5. Регулятор частоты вращения
Для изменения частоты вращения коленчатого вала дизеля и поддержания ее на требуемом уровне независимо от нагрузки путем воздействия на рейки топливных насосов предназначен регулятор частоты вращения (рис. 35). Регулятор состоит из нижнего корпуса /, в котором размещен шестеренный масляный насос, плиты 2, среднего корпуса 4, где размещены золотниковая часть, аккумуляторы масла, измеритель скорости, сервомоторы и рычажная передача, а также верхнего корпуса 10 с механизмом изменения затяжки всережимной пружины, закрытого крышкой 17. Принципиальная схема регулятора (рис. 36) показывает взаимодействие различных его частей и органов управления дизелем на установившемся режиме работы.
Центробежная сила вращающихся грузов измерителя скорости, частота вращения которых пропорциональна частоте вращения коленчатого вала, уравновешена усилием всережимной пружины 15, имеющей определенную, строго соответствующую данной частоте вращения коленчатого вала затяжку. Золотник 17 своими поясами перекрывает окна в подвижной 19 и неподвижной 18 золотниковых втулках. Увеличение нагрузки дизеля вызывает уменьшение частоты вращения коленчатого вала, при этом под действием пружины 15 золотник 17 опускается вниз и открывает окна во втулках 18 и 19, сообщая полость А силового сервомотора со сливом, а полость Б дополнительного сервомотора — с напорной магистралью. В результате силовой сервомотор поворачивает вал 1 на увеличение подачи топлива, а подвижную втулку 19 перемещает вниз за золотником. Поршень дополнительного сервомотора будет перемещаться вверх и возвращать втулку 19 в исходное положение. Новый установившийся режим наступит тогда, когда грузы и золотник займут положение, определяемое окнами в неподвижной втулке 18, а следовательно, и подвижная втулка 19 также займет первоначальное положение.
Рис 35 Регулятор частоты вращения /—нижний корпус, 2—плита, 3, 15—рычажные передачи, 4—средний корпус, 5—верхняя втулка, 6—корпус измерителя, 7—дополнительный поршень сервомотора, 8, 9—кольца, 10—верхний корпус, //—валик управления, 12—рычаг, 13—зубчатый сектор, 14, 26—траверсы, 16 — регулировочная гайка, 17, 23—крышки, 18, 38—поршни, 19, 31—золотники, 20—рейка, 21—вал силового сервомотора, 22—серьга, 24— тарелка, 25—поршень силового сервомотора, 27—пружина, 28—шариковый подшипник, 29—букса, 30—пружина аккумулятора, 32—поршень аккумулятора, 33—нижняя втулка, 34—шлицевая втулка, 35—винт, 36—пластинчатая пружина, 37—кулак, 39—золотник электромагнита стопа, 40—регулировочный винт, а, б—регулировочные размеры, МР—электромагнит регулятора, ЭС—электромагнит стопа
Рис 36. Принципиальная схема регулятора частоты вращения: /—вал, 2—валик управления; 3, 6—тяги, 4, 5, 7, 12—рычаги, 8, 10, 11, 17—золотники, 9, 13— поршни, 14—рейка, 15—всережимиая пружина, 16—зубчатый сектор, 18—неподвижная втулка; 19—подвижная втулка, а, б—регулировочные размеры, МР—электромагнит регулятора; ЭС—электромагнит стопа
Уменьшение нагрузки дизеля вызывает увеличение частоты вращения коленчатого вала, что приводит к увеличению центробежной силы грузов. Грузы расходятся и поднимают золотник 17 вверх. Полость А силового сервомотора сообщается с напорной магистралью, а полость Б дополнительного сервомотора — со сливом. В результате силовой сервомотор будет поворачивать вал / на уменьшение подачи топлива, а подвижную втулку 19 перемещать вверх вслед за золотником. Поршень дополнительного сервомотора будет перемещаться вниз и возвращать втулку 19 к исходному положению. Новый установившийся режим наступит тогда, когда грузы и золотник займут исходное положение, определяемое окнами в неподвижной втулке 18, а следовательно, и подвижная втулка 19 также займет первоначальное положение.
Дизель имеет дистанционное управление от восьмипозиционного контроллера тепловоза. Установкой рукоятки контроллера в соответствующее положение коленчатому валу дизеля задается определенная частота вращения. Это достигается при помощи электропневматического сервомотора, который производит затяжку всережимной пружины регулятора частоты вращения. Электропневматический сервомотор состоит из трех стандартных электропневматических вентилей, штоки которых взаимосвязаны с рычагом регулятора посредством тяг. При протекании тока по катушке электропневматического вентиля он открывает доступ сжатому воздуху от пневматической магистрали тепловоза к соответствующему клапану сервомотора. Под действием сжатого воздуха шток поднимается на необходимую величину и изменяет положение рычага.
В зависимости от положения рукоятки контроллера изменяется сочетание и количество включенных электропневматических вентилей, а следовательно, положение рычага, обеспечивающего различный уровень затяжки всережимной пружины регулятора скорости, который автоматически поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала.