контакт пусковой кнопки связан с заполненным жидкостью объемом штоковой полости пневмогидроцилиндра.2. Устройство по п, 1., о т л ич а ю щ е е с я тем, что подпружиненная втулка выполнена с размещенным на ней подпружиненным стаканом, направляющим штоком,и прикрепленной к232837 ГНСТРГЛИ НЯСОСЯ,нему руко 1 ткой пр 11 че и жР ст кОО ть л 1 у- жины стакана больше жесткости пружины втулки.3. Устройство по пп, 1 и 2, О тЛ И Ч Я Ю Щ Е Е С 5 ТЕМр ЧТО ГПГОКпневмогидроцилиндра снЯбжен конГевымвыкл 1 очателем и последний связан со Изобретение Относится к двигателестроению, г, частности к устройствамдля регулирования частоты вращениядвигателя внутреннего сгорания насосной установки, преимущественно сила"вой установки пожарного автомобиля снасосом,Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения плавностирегулирования, в том числе при внезапном падении нагрузкй.На фиг, 1 изображено устройство,общий вид; на фиг, 2 - пневмогидроцилиндр, общий вид; на фиг, 3 - схемаустановки пневмогидроцилиндра и автоматического задающего механизма наавтомобилеУстройство расположено на двигателе 1 автомобиля, на котором шарнирноустановлен пневмогидрацилиндр 2, соединенный с рычагом 3 заслонки карбюратора. Пневмогидроцилиндр 2 при помощи трубопроводов 4 и 5 соединен сэлектропневмовентилями 6 и 7, поцключенными к воздушному ресиверу 8, и савтоматическим задающим механизмом 9,при этом трубопроводом 4 электропневмовентиль 6 соединен с бесштоковойполостью пневмогидроцилиндра 2 атрубопроводам 5 электропневмовентиль7 - со штоковой.Пневмогидроцилиндр 2 состоит изцилиндра 10, крышек 11 и 12, В цилиндре 10 смонтирована перегородка 13 сцентральньГми 14, драсселирующими 15и 16 отверстиями и обрятнымя клапанами 17 и 18, При этом обратные клапаны 17 и 18 расположены один навстречу. другому в параллельных каналах. Через отверсгие 14 перегородки 13 пропущен шток 19, на котором с однойстороны перегородки 13 жестко закреплен поршень 20, а с другой подвижно ШТОКОВОй ГГОЛОСТ ЬЮ ПНЕВЬОГ 51 ДРОЦГЛИНЛРЯЧ Е . Е 3 ЭЛ Е К Т Р 011 Н Е В МО В Е Н Т ИЛ Ь аУстройствО по ГГп, 1 и 2, О тП Н Ч Я ГО Щ Е Р С Я ТРМ ЧТО ГОпасть ГГН:ГГдря под ГГОдпрумГеноймембраной нодсоединена к напорной мав Осевом направлении установлен поршень 2,. Подлимяемый в сторону перегородки 13 пружиной 22, Конец штока19 снабжен проушиной 23, Ня крьппке11 имеется ограничительный винт 24,Вверху цилиндрической части цилиндра10 выполнено заправочное отверстие25, закрывающее винтом 26. Между поршнями 20 и 21 и перегородкбй 13 образованы сообщающиеся полости 27 и 28для жидкосГ.и, которые залиты жидкостью Между крышкой 11 и поршнем 20образована полость 29, а между крьппкой 12 и поршнем 21 - полость 30, 15 Автоматический задающий механизм9 сос гоит из корпуса 31, к нижнейчасти которого закреплена мембрана32. На последней установлен подвижный электрический контакт 33 и шток 20 34, входящий во втулку 35. Междувтулкой 35 и мембраной 32 установлена пружина 36,Втулка входит в стакан 37, снабженный на верхнем концевинтовой поверхностью 38. Между ста каном 37 и втулкой 25 установленапружина 39,. имеющая большую жесткость,чем пружиня 36. Стакан 37 на верхнемконце снабжен направляющим штоком;О, ня который надет цилиндрический Зд конец рукоятки 41, которь 1 Й снабженв 5 интовой поверхностью 42 На втулке35 вь 1 палнен подвижный электрическийконтакт 43, На корпусе 31 имеется четыре электрических контакта 44 и 45, З расположенные по обе стороны контакта43, а также контакты 46 и 47, расположенные по обе стороны контакта 33,Ня крьппке 1 пневмогидроцилиндра 2имеется концевой выключатель 48. Пус.й ковал кнопка снабжена нормально замкнутыми 49 и нормально разомкнутьми50 эл ктрическими контактами, Подмембранная полость автоматического зада23283: 3ющего механизма 9 сообщена с напорноймагистралью насоса 51,Контакт 33 и один из контактов 50соединены с плюсовым зажимом источника 52 тока проводом 53. Другой контакт50 соединен проводом 54 с контактами46 и 43, Один из контактов 49 соединен проводами 55 с контактом 47, адругой контакт 49 соединен проводом56 с контактом 44 и электропневмовентилем 7,.Электропневмовентиль б соединен проводом 57 с контактом 45,Устройство работает следующим образом,Перед началом работы шток 19 ипроушина 23 находятся в крайнем правом положении, концевой выключатель48 разомкнут, контакты 49 и 47 с контактом 33 и контакт 45 с контактом 43замкнуты. Под воздействием пружины39 втулка 35 выдвинута вниз, а подвоздействием пружины 36 мембрана 32прогнута вниз. При этом приводнойдвигатель 1 работает на холостом ходу, а. насос 5 создает минимальноедавление, которое не в состоянии преодолеть усилие пружины Зб и переместить мембрану 32 вверх. Электропневмовентиль б обесточен, Электропневмовентиль 7 отключен выключателем 48,Рукоятка 41 находится в положении,при котором стакан 37 находится вкрайнем верхнем положении,Для запуска насоса на определенныйрежим по давлению рукоятка 41 поворачивается в положение, соответствующеенеобходимой заданной величине давления, и нажимается пусковая кнопка,замыкающая контакты 50. При этом питание подается по цепи: провод 53,контакты 50, провод 54, контакт 43,провод 