CN105549637A - 一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器，主要包括飞球动力转换装置、低速装置、变高速装置和电磁全速装置。其特点是机械实现高、低速两速调节，电磁实现全速调节。本发明通过动力转换装置实现动力由旋转运动转换为直线运动；通过低速弹簧和调速板实现调速器的低速调节；通过高速弹簧和滑块实现调速器的高速调节；通过高速调节螺杆实现调速板在高速时的最大限位调节；通过电磁阀实现调速器的电磁全速控制。

Description

一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器

技术领域

本发明涉及一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器，尤其涉及一种通过动力转换装置实现动力由旋转运动转换为直线运动，通过低速弹簧和调速板实现调速器的低速调节，通过高速弹簧和滑块实现调速器的高速调节，通过高速调节螺杆实现调速板在高速时的最大限位调节，通过电磁阀实现调速器的电磁全速控制，属于飞球调速器的技术研发领域。

背景技术

飞球调速器通过机械装置将飞球旋转运动时产生的离心力转化为推力，进而带动滑动套运动，控制用油量，从而达到调节速度的目的。但是由于目前飞球调速器结构的单一性，造成以下问题：一是两速调速器的高、低调速固定，使得不同类型的柱塞式喷油泵需配置不同的调速器，尤其在高速调整时，因两速调速器的内调速弹簧对定值，使得高速时其供油量为定值，这对不同工况下的高速供油量调节带来一定的困难；二是目前的两速和全速调速器都是区分明显且相对独立的结构，但两速和全速都有各自的优点，如何把它们的优点结合，仍是一个难题。

因此，针对现有飞球调速器在使用中普遍存在的两速式固定不可调、两速和全速结构独立无法自由转换等问题，应从飞球调速器的整体结构上进行综合考虑，设计出两速式可调、两速和全速可自由转换的一种飞球调速器。

发明内容

本发明针对现有飞球调速器在使用中普遍存在的两速式固定不可调、两速和全速结构独立无法自由转换等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器。

本发明的一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器采用以下技术方案：

一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器，主要包括飞球动力转换装置、低速装置、变高速装置和电磁全速装置，所述飞球动力转换装置主要由飞球、弹片、驱动斜盘和推力斜盘组成，飞球为圆球形，弹片为弧形薄板，弹片两端分别连接飞球和驱动斜盘，驱动斜盘通过锁紧螺母B安装在喷油泵凸轮轴上，推力斜盘上、下两端分别安装有低速弹簧且其上端连接有拉板；所述低速装置主要由低速弹簧和调速板组成，低速弹簧两端分别连接推力斜盘和调速板，低速弹簧为2根且周向均布，调速板为圆盘形结构且通过锁紧螺母A固定于直杆上；所述变高速装置主要由高速弹簧、滑块和高速调节螺杆组成，高速弹簧为2根，高速弹簧两端分别连接滑块和回位弹簧座，滑块固定安装在直杆上，回位弹簧座通过螺纹连接安装在电磁线圈上，高速调节螺杆设有外螺纹并通过螺纹连接安装在电磁阀的螺纹通孔上，高速调节螺杆为2根，高速调节螺杆在电磁阀通孔内轴向自由移动，2根高速调节螺杆保持同步移动；所述电磁全速装置主要由电磁线圈、滑块和高速弹簧组成，电磁线圈通电产生电磁力吸引滑块移动。

所述高速弹簧弹性系数为低速弹簧弹性系数的4倍。

本发明采用飞球、弹片、驱动斜盘和推力斜盘组成的动力转换装置，通过这种设计实现动力由旋转运动到直线运动的转换，即当喷油泵凸轮轴旋转时，将带动驱动斜盘同速旋转，因飞球单侧通过弹片与驱动斜盘连接，在驱动斜盘旋转时，飞球由弹片带动也产生旋转运动，并在离心力的作用下产生向外的径向运动，挤压推力斜盘使其呈水平运动，并带动拉板及油量调节拉杆移动。

本发明在调速器中采用弹性系数小的低速弹簧和调速板，通过这种设计实现调速器的低速调节，即当喷油泵凸轮轴低速旋转时，因转速较低，只产生较小的离心力，使得飞球向外的径向位移较小，当挤压推力斜盘的力大于低速弹簧的弹力时，将推动推力斜盘水平运动，实现低速时柱塞的油量调节，直到挤压力同弹簧力平衡，推力斜盘将停止运动；而当喷油泵凸轮轴的转速继续增加时，因高速弹簧弹性系数为低速弹簧弹性系数的4倍，飞球产生的离心推力无法克服高速弹簧的弹力，推力斜盘将不再运动，此时调速器将不起作用。

