Регулятор (рис. 39) поддерживает в определенных пределах заданную частоту вращения коленчатого вала дизеля в диапазоне от минимально устойчивой на холостом ходу 600 об/мин до максимальной1400± + 10 об/мин при наибольшей нагрузке. Кроме того, он ограничивает изменение частоты вращения коленчатого вала в допустимых пределах при резко меняющейся нагрузке. Для ограничения увеличения частоты вращения коленчатого вала при пуске дизеля он снабжен упором максимальной частоты вращения холостого хода. Привод регулятора частоты вращения осуществлен от кулачкового вала топливного насоса. Регулятор частоты вращения ВРН-30 центробежного типа с гидравлическим сервомотором, изодромной и жесткой обратными связями и регулируемой на ходу остающейся неравномерностью.
Рис. 39. Регулятор частоты вращения:
1 - груз; 2 - пружина измерителя; 3 - шайба упорная; 4, 7, 26 - золотники; 5 - якорь электромагнита; 6 - катушка электромагнита; 8, 11- рычаги; 9 - ось; 10- полость управления; 12 - верхний поршень сервомотора; 13 - указатель нагрузки; 14 - валик; 15 - рычаг сервомотора; 16 - нижний поршень сервомотора; 17 - плунжер изодрома; 18 - игла изодрома; 19 - поршень изодрома; 20 - пружина изодрома; 21 - втулка золотника; 22 - насос масляный; 23 - канал управления; 24 - окно сливное; 25 - аккумулятор; 27 - суммирующий рычаг
Регулятор состоит из трех основных узлов - чувствительного элемента, или измерителя частоты, сервомотора и обратной связи. Измеритель частоты воспринимает изменение частоты вращения коленчатого вала дизеля и состоит из двух грузов 1 и пружины измерителя 2. Центробежную силу вращающихся грузов 1 уравновешивает усилие конической пружины 2, имеющей определенную затяжку. Гидравлический сервомотор дифференциального типа состоит из нижнего поршня 16, верхнего поршня 12 и рычага сервомотора 15. Рычаг сервомотора закреплен на горизонтальном валике 14, который жестко связан системой тяг с топливным насосом высокого давления. Обратная связь комбинированная - из изодромной и жесткой обратных связей. Изодром-ная связь обеспечивает устойчивость холостого хода или постоянных нагрузок и представляет собой гидравлическую обратную связь между сервомотором и золотником измерителя. Игла изодрома 18 регулирует сечение канала, сообщающего изодромную полость со сливной. Жесткая обратная связь представляет собой механическую силовую связь между поршнем 12 сервомотора и верхним торцом пружины измерителя 2. К ней относятся: плечо рычага 8, рычаг 15 сервомотора, рычаг 11 и суммирующий рычаг 27, который воздействует на всережимную коническую пружину измерителя 2 через специальную муфту.
При постоянной нагрузке усилие пружины 2 измерителя уравновешено центробежной силой грузов 1. Золотник 26 перекрывает напорные и сливные окна 24 втулки 21 золотника. Рычаг 15 сервомотора неподвижен в промежуточном положении, обеспечивающем необходимую подачу топлива при данной постоянной нагрузке дизеля. При уменьшении нагрузки частота вращения вала дизеля возрастает и грузы 1 под действием увеличивающейся центробежной силы расходятся. При этом рычаги грузов, сжимая всережимную пружину 2, передвигают золотник 26 вверх. Верхний пояс золотника 26 открывает сливные окна 24, сообщая полость над верхним поршнем 12 сервомотора через канал 23 с масляной ванной. Верхний поршень 12 разгружается от давления масла, и нижний поршень 16, нагруженный постоянным давлением, перемещает верхний поршень 12 сервомотора вверх. Одновременно задающий плунжер 17 изодрома под действием собственной пружины идет вверх, что приводит к созданию разрежения под принимающим поршнем 19 и вызывает его смещение вниз. Поршень 19 через пружину 20 противодействует перемещению золотника 26 вверх, выполняя тем самым обратную связь. Через отверстие, регулируемое иглой 18 изодрома, в изодромную полость поступает масло из масляной ванны. Через некоторое время давление в каналах изодрома восстанавливается до атмосферного и золотник 26 разгружается от дополнительного усилия. С перемещением поршней сервомотора вверх рычаг 15 повернет горизонтальный валик 14, связанный через систему тяг с топливным насосом высокого давления, и уменьшит подачу топлива. Частота вращения коленчатого вала уменьшится до первоначальной, грузы под действием пружины возвратятся в исходное положение, золотник 26 опустится вниз и перекроет сливные и напорные окна. Перетекание масла из полости 10 в масляную ванну прекратится, и поршни сервомотора прекращают движение вверх и занимают положение, соответствующее уменьшенной нагрузке на дизель.
При увеличении нагрузки частота вращения коленчатого вала дизеля уменьшается, грузы 1 измерителя сближаются и золотник 26 опускается вниз. Нижний пояс золотника 26 открывает окна напорной магистрали, и масло нагнетается шестеренным масляным насосом 22 из напорной магистрали через управляющий канал 23 в полость 10 над верхним поршнем 12 сервомотора. Верхние сливные окна при этом закрыты. В результате равновесие поршней нарушится и поршень 12 переместится вниз в сторону увеличения подачи топлива. Одновременно задающий плунжер 17 под действием рычага 15 опустится вниз и увеличит давление масла в изодромной полости. Давление масла через поршень 19 и пружину 20 передается на золотник 26, препятствуя его дальнейшему перемещению вниз.
В регулятор частоты вращения встроено электрогидравлическое стоп-устройство, которое служит для дистанционной остановки дизеля. Исполнительными элементами стоп-устройства являются золотники 4 и 7. Для остановки дизеля отключают катушку 6 электромагнита, и тогда якорь 5 электромагнита переместит золотник 7 вниз и давление масла сдвинет золотник 4 влево, в результате чего масло из полости 10 будет перетекать в масляную ванну. Под давлением масла поршень 16 переместит поршень 12 и рычаг 15 вверх; рычаг повернет ось 14, которая прекратит подачу топлива топливным насосом высокого давления, и дизель остановится.
⇐ | Топливная аппаратура | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Система наддува воздуха и выпуска газов | ⇒