CN2263714Y - 柴油发动机油泵两极调速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及柴油发动机油泵两极调速器，具体地说是一种带有正、负校正机构的调速器。它包括安装在伸入壳体内的凸轮轴上的感应元件及油门调节机构，在油门调节机构与感应元件间有起校正作用的正、负校正机构，其中的负校正机构安装在支架部件上，支架部件的上端利用限位块与安装在壳体上的正校正机构接触。本实用新型具有适用范围广、结构紧凑等优点。

Description

柴油发动机油泵两极调速器

本实用新型涉及柴油发动机油泵两极调速器，具体地说是一种带有正、负校正机构的调速器。

现有I号泵总成(含调速器)为我国自行设计的第一代系列泵，当初设计时主要用于拖拉机、农用排灌等低速柴油机，近30年来，虽经过若干改进，但仍不能满足I号泵配套范围内的小型、高速、车用、直喷柴油机的需要。如：

1、对于高速柴油机外特性而言，在调速器不带正校正的情况下，由于油泵本身的速度特性所致，往往使柴油机扭矩储备过大，为此，曾有人花了相当精力，力图从油泵本身的液力特性出发，改变其速度特性走向，但收效甚微，因此，要求调速器带负校正。

2、在过去的机泵匹配过程中，我们发现有些机型需要调速器带正校正机构，但同时为了降低最大扭矩点以下低速区的烟度，又需要调速器带负校正，因此，要求调速器不但可单独带正校正、负校正，还可同时带正、负校正。

3、原调速器(T₇B)为全程式，在车辆行驶过程中，驾驶员必须始终踩油门踏板，反力很大，驾驶员容易疲劳。

本实用新型的目的是设计一种既有正、负校正、又可分别单独使用的柴油机油泵用调速器，以增加功能，方便操作。

其主要技术方案包括安装在伸入壳体内的凸轮轴上的感应元件及油门调节机构，在油门调节机构与感应元件间有起校正作用的校正机构，油门调节机构中的油门拉杆伸出壳体与油门联接，与油门拉杆相联的油门拔杆的中部与安装有校正机构的支架部件联接，该支架部件上端的左侧与联接在壳体上的限位块接触，右侧与调速机构联接，油门拔杆下端与活动联接在壳体上的拔叉部件联接，在支架部件与壳体间有起动弹簧，在校正机构中有负校正机构，支架部件中的支撑杆下端铰支于壳体底部，上端与支架铰接，支架的下端与感应元件中的丁字块铰接，在丁字块上还铰接有负校正支架，油门拔杆的中部即铰接在该负校正支架上端的负校正支架销上，负校正支架上端与支架联接，在支撑杆上对应于丁字块的位置安装有负校正机构，该负校正机构中的负校正外套安装在支撑杆上，负校正外套内的负校正杆上的法兰端与丁字块接触，在负校正杆与负校正外套间有负校正弹簧。

在负校正机构中，负校正杆外套有一端带有法兰、中部有台阶的负校正内套，在该内套的法兰与外套间放置怠速弹簧，负校正弹簧位于内套上的法兰外端与负校正杆上的法兰之间。

负校正支架的上端与支架的联接利用套在安装于支架上的支架销上的负校正扭簧将负校正支架压紧在支架上；在负校正支架中部有支点，在支撑杆上对应于该支点处安装有负校正螺钉。

在支撑杆与支架的联接销处的右侧有凸台，在壳体上对应于该凸台的位置安装有调节螺套，在凸台与调节螺套之间放置调速弹簧，该调速弹簧与调节螺套构成调速机构。

限位块为“L”型，并利用限位块销铰接于壳体上，限位块的两臂内侧分别有圆弧面(38)、(39)。其中圆弧面(39)与支撑杆及支架的联接销处的左侧接触，圆弧面(38)与安装在壳体上的正校正机构中的正校正杆上的法兰面接触，并且该圆弧面处有可以套在正校正杆上的孔，正校正杆可移动地位于安装在壳体上的正校正内套内，正校正杆上端有调节螺母，在该螺母与正校正内套间有套在正校正杆上的正校正弹簧。

