Регулируемый кулачковый привод

"Б Коробков ССР1983.РИЕОДбла"ти льство 53/04 цКС БЫЙ ится к зобрет машин СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 4222284/25-280604,8723,01.90, Вол, МПроизводственноеский машиностроит.И.ЛенинаИ.Н. Сычев К),П.Антропова62.678.4(088.8)Авторское свидете8413, кл, Г 16 ИРЕГУЛИРУЕМЫЙ КУЛАИзобретение отногостроения. Цель и им е (72) и Е. (53) (56) У 12 (54) (57) расширение кинематических возможентей и уменьшение габаритов. Привосодержит кулачок 1, радиальное иловое поло)кение которого регулируется относительно вала 6 посредствомгидропрессовой разблокировки натяговна радиальной цилиндрической цапфе 3и опорного элемента 5 на ведущемвале, при подаче давления высокогоуровня в соединения деталей. Уголподъема участка рабочего профилякулачка в активной зоне изменяетсяпри неизменном радиусе заданной точки его профиля. 1 з.п.ф-лы, 3 ип.),и 9 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для управления плунжерных насосов с доэированием цикловой подачи отсечкой.Цель изобретения - расширение кинематических возможностей и уменьшение габаритов за счет обеспечения возможности регулирования средней объемной скорости нагнетания в период 10 геометрически активного хода насоса при уменьшении хода плунжера.На фиг. 1 показан регулируемый кулачковый привод топливного насоса высокого давления двигателя внутрен него сгорания и рабочий участок центрового профиля кулачка при базовой настройке; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - трансформация положения рабочего участка центрового 20 профиля при регулировке кулачка.На фигурах даны следующие буквенные обозначения:аЬ - рабочий участок центровогопрофиля (ЦП), соответствующий 25максимальному диапазону регулировок активного хода насоса;с - некоторая средняя точка рабочего участка; 30о - центр вращения кулачка приработе;И - направление вращения кулачкапри работе;2 д- кольцевая зона в плоскости вращения кулачка, соответствующая расположениюрабочего участка аЬ прибазовой настройке кулачка; радиус-векторы соответственно т,"а" начала рабочего участка, т,"Ь" концарабочего участка и промежуточной т,"с" при базовой настройке кулачка;направление радиус-вектора,соответствующее ВМТ двигателя;активная эона в плоскости вращения кулачка, соответствующая диапазону поступательных перемещений центра ролика для геометрически активной части ходаплунжера на номинальномрежиме;точка ЦП, соответствующаяначалу нагнетания, радиусвектор начала нагнетанияи угол геометрического начала нагнетания (УГНН),измеренный как угол опережения по отношению к ВМТ;точка ЦП и радиус-векторего, соответствующие концу нагнетания;соответствующая векторур.н.дуговая граница активнойзоны 2;угол продолжительности нагнетания; тангенциальные направления для соответствующихточек ЦП,направление смещения центра вращения на плоскостиЦП, соответствующее смещению кулачка по ТОсь цапфы;величина поступательногосмещения кулачка;угол разворота опорногоэлемента. Привод содержит кулачок, корпус которого сОстОит из двух половин 1 и 2, установленных соответственно на цилиндрических цапфах 3 и 4 опорного элемента 5, установленного на ведущем валу 6 с регулируемым натягом по поверхности 7 и воэможностью гидропрессовой раэблокировки при подаче к этой поверхности управляющего давления высокого уровня (УДВУ) через каналы 8, выполненные во втулочной части опорного элемента 5. Привод со,держит толкатель 9 с роликами 10. Половина 1 установлена на цапфе 3 с регулируемым натягом по поверхности 11, образует со стороны торца этой цапфы рабочую полость 12 и имеет отверстие 13 для дренирования этой полости и подачи в нее управляющего давления низкого уровня (УДНУ) для смещения кулачка вдоль цапф.Половина 2 установлена на цапфе 4 со скользящей посадкой по поверхности 14, образует со сторонь 1 торца этой цапфы рабочую полость 15 и имеет от- верстие 16 для дренирования этой полости и подачи в нее УДНУ для смещения кулачка вдоль цапф в обратном направлении.5 15379В теле цапфы 3 выполнены каналы 17для подвода рабочей среды к поверхности 11 от источника УДВУ при гидропрессовой разблокировке кулачка относительно цапфы 3.5Кулачок снабжен средством блокировки разворота его на цапфах, выполненным в виде шайбы 18, жестко установ- .ленной ка втулочной части опорногоэлемента 5,Направление Х-Х оси цапф выбраноотносительно г(рофиля рабочего участка аЬ таким, что направление нормалик оси цапфы (в данном конкретном случае совпадает с направлением радиусвектора ,) находится в пределах углового створа, образованного радиусвекторами о исоответственно начала(ои конца рабочего участка. 