Устройство автоматического управления агрегатом гарантированного питания

(я)5 Р 0 ОСУДАРСТВЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКР ЫТИ ОБ ПИСАНИ ИЯ Т К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3927905997/0605,8909,92, Бюл, Моизводственно 6е объединение "Звез Г.Гуревич, Г.Х,Левин,1 сойльство СССР29/06, 1986. И.Васильев, Л розов и Н,Н.С орское свидет 279, кл, Р 02 О(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АГРЕГАТОМ ГАРАНТИРОВАННОГО ПИТАНИЯ(57) Использование: изобретение относится к средствам автоматического управления и предназначено для использования в агрегатах гарантированного электропитания, соИзобретение относи нию, в частности к энер там, и может быть испол автоматического управл рантированного электро щих обратимую электр двигатель внутреннего сг с электрической маши фрикционной шинно-пн ты, и является усоверш бретения по авт.св. М 13По основному авт,св но устройство автоматич агрегатом электропита двигатель внутреннего ненный при помощи ф но-пневматической му(61) 13 (21) 47 (22) 10 (46) 30 (71) Пр да" (72) С, Н,Н.М (56) Ав М 1339 тся к машиностроегетическим агрегаьзовано в системах ения агрегатами гапитания, содержаическую машину и орания, связанный ной посредствомевматической муфенствованием изо.М 1339279 известеского управленияния, содержащее сгорания, соедирикционной шинфты с обратимой стоящих из обратимой электрической машины и двигателя внутреннего сгорания, Сущность изобретения: устройство снабжено дополнительным пневмоклапаном с электромагнитным приводом и нормально открытым управляемым обратным клапаном с управляющим органом, при этом второй регулятор давления снабжен управляющим органом. Клапан установлен между выходом второго регулятора давления и входом во второй обратный клапан запорно-дренажного клапана, а дополнительный пневмоклапан подключен своим входом к источнику сжатого воздуха, а выходом - одновременно к пневмоприводу двигателя и к управляющим органам второго регул)тора давления и нормально Открытого"упРавляе- ф мого клапана. 3 ил,электрической машиной, источник сжатого воздуха, связанный с пусковым электроприводным пневмоклапаном, выход которого подключен через первый регулятор давления к пневмомотору привода насоса пред- пусковой смазки двигателя, через первый пневмоклапан, управляющий орган которого гидравлически связан с системой смазки двигателя, к пневмоприводу коленчатого вала, а через управляемый запорный клапан, второй регулятор давления и вертлюг - к муфте, Управляющий орган запорного клапана подключен к выходу пускового пневмоклапана, Устройство содержит также механизм выключения топливоподачи, управляющий орган которого подключен через второй пневмоклапан с электромаг5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нитным приводом к источнику сжатого воздуха, электрическую цепь питания обмотки электромагнита привода второго пневмоклапана и управляемый дренажный клапан, подключенный к выходу второго регулятора давления. Управляющий орган дренажного клапана подключен к выходу второго пневмоклапана.Запорный и дренажные клапаны выполнены в виде двух установленных в одном корпусе обратных клапанов с управляющими поршнями и пружиной между клапанами, рассчитанной на разность максимально допустимого и рабочего давления воздуха в муфте, причем полость под вторым (дренажным) обратным клапаном связана с дренажным отверстием в корпусе и пневмоцилиндром, мембрана которого снабжена штоком и возвратной пружиной, а шток мембраны с концевым выключателем, контакты которого включены в цепь питания обмотки электромагнита второго пневмоклапана. Площадь поперечного сечения управляющего поршня первого клапана выполнена больше площади проходного сечения первого клапана и меньше площади поперечного сечения последнего.В устройстве автоматического управления по авт.св, М 1339279 не может быть реализована возможность уменьшения времени выключения муфты за счет кратковременного увеличения давления воздуха на выходе из второго регулятора давления до величины максимально допустимого значения на период пуска двигателя внутреннего сгорания.