在感应元件中，飞锤座架紧固在凸轮轴上，飞锤座架的外缘利用飞锤销铰接于“L”型飞锤的中部，在飞锤座架中部的柱体上套有可轴向移动的滑套，该滑套的左端可与飞锤的内端接触，右端联接丁字块。

在油门调节机构中，油门拉杆的右端利用销轴联接有联接杆，该联接杆的另一端利用联接销铰接油门拔杆，在联接杆外、油门拉杆与油门拔杆间套有停车弹簧。

在拔叉部件中，半圆轴利用螺栓可转动地安装在壳体上，拔叉可转动地套在半圆轴上，拔叉内套可移动地位于拔叉的轴向孔内，孔的上端用盖封住，在盖与内套间放置拔叉弹簧，拔叉内套的下端与半圆轴上的平面接触，安装在油门拔杆下端的销轴可移动地位于拔叉下端的槽内。

起动弹簧的一端联接在支架的中部，另一端利用嵌在壳体上的起动弹簧挂销联接在壳体上。

本实用新型的优点是由于在壳体内既可单独安装正或负校正机构，又可同时安装正、负校正机构，因此，可根据需要任意取用，使得本实用新型具有更广的适用范围。其次，本实用新型的结构比较紧凑，包括感应元件、支架部件、正、负校正机构、油门调节机构等均比较简单、适用、可靠。第3，本实用新型除了可进行正、负校正外，还可进行怠速调节。

图1为本实用新型的结构图。

图2为图1中去掉前壳(22)等零件后的左视图。

图3为支架部件与油门拔杆图。

图4为图3中加上负校正机构后的右视图。

图5为图3中加上负校正支架及负校正扭簧后的支架部件图。

图6为图5中加上负校正机构、负校正螺钉后的右视图。

图7为操纵手柄结构图。

图8为调速器n-s曲线图。

图9为起动工况图。

图10为怠速工况图。

图11为油门拉杆、拔杆图。

图12为拔叉部件图。

图13为拔叉部件的另一状态图。

图14为无正校正功能的正校正机构图。

如图所示：壳体包括前壳(22)与后壳(6)，在前壳上部安装有呼吸器(35)及停车机构(28)。

在前壳(22)下部利用轴承安装伸入前壳内的凸轮轴(20)，在轴(20)端部安装飞锤座架(24)，在飞锤座架(24)的外缘利用飞锤销(19)均匀地铰接飞锤(25)，飞锤呈“L”型，飞锤座架的中部有中空的柱体，在该柱体上套有可轴向移动的滑套(21)，在滑套(21)的右端联接有丁字块(18)，飞锤铰接在飞锤销的中部，飞锤内端的滚轮与滑套接触。

支架部件中的支撑杆(13)下端利用支撑销(14)铰接在后壳(6)的底部，支撑杆(13)的上端利用联接销(32)铰接支架(11)，支架(11)的下端利用丁字块销(23)与负校正支架(26)一起铰接在丁字块(18)上，负校正支架(26)的上端安装有负校正支架销(9)，中部有支点Z，支架中部有支架销及扭簧销(7)，扭簧(31)套在扭簧销(7)上，扭簧的上端卡在支架销上，下端卡在负校正支架销(9)上，以此将负校正支架(26)压紧在支架(11)上。支架部件的上端右侧有凸台(60)，在对应于凸台(60)处的后壳(6)上安装有调节螺套(4)，在调节螺套外有防护螺帽(5)，在凸台(60)与调节螺套(4)之间有调速弹簧(33)。支架部件上端的左侧与利用限位块销(34)铰接在后壳(6)上的“L”型限位块(3)上的圆弧面(39)接触。在图3、5中的(44)为丁字块销套。