20Дополнительно на половине 1 корпу-,са кулачка установлен круговой упор 19,а на валу 6 - фпанец 20 с накладнымшаблоном 21 с профильной поверхностьюР-Р, 25Привод работает следующим образом,Вращательное движение ведущеговала 6 посредством кулачкового профиляпреобразуется в возвратно-поступательное движение толкателя 9 и связанного ЗОс ним плунжера насосаКогда возникает необходимость врегулировке привода, связанной с изменением средней объемной скорости нагнетания насоса, осуществляют пере 35настройку привода, например, в следующей последовательности: разблокируют сопржкение опорного элемента 5 свалом 6 путем подачи УДВУ через каналы 8 к поверхности 7; разворачивают 4 Оопорный элемент 5 на валу 6 так, чтобы упор 19 отошел от шаблона 21, обеспечив свободу поступательному перемещению кулачка по цапфам 3 и 4 (послеэтого разблокирование опорного элемен та можно временно прекратить); разблокируют сопряжение половины 1 корпусакулачка с цапфой 3 путем подачи УДВУчерез каналы 17 к поверхности 11;осуществляют смещение кулачка по 50цапфам 3 и 4 на заданную величину внужную сторону путем нагнетания рабочей среды от источника УДНУ в соответствующую полость (12 или 15) чере з каналы 13 или 16 при одновременном дренировании другой полости (15или 12; прекращают подачу сначалаУДНУ к полости нагнетания, а затемУДВУ к поверхности 11, тем самым бло 29 6кируя положение кулачка на цапфах 3 и 4; разворачивают опорный элемент 5 на валу 6 (предварительно повторно разблокировав их сопряжение, если их разблокировка была временно прекращена) в обратном первоначальному развороту направлении до стыковки шаблона 2 1 с упором 19; восстанавливают блокировку опорного элемента 5 на валу 6, прекращая подачу УДВУ к поверхности 7.В процессе регулирования расположение рабочего участка аЬ относительно активной зоны 2 меняется как показано на фиг, 3. Пи этом рабочий участок из начальной исходной позиции (кривая 1) в результате поступательного перемещения Л вдоль направ(ления Тс (траектория сс ) перемещается в промежуточную позицию, показанную пунктиром, и далее в результате последующего разворота опорного элемента 5 на угол Ц смещается в обратном направлении по дуге (траекторию с с и занимает новую позицию (кривая 11) с более крутым расположением относительно эоны Е , благодаря чемуь-ксредняя объемная скорость нагнетания насоса увеличивается, а угол геометрического начала нагнетания (ясохраняется неизменным. Последнему соответствует разворот на такой угол, при котором точка д профиля, лежащая на пересечении рабочего участка в промежуточной позиции с дугой Я-И, совмещается после разворота с точкой и для начальной позиции 1.На фиг, 3 углы продолжительности нагнетания С и Радиус в векто точек геометрического конца нагнетания до и после регулировки обозначены соответственно индексами 1 и 11.Выбор направления смещения по Тс (т.е, ориентирование оси цапфы Х-Х по этому направлению) приводит к тому, что после указанной регулировки новый участок нагнетания, соответствующий активному ходу плунжера, участок де для позиции 11, находится на профиле кулачка в пределах прежнего участка нагнетания п 1, помеченного в позиции 11 точками п 1 с.Это позволяет сократить протяженность рабочего участка аЪ в сравнении с протяженностью такового участка для известного устройства, что, в свою очередь, приводит к сокращению габаритов кулачка в целом и уменьшению пол 1537929ного хода плунжера насоса, а также повышению надежности работъ 1 привода в результате уменьшения максимальных углов давления на профиле,Кроме того, реализация геометрически активного хода плунжера на одном и том же участке профиля, когда он имеет криволинейную форму, способствует сохранению в процессе регулировки прежнего характера закона топливоподачи по углу поворота ведущего вала.Комплектация привода сменными шаблонами 21, спрофилированными иэ усло вия обеспечения заданных законов согласования скоростных и фазовых характеристик движения плунжера в процессе регулировки при скользящем контактировании шаблона с упором 19, по зволяет уменьшить трудоемкость перенастройки привода и повысить его эксплуатационную надежность вследствие снижения вероятности неправильной выставки кулачка.25 Использование привода для управления топливным насосом высокого давления двигателя внутреннего сгорания позволяет улучшить его эксплуатацион иые свойства, так как при этом повышается степень унификации топливной аппаратуры для различных модификаций двигагеля, облегчается конвертация двигателя к работе на альтернативных топливах. Формула изобретения1. Регулируемый кулачковый привод,содержащий размещенный на ведущемвалу опорный элемент с цилиндрической цапфой, расположенной поперечноэтому валу, и кулачок, установленнъйна цапфе с регулируемым натягом ивозможностью регулировочно-установочного смещения вдоль нее, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения кинематических возможностейи уменьшения габаритов, цапфа расположена на валу так, что направлениенормали, проведенной к ее оси в плоскости центрового профиля кулачка,находится в пределах створа, образованного радиус-векторами этого профиля, соответствующими при базовой настройке кулачка в его средней позициина цапфе началу и концу рабочегоучастка, а опорный элемент установленна шейке вала с регулируемым натягоми воэможностью регулировочно-установочного разворота относительно вала,2. Привод по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повъппения эксплуатационной надежности и снижения трудоемкости регулировки, онснабжен сменным шаблоном, закрепленным на валу, и упором, закрепленнымна кулачке, которые расположены своэможностью взаимного скользящегоконтактирования в плоскости центрового профиля кулачка при его регулировке,1537929 Составитель Е. ЕмельяШандор Техред М.Дидык Бек Редак Коррект одписное Производственно-издательский комбинат "Патент", г.умго л. Гагарина,101 Заказ 157 Тирам 486 ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, бретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5