57, электропневмовентиль 6,при срабатывании которого сжатый воздух из воздушного ресивера 8 поступает по трубопроводу 4 в полость 30,Поршень 21 начинает перемещаться влево, сжимая жидкость в полости 28, Жидкость из полости 28, преодолевая усилие пружины обратного клапана 17, перетекает в полость 29 через дросселирующие отверстия 15, вследствие чегообеспечивается плавное перемещениештока 19 и увеличение частоты вращения двигателя 1. При отходе штока 19и рычага 3 замыкаются контакты концевого выключателя 48, увеличиваетсячастота вращения двигателя 1 и давление, развиваемое насосом 51, вследствие чего усилие на мембрану 32 начинает превышать усилие пружины 36, Мембрана 32 прогибается вверх до упора во втулку 35, контакты 33 и 47 размыкаются, а контакты 33 и 46 замыкаются. После этого отпускается пусковая кнопка, контакты 50 размыкаются, а контакты 49 замыкаются, Вследствие этого питание начинает поступать по цепи: провод 53, контакт 33, контакт 46, контакт 43, контакт 45, электропневмовентиль 6, Шток 9 продолжает перемещаться влево. Частота вращения двигателя и давление насоса возрастают до тех пор, пока усилие на мембрану не уравняется с усилием настройки пружины 39. После этого втулка 35 начинает, преодолевая усилие пружины 39, подниматься вверх. Контакт 43 размыкается с контактом 45 и остается в нейтральном положении, Электропневмовентиль 6 обесточивается. Полость 30 сообщается с атмосферой и шток 19 останавливается. Перетекание жидкости иэ полости 28 в полость 29 и и наоборот предотвращается клапанами 17 и 18, так как последние открываются при усилиях больших, чем усилия от рычага управления подачей топливом.Во время работы при уменьшении расхода жидкости давление, развиваемое насосом, повышается. Это приводит к тому, что мембрана 32 прогибается еще больше вверх, замыкая контакты 43 и 44, Питание с контакта 44 поступает на электропневмовентиль 7, при срабатывании которого сжатый воздух поступает в полость 29 пневмогидроцилиндра 2 и вызывает перемещение штока 19 вправо, что, в свою очередь, приводит к уменьшению частоты вращения двигателя 1, Уменьшение частоты вращения двигателя 1 вызывает уменьшение давления на выходе насоса 51, уменьшение прогиба диафрагмы, размы" кание контактов 43 и 44, обесточивание электропневмовентиля 7 и остановку штока 19, Таким образом, предлагаемое устройство автоматически повышает частоту вращения двигателя 1 при понижении давления насоса 51 и наоборот, поддерживая при.этом давление на постоянном заданном эначейии.сПри "срыве струи" насоса и повреждении пожарных рукавных линий давление в подмембранной полости автоматического задающего механизма 9 резко падает, а частота вращения двигателя без нагрузки резко возрастает. 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 5512325Устройство предотвращает поломкудвигателя при помощи автоматическогоснижения частоты вращения и обеспечивает вывод его на режим холостого хода, Это происходит следующим образом,Падение давления в подмембраннойполости автоматического задающегомеханизма 9 вызывает перемещение мембраны 32 вниз, размыкание контакта46. с контактом 33 и замыкание контакта 33 с контактом 47, при этом питание поступает по цепи: провод 53,Эконтакты 33 и 47, провод 55, контакты 49, пусковая кнопка, провод 56,электропневмовентиль 7, концевой выючатель 48. Срабатывает электропневмовентиль 7, подающий сжатый воздух в полость 29. Шток начинает перемещаться вправо, уменьшая частотувращения двигателя 1, Это происходитдо тех пор, пока шток 19 и рычаг 3не переместятся в крайнее правое положение, причем рычаг 3 разомкнетконтакты выключателя 48 обесточивающие электропневмовентиль 7, Двига 25тель 1 при этом выводится в режим холостого ходаДля повторного запуска насоса достаточно нажать кнопку пуска,Для перевода двигателя в режим хо лостого хода рукоятка 4 переводится 837Ьв исходное положение, При этом контакты 43 и 44 замыкаются и питание подается на электропневмовентиль 7, а сжатый воздух поступает н полость 29, вызывая перемещение штока 19 вправо, Перемещение штока 19 вправо продолжается до тех пор, пока давление в насосе 51 не. уменьшится настолько, что под воздействием гружины 36 мембрана 32 прогнется вниз. При этом размыкаются контакты 33 и 46 и замыкаются контакты 33 и 47, Электроrневмовентиль 7 продолжает быть включен через провод 53, контакты 33 и 47, провод 55, контакты 50 провод 56, электропневмовентиль 7 и концевой выключатель 4 8, По достижении крайнего правого положения штока 19 и рычага 3 происходит разрыв цепи питания электропневмовентиля 7. При этом двигатель работает в режиме холостого хода; Использование предлагаемого устройства позволит автоматизировать процесс управления насосом и поддерживать давление на выходе из последнего на постоянном уровне, а также предотвращает выход двигателя из строя при неисправностях во всасывающей и напорной магистралях насоса.1232837 Ищенко Корректор Л. Пата оставитель В ехред О.Сопк Тираж 523ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений035, Москва, Ж, Раув од миДв Проек играфическое предприятие, г. ужгород оизводственн едактор А, Козоаказ 2751/35 сное та С ггий