在负校正机构中，对应于丁字块(18)处的支撑杆(13)上安装有负校正外套(16)，外套(16)内有可在外套内移动的负校正内套(15)，该内套(15)左端有法兰，中部有台阶，右端伸出外套(16)，在内套(15)内有可在其内部移动的负校正杆(10)，该杆(10)的左端有法兰，右端安装有垫圈和卡圈，在负校正杆(10)的法兰与负校正内套(15)的法兰间有套在负校正杆(10)上的负校正弹簧(17)，同样，在负校正内套(15)的法兰与负校正外套(16)间也有套在负校正内套(15)上的怠速弹簧(12)，怠速弹簧(12)的工作范围为h，负校正杆(10)的左端与丁字块(18)接触。

在支撑杆(13)上对应于负校正支架(26)上的支点Z处安装有负校正螺钉(29)。在后壳(6)上对应于负校正螺钉(29)及负校正机构的部位有盖子(8)。

在正校正机构中，正校正内套(59)安装在后壳(6)上对应于“L”型限位块(3)上带圆弧面(38)的位置处，在内套(59)内有可在内套内移动的下端带有法兰的正校正杆(36)，该正校正杆(36)的法兰端伸出限位块(3)上的孔，限位块(3)上的圆弧面(38)与上述法兰的上端面接触，正校正杆(36)的上端有调节螺母(61)，在该螺母(61)与正校正内套(59)上的台阶间有套在正校正杆(36)上的正校正弹簧(37)，正校正机构外有安装在后壳(6)上的防护螺帽(1)，在该防护螺帽(1)上有铅封(2)。

在支架(11)上部与前壳(22)间利用穿在前壳上的起动弹簧挂销(27)联接有起动弹簧(30)。

在油门调节机构中，油门拔杆(41)的中部铰接在负校正支架销(9)上，油门拔杆(41)的下端利用销轴可移动地嵌在安装于后壳(6)上的拔叉(53)下端的槽内，上端利用联接销(50)与联接杆(46)铰接，联接杆(46)的另一端利用销轴(48)与伸出壳体、并与油门联接的油门拉杆(49)联接，在油门拉杆(49)与油门拔杆(41)间的联接杆(46)上套有停车弹簧(47)。油门拉杆(49)可在壳体上的孔内移动。

在拔叉部件(42)中，半圆轴(54)利用螺栓(45)安装在后壳(6)上，并可在后壳(6)上的孔中转动，拔叉(53)上与半圆轴(54)对应的半圆孔可转动地套在半圆轴上，在拔叉(53)内与半圆孔垂直的轴向孔内放置拔叉内套(51)，该内套(51)的下端面可以与半圆轴(54)上的平面接触，拔叉(53)上端有可以封住轴向孔的盖，并在该盖与拔叉内套(51)间放置拔叉弹簧(52)。

操纵手柄(43)也利用螺栓(45)安装在半圆轴(54)上，操纵手柄(43)的下端与壳体间安装有复位弹簧(55)，在操纵手柄(43)上带曲线一侧有安装在后壳(6)上的大油门限位(56)、中间限位(57)、及怠速限位(58)。

工作过程如下：

1、起动工况

发动机起动前，由于复位弹簧(55)的作用，操纵手柄(43)处于怠速限位(58)处(图7中实线所示)，同时由于调速器起动弹簧(30)的作用，飞锤处于合拢位置。起动时，驾驶员将汽车上的油门踏板踩到底，操纵手柄(43)转至大油门限位(56)处(图7中虚线所示)，油门拔杆(41)上端绕负校正支架销(9)向大油量方向摆动，使油门拉杆处于起动油量位置(见图9)，柴油机迅速起动。

2、怠速工况

发动机起动后，驾驶员松开脚踏板，复位弹簧(55)使操纵手柄(43)恢复到怠速限位(58)(图7中实线所示)，油门拔杆(41)上端绕支架销(9)摆动(见图9)，同时，随着转速的上升，飞锤向外张开，支架(11)绕联接销(32)向右摆动(见图10)，飞锤座架(24)压缩负校正机构(见图1)，从而压缩怠速弹簧(12)，图1、6中h为怠速弹簧工作范围。调速器n-s曲线(转速与位移关系以下同)如图8中B-C。由于怠速弹簧(12)的作用，柴油机处于怠速工况稳定运转(图8中点K)。调整怠速限位(58)可以改变怠速转速n_K的高低，适当选择h值，可以获得较好的最低稳定转速。

