Исполнительный механизм привода клапана газораспределения и устройство управления

,(51)4 Р 01 Ъ 9 О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) ИСПОЛНИТЕЛЪНЪЗЙ МЕХАНИЗМ ПРИВОДАКЛАПАНА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение позволяет снизитьпотребляемую мощность привода, Привключении выключателя 21 получаетпитание катушка 22 реле, контакты24 и 39 замыкаются, а контакты 40размыкаются, Обмотка 5 подключаетсяк выходу у-ля 38 и отключается отконденсатора 26Последний черездиод 25 заряжается до напряжения источника питания, на вход у-ля 28 поступает управляющий сигнал. Обмотка18 получает питание. Одновременносигнал низкого уровня с выхода инвертора 23 поступает на первый установочный триггер 32, на прямом выходе 801395844 которого устанавливается сигнал высокого уровня. Последний поступает на вход элемента 37 задержки и второй4 вход элемента И 36. На выходе последнего появляется сигнал высокого .уровня, который через у-ль 38 поступает на обмотку 5. Якорь второго электромагнита притягивается к сердечнику,сжимая свою пружину. Якорь третьего электромагнита притягивается к сердечнику, освобождая шток якоря второго электромагнита. При этом замыкаются контакты 30 и размыкаются контакты 34 датчика положения фиксатора, и общий вывод подключается к выходу инвертора 23. При замыкании кон" тактов 35. элемента 31 управления на ай инверсном выходе триггера 32 появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 42 задержки и второй вход элемента И 41, а на прямом выходе триггера 32 появляется сигнал низкого уровня, что приводит к выключению обмотки 5. Характеристики элемента 42 выбраны т. обр что включение обмотки 3 первого электромагнита происходит только после1395844 удара первого и второго якорей и частичного открытия клапана. Первыйякорь притягивается к первому сердечнику, обеспечивая открытие клапана,Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к газораспределительным механизмам двигателейи может быть использовано в электро- управляемых механизмах привода клапанов газораспределения.Целью изобретения является снижение потребляемой мощности привода. На фиг, 1 представлен исполнитель 10 ный механизм; на фиг. 2 - устройство управления.Исполнительный механизм (фиг, 1) содержит корпус 1 из немагнитного материала, первый сердечник 2 с первой обмоткой 3, второй сердечник 4 с второй обмоткой 5, установленные по оси клапана 6. Первый якорь 7 выполнен в виде тарелки пружины. под тарелкой установлена первая прухина 8. Второй якорь 9 снабжен штокбм 10 с выступом20 11. Вторая пружина 12 установлена между якорем 9 и сердечником 4. Корпус 1 содержит упор 13, ограничивающийперемещение якорей 7 и 9. Якори 7 и 9 установлены по оси клапана б нарасстоянии, равном ходу клапана 6. , Фиксатор 14 выполнен в виде штока с ;косым срезом и жестко связан с третьим якорем 15. Третья пружина 16 установлена между якорем 15 и третьим сердечником 17, снабженным обмоткой 18 (19), Торец штока с косым срезом фиксатора 14 сопряжен с выступом 11 штока 10 второго якоря 9. Пружина 12 выполнена меньшей жесткости,чем пру жина 8. Величина зазора между вторым якорем 9 и упором 13 определяется произведением хода клапана на отношение жесткости пружины 8 к жесткости пружины 12, Масса подвижной системы, связанной с первым якорем 7, равна массе подвижной системы, связанной со вторым якорем 9,Устройство управления (фиг. 2) содержит источник 20 питания, связан ный через выключатель 21 с первым выЗакрытие клапана осуществляется в момент размыкания контактов 35 и замыкания контактов 33, 2 с. и 1 з.