CS257421B1 - Systém regulace soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru - Google Patents

Abstract

Řešení se týká systému regulace soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru, zejména pro mobilní zdroje tlakového vzduchu, například pro pohon vrtných souprav. K pístnici hlavního válce je připojen píst pomocného, válce dotlačovaný pružinou do polohy, ve které Je škrticí klapka v sacím hrdle kompresoru uzavřena. Pístnioe je pomocí pákového převodu spojena a válcem volnoběhu. Jeho píst je pružinou dotlačován ke dnu váloe volnoběhu a Jeho pístnioe je spojena s kluzákem. Táhlo kluzáku je pružinou dotlačováno do zasunutá polohy a jeho druhý konec Je spojen a ovládacím prvkem vstřikovacího čerpadla spalovacího motoru. Na výstup motoru je připojen pomocný kompresor, jehož jímka je přes trojoestný solenoudový ventil propojena s prostorem pod pístem pomocného valoe i s prostorem pod pístem ▼éloe volnoběhu. Další solenoidový ventil propojuje hlavní jímku kompresoru s atmosférou. Výhodou Je snadné startování soustrojí i v zimním provozu, setření motoru i startovacích baterií.

Description

Vynález se týká systému regulace soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru, zejména pro mobilní zdroje tlakového vzduchujnapř. pro pohon vrtných souprav·

KompreSpry mobilních zdrojů tlakového vzduchu jsou poháněny zpravidla spalovacími motory. Pro velký potřebný příkon jsou používány motory vznětové. Při provozu soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru je nutno regulovat v závislosti na tlaku a množství odebíraného tlakového vzduchu jednak škrticí klapku v sacím hrdle kompresoru, jednak výkon a otáčky spalovacího motoru ovládáním jeho vstřikovacího čerpadla· Je známý systém regulace soustrojí sestávající z hlavního; válce, kde ee do prostoru pod píst přivádí tlak z hlavní jímky kompresoru přímo a do prostoru nad píst, kde je umístěna ještě tlačná pružina, rovněž tlak z hlavní jímky kompresoru, ale přes redukční ventil· Pístnice ovládá přes hřebenový převod polohu škrticí klapky v sacím hrdle kompresoru a přes pákový převod polohu ovládacího • prvku vstřikovacího čerpadla spalovacího motoru. Pokud není v hlavní jímceckompresoru žádný tlak, tedy při startování soustrojí, je působením tlačné pružiny škrticí klapka v sacím hrdle kompresoru plně otevřena, což odpovídá maximálnímu výkonu kompresoru a vstřikovací čerpadlo spalovacího motoru je nastaveno na maximální množství paliva, tedy maximální výkon motoru. Spuštění motoru za těchto podmínek je velmi obtížné, zejména v zimním období, kdy přistupují pasivní odpory ztuhlého oleje. Je nutné spouštět motor mnohokrát opakovaně, čímž ee značně ničí jak motor, tak i startovací baterie a v některých situacích nelze Boustrojí spustit vůbec.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny systémem regulace soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru podle vynálezu, u něhož je k pístnici hlavního válce připojen píst pomocného válce dotlačovaný pružinou do levé krajní polohy, ve které je škrticí klapka v sacím hrdle kompresoru uzavřena. Pístnice je pomocí pákového převodu spojena s válcem volnoběhu. Jeho píst je pružinou dotlačován ke dnu válce volnoběhu a jeho pistulce je spojena s kluzákem. Táhlo kluzáku je pružinou dotlačováno do zasunuté polohy a jeho druhý konec je spojen s ovládacím prvkem vstřikovacího čerpadla spalovacího motoru. Na výstup spalovacího motoru je připojen pomocný kompresor, jehož jímka je přes trojcestný solenoidový ventil propojena s prostorem pod pístem pomocného válce i s prostorem pod pístem válce volnoběhu. Další solenoidový ventil propojuje hlavní jímku kompresoru s atmosférou.