3、怠速与最高转速之间的控制

怠速与标定转速之间为两极调速器的非控制区，在柴油机达到标定转速以前，飞锤除了因校正作用略有张拢外不再改变位置，这时油门拉杆(49)的位置直接由操纵手柄(43)的位置来确定，也就是说由驾驶员直接操纵脚踏板，使油泵的供油量适应外界负荷变化(操纵手柄(43)位于怠速限位(58)与大油门限位(56)之间，当驾驶员要加快车速或爬坡时，他必须踩下油门踏板，反之，他应该放松脚踏板。

当驾驶员将油门踏板踩到底时，油门拉杆(49)即移到柴油机外特性所需要的油量位置，调速器n-s曲线如图8中O-A-B-C-D-E-F-G-H-I所示。当油门踏板处于中间某一位置时，调速器n-s曲线如图8中虚线所示，工作过程与上述曲线相似。

4、最高转速调节

当柴油机在标定工况(图8中H点)稳定运行时，若外界负荷减少，则柴油机转速升高，飞锤(25)进一步张开，调速弹簧(33)开始起作用，支架(11)与支撑杆(13)的共同支点联接销(32)(见图1)开始绕下支点支撑销(14)向右摆动，压缩调速弹簧(33)，同时带动油门拔杆(41)将油门拉杆(49)向减油方向移动。当柴油机负荷减少到O时，飞锤(25)再进一步张开，柴油机转速升高至最高空车稳定转速n_I，n_I高低由调速弹簧(33)的刚度来决定，而调速弹簧刚度根据用户对调速率的要求决定，调速过程如图8中H-I曲线。

5、校正工况

(1)、正校正工况

当柴油机在标定工况稳定运行时，飞锤(25)离心力与调速弹簧力平衡。若外界负荷增加，则柴油机转速下降，在H-G-F曲线段，飞锤离心力随转速下降而下降，但调速弹簧力不变，其剩余弹簧力首先要克服正校正弹簧(37)的预紧力，(图8中H-G)，然后压缩正校正弹簧(37)(图8中G-F)，直至校正行程结束(图8中点F)。正校正机构如图1所示，调整方法与T₇B调速器相同，这里不再重述。

(2)、负校正工况

负校正机构如图5、6所示，负校正弹簧(17)与怠速弹簧(12)串联。低速时，负校正支架(26)靠负校正扭簧(31)压紧在支架(11)上，(两者犹如一体)，转速升高后，飞锤离心力增加，丁字块(18)推动负校正杆(10)向右移动，飞锤离心力首先压缩怠速弹簧(12)，然后克服负校正弹簧(17)预紧力，最后压缩负校正弹簧，使负校正杆(10)继续向右移动。由于负校正螺钉(29)(见图6)的作用，负校正支架(26)的上端按杠杆原理绕支点Z向左摆动，从而带动油门拔杆向左摆动，使油门拉杆向大油量方向移动一距离，该距离即为负校正行程(图8中：D、E两点对应的油门拉杆位移差)。根据柴油机需要，负校正行程由负校正螺钉(29)调整，负校正转速(n_D或n_E)高低由负校正弹簧(17)预紧力控制(垫片调整)，D-E线路的走向由负校正弹簧刚度来控制。

如果柴油机只需要正校正，则将负校正螺钉(29)放松，使其不起作用，且将负校正行程减为O即可。为了降低成本，也可取消负校正支架(26)，重做支架，同时将负校正部件改为怠速部件，更改后的支撑杆部件如图3、4所示。

