專利名稱：一種柴油機(jī)液壓調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于功率為1500KW以內(nèi)的系列柴 油機(jī)的液壓調(diào)速器。
技術(shù)背景現(xiàn)有用在功率為1500KW以內(nèi)的柴油機(jī)上的機(jī)械液壓調(diào)速器具有以下基本結(jié)構(gòu)，包 括有傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、速敏系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等，但其動(dòng)力 系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不合理，導(dǎo)致其該部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，響應(yīng)速度受到一定影響，另 外一部分沒有或沒有合理的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)，無(wú)法有效保證柴油機(jī)在標(biāo)定工況范圍內(nèi)恒速運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種柴油機(jī)的液壓調(diào)速器，具 有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、穩(wěn)定速率調(diào)節(jié)和壓力補(bǔ)償調(diào)節(jié)等功能，響應(yīng)快，運(yùn)行穩(wěn)定，性能穩(wěn)定可靠。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種液壓調(diào)速器，包括有傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、速敏系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)、 操縱系統(tǒng)和穩(wěn)態(tài)調(diào)速機(jī)構(gòu)。其中傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)包括底座和滑閥部件，滑閥部件通過閥套上的花鍵直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的 驅(qū)動(dòng)件相配合，底座位于整個(gè)調(diào)速器的底部。液壓系統(tǒng)包括有油泵齒輪、溢流閥、止回閥 和油道，通過油道與滑閥部件連通。速敏系統(tǒng)包括有飛塊、調(diào)速?gòu)椈桑w塊與滑閥部件的 閥芯上端連接。本實(shí)用新型對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)和補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),動(dòng)力系統(tǒng)包括有滑閥部件、動(dòng)力活塞、 輸出搖臂、輸出軸，補(bǔ)償系統(tǒng)包括有動(dòng)力活塞腔、補(bǔ)償活塞、補(bǔ)償彈簧、部長(zhǎng)針閥和飼芯 上的凸肩等。動(dòng)力系統(tǒng)的輸出軸連接在輸出搖臂上，輸出搖臂下部抵在動(dòng)力活塞上，動(dòng)力 活塞腔中設(shè)置有補(bǔ)償活塞和補(bǔ)償彈簧，補(bǔ)償彈簧位于活塞腔上下，將補(bǔ)償活塞壓于中間， 滑閥部件的閥芯上有控制凸肩和補(bǔ)償凸肩，分別與閥套上的控制油孔和補(bǔ)償油孔配合，經(jīng) 控制油孔接出的控制油道接入動(dòng)力活塞腔的下部，控制油道還接出一支油道從動(dòng)力活塞腔 中部接入，經(jīng)補(bǔ)償油孔接出的補(bǔ)償油道接入動(dòng)力活塞腔的上部，控制油道與補(bǔ)償油道都與補(bǔ)償針閩連接。
另外，還設(shè)置有穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)，包括有反饋調(diào)節(jié)支架、調(diào)速據(jù)釘、浮動(dòng)杠桿和輸出 搖臂，反饋調(diào)節(jié)支架通過銷連接輸出搖臂、輸出軸和浮動(dòng)杠桿，調(diào)速螺釘位于浮動(dòng)杠桿附 近，與電機(jī)輸出軸連接。本液壓調(diào)速器采用上述動(dòng)力系統(tǒng)和壓力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用轉(zhuǎn)速高，可達(dá) 3600r/min.響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)性能好，調(diào)速精度可達(dá)到GB 3 4 7 5的2級(jí)精度，適用于高速 柴油機(jī)。由于設(shè)置了穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)，可滿足柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行或多臺(tái)柴油機(jī)單螺 旋槳運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷分配。