п. ф-лы,2 ил,водам реле 22, входом первого инвертора 23 и через первую пару нормальнооткрытых контактов 24 реле 22 и первый диод 25 с первым выводом конденсатора 26, Выход первого инвертора23 подсоединен через второй инвертор27 и третий усилитель 28 к первомувыводу третьей обмотки 18 механизма,а через нормально открытые контактыдатчика положения фиксатора (не показан) - к общему выводу 30 управляющего элемента 31, Первый установочный вход триггера 32 связан черезнормально закрытые контакты 33 с общим выводом 30 элемента 31, а черезнормально закрытые контакты 34 датчика положения фиксатора - с выходомпервого инвертора 23, Второй установочный вход триггера 32 связан черезнормально открытые контакты 35 с общим выводом 30 элемента 31, Прямойвыход триггера 32 подключен к первому входу первого элемента И 36, ачерез первый элемент 37 задержки - квторому входу элемента И 36 выходкоторого через второй усилитель 38 ивторую пару нормально открытых контактов 39 реле 22 связан с первым выводом второй обмотки 5 механизма,причем последняя одновременно подсоединена через нормально закрытые контакты 40 реле 22 к первому выводу конденсатора 26. Инверсный выход триггера32 подключен к первому входу второгоэлемента И 41, а через второй элемент42 задержки - к второму входу элемента И 41, выход которого через первыйусилитель 43 подключен к первомувыводу первой обмотки 3 механизма.Вторые выводы реле 22, конденсатора26, обмоток 3, 5 и 18 подключены кобщему выводу источника 20, Параллельно обмоткам 1,8, 5, 3 включены диоды44-46,Устройство работает следующим образом.При включении выключателя 21 получает питание катушка реле 22, при этом происходит замыкание контактов 24 и 39 и размыкание контактов 40 реле. Обмотка 5 подключается к выходу усилителя 38 и отключается от конденсатора 26. Последний через диод 25 заряжается до напряжения источника питания, на вход усилителя 28 через инверторы 23 и 27 поступает управляющий сигнал, обмотка 18 получает питание, Одновременно сигнал низкого уровня с выхода инвертора 23, нормально замкнутые контакты 34 датчика положения фиксатора поступает на первый установочный вход триггера 32, на первом выходе которого устанавливается сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 37 задерж О ки и второй вход элемента И 36. На выходе элемента И 36 появляется сигнал высокого уровня, который через усилитель 38 поступает на обмотку 5 второго электромагнита, якорь 9 притягивается. к сердечнику 4, сжимая пружину 12. Якорь 15 третьего элект-. ромагнита притягивается к сердечнику 17, освобождая шток 10 якоря 9. При этом замыкаются контакты 30 и размыкаются контакты 34 датчика положения фиксатора и общий вывод 30 подключается к выходу инвертора 23, обеспечивая возможность управления клапанов. При замыкании контактов 35 элемента 31 управления на инверсном выходе 35 триггера 32 появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 42 задержки и второй вход элемента И 41, а на прямом выходе триггера 32 появляется сигнал низкого 4 О уровня, что приводит к выключению обмотки 5 второго электромагнита.Характеристики элемента 42 задержки выбраны таким образом, что включение обмотки 3 первого электромагнита про изойдет только после удара якоря 9 о якорь 7 и частичного открытия клапана 6, что позволяет выравнять к моменту включения первого электромагнита перепад давлений по клапану и 50 тем самым обеспечить уменьшение затрат энергии и открытие клапана, Якорь 7 притягивается к сердечнику 2,обеспечивая открытое положение клапана 6. Закрытие клапана осуществляется в момент размыкания контактов 35 и замыкания контактов 33, При этом на инверсном выходе триггера 32 устанавливается сигнал низкого уровня, обеспечивающий выключение обмотки 3, а ня прямом выходе появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 37 задержки и второй вход элемента И 36, Характеристики элемента 37 выбраны таким образом,что включение обмотки 5 происходит в момент подхода якоря 9 к сердечнику 4.