如果柴油机只需要负校正，则将正校正行程调整至O即可。为了降低成本，也可以将原正校正部件改为图14所示结构。

只需要正校正的另一种方法是保持图14不变，同时保持负校正部件不变，只放松(或取消)负校正螺钉(29)，使其不起作用，将负校正部件作正校正使用。

6、下坡滑行工况

汽车下坡时，即使驾驶员完全松开脚踏板，使调速器操纵手柄(43)处于怠速限位(58)，柴油机转速仍会迅速升高至超速运转，并随坡度增大而加速，在这种情况下，虽然油泵已完全停止供油，但柴油机被车轮拖动，飞锤(25)还得进一步张开，从而油门拉杆(49)还得进一步向后移动，因此在后壳(6)上设置了油门拉杆(49)总行程限位，以避免油泵末缸拔叉碰撞窗口内侧而松动。如果转速再进一步增加，由于油门拔杆(41)上端已不能再移动，拔杆等杆件将因受过份的力而遭破坏，为此在拔叉部件中设置了弹性缓冲机构(图12、13)，使油门拔杆(41)在上端不动的情况下，下端仍可以上端为支点，与拔叉(53)一起转动，缓冲各零部件受过份之力，免遭破坏。

7、停车工况

由于油门拉杆(49)的联接杆(46)上设置了停车弹簧(47)，见图11，拨动停车手柄，停车弹簧被压缩，可使柴油机在任何工况下紧急停车，放松停车手柄，停车弹簧又恢复原位。

调整过程如下：

1、油泵参数确定以后，对于调速器来说，首先根据柴油机各工况需要的n-s曲线，调整调速器n-s曲线，然后调整考核点油量，检查其余各工况油量，若不合，可适当修正n-s曲线，直至满意为止。

由于本调速器正、负校正机构分置，所以可分别调整，相互不受干扰。

对于只需正校正的机型，调速器行程分配及起作用转速调整以后，校正工况调整同T₇B调速器；调速工况的调整：在留有足够保险行程以后，必须拧入并并紧拉杆限位部件；怠速工况的调整须注意首先将操纵手柄拨至使拉杆位于怠速停油线以下适当位置，然后固定怠速限位螺钉，在怠速转速，拧入怠速部件，使拉杆处于怠速位置。

对于只需负校正的机型，调速器的行程分配注意负校正行程的影响；负校正行程的调整：在图8中n_E-n_F之间任一转速，拧入并紧固负校正螺钉，使拉杆行程达S_E，然后降低油泵转速，检查负校正行程应为规定值。当试验台转速略低于n_D，拧入并紧固负校正部件，使拉杆刚好要开始移动，当油泵转速略高于n_D时，拉杆位移应开始增加，否则要增减负校正弹簧预紧力(垫片调整：增加则n_D升高，反之降低)，线段走向若不适，可更换负校正弹簧(刚度增加则n_E升高，反之降低)。其余调整同上。

对于同时具有正、负校正的机型，除调速器的行程分配需考虑负校正行程的影响外，还需注意应先调正校正，后调负校正。如果n-S曲线不合适，单独调整正校正行程对负校正行程无影响，单独调整负校正行程时正校正行程亦不变，但对拉杆的相对位置均有变化，必须重新检查。

2、在柴油机台架试验中的调整

在台架试验中，标定油量的大小只需调整大油量限位螺钉的位置；怠速的调整也只需调整怠速限位螺钉的位置；最大扭矩的调整方法同T₇B调速器，负校正的比较难以控制，最好根据试验结果回试验台调整修正。

Claims (10)

