5 Регулятор частоты вращения и мощности

Назначение н принцип работы. Дизель 1 ОД 100 имеет всережимный изодромный регулятор частоты вращения и нагрузки (мощности) центро­бежного типа с автономной масляной системой, а также дополнительными устройствами, обеспечивающими дистанционное управление изменением частоты вращения вала. Назначение регулятора — регулировать количество топлива, подаваемого в цилиндры дизеля, и возбуждение генератора та­ким образом, чтобы поддерживать заданную частоту вращения коленча­того вала и определенную мощность дизеля на каждом заданном поло­жении контроллера.

Регулятор выполняет следующие функции:

управляет подачей топлива, изменяя положение реек топливных насосов через рычажную передачу, и возбуждением генератора, изменяя положение якоря индуктивного датчика, включенного в цепь управления возбуждением возбудителя тягового генератора;

обеспечивает возможность использования полной мощности дизеля и ограничивает его перегрузку при различных условиях движения тепло­воза, а также при включении и выключении вспомогательных агрегатов тепловоза;

автоматически отключающим устройством устанавливает якорь индуктив­ного датчика в положение минимального возбуждения при трогании теп­ловоза и его боксовании. После прекращения боксования устройство обеспечивает плавное увеличение возбуждения тягового генератора;

автоматически с помощью корректоров по давлению наддува, встроен­ных в регулятор, ограничивает подачу топлива и возбуждение тягового генератора при падении давления надувочного воздуха;

обеспечивает с помощью электрогидравлического устройства дистан­ционное и ручное управление частотой вращения коленчатого вала дизеля путем изменения затяжки всережимной пружины регулятора.

Регулятор частоты вращения (рис. 27) состоит из: регулятора частоты вращения (скорости); регулятора нагрузки (мощности); электрогидрав­лического управления частотой вращения (скоростью); корректоров огра­ничения нагрузки и подачи топлива.

К регулятору скорости относятся: чувствительный элемент (измеритель частоты вращения); серводвигатель, который под воздействием чувстви­тельного элемента изменяет подачу топлива в цилиндры дизеля; обратная связь,, обеспечивающая устойчивость процесса регулирования.

Измеритель частоты вращения центробежного типа состоит из двух грузов 8, вращающихся с траверсой, и всережимной пружины 9. Центро­бежная сила вращающихся грузов уравновешивается усилием всережимной пружины, имеющей определенную затяжку. Грузы регулятора выполнены в виде угловых рычагов, а ось всережимной пружины совпадает с осью вращения, что дает возможность на ходу менять затяжку пружины и тем самым устанавливать требуемую частоту вращения вала дизеля. При изме­нении нагрузки частота вращения вала дизеля, а следовательно, и центро­бежная сила грузов изменяются. При этом равновесие между всережимной пружиной и грузами нарушается; грузы расходятся или сходятся, и золотник 31, связанный с измерителем частоты вращения, перемещается вверх или вниз. Золотник 31 управляет движением поршня серводвигателя 27. Шток поршня 27 серводвигателя через рычажную передачу связан с рейками топливных насосов. Движение поршня вверх (на увеличение подачи топлива) совершается под действием давления масла, а вниз (на уменьше­ние подачи топлива) — под действием пружины 34. Серводвигатель обес­печивает усилие, необходимое для перемещения реек топливных насосов.

К изодромной обратной связи относится буферный поршень 7 с пружи­нами, игла 28 и компенсационный поясок Д золотника 31. При изменении нагрузки дизеля под действием измерителя частоты вращения поршень 27 начинает перемещаться и вызывает изменение подачи топлива. Это изме­нение продолжалось бы до восстановления частоты вращения при изме­нившейся нагрузке, однако частота вращения вала дизеля не может из­меняться так же быстро, как регулятор изменяет подачу топлива, и поэтому необходимо ограничить перемещение поршня 27 и тем самым избежать излишней или недостаточной подачи топлива в цилиндры дизеля. Это ограничение движения поршня 27 в соответствии с изменением нагрузки осуществляется изодромной обратной связью путем воздействия на поясок Д золотника 31. При перемещении золотника 31 вниз или вверх поршень буфера перемещается влево или вправо, сжимая одну из его пружин и разжимая другую, при этом появляется перепад давлений масла на обеих сторонах поршня с более высоким давлением на стороне, противополож­ной сжатой пружине. Этот перепад (промежуточное давление) пропор­ционален перемещению поршня буфера. Перепад передается в полости над и под пояском Д золотника, создавая направленную вверх или вниз силу, действующую на золотник измерителя частоты вращения. В результате действия обратной связи золотник возвращается в среднее положение,

при этом поршень серводвигателя остановится в положении, соответству­ющем измененной нагрузке на дизель, и частота вращения вала восстано­вится.

Поршень 7 возвращается в среднее положение под действием своих пружин, при этом масло перетекает из одной полости поршня буфера в другую через иглу 28. Величина открытия иглы определяет скорость выравнивания давлений в полостях над и под пояском Д золотника и должна быть отрегулирована так, чтобы скорость выравнивания давлений соот­ветствовала скорости изменения частоты вращения вала дизеля.

На схеме показано взаимодействие частей регулятора при работе дизеля на установившемся режиме. Усилие пружины 9 через тарелку и шариковый подшипник воспринимается концами угловых рычагов грузов 8\ золотнико­вая втулка 32 вместе с шестернями масляного насоса 6, траверсой и грузами

7. приводится во вращение от привода регулятора. Масляный насос нагнетает масло в аккумуляторы, служащие для создания запаса масла постоянного давления, что обеспечивается переливом избыточного масла в масляную ванну 33. Из аккумулятора масло поступает в пространство между дисками золотника. Золотник 31 имеет компенсационный поясок Д и может переме­щаться в золотниковой втулке 32.