圖1是本液壓調(diào)速器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本液壓調(diào)速器的外形圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1 ，本液壓調(diào)速器由傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、速敏系統(tǒng)、補(bǔ)償系 統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和穩(wěn)態(tài)調(diào)速機(jī)構(gòu)組成。其中傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)由底座28 (見圖2)和滑閱部件等零部件組成，滑閥部件由閥套2 和閥芯9構(gòu)成，通過閥套12上的花鍵直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)件相配合，并與油泵齒輪1嚙合， 底座28位于整個(gè)調(diào)速器的底部。傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳遞給速敏系統(tǒng)，同時(shí)， 為調(diào)速器內(nèi)部油泵提供動(dòng)力，保持滑閥運(yùn)動(dòng)的靈活性。液壓系統(tǒng)包括有油泵齒輪l、溢流閥5、止回閥4和油道6，液壓系統(tǒng)通過油道4與 滑閥部件連通，把來(lái)自柴油機(jī)的機(jī)油在油泵中加壓調(diào)到調(diào)速器的工作油壓，溢流閥5保證 這一油壓，并使多余的油在調(diào)速器內(nèi)重新循環(huán)，四個(gè)止回閥4使得調(diào)速器適用于正、反兩 個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)。速敏系統(tǒng)由飛塊11、調(diào)速?gòu)椈?2等零部件組成，飛塊11與滑閥部件的閥芯9上端 連接，調(diào)速?gòu)椈?2上端與浮動(dòng)杠桿14連接。速敏系統(tǒng)感受柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，濾去柴油 機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速器時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，對(duì)調(diào)速器的動(dòng)力機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。動(dòng)力系統(tǒng)主要由滑閥部件、動(dòng)力活塞20、輸出搖臂19、輸出軸15等零部件組成，輸 出軸15連接在輸出搖臂19上，輸出搖臂19下部抵在動(dòng)力活塞20上。動(dòng)力系統(tǒng)接受速敏 系統(tǒng)的控制信號(hào)，并將其放大轉(zhuǎn)換為拉動(dòng)柴油機(jī)油(汽)門的動(dòng)作，使柴油機(jī)燃料增加或 減少。補(bǔ)償系統(tǒng)包括有動(dòng)力活塞腔27、補(bǔ)償活塞22、補(bǔ)償彈簧26、補(bǔ)償針閥23和閥芯上 的凸肩。動(dòng)力活塞腔27中設(shè)置有補(bǔ)償活塞22和補(bǔ)償彈簧26，補(bǔ)償彈簧26位于動(dòng)力活塞 腔27上下，將補(bǔ)償活塞22壓于中間，滑閥部件的閥芯上有控制凸肩3和補(bǔ)償凸肩8，分 別與閥套上的控制油孔A和補(bǔ)償油孔B配合，控制油道24接入動(dòng)力活塞腔27下部，并接 出一路油道25從動(dòng)力活塞腔27中部接入，補(bǔ)償油道21從動(dòng)力活塞腔27上部接入，控制 油道24與補(bǔ)償油道21都與補(bǔ)償針閥23連接。穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)由反饋調(diào)節(jié)支架16、調(diào)速螺釘13、浮動(dòng)杠桿10和輸出搖臂19等零 部件組成，反饋調(diào)節(jié)支架16通過銷連接輸出搖臂19、輸出軸15和浮動(dòng)杠桿10,調(diào)速螺釘 13位于浮動(dòng)杠桿10附近，與電機(jī)輸出軸連接。穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)自動(dòng)分配并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電 機(jī)組負(fù)荷，并通過剛性反饋機(jī)構(gòu)提高柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性.操縱系統(tǒng)由調(diào)速電機(jī)30、摩擦離合器31 (參見圖2)、調(diào)速杠桿14和浮動(dòng)杠桿10等 零部件構(gòu)成，根據(jù)操縱者的要求，設(shè)定柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。