1、柴油发动机油泵两极调速器，包括安装在伸入壳体内的凸轮轴(20)上的感应元件及油门调节机构，在油门调节机构与感应元件间有起校正作用的校正机构，油门调节机构中的油门拉杆(49)伸出壳体与油门联接，与油门拉杆(49)相联的油门拨杆(41)的中部与安装有校正机构的支架部件联接，该支架部件上端的左侧与联接在壳体上的限位块接触，右侧与调速机构联接，拨杆(41)下端与活动联接在壳体上的拨叉部件(42)联接，在支架部件与壳体间有起动弹簧(30)，其特征是校正机构中有负校正机构，支架部件中的支撑杆(13)下端铰支于壳体底部，上端与支架(11)铰接，支架(11)的下端与丁字块(18)铰接，在丁字块(18)上还铰接有负校正支架(26)，油门拨杆(41)的中部即铰接在该负校正支架(26)上端的负校正支架销(9)上，负校正支架(26)上端与支架(11)联接，在支撑杆(13)上对应于丁字块(18)的位置安装有负校正机构，该负校正机构中的负校正外套(16)安装在支撑杆(13)上，外套(16)内的负校正杆(10)上的法兰端与丁字块(18)接触，在负校正杆(10)与负校正外套(16)间有负校正弹簧(17)。

2、根据权利要求1所述的调速器，其特征是在负校正机构中，负校正杆(10)外套有一端带有法兰中部带有台阶的负校正内套(15)，在该内套(15)的法兰与外套(16)间放置怠速弹簧(12)，负校正弹簧(17)位于内套(15)上的法兰外端与负校正杆(10)上的法兰之间。

3、根据权利要求1所述的调速器，其特征是负校正支架(26)的上端与支架(11)的联接利用套于支架(11)上的扭簧销(7)上的负校正扭簧(31)将负校正支架(26)压紧在支架(11)上。

4、根据权利要求1所述的调速器，其特征是在负校正支架(26)中部有支点Z，在支撑杆(13)上对应于该支点Z处安装有负校正螺钉(29)。

5、根据权利要求1所述的调速器，其特征是在支撑杆(13)与支架(11)的联接销(32)处的右侧有凸台(60)，在壳体上对应于该凸台位置安装有调节螺套(4)，在凸台(60)与调节螺套(4)之间放置调速弹簧(33)，调速弹簧(33)与调节螺套(4)构成调速机构。

6、根据权利要求1所述的调速器，其特征是限位块(3)为“L”型，并利用限位块销(34)铰接在壳体上，限位块(3)的两臂内侧分别有圆弧面(38)、(39)，其中圆弧面(39)与支撑杆(13)及支架(11)的联接销(32)处的左侧接触，圆弧面(38)与安装在壳体上的正校正机构中的正校正杆(36)上的法兰面接触，并且圆弧面(38)处有可以套在正校正杆(36)上的孔，正校正杆(36)可移动地位于安装在壳体上的正校正内套(59)内，正校正杆(36)上端有调节螺母(61)，在该螺母(61)与内套(59)上的台阶间有套在正校正杆(36)上的正校正弹簧(37)。

7、根据权利要求1所述的调速器，其特征是在感应元件中，飞锤座架(24)紧固在凸轮轴(20)上，飞锤座架的外缘利用飞锤销(19)铰接于“L”型飞锤(25)的中部，在飞锤座架(24)中部的柱体上套有可轴向移动的滑套(21)，该滑套(21)的左端可与飞锤(25)内端的滚轮接触，右端联接丁字块(18)。

8、根据权利要求1所述的调速器，其特征是在油门调节机构中，油门拉杆(49)的右端用销轴(48)联接有联接杆(46)，该联接杆(46)的另一端利用联接销(50)铰接油门拨杆(41)，在联接杆(46)外、油门拉杆(49)与油门拨杆(41)间套有停车弹簧(47)。

9、根据权利要求1所述的调速器，其特征是在拨叉部件(42)中，半圆轴(54)利用螺栓(45)可转动地安装在壳体上，拨叉(53)可转动地套在半圆轴(54)上，拨叉内套(51)可移动地位于拨叉(53)的轴向孔内，孔的上端用盖封住，在盖与内套间放置拨叉弹簧(52)，拨叉内套(51)的下端与半圆轴(54)上的平面接触，安装在油门拨杆(41)下端的销轴可移动地位于拨叉下端的槽内。

10、根据权利要求1所述的调速器，其特征是起动弹簧(30)的一端联接在支架(11)的中部，另一端利用嵌在壳体上的起动弹簧挂销(27)联接在壳体上。

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