Регулирующий поясок Е золотника 31 перекрывает подвод масла к поршню 7 буфера, находящемуся в среднем положении под действием своих пружин. Полости буфера А и Б соединены каналами с полостями соответственно под и над пояском Д. Полость Б соединена с полостью под поршнем 27 серводвигателя. Игла 28 регулирует проходное сечение от­верстия, соединяющего полости А и Б справа и слева от поршня 7.

При неизменной нагрузке усилие всережимной пружины урав­новешивается центробежной силой вращающихся грузов. Золотник 31 своим пояском Е перекрывает окно в золотниковой втулке 32, закрывая доступ масла из аккумулятора к поршню 7. Поршень 7 находится в среднем положении под действием своих пружин, давление масла под поршнем 27 серводвигателя и в полостях А и Б равно. Шток серводвигателя находится в таком положении, при котором подача топлива соответствует определенной нагрузке дизеля.

При увеличении нагрузки на дизель частота вращения его вала уменьшается, грузы сходятся к оси вращения, золотник 31 передвигается вниз, открывая доступ масла из аккумулятора 5 в полость А. Поршень

7. под действием давления масла смещается в сторону серводвигателя, сжимая левую пружину и расслабляя правую. При этом поршень 7 вытес­няет соответствующий объем масла под поршень 27 серводвигателя, переме­щая его вверх и увеличивая подачу топлива в цилиндры дизеля. При движе­нии поршня 7 в направлении потока масла к серводвигателю создается промежуточное давление масла в полости Л, которое больше давления масла в полости Б на величину, пропорциональную смещению порш­ня 7. При движении поршней 7 и 27 перепад давления масла на обеих сторонах поршня 7 передается в полости над пояском Д золотника и под ним с более высоким давлением под пояском Д.

Давление на поясок Д снизу возрастает до тех пор, пока оно вместе с подъемной силой расходящихся грузов не преодолеет усилие пружины измерителя и не поднимет золотник 31 до перекрытия регулирующего окна в золотниковой втулке 32. Как только регулирующее окно закроется, поршень 27 серводвигателя остановится в положении увеличенной подачи топлива, необходимой для работы дизеля при увеличенной нагрузке. Пор­шень 7 возвращается в среднее положение под действием своих пружин, так как давление масла в полостях А и Б выравнивается иглой 28. Вырав­нивание давлений должно быть приведено в соответствии со скоростью восстановления частоты вращения вала.

При уменьшении нагрузки на дизель частота вращения его вала увеличивается, грузы расходятся, поднимая регулирующий золотник вверх и открывая регулирующее окно пояском £. Регулирующее окно соеди­няет полость А со сливом, давая возможность поршню серводвигателя под действием пружины 34 опуститься вниз в направлении уменьшения подачи топлива в цилиндры дизеля.

При опускании поршня 27 поршень 7 под действием давления масла смещается вправо, сжимая правую пружину и расслабляя левую. При движе­нии поршня 7 в направлении потока масла от поршня 27 к золотнику создается промежуточное давление масла в полости Б, которое больше давления масла в полости А на величину, пропорциональную смещению поршня 7. При движении поршней 7 и 27 перепад давлений масла на обеих сторонах поршня 7 передается в полости над пояском Д золотника и под ним с более высоким по величине давлением над пояском Д. Давление на ком­пенсационный поясок сверху возрастает до тех пор, пока вместе с действую­щей вниз силой пружины 9 не уравновесит силу грузов и не опустит золот­ник 31 до перекрытия регулирующего окна во втулке золотника. Как только регулирующее окно закроется, поршень 27 серводвигателя остановится в положении, соответствующем уменьшенной подаче топлива, необходимой для работы дизеля при уменьшенной нагрузке. Поршень 7 возвращается в среднее положение под действием своих пружин.

При больших изменениях нагрузки дизеля поршень 7 перемещается в крайнее положение, при этом полости Л и Б, кроме иглы, сообщаются между собой непосредственно, что улучшает переходные процессы.

При пуске дизеля. Всережимная пружина имеет предварительную затяжку, соответствующую минимальной частоте вращения холостого хода вала дизеля. Поэтому при неработающем дизеле грузы регулятора сведены и золотник находится в крайнем нижнем положении. Поршень 27 серводвигателя находится в крайнем нижнем положении, соответствую­щем выключенной подаче топлива. При пусковой частоте вращения масло под давлением из масляного насоса 6 поступает в полость А, смещает поршень 7, который вытесняет некоторый объем масла под поршень серводви­гателя. Поршень 27 преодолевает усилие пружины 34 и поднимается вверх, перемещая рейки топливных насосов в положение подачи топлива; дизель пускается и устанавливается минимальная частота вращения, соот­ветствующая предварительной затяжке пружины 9.

Регулятор мощности. Нагрузка тяговых электродвигателей, а следова­тельно, потребляемый ими ток изменяются в зависимости от профиля пути и скорости движения тепловоза. При постоянном напряжении тягового генератора это привело бы к изменению его мощности и мощности дизеля. Для обеспечения постоянства мощности генератора необходимо изменять его напряжение так, чтобы произведение тока на напряжение оставалось постоянным. Такое изменение напряжения достигается воздействием индук­тивного датчика регулятора мощности на возбуждение генератора; при этом работа генератора поддерживается по характеристике, близкой к харак­теристике постоянной мощности, что позволяет использовать полную мощ­ность дизеля при различных условиях движения тепловоза, либо снимать перегрузку дизеля.