本发明在调速器中采用弹性系数大的高速弹簧和滑块，通过这种设计实现调速器的高速调节，即当喷油泵凸轮轴达到高速旋转时，飞球对推力斜盘产生的离心推力大于低、高速弹簧的弹簧力，将推动推力斜盘及拉板、油量调节拉杆运动，实现高速时柱塞的油量调节。

本发明在电磁阀上设有高速调节螺杆，通过这种设计实现调速板在高速时的最大限位调节，即通过高速调节螺杆在电磁阀上的轴向移动量来控制推力斜盘带动调速板的最大移动量，当高速调节螺杆向电磁阀内旋进时，因高速调节螺杆在电磁阀外的有效长度减小，则调速板在水平移动的距离增加，即拉板及油量调节拉杆的水平移动量增加，带动柱塞在高速时实现较大的油量调节；而当高速调节螺杆向电磁阀外旋进时，因高速调节螺杆在电磁阀外的有效长度增加，则调速板在水平移动的距离减小，进而带动柱塞在高速时实现较小的油量调节。

本发明在调速器中采用电磁阀，通过这种设计实现调速器的电磁全速控制，即如要实现调速器的全速控制，只需对电磁线圈通电，使其产生磁力并吸引滑块，当磁力大于高速弹簧的弹力时，滑块将压缩高速弹簧移动，进而带动直杆、调速板和拉板移动；通过改变通电量可调整电磁力，进而调整拉板的移动量；当需要拉板及油量调节拉杆位移减小时，只需减小通电量；如需拉板及油量调节拉杆回到初始位置，只需对电磁线圈断电，则在高速弹簧的作用下，推动滑块使其带动直杆、调速板和拉板复位。

本发明的有益效果是：通过动力转换装置实现动力由旋转运动转换为直线运动；通过低速弹簧和调速板实现调速器的低速调节；通过高速弹簧和滑块实现调速器的高速调节；通过高速调节螺杆实现调速板在高速时的最大限位调节；通过电磁阀实现调速器的电磁全速控制。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中飞球动力转换装置及低速装置的结构示意图。

图3是本发明中变高速装置及电磁全速装置的结构示意图。

图4是本发明中高速限制螺钉连接处的局部放大示意图。

其中：1、高速弹簧，2、滑块，3、高速调节螺杆，4、直杆，5、锁紧螺母A，6、低速弹簧，7、推力斜盘，8、飞球，9、弹片，10、驱动斜盘，11、锁紧螺母B，12、喷油泵凸轮轴，13、滑槽块，14、调节臂，15、柱塞，16、油量调节拉杆，17、拉板，18、调速板，19、回位弹簧座，20、电磁阀，21、电磁线圈。

具体实施方式

实施例：

如图1、图2所示，本发明的一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器，主要包括飞球动力转换装置、低速装置、变高速装置和电磁全速装置。

飞球动力转换装置主要由飞球8、弹片9、驱动斜盘10和推力斜盘7组成，飞球8为圆球形，弹片9为弧形薄板，弹片9两端分别连接飞球8和驱动斜盘10，驱动斜盘10通过锁紧螺母B11安装在喷油泵凸轮轴12上，推力斜盘7上、下两端分别安装有低速弹簧6且其上端连接有拉板17。本发明采用飞球8、弹片9、驱动斜盘10和推力斜盘7组成的动力转换装置，工作时，通过这种设计实现动力由旋转运动到直线运动的转换，即当喷油泵凸轮轴12旋转时，将带动驱动斜盘10同速旋转，因飞球8单侧通过弹片9与驱动斜盘10连接，在驱动斜盘10旋转时，飞球8由弹片9带动也产生旋转运动，并在离心力的作用下产生向外的径向运动，挤压推力斜盘7使其呈水平运动，并带动拉板17及油量调节拉杆16移动。

低速装置主要由低速弹簧6和调速板18组成，低速弹簧6两端分别连接推力斜盘7和调速板18，低速弹簧6为2根且周向均布，调速板18为圆盘形结构且通过锁紧螺母A5固定于直杆4上。本发明在调速器18中采用弹性系数小的低速弹簧6和调速板18，工作时，通过这种设计实现调速器的低速调节，即当喷油泵凸轮轴12低速旋转时，因转速较低，只产生较小的离心力，使得飞球8向外的径向位移较小，当挤压推力斜盘7的力大于低速弹簧6的弹力时，将推动推力斜盘7水平运动，实现低速时柱塞15的油量调节，直到挤压力同弹簧力平衡，推力斜盘7将停止运动；而当喷油泵凸轮轴12的转速继续增加时，因高速弹簧1弹性系数为低速弹簧6弹性系数的4倍，飞球8产生的离心推力无法克服高速弹簧1的弹力，推力斜盘7将不再运动，此时调速器将不起作用。