從圖2可以看出，調(diào)速其的底部是底座28，中間的殼體29中裝的就是上述的傳動(dòng)連 接機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、速敏系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和穩(wěn)態(tài)調(diào)速機(jī)構(gòu)等，上部 安裝的是調(diào)速電機(jī)30，其輸出軸通過摩擦離合器31與穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)的調(diào)速螺釘13連接 (見圖l)， 32為高速限位螺釘，設(shè)置在浮動(dòng)杠桿10旁邊(見圖l)。以下是調(diào)速器的幾種工作狀態(tài)1、 正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)在一恒定轉(zhuǎn)速和負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，調(diào)速器轉(zhuǎn)子部件的飛塊11離心力形成的力矩和調(diào) 速?gòu)椈?2力形成的力矩相平衡，飛塊11處于垂直狀態(tài)，滑閥部件上的控制凸肩3正好關(guān) 閉閥套2上的控制油孔A。壓力油不能流入動(dòng)力活塞腔27，控制油不能流出動(dòng)力活塞腔。 動(dòng)力活塞20上的力和復(fù)位彈簧18的力保持平衡，故動(dòng)力活塞20和輸出軸15保持不動(dòng)， 供給柴油機(jī)的油(汽)量不變，柴油機(jī)維持原來(lái)狀態(tài)。2、 負(fù)荷增加當(dāng)隨著負(fù)荷增加，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，或者增加調(diào)速器的設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，都使得調(diào)速?gòu)?簧12的力形成的力矩大于飛塊11離心力形成的力矩，飛塊11向內(nèi)閉合，閥芯9向下運(yùn)行， 閥套2的控制油孔A開啟，壓力油通過控制油孔A流入動(dòng)力活塞腔27內(nèi)和補(bǔ)償活塞22 中。動(dòng)力活塞20有兩部分，小端直接承受壓力油，而大端則通過動(dòng)力活塞20中裝有補(bǔ)償 活塞22的孔接受壓力油，壓力油迫使動(dòng)力活塞20克服復(fù)位彈簧18的力，通過輸出杠桿 17帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，壓力油驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償活塞22，把油壓入動(dòng)力活塞20大端環(huán)帶。由于
補(bǔ)償活塞22上側(cè)所占容積比下側(cè)大，故補(bǔ)償活塞22下側(cè)油壓比上側(cè)油壓大.補(bǔ)償活塞22 兩側(cè)形成壓力差，補(bǔ)償活塞22繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，這個(gè)壓力差作用于閥芯上的補(bǔ)償凸肩B, 使滑閥在發(fā)動(dòng)機(jī)回復(fù)到原來(lái)轉(zhuǎn)速前就關(guān)閉閥套2的控制油孔A,補(bǔ)償針閥23的泄漏作用， 使得這個(gè)瞬間壓力差信號(hào)消失，補(bǔ)償活塞22隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常而回到平衡位置，飛 塊11離心力形成的力矩與調(diào)速?gòu)椈?2的力形成的例力矩相平衡，飛塊11處于垂直狀態(tài). 3、負(fù)荷減少當(dāng)隨著負(fù)荷減少，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，或者降低調(diào)速器的設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，二者都使得調(diào) 速?gòu)椈?2的力形成的力矩大于飛塊11離心力形成的力矩，飛塊11向外張開，閥芯9向上 運(yùn)動(dòng)，閥套的控制油孔A打開，控制油向外排泄，動(dòng)力活塞20被復(fù)位彈簧18推向減少燃 油方向的位置，同時(shí)，由于控制油向外排泄，補(bǔ)償活塞22上側(cè)油壓大于下側(cè)油壓，補(bǔ)償活 塞向下運(yùn)動(dòng)，而油壓差還同時(shí)作用于閥芯的補(bǔ)償凸肩B,使滑閥在發(fā)動(dòng)機(jī)回復(fù)到原來(lái)轉(zhuǎn)速 前就恢復(fù)到原位關(guān)閉閥套上的控制油孔A。同時(shí)由于補(bǔ)償針閥23的泄漏作用，使得這個(gè)瞬 間壓力差信號(hào)消失，補(bǔ)償活塞22隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常而回到平衡位置，飛塊ll離心 力形成的力矩與調(diào)速?gòu)椈?2的力形成的力矩相平衡，飛塊11重新處于垂直狀態(tài)。 4、 穩(wěn)態(tài)調(diào)速機(jī)構(gòu)設(shè)置當(dāng)穩(wěn)態(tài)調(diào)速機(jī)構(gòu)設(shè)置在零位時(shí)，由于反饋調(diào)節(jié)支架16上銷的中心同輸出軸15中心同 心，因此動(dòng)力活塞20的運(yùn)動(dòng)不影響調(diào)速?gòu)椈?2的力，調(diào)速器在負(fù)荷變化時(shí)，可以恒速運(yùn) 行。