Регулятор мощности состоит из золотникового устройства (измеритель­ный орган), обратной связи и серводвигателя с индуктивным датчиком. Шток 22 (см. рис. 27) серводвигателя 23 с помощью коромысла 20 соеди­нен с механизмом управления частотой вращения. С коромыслом 20 тя­гой соединен золотник 18, установленный в золотниковой втулке 17, которая фиксируется пружинами 16 в среднем положении; золотниковое устройство управляет подачей масла в серводвигатель 24, соединенный с индуктивным датчиком 25. Верхняя и нижняя полости золотникового устройства соеди­нены каналами с масляной ванной.

Для обеспечения устойчивости регулирования скорость перемещения поршня серводвигателя на увеличение и уменьшение возбуждения генератора регулируется иглами (игольчатыми клапанами) 21.

На установившемся режиме золотник 18 своими дисками перекрывает отверстия в золотниковой втулке 17, при этом поршень серводви­гателя 27 находится в положении, соответствующем определенной нагрузке при данной частоте вращения вала дизеля.

При уменьшении нагрузки на дизель регулятор частоты вра­щения уменьшает подачу топлива, при этом шток 22 опускается вниз. Тем самым будет опускаться левый конец коромысла 20, которое опустит вниз золотник 18, при этом масло перепускается в полость В серводвигателя 24 и сливается из полости Г. Поршень серводвигателя переместит якорь индуктивного датчика в сторону увеличения возбуждения генератора. Мас­ло из полости Г вытекает через верхний игольчатый клапан в масляную ван­ну. Давление масла в верхней полости над золотниковой втулкой зас­тавляет ее двигаться вниз, сжимая нижнюю пружину и закрывая пере­пускное отверстие в золотниковой втулке, через которое масло поступа­ло в полость В серводвигателя.

Величина открытия игольчатого клапана определяет скорость дви­жения поршня серводвигателя. После того как нагрузка дизеля увели­чится (так как нагрузка на генератор увеличится), регулятор скорости уве­личивает подачу топлива, золотник и золотниковая втулка 17 возвращаются в среднее положение, прекращая движение серводвигателя. В результате поршень серводвигателя индуктивного датчика займет новое положение, при котором увеличится нагрузка на генератор, что приведет к восстанов­лению нагрузки на дизель.

При увеличении нагрузки действие элементов регулятора мощ­ности будет противоположно описанному. Увеличение затяжки пружины (увеличение частоты вращения) вызывает такое же действие регулятора мощности, как и уменьшение нагрузки, и наоборот. Это происходит потому, что при увеличении затяжки пружины 9 опускается поршень 19 серводвигате­ля 5, что вызывает движение золотника нагрузки вниз.

Дальнейшие процессы, происходящие в регуляторе, аналогичны выше­описанным. Так как на установившемся режиме золотник 18 своими дис­ками находится в положении перекрытия отверстий золотниковой втулки, то каждому положению правого конца коромысла (заданию частоты) будет соответствовать определенное положение левого конца коромысла (подача топлива). Таким образом, каждому скоростному режиму дизеля будет соот­ветствовать определенная мощность, зависящая от выбора точки подвеса золотника. При смещении точки подвеса золотника в сторону серводвигателя 23 мощность увеличивается, а при смещении в сторону пружины 9 умень­шается. От выбора точки подвеса золотника зависит работа дизеля на экономических режимах, а следовательно, среднеэксплуатационный расход топлива.

Для возможности автоматической установки индуктивного датчика в по­ложение минимального возбуждения при пуске дизеля, а также при трогании тепловоза и при его боксовании в регуляторе мощности имеется выклю­чающее устройство 29. Установка индуктивного датчика в положение мини­мального возбуждения достигается включением электромагнита МР5. При этом улучшается пуск дизеля и обеспечивается плавное трогание тепло­воза и выведение его из режима боксования. После прекращения боксо-

вания устройство обеспечивает плавное увеличение возбуждения тягового генератора.

Управление частотой вращения вала дизель-генератора. Регулятор имеет электрогидравлическую систему управления частотой вращения колен­чатого вала с пятнадцатью фиксированными положениями. Электрогидравлическое управление состоит из следующих элементов (см. рис. 27): электромагнитов МР1, МР2, MP3, MP4, которые включаются контрол­лером в определенной последовательности и изменяют положение золот­никового устройства;

золотникового устройства, управляющего подачей масла под давлением в серводвигатель управления 15\

гидравлического серводвигателя управления 15, который изменяет за­тяжку всережимной пружины регулятора;

жесткой обратной связи (тяга и рычаги 10, 11, 13), обеспечивающей устойчивость процесса задания частоты вращения.

Как видно из принципиальной схемы регулятора, три электромагнита МР2, МР1, MP3 действуют на вершины треугольной пластины 1, поддер­живаемой пружиной в верхнем положении. Перемещение треугольной плас­тины 1 через рычаг 11 передается золотнику 2, управляющему подачей масла в серводвигатель 15. Включением электромагнитов в определенной последовательности достигается семь различных ступеней частоты вращения. Четвертый электромагнит MP4 действует на золотниковую втулку 3. Ре­зультат его перемещения противоположен результату перемещения электро­магнитов МР1, МР2, MP3.

