CN201025133Y - 一种柴油机液压调速器 - Google Patents

Abstract

一种柴油机液压调速器，包括传动连接机构、液压系统、速敏系统、动力系统、补偿系统、操纵系统和稳态调速率机构。其中动力系统的输出轴连接在输出摇臂上，输出摇臂下部抵在动力活塞上，补偿系统的动力活塞腔中设置有补偿活塞和补偿弹簧，补偿弹簧位于动力活塞腔上下，将补偿活塞压于中间，滑阀部件的阀芯上有控制凸肩和补偿凸肩，分别与阀套上的控制油孔和补偿油孔配合。稳态调速率机构的反馈调节支架通过销连接输出摇臂、输出轴和浮动杠杆，调速螺钉位于浮动杠杆附近，与电机输出轴连接。本液压调速器由于采用上述动力系统和补偿机构，结构简单，转速高，响应快，动态性能好，稳态调速率机构的设置可满足柴油机发电机组并联运行或多台柴油机单螺旋桨运行时的负荷分配。

Description

一种柴油机液压调速器

技术领域

本实用新型属于柴油机技术领域，具体涉及一种用于功率为1500KW以内的系列柴油机的液压调速器。

背景技术

现有用在功率为1500KW以内的柴油机上的机械液压调速器具有以下基本结构，包括有传动连接机构、液压系统、速敏系统、动力系统、补偿系统和操纵系统等，但其动力系统、补偿系统结构设计并不合理，导致其该部分结构复杂，响应速度受到一定影响，另外一部分没有或没有合理的稳态调速率机构，无法有效保证柴油机在标定工况范围内恒速运行。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种柴油机的液压调速器，具有转速调节、稳定速率调节和压力补偿调节等功能，响应快，运行稳定，性能稳定可靠。

本实用新型的技术方案如下：

一种液压调速器，包括有传动连接机构、液压系统、速敏系统、动力系统、补偿系统、操纵系统和稳态调速机构。

其中传动连接机构包括底座和滑阀部件，滑阀部件通过阀套上的花键直接与发动机的驱动件相配合，底座位于整个调速器的底部。液压系统包括有油泵齿轮、溢流阀、止回阀和油道，通过油道与滑阀部件连通。速敏系统包括有飞块、调速弹簧，飞块与滑阀部件的阀芯上端连接。

本实用新型对动力系统和补偿系统进行了改进，动力系统包括有滑阀部件、动力活塞、输出摇臂、输出轴，补偿系统包括有动力活塞腔、补偿活塞、补偿弹簧、部长针阀和阀芯上的凸肩等。动力系统的输出轴连接在输出摇臂上，输出摇臂下部抵在动力活塞上，动力活塞腔中设置有补偿活塞和补偿弹簧，补偿弹簧位于活塞腔上下，将补偿活塞压于中间，滑阀部件的阀芯上有控制凸肩和补偿凸肩，分别与阀套上的控制油孔和补偿油孔配合，经控制油孔接出的控制油道接入动力活塞腔的下部，控制油道还接出一支油道从动力活塞腔中部接入，经补偿油孔接出的补偿油道接入动力活塞腔的上部，控制油道与补偿油道都与补偿针阀连接。

另外，还设置有稳态调速率机构，包括有反馈调节支架、调速螺钉、浮动杠杆和输出摇臂，反馈调节支架通过销连接输出摇臂、输出轴和浮动杠杆，调速螺钉位于浮动杠杆附近，与电机输出轴连接。

本液压调速器采用上述动力系统和压力补偿机构，结构简单，使用转速高，可达3600r/min。响应快，动态性能好，调速精度可达到G B 3475的2级精度，适用于高速柴油机。由于设置了稳态调速率机构，可满足柴油机发电机组并联运行或多台柴油机单螺旋桨运行时的负荷分配。

