CN201062544Y - 一种柴油机的电子调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油机的电子调速装置，包括喷油泵油量调节元件、销轴、控制模块和电机、电机转轴、转柄、调速杠杆等。属于活塞式内燃机技术领域。本实用新型的技术解决方案省略了机械离心式调速器，用控制模块通过负载信号控制电机工作，通过一系列传动装置将电机的角位移转化为喷油泵油量调节元件的角位移。与传统的机械离心式调速装置相比，本实用新型调速装置的运动件重量更轻、惯量更小，因而反应更灵敏，采用一定杠杆比的调速杠杆，将步进电动机的步位移进行细化以后再传到喷油泵油量调节元件，使喷油泵供油量调整更精细，从而实现了快速、精确调整供油量、降低柴油机转速波动率的目的。

Description

一种柴油机的电子调速装置

一、技术领域

本实用新型属于柴油机的调速装置，特别涉及一种风冷柴油机的调速装置。属于活塞式内燃机技术领域。

二、背景技术

调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。  型式：按功能分有两极调速器、全程调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感方式分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。

机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速又升高，直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。

反之当负荷增加时，转速降低，弹簧力大于离心力，供油拉杆向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速升高，弹簧力又小于离心力，供油拉杆又向循环供油量减小的方向移动，循环供油量减小，转速又降低，直到离心力和弹簧力平衡。

目前，一般的柴油机均使用机械离心式调速器，但是，由于结构所限，这种调速器的响应速度较慢，已经难以满足现代用户对柴油机转速稳定性的更高要求，且调速杠杆长，结构复杂。

而在一般电调调速器中，执行器元件多采用电磁铁，但对小型柴油机来讲，这种方案成本较高，因此，电调在小型柴油机上的使用受到很大的限制。

三、实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，提供一种成本低廉的电子调速器的执行系统，它结构简单，响应灵敏，不仅能降低柴油机的转速波动率，还使其布置更加紧凑。

本实用新型的技术解决方案为：一种柴油机调速装置，包括调速杠杆，控制模块和步进电动机，控制模块通过负载信号控制步进电动机进行工作。步进电动机设于曲轴箱的顶部，轴端向下，用可补偿传动装置与电机转轴机械连接，电机转轴用一对同轴布置的轴承保持在曲轴箱相应的轴承孔内，穿过曲轴箱外壳向下伸入曲轴箱内。轴承孔上口处设有密封装置。一只转柄固接在电机转轴下端。一根销轴轴线与电机转轴平行、通过曲轴箱上面相应的销轴孔由上而下穿入曲轴箱，销轴与曲轴箱销轴孔的配合使两者间不会发生相对运动，销轴下端有一个防止调速杠杆脱落的机械装置，调速杠杆与销轴间的配合可令调速杠杆绕销轴转动。销轴布置在这样的位置，即：使得调速杠杆恰好能实现一端与转柄的动作执行结构滑动连接，另一端与喷油泵的油量调节元件滑动连接。步进电动机通过驱动电机转轴使固接于转轴下端的转柄拨动调速杠杆，调速杠杆将电机的角位移转化为喷油泵油量调节元件的角位移。调速杠杆的杠杆比(主动臂与从动臂之比)为R：1≤R≤3。

该实用新型产生的有益效果为：采用电信号控制步进电动机的调速装置取代原有的机械离心式调速器，油泵响应速度更快，反应更灵敏，采用一定杠杆比R的调速杠杆，将步进电机的步位移通过杠杆比进行细化，再传到喷油泵油量调节元件，使喷油泵供油量调整更精细，从而实现了快速、精确地调整供油量，降低柴油机转速波动率和稳定调速率的目的。

四、附图说明

图1为该调速装置在发动机上的布局示意图。

图2为调速装置的局部视图。

图3为图2在A-A方向的剖视图。

图中：1喷油泵油量调节元件，2销轴，3步进电动机，4电机转轴，5转柄，6曲轴箱外壳，7调速杠杆，8弹性支架，9可补偿连轴装置，10密封装置，11a、11b轴承，12滚轮，13平垫圈，14开口销。