Целью изобретения является уменьшение времени пуска двигателя внутреннего сгорания и перехода электрической машины в режим генератора при аварийном отключении напряжения внешней сети. Указанная цель достигается тем, что устройство автоматического управления агрегатом электропитания по авт,св. М 1339279 дополнительно снабжено электро- приводным пневмоклапаном, связанным с источником сжатого воздуха, нормально открытым управляемым обратным клапаном с управляющим органом, а второй регулятор давления воздуха снабжен управляющим органом, при этом нормально открытый уп:,:.: равляемый клапан установлен между выходом второго регулятора давления и входом во второй обратный клапан запорно-дренажного клапана, а дополнительный пневмоклапан подключен своим входом к источнику сжатого воздуха, а выходом - одновременно к пневмоприводу двигателя и к управляющим органам второго регулятора давления и нормально открытого управляемого обратного клапана. При открытом дополнительном электропневмоклапане давление воздуха на выходе из второго регулятора давления обеспечивается равным максимально допустимому давлению, нормально открытый управляемый обратный клапан закрывается и исключает выброс сжатого воздуха через дренажный клапан в атмосферу и замыкание конечного выключателя,При закрытом дополнительном электропневмоклапане давление воздуха на выходе из второго регулятора давления обеспечивается равным рабочему давлению.На фиг,1 представлена схема устройства автоматического управления агрегатом электропитания; на фиг.2 - конструкция второго регулятора давления воздуха, обеспечивающего возможность дискретного изменения уставок регулирования; на фиг.3 - конструкция нормально открытого управляемого обратного клапана.Устройство содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, соединенный фрикционной шинно-пневматической муфтой 2 с валом электрической машины 3, Источник 4 сжатого воздуха связан с пусковым электро- приводным пневмоклапаном 5, выход которого подключен через первый регулятор 6давления к пневмомотору 7 привода насоса 8 предпусковой прокачки масляной системыдвигателя 1, а через первый нормально закрытый пневмоклапан 9, управляющий орган 10 которого гидравлически связан с системой смазки двигателя 1, с пневмоприводом 11 коленчатого вала.Двигатель 1 снабжен механизмом 12 выключения топливоподачи, управляющий орган которого подключен через второй пневмоклапан 13 с электромагнитным приводом к источнику 4 сжатого воздуха, а обмотка 14 электромагнита включена вэлектрическую цепь к источнику 15 оперативного питания через контакты 16 реле остановки.Запорно-дренажный клапан 17 выполнен в виде двух обратных клапанов 18 и 19 с установленной между ними пружиной 20, Первый обратный клапан 18 через первый шток 21 жестко связан с первым управляющим поршнем 22, площадь поперечного сечения поршня 22 выбрана больше площади проходного сечения клапана 18 и меньше площади поперечнего сечения клапана 18.Второй обратный клапан 19 связан вторым штоком 23 со вторым управляющим поршнем 24, площадь поперечного сечения которого больше разности площадей поперечных сечений первого обратного клапана18 и первого управляющего поршня 22, Затяжка пружины 20 рассчитана на разность максимально допустимого и рабочего давления воздуха. Полость под вторым обратным клапаном 19 связана с дренажным отверстием 25 и с пневмоцилиндром 26, мембрана 27 которого связана нажимным штоком 28 с концевым выключателем 29, контакты которого включены в электрическую цепь к источнику 15 оперативного питания и электромагниту 14 параллельно контактом 16 реле остановки. Первый обратный клапан 18 запорно-дренажного клапана 17 включен в пневмомагистраль между источником 4 сжатого воздуха и вторым регулятором 30 давления, выход которого связан через вертлюк 31 с шиннопневматической муфтой 2, Управляющий поршень 22 подключен к выходу пускового клапана 5. Второй обратный клапан 19 запорно-дренажного клапана 17 подключен к выходу второго регулятора давления 30 через дополнительно установленный управляемый нормально открытый клапан 32, а второй управляющий поршень 24 пневматически связан с выходом второго пневмоклапана 13. Второй регулятор 30 давления (фиг,2) имеет в корпусе 33 штуцера 34, 35 и 36 для подключения с помощью пневмомагистралей к первому обратному клапану 18 запорнодренажного клапана 17, к вертлюгу 31 и к клапану 32 соответственно. К корпусу 33 с помощью фланца крепится гильза 37. Соосно внутри гильзы 37 установлен уплотненный относительно ее внутренней поверхности регулирующий поршень 38, жестко связанный с клапаном 39, соосно размещенном в штуцере 34 относительно седла 40, В