而當(dāng)穩(wěn)態(tài)調(diào)速機(jī)構(gòu)設(shè)定不在零位時(shí)，由于反饋調(diào)節(jié)支架16上銷的中心偏心于輸出軸 15中心，因此動(dòng)力活塞20的運(yùn)動(dòng)通過輸出搖臂19、反饋調(diào)節(jié)支架16、浮動(dòng)杠桿10改變 設(shè)定的調(diào)速?gòu)椈?2的力，即負(fù)荷增加時(shí)，減少調(diào)速?gòu)椈?2的力，發(fā)動(dòng)機(jī)在低于設(shè)定轉(zhuǎn)速 狀態(tài)下運(yùn)行；負(fù)荷減少時(shí)增加調(diào)速?gòu)椈?2的力，發(fā)動(dòng)機(jī)在高位設(shè)定轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行。
權(quán)利要求1、一種柴油機(jī)液壓調(diào)速器，包括有傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、速敏系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)；所述傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)包括底座和滑閥部件，滑閥部件通過閥套上的花鍵直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)件相配合，底座位于整個(gè)調(diào)速器的底部；液壓系統(tǒng)包括有油泵齒輪、溢流閥、止回閥和油道，液壓系統(tǒng)通過油道與滑閥部件連通；速敏系統(tǒng)包括有飛塊、調(diào)速?gòu)椈桑w塊與滑閥部件的閥芯上端連接，調(diào)速?gòu)椈缮隙伺c浮動(dòng)杠桿連接；其特征在于；動(dòng)力系統(tǒng)包括有滑閥部件、動(dòng)力活塞、輸出搖臂和輸出軸，補(bǔ)償系統(tǒng)包括有動(dòng)力活塞腔、補(bǔ)償活塞、補(bǔ)償彈簧、補(bǔ)償針閥和閥芯上的凸肩；輸出軸連接在輸出搖臂上，輸出搖臂下部抵在動(dòng)力活塞上，動(dòng)力活塞腔中設(shè)置有補(bǔ)償活塞和補(bǔ)償彈簧，補(bǔ)償彈簧位于動(dòng)力活塞腔上下，將補(bǔ)償活塞壓于中間，滑閥部件的閥芯上有控制凸肩和補(bǔ)償凸肩，分別與閥套上的控制油孔和補(bǔ)償油孔配合，經(jīng)控制油孔接出的控制油道接入動(dòng)力活塞腔的下部，控制油道接出一支油道從動(dòng)力活塞腔中部接入，經(jīng)補(bǔ)償油孔接出的補(bǔ)償油道接入動(dòng)力活塞腔的上部，控制油道與補(bǔ)償油道都與補(bǔ)償針閥連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)液壓調(diào)速器，其特征在于還設(shè)置有穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī) 構(gòu)，包括有反饋調(diào)節(jié)支架、調(diào)速螺釘、浮動(dòng)杠桿和輸出搖臂，反饋調(diào)節(jié)支架通過銷連接輸 出搖臂、輸出軸和浮動(dòng)杠桿，調(diào)速螺釘位于浮動(dòng)杠桿附近，與電機(jī)輸出軸連接。
專利摘要一種柴油機(jī)液壓調(diào)速器，包括傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、速敏系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)。其中動(dòng)力系統(tǒng)的輸出軸連接在輸出搖臂上，輸出搖臂下部抵在動(dòng)力活塞上，補(bǔ)償系統(tǒng)的動(dòng)力活塞腔中設(shè)置有補(bǔ)償活塞和補(bǔ)償彈簧，補(bǔ)償彈簧位于動(dòng)力活塞腔上下，將補(bǔ)償活塞壓于中間，滑閥部件的閥芯上有控制凸肩和補(bǔ)償凸肩，分別與閥套上的控制油孔和補(bǔ)償油孔配合。穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)的反饋調(diào)節(jié)支架通過銷連接輸出搖臂、輸出軸和浮動(dòng)杠桿，調(diào)速螺釘位于浮動(dòng)杠桿附近，與電機(jī)輸出軸連接。本液壓調(diào)速器由于采用上述動(dòng)力系統(tǒng)和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)速高，響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)性能好，穩(wěn)態(tài)調(diào)速率機(jī)構(gòu)的設(shè)置可滿足柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行或多臺(tái)柴油機(jī)單螺旋槳運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷分配。
文檔編號(hào)F02D1/08GK201025133SQ20072012414
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者尹金華, 楊恩志, 雷和練 申請(qǐng)人:重慶紅江機(jī)械廠