Двухимпульсный регулятор скорости тепловых двигателей

(22)Заявлено с присоелине 5 05 Р 13/26 оудврствеиный комет СССР о делам изобретений и открытийП риоритет Опублико Дата опу о 151181 Бюллетень М 4 ДК 621.43. 38 . 7 (088, 8) ковання описания 15.1 1.81 г левский," В;:-Х.Печен.Божков, А.С.Виксман. Э,Г,Ми В,И.Тимошкин 2) Авторы изобретен енинградский машиностроительним. К.Е.Ворошилова 1) Заявител УХИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Изобретение относится к автомати ческому регулированию скорости тепловых двигателей и может быть использовано в дизель-генераторе для регулирования скорости вращения.Известен регулятор скорости дизель. генератора, содержащий электромагнит с якорем, связанным тягой с золотником, который управляет перемещением сервопоршня, шток которого соединяется с рейкой топливного насоса 11.Недостатком регулятора является неустойчивая работа в переходных процессах при изменении нагрузки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухимпульсный регулятор скорости тепловых двигателей, содержащий центро" бежный датчик скорости, соединенный с первым подпружиненным Золотником, расположенным в первом сервопоршне, электрогидроусилитель с установленным в нем вторым сервопоршнем, связанным пружиной с первым упругим элементом и вторым золотником, связанным тягой с якорем электромагнита, содержащего пружинную подвеску, и рычажный узел, соединенный со штоками первого и второго сервопоршней и с органом изменения подачи топлива 121.К основным недостаткам данного регулятора относятся малое быстродействие регулятора скорости при изменении нагрузки дизель-генератора при большой жесткости пружинной под" вески, при которой обеспечивается устойчивая работа электрогидроусилителя, снижение устойчивости работы электрогидроусилителя при малой жесткости пружинной подвески, при которой обеспечивается большое быстродействие регулятора скорости при изменении нагрузки.Известно, что для повышения быстродействия электрогидроусилителя, имеющего большой диаметр сервопоршня, при установленном в регуляторе- давлении жидкости, например масла,88169 10 15 го 25 30 35 50 55 приходится увеличивать диаметр управляющего золотника и развиваемоеэлектромагнитом усилие, что приводитк увеличению габаритов электромагнита, электрогидроусилителя и регуля"тора скорости в целом,Целью изобретения является повышение быстродействия регулятора ско.рости.Поставленная цель достигаетсятем, что в регулятор введен второйрругий элемент, установленный натяге со стороны; противоположнойпружинной подвеске электромагнита.На фиг, 1 изображена схема двухимпульсного регулятора скорости тепловых двигателей, на фиг, 2 - зависимость изменения усилия электромагнита от перемещения тяги электрогидроусилителя с регулируемым упругимэлементом и без него, на фиг. 3 - ос.циллограмма перемещения сервопоршняэпектрогидроусилителя в переходныхпроцессах,Двухимпулсьный регулятор скороститепловых двигателей состоит из центробежного датчика скорости 1, свя"занного с первым подпружиненным золот.ником 2, который управляет первым сер.вопоршнем 3. Электрогидроусипительпреобразовывает электрический сигнал измерителя нагрузки в пропорциональное перемещение второго сервопоршня 5. Электро-идроусилитель состоит из второго сервопоршня 5, накоторый воздействует первый упругийэлемент 6, и второго золотника 7, свя.занного через тягу 8 с якорем 9 управляющего электромагнита 10, имеющего пружинную подвеску 11. Суммирующий рычажный узел 12 соединяет штокпервого сервопоршня и шток второгосервопоршня и перемещает орган изменения подачи топлива 13. К тяге состороны, противоположной пружиннойподвеске электромагнита, подведен снезначительным зазором и в неподжатом состоянии второй упругий элемент "пружина 14, положение которого регулируется двумя гайками 15, На штоке второго сервопоршня 5 установленыдве пружины 16 силовой обратной связи. Вустановившемся режиме тяга 8 занимает определенное среднее положение,при котором суммирующиеся на неймагнитные силы электромагнита 10,усилие пружин силовой обратной свя"зи 16 и упругие силы подвески 11взаимно уравновешиваются, При этом 3 4усилие второго упругого элемента 14 на тягу 8 равно нулю.Двухимпульсный регулятор скорости работает следующим образом.Электрический сигнал, пропорциональный нагрузке, от измерителя нагрузки поступает на катушки электромагнита не обозначены). Под действием электромагнитной силы якорь 9 поворачивается, преодолевая сопротивление упругих подвесок 11, вместе с якорем поворачивается тяга 8, которая перемещает второй золотник 7. Через образовавшуюся щель масло поступает по второй сервопоршень 5 и перемещает его. При этом первый упругий элемент 6 сжимается. Перемещение поршня продолжается до тех пор, пока пружина силовой обратной связи 16, упирающаяся в тягу 8 и второй сервопоршень 5,не вернет якорь 9 в исходное положение, при ко тором второй золотник 7 закрывает щель, через которую масло поступает к поршню, В новом установившемся режиме усилие пружины силовой обратной связи уравновешивает электромагнитную силу магнита 10, Своим штоком поршень поворачивает рычаг суммирующего рычажного узла 12 и связанный с ним орган изменения подачи топлива 13, При уменьшении нагрузки, поступающей от измерителя нагрузки, электрический сигнал уменьшается, уменьшается и электромагнитная сила. В результате под действием неуравновешенного момента от действия пружин силовой обратной связи якорь 9 с тягой 8 по ворачивается в другую сторону, При этом второй золотник 7 открывает щель, через которую из-под поршня масло начинает сливаться, и поршень, рычаги узла 12, орган изменения подачи топлива под действием первого упругого элемента 6 смещаются в сторону уменьшения подачи топлива. В описанном переходном процессе второй упругий элемент 14 оказывает кратковременное воздействие на тягу 8 при уменьшении сигнала нагрузки.При возвращении якоря 9 с тягой 8 в исходное положение действие пружины на тягу 8 исчезает, т.е. пружина не оказывает влияния на окончательный результат регулирования, обеспечивая этим высокую статическую точность регулирования (фиг.2).Для повышения быстродействия электрогидроусилителя при изменении наг88рузки значительно снижена жесткость подвесок 11, При этом устойчивость гидравлической системы гидроусилителя снижается. Для исключения возможнос" ти появления в гидросистеме незатухающих колебаний с высокой частотой установлен .второй упругий элемент 14 с одной стороны тяги 8 с незначитель. ным зазором, регулируемым гайками 15 При возникновении колебаний в гидросистеме электрогидроусилителя 4 после мгновенного изменения Электрического сигнала тяга 8 со вторым золотником 7 начинает совершать ко" лебания относительно своего среднего положения, Энергия, рассеиваемая гидросистемой при таких колебательных движениях, будет поглощается вторым упругим элементом 14, При этом колебания гидросистемы исчезают. В реальном переходном процессе такие колебания при наличии в конструкции упругого упора длятся 0,01-0,02 с или вообще не возникают (фиг. 3) . Таким образом, при малой жесткости подвесок 11 достигается высокое быстродействие и статическая точность электрогидроусилителя 4, а следовательно двухимпульсного регулятора скорости при сохранении высокой устойчивости. Второй золотник 7,. а также электромагнит 10 выполняются наименьших раз. меров, чем и достигается компактность конструкции электрогидроусилителя и двухимпульсного регулятора скорости в целом.На фиг. 3 показан переходный процесс при имитации мгновенного наброса номинальной нагрузки на одном и том же электрогидроусилителе с жесткими подвесками, а также с мягкими 1693 6подвесками и регулируемым упругимэлементом (пружиной) .Введение второго упругого элемента со стороны тяги, противоположно расположенного относительно пружинной подвески,позволяет улучшить быстродействиедвухимпульсного регулятора скорости епереходных процессах в 1,5 раза присохранении устойчивости и без увели" о чения габаритов регулятора. формула изобретения1 ь Двухимпульсный регулятор скороститепловых двигателей, содержащий центробежный датчик скорости, соединен".ный с первым подпружиненным золотником, расположенным в первом сервопоршне, электрогидроусилитевь с уста 4новленным в нем вторым сервопоршнем,связанным пружиной с первым упругимэлементом и вторым золотником, свя"занным тягой с якорем элеткромагнита,содержащего пружинную подвеску, ирычажный узел, соединенный со штока-,ми первого и второго сервопоршней и сорганом изменения подачи топлива,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия регулятора, в него введен второй упру"гий элемент, установленный на тягесо стороны, противоположной пружинной подвеске электромагнита,Источники информации,35принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 263718, кл. О 05 0 13/26, 1968.2, Крутов В.И. Автоматическое е"гулирование двигателей внутреннегосгорания, М., "Машиностроение", 1968,с. 275 (прототип), 881693881693 Составитель В,Скибенкоедактор Л.Плисак Техред М,Голинка Ко ЛБокшан каз 9969 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектн Тираж 9 ИИПИ Государ по делам из 035, Москва, 3 Подписное твенного комитета СССРбретений и открытий