резьбовом отвертсии гильзы 37 установлен регулировочный стакан 41, внутри которого размещена рабочая пружина 42, На верхней части стакана 41 установлен с помощью резьбы регулировочный колпак 43, внутри которого соосно размещен уплотненный относительно внутренней поверхности управляющий поршень 44, Регулировочный колпак 43 снабжен штуцером 45 для подвода сжатого воздуха к управляющему поршню 44, Перемещение поршня 44 относительно колпака вниз ограничено стаканом 41, Между нижней поверхностью поршня 44 и верхней частью стакана 41 выставляется зазор "а", величина которого соответствует перемещению поршня 44 после подачи сжатого воздуха через штуцер 45 такому сжатию пружины 42, при котором давление воздуха на выходе из регулятора возврастает от величины рабочего давления до максимально допустимого значения для муфты 2, 10 30 35 жины 20 40 При срабатывании реле пуска дизельгенераторз для пуска двигателя внутренне 50 55 тор 30 давления и вертлюг 31 поступаетв муфту 2. 15 20 25 Управляемый нормально открытый об - ратный клапан 32 (фиг.З) имеет в корпусе 47 штуцера 48 и 49 для подключения с помощью пневмомагистралей к штуцеру 36 регулятора 30 давления и ко второму обратному клапану 19 запорно-дренажного клапана 17. Соосно внутри корпуса 47 установлен клапан 50, уплотненный относительно корпуса 47 и связанный с помощью возвратной пружины 51 со штоком 52. установленным соосно в корпусе 47 посредством резьбового соединения, Шток снабжен штуцером 53, осевым и радиальным отверстиями для подвода управляющего сжатого воздуха к клапану 50, Корпус штуцера 49, установленный соосно в корпусе 47, оборудован седлом 54 клапана 50,Устройство снабжено дополнительным электроприводным пневмоклапаном 55, связанным по входу с источником 4 сжатого воздуха, а по выходу с пневмоприводом 11 коленчатого вала, со штуцером 45 управляющего поршня 44 второго регулятора давления 30 и со штуцером 53 обратного клапана 32, Электромагниты 56 и 57 пневмоклапанов 5 и 55 подключены параллельно к источнику 15 оперативного питания через контакты 58 и 59 реле пуска дизель-генератора и дизеля соответственно. Отходящие от контактов 58 и 59 электрические цепи связаны между собой через диод 60 как показано на фиг.1,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии клапан 17 закрыт за счет разности площадей первого управляющего поршня 22 и проходного сечения клапана 18, а клапан 19 закрыт усилием пруго сгорания 1 совместно с электрической машиной 3 замыкаются контакты 58 и подается питание от источника 15 к электромагниту 56 пневмоклапана 5 для его открытия, после чего сжатый воздух от источника 4 через первый регулятор 6 давления поступает на пневмомотор 7 насоса 8 предпусковой смазки, в двигателе 1 устанавливается давление масла, открывающее с помощью управляющего органа 10 клапан 9, после чего сжатый воздух поступает на силовой пневматический привод 11 коленчатого вала. Одновременно с этим сжатый воздух от клапана 5 поступает к управляющему поршню 22 клапана 18 запорно-дренажного клапана 17, Клапан 18 открывается и сжатый воздух от источника 4 через регуля5 10 15 20 25 30 35 40 50 После запуска дизель-генератора клапан.5 закрывают, Клапан 18 удерживается в открытом состоянии за счет разности площадей поперечных сечений клапана 18 и управляющего поршня 22, а клапан 19 удерживается в закрытом состоянии усилием пружины 20, При работе дизель-генератора сжатый воздух высокого давления подводится через штуцер 34 и зазор между клапаном 39 и седлом 40 во внутреннюю полость корпуса 33 и далее по отводящим штуцерам 35 и 36. При повышении давления на выходе из регулятора 30 усилие от давления воздуха на поршень 38 превышает усилие от пружины 42 - поршень перемещается вверх - клапан 39 садится на седло 40 и перекрывает доступ воздуха высокого давления, При понижении давления на выходе из регулятора пружина 42, преодолевая давление воздуха на поршень 38, перемещает его вниз - клапан 39 открываетая. В случае превышения давления воздуха на выходе из регулятора 30 выше рабочего значения для защиты пневмобаллона муфты 2 от разрушения клапан 19, преодолевая действие пружины 20, открывается, при этом обеспечивается стравливание избыточного давления воздуха в атмосферу через нормально открытый клапан 32, клапан 19 и отверстие 25 в корпусе запорно-дренажного клапана 17. Одновременно воздух поступает в йпйевмоцилиндр 26, мембрана которого прогибается, перемещает шток 28 и замыкает контакты концевого выключателя 29. Обмотка электромагнита 14 второго пневмоклапана 13 получает питание, клапан 13 открывается и воздух от источника 4 поступает к управляющему органу механизма 12 выключения топливоподачи и к управляющему поршню 24, обеспечивающему полное открытие клапана 19 для быстрого стравли,вания воздуха из пневмобаллона муфты 2 в атмосферу и закрытие клапана 18, питающего сжатым воздухом шинно-пневматическую муфту 2 от источника 4, При этом происходит разобщение валов двигателя 1 и электрической машины 3 и остановка двигателя 1.