При включении электромагнита MP4 золотниковая втулка движется вниз, открывая регулирующее отверстие в ней на слив, что ведет к умень­шению частоты вращения вала дизеля, при этом обратная связь переме­щает золотник вниз, перекрывая отверстие в золотниковой втулке диском золотника. При выключении электромагнита MP4 золотниковая втулка дви­жется вверх под действием пружины, расположенной под ней, открывая подвод масла к поршню 19, что ведет к увеличению частоты вращения вала. Использование электромагнита MP4 в комбинации с тремя электромагнитами МР1, МР2 и MP3 удваивает число ступеней скорости.

Равновесное положение. На установившемся режиме золотник 2 своим диском перекрывает отверстие в золотниковой втулке 3, благодаря чему масло запирается в пространстве под поршнем 19 и обеспечивает его фиксирование при заданной частоте вращения.

Увеличение частоты вращения вала. При переводе контроллера с низ­ших позиций на высшие включается один или комбинация электромаг­нитов МР1, МР2, MP3, MP4. Электромагнит или электромагниты пере­мещают вниз треугольную пластину 1, которая через рычаг перемещает золотник 2 вниз. При этом диск золотника 2 открывает доступ масла под давлением из аккумулятора через регулирующее отверстие (определяющее скорость затяжки пружины 9) во вращающейся золотниковой втулке 3 к поршню 19 серводвигателя управления 15. Поршень 19 опускается, сжимая пружину 9 и вызывая схождение грузов; при этом регулятор перемещает рейки топливных насосов на увеличение подачи топлива. Одновременно жесткая обратная связь (тяга 10, рычаги 11, 13) возвращает золотник 2 в среднее положение, а диском золотника закрывает отверстие золотниковой втулки 3 и тем самым поршень устанавливается в положении, соответствующем включенным электромагнитам.

Уменьшение частоты вращения вала дизеля. При переводе контроллера с высших позиций на низшие один или комбинация электромагнитов МР1, МР2, MP3, MP4 обесточивается, и золотник 2 перемещается вверх пружиной 4, расположенной под ним. Полость под поршнем сообщается со

сливом, что вызывает перемещение поршня 19 под действием пружины вверх и уменьшение затяжки пружины 9, при этом регулятор перемещает рейки топливных насосов на уменьшение подачи топлива. При движении поршня 19 вверх золотник 2 с помощью рычагов обратной связи возвра­щается в среднее положение, а поршень 19 займет новое положение, соответствующее включенным электромагнитам. Этот процесс снижения частоты вращения вала происходит в случае перевода рукоятки контрол­лера на две или более позиции. При этом масло свободно проходит над нижним сливным диском золотника в выпускное окно, чем достигается быстрое снижение частоты вращения.

При переводе рукоятки контроллера на одну позицию частота враще­ния вала дизеля снижается плавно, так как масло из серводвигателя перетекает в ванну регулятора через зазор между нижним диском золот­ника и золотниковой втулкой 3 (положительное перекрытие).

Корректоры регулятора. Регуляторы последних выпусков оборудованы корректорами ограничения нагрузки и подачи топлива в зависимости от давления надувочного воздуха.

Принципиальная схема корректоров ограничения нагрузки и подачи топлива приведена на рис. 28. Корректоры состоят из датчика давления и системы рычагов, связанных с золотниками регулятора скорости и ре­гулятора нагрузки.

Датчик давления надувочного воздуха состоит из трех основных элементов: чувствительного, или измерителя давления надувочного воз­духа; серводвигателя, поршень которого под воздействием чувствительного элемента изменяет свое положение; дросселя, обеспечивающего определен­ный перепад давления масла меж­ду полостями над и под поршнем 7 серводвигателя.

Измеритель давления надувоч­ного воздуха состоит из сильфона 2 и конической пружины 4. Давле­ние надувочного воздуха уравнове­шивается усилием от деформации сильфона и конической пружины.

При изменении давления надувоч­ного воздуха нарушается равнове­сие сил, клапан 3 открывается или закрывается, давление под порш­нем увеличивается или падает, за­ставляя поршень перемещаться.

Серводвигатель состоит из диф­ференциального поршня, движуще­гося в цилиндре. Шток поршня через кулачок и систему рычагов связан с золотниками регулятора скорос­ти и нагрузки.

В полость над поршнем 7 серво­двигателя подводится под постоян­ным давлением р! = р_ак масло из аккумулятора регулятора через спе­циальный фильтр 6. Под поршень масло поступает через дроссель 5 (набор шайб с калиброванными отверстиями) под давлением р₂, меньшим, чем р,. Если давление

наддува p_s не изменяется, усилие от сильфона уравновешивается уси­лием пружины 4, поэтому нормально клапан 3 находится в равновесном («подвешенном») состоянии и непрерывно пропускает масло на слив. Давление масла р₂ ^в полости под поршнем меньше давления масла над поршнем р, = р_ак на величину падения давления масла в дросселе 5.

При увеличении давления наддува усилие от сильфона превышает усилие пружины, поэтому клапан 3 открывается на большую величину, количество вытекающего масла увеличивается и давление р₂ масла под поршнем падает. Масло под давлением р_х над поршнем смещает поршень вниз, увеличивая затяжку пружины 4 до появления равновесия между усилием от сильфона 2 и пружины 4. Клапан 3 при этом возвращается в равновесное состояние. Поршень 7 устанавливается в новом положении, соот­ветствующем новому давлению надувочного воздуха.

При уменьшении давления наддува усилие со стороны сильфона умень­шается и пружина 4 прижимает клапан 3 к седлу. Давление р₂ масла под поршнем увеличивается и вызывает перемещение поршня 7 вверх. Пружина

4. распускается и ее усилие на сильфон уменьшается. Перемещение поршня вверх происходит до появления равновесия между усилиями от сильфона

2. и пружины 4. Клапан 3 возвращается в равновесное состояние. Поршень устанавливается в новом положении, соответствующем новому давлению надувочного воздуха. Таким образом, каждому давлению надувочного воздуха соответствует определенное положение поршня датчика.

Корректор ограничения нагрузки по давлению наддува (рис. 29) состоит из датчика давления надувочного воздуха, рычага 4, тяги 5 и рычага 1, связанного с золотником регулятора нагрузки.

Корректор ограничения подачи топлива (рис. 30) состоит из датчика давления наддува и рычагов. На штоке поршня 2 датчика закреплен на оси регулируемый кулачок 3. Изменение профиля кулачка выполняется регулировочным винтом 4. С кулачком 3 в постоянном контакте находится рычаг 5, тягой 6 и рычагом 1 соединенный со штоком силового серводви­гателя регулятора. На струне 9, связанной с золотником 11 регулятора скорости, закреплена траверса 8 с регулировочным винтом 7.

Корректоры работают независимо друг от друга, используя сигнал от датчика давления наддува, положение поршня которого изменяется про­порционально изменению давления надувочного воздуха в ресивере дизеля.

Работа корректора ограничения нагрузки при установившемся режиме. При установившемся режиме подача топлива соответствует нагрузке дизеля, давление наддува не изменяется. Поршень 2 (см. рис. 29) датчика непод­вижен, его положение соответствует данному давлению. Между тягой 5 и роликом 10 установлен зазор а. Золотник регулятора нагрузки нахо­дится в положении перекрытия.

При уменьшении давления наддува поршень датчика перемещается вверх в положение, соответствующее уменьшенному давлению наддува. Рычаг 4 поворачивается и поднимает тягу 5, которая через рычаг 1 поднимает золотник регулятора нагрузки вверх от положения перекрытия на умень­шение возбуждения. Нагрузка на дизель уменьшается, и его частота вращения увеличивается. Вступает в работу регулятор скорости и уменьшает подачу топлива. Шток силового серводвигателя занимает новое положение, несколько ниже прежнего, рычаг 1 опускается с сохранением зазора, при этом золотник регулятора нагрузки возвращается в положение перекрытия. Устанавливается более низкий уровень возбуждения генератора и умень­шается подача топлива соответственно уменьшению давления надувочного воздуха в ресивере дизеля.

С повышением давления надувочного воздуха поршень 2 датчика перемещается вниз в положение, соответствующее увеличению давления наддува. Рычаг 4 и тяга 5 опускаются, между торцом поршня 2 датчика и регулировочным винтом 3 появляется зазор. Положение золотника ре­гулятора нагрузки в этом случае определяется только положением штока силового серводвигателя и поршня серводвигателя управления, как в ре­гуляторе 10Д100. 36С6 (без корректора). При неизменной нагрузке дав­ление надувочного воздуха не меняется; шток поршня 2 датчика занимает определенное положение, система рычагов неподвижна, между тягой 5 и роликом 10 сохраняется зазор а.

Работа корректора ограничения подачи топлива при изменении ско­ростного режима. При увеличении скоростного режима (переводе рукоятки контроллера) поршень серводвигателя управления (см. рис. 30) опускается вниз, увеличивая затяжку всережимной пружины. Грузы измерителя схо­дятся и золотник опускается, открывая окно на подвод масла к силовому серводвигателю. Золотник 11 и связанная с ним струна 9 могут опуститься вниз только на зазор а между рычагом 1 и винтом 7. Поршень силового серводвигателя перемещается вверх на увеличение подачи топлива и поднимает одновременно рычаг 1. Увеличение подачи топлива происходит до тех пор, пока рычаг 1, упираясь в винт 7, закрепленный на траверсе 8, не поднимет струну 9 и связанный с ней золотник 11 в положение перекрытия.

Увеличение подачи топлива приводит к увеличению давления наддувочно­го воздуха. Поршень датчика опускается вниз, рычаг 5 поворачивается по часовой стрелке (так отрегулирован кулачок 3), тяга 6 и рычаг 1 опус­каются до появления зазора а. Процесс продолжается до установления

Рис 31 Регулятор частоты вращения (общий вид)

1. 51 — колпаки, 2 — верхний корпус, 3 — маслоуказатель, 4, 5, 6, 63 — пробки, 7 — корпус новки, 11 — поршень серводвигателя, 12 — корпус серводвигателя, 13 — корпус стоп- 16, 42, 78— золотники, 17 — верхний шток, 19 — стакаи, 20, 29, 56. 62, 73 — поршни, 22 — серводвигателя управления, 30, 39 — рычаги, 31 — шпилька, 32 — гайка, 33 — болт откидной,

38—штепсельный разъем, 40 — опора золотника, 41 — золотниковая втулка, 45 — шестерня,

50 — приводной вал, 52 — поводок, 53, 57 — крышки, 54—шток, 55, 77 — корпуса, 58— тре уплотнительные, 65, 67 — игольчатые клапаны 69 — прокладка, 70 — плита, 71 —

заданного скоростного режима. После установления режима между рыча­гом 1 и винтом 7 вновь устанавливается зазор а. Работа корректора ограничения подачи топлива при увеличении дав­ления надувочного воздуха. В данном случае поршень 2 смещается

регулятора, 8, 49—нижнне корпуса, 9 — серводвигатель регулятора, 10 — золотник оста- устройства, 14г 18, 21, 27, 43, 44, 61, 74, 75, 76 — пружины, 15 — золотниковая втулка, тарелка, 23 — корпус выключателя, 24 — эксцентрик, 25 — вннт, 26 — траверса, 28 — корпус 34 — тяга, 35 — электромагнит, 36 — пружина измерителя, 37 — плита электромагнитов,

46 — корпус регулятора, 47 — золотниковая часть регулятора, 48 — ведущая шестерня насоса, угольная пластина, 59—пластинчатая пружина, 60—проставка, 64, 66, 68 — кольца

стопорное кольцо, 72 — заглушка

вниз, рычаг 5 поворачивается по часовой стрелке, тяга 6 и рычаг 1 опус­каются, зазор а увеличивается. При уменьшении давления надувочного воздуха зазор а уменьшается. При пуске серводвигатель управления установлен в положение

минимальной затяжки всережимной пружи­ны, соответствующей минимальной частоте вращения холостого хода, поршень силового серводвигателя находится в крайнем нижнем поло­жении, а поршень 2 датчика — в крайнем верхнем положении. Между рычагом 1 и винтом 7 об­разован зазор б (больший а).

В момент пуска поршень сило­вого серводвигателя поднимается вверх на увеличение подачи топлива до тех пор, пока рычаг 1, дойдя до винта 7, не вернет золотник 11 в положение перекрытия. Дизель пус­кается, и поршень силового серво­двигателя устанавливается в по­ложение подачи топлива холосто­го хода. Между рычагом 1 и винтом 7 устанавливается зазор а. Таким образом, при пуске происходит ограничение подачи топлива и сни­жение дымности.

Конструкция регулятора часто­ты вращения. Нижний корпус 49 с приводом (рис. 31) образует осно­вание регулятора и своим фланцем устанавливается на корпус привода регулятора. В расточке корпуса по­мещены приводной вал 50, подшип­ник и сальник. В верхнем фланце имеется косой канал, через который подводится масло для смазывания шарикового подшипника вала при­вода.

Корпус регулятора 7 крепится к фланцу нижнего корпуса 49. В корпусе помещена золотниковая часть регулятора, приводимая во вращение при­водным валом 50. В нижней части корпуса имеется расточка, в которой на оси помещена ведомая шестерня, составляющая вместе с ведущей шестерней масляный насос регулятора. В корпусе регулятора размещены два соединенных вместе аккумулятора масла. Аккумуляторы состоят из двух цилиндров, в каждом из которых находится поршень 73, нагруженный пружинами. Поршни расположены в нижней части корпуса.

На боковой стороне корпуса имеется расточка, в которой помещены буферный поршень 62 с пружинами 61, проставка 60 и пробка 63 с уплотни­тельным кольцом 64. В корпус регулятора ввернуты: маслоуказатель 3, пробка 4 для выпуска воздуха из масляных полостей обратной связи, пробка 5 для замера давления масла в аккумуляторе, пробка 6 для выпуска масла из регулятора, обратный клапан и штуцер для подсоединения пус­кового серводвигателя.

Золотниковая часть регулятора (рис. 32) состоит из буксы 1, золотника 18, траверсы 3 с грузами 4, тарелки 10, пружины всережимной 5. Золот­никовая часть вращается в центральном отверстии корпуса регулятора. Букса 1 по всей длине имеет ряд проточек с отверстиями в них, служащих для сообщения каналов корпуса регулятора с полостями золотника 18. В нижнюю часть буксы 1 запрессована золотниковая втулка 17. В средней

части золотниковой втулки имеются регулировочные отверстия, которые перекрываются пояском золотника при работе на установившемся режиме. В нижней части золотниковой втулки выполнены шлицы, соединяющиеся со шлицами ведущей шестерни масляного насоса. В верхней части буксы 1 установлена направляющая втулка 16, закрепленная стопорным кольцом.

На верхней плоскости траверсы закреплен фланец, служащий для огра­ничения поворота грузов. Внутри буксы установлен золотник 18, имеющий компенсационный поясок и регулировочный поясок, высота которого равна диаметру регулировочных отверстий в золотниковой втулке 17. На верхней части золотника выполнены шлицы, на которых установлена тарелка 10 с подшипником 11, закрепленная гайкой 8. Под тарелкой 10 установлена шайба-, на которую опирается пружина, обеспечивающая контактирование тарелки с гайкой 8. На тарелке 10 закреплена пружина всережимная 5, опирающаяся вверху на опору 7.

Шестерня (корпус демпфера) 2 напрессована на буксу 1 и несет на себе траверсу 3, рычаги с грузами и их ограничители. Грузы качаются на осях на игольчатых подшипниках. На осях установлены прокладки, обеспечи­вающие осевой люфт грузов. Положение золотника 18 относительно золот­никовой втулки 17 регулируется гайкой 8 так, чтобы при верхнем крайнем положении золотника (грузы разведены) и нижнем крайнем положении золотника (грузы сведены) поясок золотника открывал отверстия в золот­никовой втулке на одинаковую величину.

Серводвигатель регулятора (см. рис. 31) прикреплен к боковой поверх­ности корпуса 46. Шток уплотнен в крышке сальником и имеет серьгу для соединения с рычажной системой привода реек топливных насосов. На верхнем штоке имеется винт 25 для регулировки уровня мощности, поддерживаемого регулятором. В корпусе серводвигателя установлена игла 65 для регулирования устойчивости системы. Игла уплотнена в корпусе резиновым кольцом 66. Верхний корпус прикреплен к корпусу регулятора четырьмя болтами. В верхнем корпусе 2 расположены узлы регулирования мощности и узлы электрогидравлической системы управления частотой вращения. На задней стенке верхнего корпуса 2 установлена плита 70.

Система каналов, выполненная в плите 70 и в корпусе 2, соответствует приведенной на принципиальной схеме. В отверстии верхнего корпуса со стороны серводвигателя размещено золотниковое устройство регулятора мощности, состоящее из золотника 16, золотниковой втулки 15 и пружины

14. фиксирующих золотниковую втулку в среднем положении. В приливы корпуса ввернуты две иглы 67, которыми регулируется быстродействие регулятора мощности. Иглы уплотнены в корпусе резиновыми кольцами 68.

В верхнем корпусе имеется отключающее устройство для установки индуктивного датчика в положение наименьшего возбуждения при боксовании тепловоза, а также при его трогании. Поршень 20 свободно переме­щается в корпусе 23, полость под поршнем 20 сообщается с золотником 78. При включении электромагнита МР5 его шток перемещает золотник 78 вниз, открывая доступ масла из аккумулятора к поршню 20, который перемещает золотник 16 вверх, при этом якорь индуктивного датчика устанавливается в положение наименьшего возбуждения (якорь вдвинут в катушку). На золотнике 16 установлен эксцентрик 24, которым регули­руется положение золотника по высоте. Точка подвески золотника 16 к рычажной системе может изменяться с помощью регулировочного винта.

К верхнему корпусу 2 крепится серводвигатель с индуктивным датчиком. В корпусе 55 серводвигателя помещен поршень 56 со штоком 54. Шток уплотнен сальниками, расположенными в крышке 53. Индуктивный датчик закреплен на корпусе 55 серводвигателя. На крышке 53 установлен колпак 51.

Плита с электромагнитами прикреплена к верхней плоскости верхнего корпуса 2. Электромагниты ввинчены в плиту. Ход якоря электромагнита регулируется пробкой, установленной в верхней части электромагнита. Якоря трех электромагнитов МР1, МР2 и MP3 действуют на вершины треу­гольной пластины, а якорь четвертого электромагнита MP4 — на золотнико­вую втулку 41. На плите установлен кронштейн, на котором крепится штепсельный разъем для подвода питания к электромагнитам.

Треугольная пластина 58 фиксируется двумя пластинчатыми пружинами, концы которых зажаты винтами крепления корпуса серводвигателя управ­ления 28, треугольная пластина 58 прижимается пружиной вверх и удержи­вает якоря трех электромагнитов МР1, МР2 и MP3 (при обесточенном состоянии) в верхнем положении

Золотниковая часть управления (см. рис. 31) размещена в приливе верхнего корпуса и состоит из золотника 42 и золотниковой втулки 41 с шес­терней 45, приводимой во вращение от шестерни 2 (см. рис. 32). С помощью пружины 43 золотниковая втулка 41 (см. рис. 31) прижимается вверх и удерживает якорь электромагнита MP4 (при его обесточенном состоянии) в верхнем положении. Пружина 44 золотника 42 обеспечивает контакт рычага 39 с треугольной пластиной 58.

Серводвигатель управления прикреплен к верхней плоскости верхнего корпуса. В корпус серводвигателя ввернут винт, служащий для установки минимальной частоты вращения. Рычажная система 30, 34, 39 связывает золотник 42 с поршнем и представляет собой жесткую обратную связь. Для ручного управления частотой вращения вала дизеля в случае неисправ­ности электрогидравлической системы управления предусмотрен специаль­ный винт, установленный в колпаке 1 регулятора. При ручном управлении колпак 1 снимают. Для перехода на ручное управление необходимо снять с регулятора фишку штепсельного разъема, вывернуть винт из колпака

1. и пробку, расположенную над шпилькой 31, навернуть винт на шпильку 31. При навертывании винта на шпильку 31 шток с поршнем 29 переме­щается вниз, увеличивая затяжку пружины 27.

Золотник остановки предназначен как для автоматической остановки дизель-генератора в случае падения давления масла в системе смазки ниже допускаемого значения, так и для дистанционной остановки. Золотник корпусом крепится к серводвигателю регулятора.

Конструктивные отличия регуляторов, выпускаемых со встроенными корректорами. Конструкция регулятора 1 ОД 100. 36сб-1 с корректорами отличается от регулятора 10Д100. 36С6 измененными узлами: верхним кор­пусом; колпаком; серводвигателем регулятора нагрузки с торцовым индук­тивным датчиком; плитой каналов с фильтром, датчиком давления с сис­темой рычагов; треугольной пластиной, имеющей биметаллический компен­сатор.

Верхний корпус 1 (рис. 33) отличается от верхнего корпуса регулятора 10Д100. 36С6 конфигурацией в плане, расположением и конфигурацией отверстий для подвода масла к серводвигателю регулятора нагрузки 9, креплением колпака, расточкой под пружину колпака 5-го электромагнита (МР5), наличием угольника 11 п штуцера 12 для подвода надувочного воздуха от ресивера к датчику.

Колпак отличается конфигурацией в плане и наличием отверстий для четырех болтов крепления колпака к верхнему корпусу.

Серводвигатель регулятора нагрузки отличается конструкцией. Корпус серводвигателя крепится к верхнему корпусу регулятора четырьмя шпиль­ками. На корпус установлена крышка 20, внутри которой имеется уплот­няющая манжета 19, манжетодержатель 18 и запорное кольцо 17. Шток 16 поршня 15 является одновременно сердечником торцового

индуктивного датчика 10 (электрические характеристики сохранены). Индуктивный датчик прикреплен к крышке 20 четырьмя болтами. Плита 14 имеет прилив для размещения фильтра 13 и масляные каналы.

Фильтр предохраняет от засорения дроссель датчика давления. Состоит фильтр из сетки 23, свернутой вокруг каркаса (пружины) 24 и припаянной

к корпусу фильтра 21. Для слива от­стоя масла в плиту 14 ввернута проб­ка 25.

Датчик давления с системой ры­чагов. Датчик давления (рис. 34) установлен на верхнем корпусе ре­гулятора. В корпусе датчика разме­щены детали серводвигателя вык­лючения золотника регулятора на­грузки с добавлением деталей дат­чика. Собственно датчик состоит из сильфона 24, который измеряет дав­ление надувочного воздуха. Внут­ри сильфона расположена пружи­на 1. На дно сильфона опирается клапан 23 с конической пружиной 22. В корпусе датчика установлена гильза 20 и дифференциальный поршень 21 с опорой и регулируемым кулачком 14. Масло от насоса ре­гулятора поступает к дифферен­циальному поршню через обратный клапан 11 и дроссель 7 (набор шайб с калиброванными отверстия­ми). На корпус крепится кронштейн, на котором подвешены рычаги 16 и

17. на подшипниках. Поршень 21 через рычаги 16 и 17, тягу 5 (см. рис. 33) и рычаг 8 связан с рычажной системой 4 и струной 6.

Привод регулятора и тахометра. Привод (рис. 35) представляет собой редуктор, состоящий из конической и двух винтовых зубчатых передач, помещенных в специальном корпусе 9, который установлен на плите насосов. Вал 33 привода шлицевой муфты связан с винтовой шестерней узла привода масляного насоса и лежит в двух шариковых подшипниках 6 и 29. Для восприятия осевых усилий на­ружное кольцо подшипника 29 зажато фланцем 31 в стакане 30. За одно целое с валом 33 выполнена и коническая шестерня, входящая в зацеп­ление с шестерней 17, закрепленной шпонкой 20 на валу 8. В средней час­ти вала 33 на шпонке 5 посажена винтовая шестерня 28, находящаяся в зацеплении с шестерней вала 16 и шестерней 40, зафиксиро­ванной штифтом на валу 18. Внутренние кольца шариковых подшипников

5. и 29 с шестерней 28 зафиксированы на валу 33 гайкой 32, удерживаемой от отвертывания шплинтом 2. Боковой зазор между зубьями конических шестерен регулируется изменением толщины пакета прокладок 3, установ­ленных между корпусом привода и стаканом 30. Пустотелый вал 8 вращается в двух шариковых подшипниках 7 и 26. Внутреннее кольцо шарикового подшипника 26 зажато гайкой 23 со стопорной шайбой 25. Наружное кольцо подшипника установлено в стакане 27 и зажато крышкой 24 под­шипника. Этот подшипник является радиально-упорным. На внутренней поверхности вала 8 нарезаны шлицы.

Вал 16 вращается в двух шариковых подшипниках 15 и 41, которые перемещаются в осевом направлении. В отверстиях вала 16 с обеих сторон установлены тарелки, крепящие внутренние кольца подшипников 15 и 41. Сами тарелки на валу 16 закреплены штифтами. Вал 11 привода тахометра вращается в двух шариковых подшипниках 12 и 13, нижняя часть его имеет

Рис. 35. Привод регулятора и тахометра:

I, 14—пружины; 2—шплинт, 3—набор прокладок, 4—шпилька, 5, 20—шпонки, 6, 7, 12, 13, 15, 26, 29, 37, 39, 41—шариковые подшипники, 8—вал приводной, 9—корпус, 10—штуцер, 11—вал привода та­хометра, 16, 33—валы, 17—коническая шестерня, 18—вал ручного замера, 19—поршень, 21—крышка, 22—угольник, 23—стопорная гайка, 24—крышка подшипника, 25—стопорная шайба, 27, 30, 36— стаканы, 28, 40—шестерни, 31—фланец, 32—гайка; 34—вал соединительный, 35—сальник, 38—втулка

тарельчатую форму. Своей верхней частью вал 11 соединен с гибким валиком механического тахометра двигателя.

Чтобы включить тахометр, необходимо нажать кнопку, обеспечив доступ воздуха к приводу. При нажатой кнопке масло под давлением воздуха через угольник 22, завернутый в крышку 21, заполняет пространство под поршнем 19. Перемещаясь вверх, под давлением масла поршень 19 через шариковый подшипник 41 перемещает вместе с шариковым подшипником 15 вращающийся вал 16, сжимая пружину 14 до тех пор, пока не будет выбран зазор между тарелками валов 11 и 16. За счет трения между та­релками вращение от вала 16 будет передаваться через вал 11 гибкому валику тахометра. При отпускании кнопки прекращается доступ воздуха, в результате чего падает давление масла. Пружина 14 раздвигает тарелки валов 11 и 16, механический тахометр выключается.

Вал 18 служит для ручного замера частоты вращения коленчатого вала дизеля. Он вращается в двух шариковых подшипниках 37 и 39. Их наружные кольца расположены в стакане 36, а между внутренними установлена втулка 38. Хвостовик вала 18, уплотненный в стакане 36 сальником 35, имеет отверстие с конусом, к поверхности которого во время замера частоты вращения вала дизеля прижимается наконечник ручного тахометра. Боковой зазор в зацеплениях винтовых шестерен обеспечивается методом подбора в процессе сборки. Все детали привода смазываются разбрызгиванием масла, заливаемого через штуцер 10 перед установкой при­вода на дизель и в процессе эксплуатации в количестве 0,5 кг.