Při spouštění soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru je pístnice hlavního válce v poloze, která odpovídá uzavření škrticí klapky v sacím potrubí kompresoru a nastavení ovládacího prvku vstřikovacího čerpadla na nulovou dodávku paliva. Uzavřené škrticí klapce v sacím hrdle kompresoru odpovídá minimální výkon kompresoru, hlavní jímka kompresoru je přes solenoidový ventil odvětrána do atmosféry, takže šroubový kompresor představuje pro spalovací motor pouze minimální zátěž. Spalovací motor lze jednoduše spustit a ručně nastavit volnoběžné . otáčky ovládáním regulačního prvku vstřikovacího čerpadla v rozsahu vzájemného pohybu táhla a kluzáku, Šetří se motor, startovací baterie a soustrojí lze snadno nastartovat i v zimním období. Přestavením solenoidových ventilů jednoduchým elektrickým obvodem lze regulační systém přepnout na automatický provoz.

Další výhodou systému regulace soustrojí podle vynálezu je skutečnost, že v případě poruchy v okruhu mazání motoru nebo kompresoru, popř. v okruhu tlakového vzduchu pomocného kompresoru dojde pomocí jednoduchého elektrického obvodu, který není předmětem vynálezu, k přestavení solenoidových ventilů do základní polohy, což má za následek zastavení motoru a odpuštění tlakového vzduchu z hlavní jímky kompresoru do atmosféry· Při poruše zmíněných okruhů se soustrojí uvede do stavu, který neohrožuje ani jednotlivé prvky vlastního soustrojí, ani k němu připojený praeovní mechanismus·

Systém regulace soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru podle vynálezu jé schematicky znázorněn na a to bez pomocných a zabezpečovacích obvodů.

V klidové poloze, kdy spalovací motor χ neběží, neběží ani pomocný kompresor 22. Trojcestný solenoidový ventil 24 je v poloze, kdy přívod vzduchu z jímky .23 je uzavřen a prostor pod pístem χ2 pomocného válce χχ i prostor pod pístem X2 válce volnoběhu χ6 jsou odvětrány do atmosféry· Druhý solenoidový ventil 22 je.otevřen a odvětrává do atmosféry hlavni jímku 2 kompresoru 2« V hlavní jímce 2 ^a tím ^{ani v} prostoru pod pístem X hlavního válce 8 není přetlak a pružina XJ přesune celou soustavu píst χ2 pomocného válce χχ, pistolce 6, píst χ hlavního válce 8 do levé krajní polohy· V této poloze škrticí klapka £ téměř uzavírá sací hládlo J kompresoru 2. Kompresor 2 je nastaven na minimální výkon· Pákový převod 14 je v poloze, které odpovídá nulové dodávce paliva vstřikovacím čerpadlem 2χ. Pistolce χχ je působením pružiny 26 zasunuta do válce volnoběhu χ6 a táhlo X£ je působením pružiny 2g zasunuto do kluzáku χ§·

Nyní je možno spalovací motor χ nastartovat a dodávku paliva vstřikovacím čerpadlem 21 řídit ručně v rozsahu pohybu táhla X2 v kluzáku XŠ.Kompresor 2 je nastaven na minimální výkon', takže nastartování motoru nečiní potíže· Po ohřátí oleje v motoru χ i kompresoru g, dosažení správného tlaku oleje a dosažení nastaveného tlaku vzduchu v jímce 2J pomocného kompresoru 22 lze systém přepnout na automatický provoz·

Nezakresleným elektrickým obvodem se uzavře solenoidový Ventil 22 ^a trojcestný solenoidový ventil g£ se přestaví do polohy, kdy je jímka 2J pomocného kompresoru 22 propojena s prostorem poů pístem Xg pomocného válce χχ i s prostorem pod pístem 15 válce volnoběhu χ6· Pomocný tlakový vzduch přesouvá píst X2 spolu a pístnicí 6 doprava. Tím prostřednictvím hřebenového převodu 5 otevírá Škrticí klapku £ v sacím hrdle J kompresoru g·

Kompresor 2 dodává tlakový vzduch do hlavní jímky 2 ^a i prostoru pod píst 2 a přes redukční ventil IQ 1 do prostoru nad píst 2 hlavního válce 8« Celá soustava se ustálí v poloze odpovídající nastavení redukčního ventilu 10, tj· jak úhel otevření škrticí klapky 4, tak i nastavení otáček spalovacího motoru 1 prostřednictvím vstřikovacího čerpadla 21· Při změně tlaku v hlavní jímce 2 kompresoru 2 vlivem změny výkonu připojeného pracovního mechanismu reguluje soustava jak úhel otevření škrticí klapky£, tak otáčky motoru 1 směrem k dosažení rovnovážného stavu· Pomocný tlakový vzduch z jímky 23 pomocného kompresoru 22 přichází i do prostoru pod pístem 12 válce volnoběhu 3.6 a vysune pístnici 12·Tím je možno v rozsahu plné regulace škrticí klapky 4 regulovat otáčky motoru Iv rozsahu od volnoběžných otáček do maximálních otáček· Při vysunuté pístnici 1J nemohou poklesnout otáčky motoru 1 pod nastavené volnoběžné otáčky·

Při poruše v obvodu tlakového oleje motoru 1, v obvodu kompresorového oleje nebo v obvodu tlaku pomocného kompresoru 22 vyhodnotí příslušná čidla poruchový stav a nezakrealený elektrický obvod otevře solenoidový ventil 2£ a přestaví trojcestný solenoidový ventil 24 do základní polohy, kdy je výstup z. jímky 2j uzavřen a prostor pod pístem 12 pomocného válce H i prostor pod pístem 12 válce volnoběhu 16 je propojen s atmosférou* Pružina lj přesune pístnici 6 do levé krajní polohy a přes hřebenový převod 2 uzavře škrticí klapku 4 kompresoru 2« Současně přesune pákový převod 14 do polohy odpovídající volnoběžným otáčkám motoru 1* Pružina 26 zasune pístnici 12 do válce Volnoběhu 16,a tím přesune regulační prvek vstřikovacího čerpadla 21 do polohy nulové dodávky paliva a motor 1 se zastaví· Tlakový vzduch z. hlavní jímky 2 kompresoru 2 unikne do atmosféry otevřeným solenoidovým ventilem £2· Celé soustrojí je ve stavu, který není nebezpečný ani pro jednotlivé prvky soustrojí, ani pro připojený pracovní mechanismus·

V konkrétním provedení jě vhodné realizovat píst 2 hlavního válce 8, píst 12 pomocného válce H popř· i píst 12 válce volnoběhu 16 ve formě membrán·

Systém regulace soustrojispalovacího motoru a .šroubového kompresoru je vhodný zejména pro mobilní zdroje tlakového vzdu257421 chu, např. pro vrtné soupravy ve stavebnictví nebo lomovém hospodářství a dále pro veškeré aplikace ve spojení s mechanismy, kde hnacím médiem je tlakový vzduch ve váecfc„oborech národního hospodářství·

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Systém regulace soustrojí spalovacího motoru a šroubového kompresoru sestávající z hlavního válce, jehož prostor pod pístem je spojen s hlavní jímkou kompresoru přímo a prostor nad pístem přes redukční ventil, přičemž pístnice Je přes hřebenový převod spojena se škrticí klapkou v sacím hrdle kompresoru a přes pákový převod s ovládacím prvkem vstřikovacího čerpadla spalovacího motoru,vyznačený tím, že k pistnici (6) je připojen píst (12) pomocného válce (11) dotlačovaný pružinou (13) do levé krajní polohy, ve které je škrticí klapka (4) v sacím hrdle (3) kompresoru (2) uzavřena, přičemž pístnice (6) je pomocí pákového převodu (14) spojena s válcem volnoběhu (16), jehož píst (15) je pružinou (26) dotlačován ke dnu válce volnoběhu (16) a jehož pístnice (17) je spojena s kluzákem (18), jehož táhlo (19) je pružinou (20) dotlačováno do zasunuté polohy, přičemž druhý konec táhla (19) je spojen s ovládacím prvkem vstřikovacího čerpadla (21) spalovacího motoru (1), na jehož výstup je připojen pomocný kompresor (22), jehož jímka (23) je přes trojcestný solenoidový ventil (24) propojena jednak s prostorem pod pístem (12) pomocného válce (11), jednak s prostorem pod pístem (15) válce volnoběhu (16), přičemž další solenoidový ventil (25) propojuje hlavni jímku (9) kompresoru (2) s atmosférou.

   t
2. 2. Systém regulace soustrojí spalovacího motoru a Šroubového kompresoru podle bodu 1|vyznačený tím, že píst (12) pomocného válce (11) popř. i píst (15) válce volnoběhu (16) jsou realizovány ve formě membrány.