Для сокращения времени пуска двигателя и времени перехода электрической машины на работу в режим генератора при аварийном отключении напряжения внешней сети включается дополнительный электропневмоклапан 55 посредством замыкания контактов 59 реле пуска двигателя, подключающих питание от источника 15 к электромагниту 57 непосредственно и к электромагниту 56 пневмоклапана 5 через диод 60, При этом одновременно с открытием пускового клапана 5 открываютдополнительный клапан 55, подающий дополнительно сжатый воздух к силовому пневматическому приводу 11 коленчатого вала, к управляющему поршню 44 регулятора 30 давления и к штоку 52 клапана 32, При перемещении поршня 44 на величину зазора "а" под воздействием сжатого воздуха увеличивается сжатие рабочей пружины 42, обеспечивая увеличение давления воздуха на выходе из регулятора 30 давления воздуха до величины, максимально допустимого значения исходя из обеспечения прочности пневмобаллона муфты 2. Одновременно сжатый воздух, пройдя через шток 52, прижимает клапан 50 к седлу 54, чем исключается возможность выброса воздуха повышенного давления через клапан 19 запорно-дренажного клапана 17 в атмосферу и ложного срабатывания защиты от превышения давления воздуха в муфте 2, После запуска двигателя 1 и включения муфты 2 клапан 55 закрывается одновременно с клапаном 5 с помощью контактов 58 и 59 путем отключения электромагнитов 57 и 56 от источника 15. После закрытия клапана 55 поршень 44 регулятора 30 давления усилием рабочей пружины 42 возвращается в верхнее крайнее положение выбирая зазор "а", в результате чего на выходе из регулятора 30 устанавливается рабочее давление воздуха, а клапан 50 нормально открытого обратного клапана 32 усилием пружины 51 отходит от седла 54 в результате чего снимается блокировка защиты муфты 2 от повышения давления,Нормальная остановка двигателя 1 с отключением муфты 2 происходит в следующей последовательности. После срабатывания реле остановки и замыкания его контактов 16 подается питание от источника 15 к электромагниту 14 клапана 13 для егооткрытия, сжатый воздух от источника 4 поступает в механизм 12 остановки двигателя,обеспечивающий выключение топлива вдвигатель 1, и к управляющему поршню 24, который перекрывает доступ стравЛиваю- щего воздуха в пневмоцилиндр 26, обеспечивает открытие дренажного клапана 19 для стравливания воздуха из пневмобаллонамуфты 2 через нормально открытый клапан32 в атмосферу и закрытие запорного клапана 18, питающего сжатым воздухом шиннопневматическую муфту 2 от источника 4, При этом происходит разобщение валовдвигателя 1 и электрической машины 3 и остановка двигателя 1.. Формула изобретенияУстройство автоматического управления агрегатом гарантированного питания по авт,св, М 1339279, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения времени пуска двигателя и перехода электрической машины на работу в режиме генератора при аварийном отключении напряжения внешней сети, оно снабжено дополнительным пневмоклапаном с электромагнитным приводом и нормально открытым управляемым обратным клапаном с управляющим органом, а второй регулятор давления снабжен управляющим органом, при этом нормально открытый управляемый клапан установлен между выходом второго регулятора давления и входом во второй обратный клапан запорно-дренажного клапана, а дополни тельный пневмоклапан подключен своимвходом к источнику сжатого воздуха, а выходом - одновременно к пневмоприводу двигателя и к управляющим органам второго регулятора давления и нормально открыто го управляемого обратного клапана,1765481 Составитель Е. ЛадикРедактор Техред М,Моргентал Корре Сокол роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 3368 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5