结合图3、图4所示，变高速装置主要由高速弹簧1、滑块2和高速调节螺杆3组成，高速弹簧1为2根，高速弹簧1弹性系数为低速弹簧6弹性系数的4倍，高速弹簧1两端分别连接滑块2和回位弹簧座19，滑块2固定安装在直杆4上，回位弹簧座19通过螺纹连接安装在电磁线圈21上，高速调节螺杆3设有外螺纹并通过螺纹连接安装在电磁阀20的螺纹通孔上，高速调节螺杆3为2根，高速调节螺杆3在电磁阀20通孔内轴向自由移动，2根高速调节螺杆3保持同步移动。

本发明在调速器中采用弹性系数大的高速弹簧1和滑块2，工作时，通过这种设计实现调速器的高速调节，即当喷油泵凸轮轴12达到高速旋转时，飞球8对推力斜盘7产生的离心推力大于低速弹簧6、高速弹簧1的弹簧力，将推动推力斜盘7及拉板17、油量调节拉杆16运动，实现高速时柱塞15的油量调节。

本发明在电磁阀20上设有高速调节螺杆3，工作时，通过这种设计实现调速板18在高速时的最大限位调节，即通过高速调节螺杆3在电磁阀20上的轴向移动量来控制推力斜盘7带动调速板18的最大移动量，当高速调节螺杆3向电磁阀20内旋进时，因高速调节螺杆3在电磁阀20外的有效长度减小，则调速板18在水平移动的距离增加，即拉板17及油量调节拉杆16的水平移动量增加，带动柱塞15在高速时实现较大的油量调节；而当高速调节螺杆3向电磁阀20外旋进时，因高速调节螺杆3在电磁阀20外的有效长度增加，则调速板18在水平移动的距离减小，进而带动柱塞15在高速时实现较小的油量调节。

电磁全速装置主要由电磁线圈21、滑块2和高速弹簧1组成，电磁线圈21通电产生电磁力吸引滑块2移动。本发明在调速器中采用电磁阀20，工作时，通过这种设计实现调速器的电磁全速控制，即如要实现调速器的全速控制，只需对电磁线圈21通电，使其产生磁力并吸引滑块2，当磁力大于高速弹簧1的弹力时，滑块2将压缩高速弹簧1移动，进而带动直杆4、调速板18和拉板17移动；通过改变通电量可调整电磁力，进而调整拉板17的移动量；当需要拉板17及油量调节拉杆16位移减小时，只需减小通电量；如需拉板17及油量调节拉杆16回到初始位置，只需对电磁线圈21断电，则在高速弹簧1的作用下，推动滑块2使其带动直杆4、调速板18和拉板17复位。

Claims (2)

1.一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器，主要包括飞球动力转换装置、低速装置、变高速装置和电磁全速装置，其特征在于：所述飞球动力转换装置主要由飞球、弹片、驱动斜盘和推力斜盘组成，飞球为圆球形，弹片为弧形薄板，弹片两端分别连接飞球和驱动斜盘，驱动斜盘通过锁紧螺母B安装在喷油泵凸轮轴上，推力斜盘上、下两端分别安装有低速弹簧且其上端连接有拉板；所述低速装置主要由低速弹簧和调速板组成，低速弹簧两端分别连接推力斜盘和调速板，低速弹簧为2根且周向均布，调速板为圆盘形结构且通过锁紧螺母A固定于直杆上；所述变高速装置主要由高速弹簧、滑块和高速调节螺杆组成，高速弹簧为2根，高速弹簧两端分别连接滑块和回位弹簧座，滑块固定安装在直杆上，回位弹簧座通过螺纹连接安装在电磁线圈上，高速调节螺杆设有外螺纹并通过螺纹连接安装在电磁阀的螺纹通孔上，高速调节螺杆为2根，高速调节螺杆在电磁阀通孔内轴向自由移动，2根高速调节螺杆保持同步移动；所述电磁全速装置主要由电磁线圈、滑块和高速弹簧组成，电磁线圈通电产生电磁力吸引滑块移动。

2.如权利要求1所述的一种机械变高速两速及电磁全速双功能飞球调速器，其特征在于：所述高速弹簧弹性系数为低速弹簧弹性系数的4倍。