Формула и з о б р е т е н и я1. Исполнительный механизм привода клапана газораспределения с устройством управления, содержащий корпус из немагнитного материала, размещенные в корпусе первый и второй сердечники первого и второго электромагнитов, снабженные соответственно первой и второй обмотками, установленные по оси клапана, первый якорь, выполненный в виде тарелки пружины, первую и вторую прудоны, установленные в корпусе, причем первая из них размещена йод тарелкой пружины, о т л и ч а ю -;щ и й с я тем, что, с целью сниженияпотребляемой мощности, он дополнительно содержит третий электромагнит,выполненный в виде третьей обмотки,третьего сердечника, третьего якоряи размещенной между последними третьей пружины, причем третий якорь снабжен штоком и фиксатором с косым срезом, и второй якорь, снабженный штоком и выступом и установленный на грасстоянии от первого якоря, равномходу клапана, а вторая пружина размещена между вторым якорем и вторымсердечником, корпус выполнен с упором,ограничивающим перемещение первогои второго якоря, масса первого якоряи связанных с ним первой пружины иклапана равна массе второго якоря исвязанной с ним второй пружины, а торец фиксатора сопряжен с выступомштока второго якоря,2. Механизм по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вторая пружинавыполнена меньшей жесткости, чем первая, а величина зазора между вторымякорем и упором корпуса равна произведению хода клапана на отношение жесткости первой пружины к жесткостивторой пружины.3. Устройство управления исполнительным механизмом привода клапанагазораспределения, содержащее источник питания с двумя выводами и управ 1395844ляющий элемент, выполненный в виде переключателя с нормально открытыми контактами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит выключатель, реле с катушкой, снабженное одним нормально закрытым контактом и двумя нормально открытыми контактами, датчик положения Фиксато 9ра снабженный нормально открытымиО и нормально закрытыми контактами,первый и второй инверторы, триггер с двумя установочными входами, прямым и инверсным выходами, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И, каждый из которых снабжен15 двумя входами, первый, второй и третий усилители, конденсатор, первый, второй, третий и четвертый диоды, управляющий элемент дополнительно снабжен нормально закрытыми контакта 2 О ми и общим выводом, причем первый выход источника питания через выключа-тель подключен к первому выводу катушки реле, входу первого инвертора, а через первые нормально открытые кон 25 такты реле и первый диод - к первому выводу конденсатора, выход первого инвертора подсоединен. через второй инвертор и третий усилитель к первому выводу третьей обмотки исполнитель ЗО ного механизма, а через. нормально открытые контакты датчика положения фиксатора - к общему выводу управляющего элемента, первый установочный вход триггера связан через нормально З 5 закрытые, контакты управляющего элемента с его общим выводом, а черезнормально закрытые контакты датчикаположения фиксатора - с выходом первого инвертора, второй установочныйвход триггера связан через нормальнооткрытые контакты управляющего элемента с его общим выводом, прямой выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, а через первый элемент задержки - к второму входу первого элемента И, выход которогочерез второй усилитель и вторые нор-,мально открытые контакты реле связанс первым выводом второй обмотки исполнительного механизма, причем последняя одновременно подсоединена через нормально закрытые контакты релек первому выводу конденсатора, инвер"сный выход триггера подключен к первому входу второго элемента И, а через второй элемент задержки - к второму входу второго элемента И, выходкоторого через первый усилитель связан с первым выводом первой обмоткимеханизма, второй вывод катушки реле,второй вывод конденсатора и вторыевыводы первой, второй и третьей обмоток механизма подключены к второму выводу источника питания, а параллельно первой, второй и третьей обмоткам подсоедйнены соответственновторой, третий и четвертый диоды,причем аноды диодов связаны с вторымивыводами обмоток.Фиа Корректор А, Обру каз 2478/35 Тираж 4 ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Жаушская наб., д. 1 роектная, 4 иэводственно-полиграфическое предприяти город, у едактор Н. Слободяни Составитель А. Золотов Техред А,Кравчук 92 Подписное нного комитета СССР ений и открытий