五、具体实施方式

实施例1：一种柴油机调速装置，包括调速杠杆7、控制模块和步进电动机3，控制模块通过负载信号控制步进电动机动作，步进电动机3用弹性支架8固定于曲轴箱的顶部，轴端向下，步进电动机轴与电机转轴4同轴线，用可补偿连轴装置9连接。电机转轴4的轴线垂直于曲轴箱底面，电机转轴4由一对上下同轴布置的轴承11a和轴承11b保持在曲轴箱外壳6上部相应的轴承孔内，下端伸入曲轴箱，轴承孔上口处设有密封装置10。转柄5用机械方法固定在电机转轴4的下端并可随其一起转动。销轴2安装在曲轴箱上部对应的安装孔内，向下伸入曲轴箱，装配性质保证两者间不发生相对运动，销轴2的下端开有一个销孔，销孔轴线垂直于销轴2轴线。调速杠杆7套装在销轴2上，一个平垫圈13套在调速杠杆7之下的销轴2上，一个开口销14在平垫圈之下穿入销轴2下端的销孔以防调速杠杆7从销轴2上脱落。调速杠杆7与销轴2间的配合可令调速杠杆7绕销轴2转动，调速杠杆7向下方斜向伸出的杠杆臂远端开有等宽度的长孔，长孔侧面与销轴2的轴线平行，转柄5上的滚轮12向下插入该长孔中，滚轮12即可以在长孔中移动，也可以绕自身的轴线发生转动。调速杠杆7向上方斜向伸出的杠杆臂端部开有两侧面平行的叉口，该叉口卡住喷油泵油量调节元件1的球头之上，两者之间也采用间隙配合，使得喷油泵油量调节元件1的球头能够在该叉口中移动。步进电动机3通过驱动电机转轴4使转柄5拨动调速杠杆7，调速杠杆7绕销轴2转动并拨动喷油泵油量调节元件1。如此便将步进电动机轴旋转产生的角位移转化为喷油泵油量调节元件的角位移，实现对喷油泵供油量的调节，进而实现对柴油机转速的调节。

不限于此，本方案还能对结构特征相同但气缸数不同的多缸柴油机产生同样的有益效果。

Claims (7)

1.一种柴油机的电子调速装置，包括喷油泵油量调节元件(1)、销轴(2)、控制模块和步进电动机(3)、电机转轴(4)、转柄(5)、调速杠杆(7)，其特征在于：步进电动机(3)用弹性支架(8)固定于曲轴箱外壳(6)的顶部，控制模块通过负载信号控制步进电动机(3)工作，步进电动机(3)的动作由可补偿连轴装置(9)传递到电机转轴(4)，电机转轴(4)由上而下伸入曲轴箱外壳(6)内部，转柄(5)固接在电机转轴(4)的下端，电机转轴(4)的角位移经过转柄(5)、滚轮(12)、调速杠杆(7)传到喷油泵油量调节元件(1)上，变成喷油泵油量调节元件(1)的角位移，调速杠杆(7)可转动地套在销轴(2)上，销轴(2)采用过盈配合由上向下不可转动地压配在曲轴箱外壳(6)上部相应的通孔中并伸入曲轴箱壳体(6)内，销轴(2)布置在这样的位置，使得调速杠杆(7)恰好能实现一端与转柄(5)上的滚轮(12)滑动连接，另一端与喷油泵的油量调节元件(1)上的球头滑动连接。

2.如权利要求1所述的一种柴油机的电子调速装置，其特征在于所述电机转轴(4)由一对上下同轴线布置的轴承(11a、11b)可自由转动地保持在曲轴箱外壳(6)相应的安装孔内。

3.如权利要求2所述的一种柴油机的电子调速装置，其特征在于所述轴承(11a)和轴承(11b)为滚针轴承。

4.如权利要求1所述的一种柴油机的电子调速装置，其特征在于所述电机转轴(4)与曲轴箱壳体(6)上安装轴承(11a)的孔的上边设有密封装置(10)。

5.如权利要求1所述的一种柴油机的电子调速装置，其特征在于所述调速杠杆(7)的杠杆比R为，1≤R≤3。

6.如权利要求1所述的一种柴油机的电子调速装置，其特征在于所述转柄(5)是用机械方法固接在电机转轴(4)的下端，两者间不可互动。

7.如权利要求1所述的一种柴油机的电子调速装置，其特征在于所述销轴(2)下端有一个防止调速杠杆(7)脱落的机械装置。

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