附图说明

图1是本液压调速器的结构示意图。

图2是本液压调速器的外形图。

具体实施方式

参见图1，本液压调速器由传动连接机构、液压系统、动力系统、速敏系统、补偿系统、操纵系统和稳态调速机构组成。

其中传动连接机构由底座28(见图2)和滑阀部件等零部件组成，滑阀部件由阀套2和阀芯9构成，通过阀套12上的花键直接与发动机的驱动件相配合，并与油泵齿轮1啮合，底座28位于整个调速器的底部。传动连接机构将柴油机的转速信号传递给速敏系统，同时，为调速器内部油泵提供动力，保持滑阀运动的灵活性。

液压系统包括有油泵齿轮1、溢流阀5、止回阀4和油道6，液压系统通过油道4与滑阀部件连通，把来自柴油机的机油在油泵中加压调到调速器的工作油压，溢流阀5保证这一油压，并使多余的油在调速器内重新循环，四个止回阀4使得调速器适用于正、反两个方向运转的柴油机。

速敏系统由飞块11、调速弹簧12等零部件组成，飞块11与滑阀部件的阀芯9上端连接，调速弹簧12上端与浮动杠杆14连接。速敏系统感受柴油机的转速信号，滤去柴油机驱动调速器时产生的扭转振动，对调速器的动力机构发出控制信号，使发动机稳定转速。

动力系统主要由滑阀部件、动力活塞20、输出摇臂19、输出轴15等零部件组成，输出轴15连接在输出摇臂19上，输出摇臂19下部抵在动力活塞20上。动力系统接受速敏系统的控制信号，并将其放大转换为拉动柴油机油(汽)门的动作，使柴油机燃料增加或减少。

补偿系统包括有动力活塞腔27、补偿活塞22、补偿弹簧26、补偿针阀23和阀芯上的凸肩。动力活塞腔27中设置有补偿活塞22和补偿弹簧26，补偿弹簧26位于动力活塞腔27上下，将补偿活塞22压于中间，滑阀部件的阀芯上有控制凸肩3和补偿凸肩8，分别与阀套上的控制油孔A和补偿油孔B配合，控制油道24接入动力活塞腔27下部，并接出一路油道25从动力活塞腔27中部接入，补偿油道21从动力活塞腔27上部接入，控制油道24与补偿油道21都与补偿针阀23连接。

稳态调速率机构由反馈调节支架16、调速螺钉13、浮动杠杆10和输出摇臂19等零部件组成，反馈调节支架16通过销连接输出摇臂19、输出轴15和浮动杠杆10，调速螺钉13位于浮动杠杆10附近，与电机输出轴连接。稳态调速率机构自动分配并联运行的发电机组负荷，并通过刚性反馈机构提高柴油机运转的稳定性。

操纵系统由调速电机30、摩擦离合器31(参见图2)、调速杠杆14和浮动杠杆10等零部件构成，根据操纵者的要求，设定柴油机的转速。

从图2可以看出，调速其的底部是底座28，中间的壳体29中装的就是上述的传动连接机构、液压系统、动力系统、速敏系统、补偿系统、操纵系统和稳态调速机构等，上部安装的是调速电机30，其输出轴通过摩擦离合器31与稳态调速率机构的调速螺钉13连接(见图1)，32为高速限位螺钉，设置在浮动杠杆10旁边(见图1)。

以下是调速器的几种工作状态：

1、正常运转：

发动机在一恒定转速和负荷运行时，调速器转子部件的飞块11离心力形成的力矩和调速弹簧12力形成的力矩相平衡，飞块11处于垂直状态，滑阀部件上的控制凸肩3正好关闭阀套2上的控制油孔A。压力油不能流入动力活塞腔27，控制油不能流出动力活塞腔。动力活塞20上的力和复位弹簧18的力保持平衡，故动力活塞20和输出轴15保持不动，供给柴油机的油(汽)量不变，柴油机维持原来状态。

2、负荷增加

当随着负荷增加，柴油机转速降低时，或者增加调速器的设定转速时，都使得调速弹簧12的力形成的力矩大于飞块11离心力形成的力矩，飞块11向内闭合，阀芯9向下运行，阀套2的控制油孔A开启，压力油通过控制油孔A流入动力活塞腔27内和补偿活塞22中。动力活塞20有两部分，小端直接承受压力油，而大端则通过动力活塞20中装有补偿活塞22的孔接受压力油，压力油迫使动力活塞20克服复位弹簧18的力，通过输出杠杆17带动向上运动，同时，压力油驱动补偿活塞22，把油压入动力活塞20大端环带。由于补偿活塞22上侧所占容积比下侧大，故补偿活塞22下侧油压比上侧油压大。补偿活塞22两侧形成压力差，补偿活塞22继续运动，同时，这个压力差作用于阀芯上的补偿凸肩B，使滑阀在发动机回复到原来转速前就关闭阀套2的控制油孔A，补偿针阀23的泄漏作用，使得这个瞬间压力差信号消失，补偿活塞22随着柴油机转速恢复正常而回到平衡位置，飞块11离心力形成的力矩与调速弹簧12的力形成的例力矩相平衡，飞块11处于垂直状态。

3、负荷减少：

当随着负荷减少，柴油机转速增加时，或者降低调速器的设定转速时，二者都使得调速弹簧12的力形成的力矩大于飞块11离心力形成的力矩，飞块11向外张开，阀芯9向上运动，阀套的控制油孔A打开，控制油向外排泄，动力活塞20被复位弹簧18推向减少燃油方向的位置，同时，由于控制油向外排泄，补偿活塞22上侧油压大于下侧油压，补偿活塞向下运动，而油压差还同时作用于阀芯的补偿凸肩B，使滑阀在发动机回复到原来转速前就恢复到原位关闭阀套上的控制油孔A。同时由于补偿针阀23的泄漏作用，使得这个瞬间压力差信号消失，补偿活塞22随着发动机转速恢复正常而回到平衡位置，飞块11离心力形成的力矩与调速弹簧12的力形成的力矩相平衡，飞块11重新处于垂直状态。

4、稳态调速机构设置

当稳态调速机构设置在零位时，由于反馈调节支架16上销的中心同输出轴15中心同心，因此动力活塞20的运动不影响调速弹簧12的力，调速器在负荷变化时，可以恒速运行。而当稳态调速机构设定不在零位时，由于反馈调节支架16上销的中心偏心于输出轴15中心，因此动力活塞20的运动通过输出摇臂19、反馈调节支架16、浮动杠杆10改变设定的调速弹簧12的力，即负荷增加时，减少调速弹簧12的力，发动机在低于设定转速状态下运行；负荷减少时增加调速弹簧12的力，发动机在高位设定转速状态下运行。

Claims (2)

1.一种柴油机液压调速器，包括有传动连接机构、液压系统、速敏系统、动力系统、补偿系统和操纵系统；

所述传动连接机构包括底座和滑阀部件，滑阀部件通过阀套上的花键直接与发动机的驱动件相配合，底座位于整个调速器的底部；液压系统包括有油泵齿轮、溢流阀、止回阀和油道，液压系统通过油道与滑阀部件连通；速敏系统包括有飞块、调速弹簧，飞块与滑阀部件的阀芯上端连接，调速弹簧上端与浮动杠杆连接；

其特征在于；动力系统包括有滑阀部件、动力活塞、输出摇臂和输出轴，补偿系统包括有动力活塞腔、补偿活塞、补偿弹簧、补偿针阀和阀芯上的凸肩；输出轴连接在输出摇臂上，输出摇臂下部抵在动力活塞上，动力活塞腔中设置有补偿活塞和补偿弹簧，补偿弹簧位于动力活塞腔上下，将补偿活塞压于中间，滑阀部件的阀芯上有控制凸肩和补偿凸肩，分别与阀套上的控制油孔和补偿油孔配合，经控制油孔接出的控制油道接入动力活塞腔的下部，控制油道接出一支油道从动力活塞腔中部接入，经补偿油孔接出的补偿油道接入动力活塞腔的上部，控制油道与补偿油道都与补偿针阀连接。

2.根据权利要求1所述的柴油机液压调速器，其特征在于：还设置有稳态调速率机构，包括有反馈调节支架、调速螺钉、浮动杠杆和输出摇臂，反馈调节支架通过销连接输出摇臂、输出轴和浮动杠杆，调速螺钉位于浮动杠杆附近，与电机输出轴连接。

Images