DE927426C

DE927426C - Pneumatic remote control for diesel engines

Info

Publication number: DE927426C
Application number: DEW8912A
Authority: DE
Inventors: Rudi Nowack
Original assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Priority date: 1952-06-28
Filing date: 1952-06-28
Publication date: 1955-05-09

Description

Pneumatische Fernsteuerung für Dieselmaschinen Die üblichen Regler für Dieselmaschinen haben eine Stoppstellung, eine Leerlaufstellung und an diese anschließend einen stetig regelbaren Bereich bis zur Vollaststellung, die gleichzeitig die Anlaßstellung sein kann. Jeder Stellung des Reglers entspricht eine bestimmte Drehzahl .des Motors, der Leerlaufstellung die niedrigste und der Vollaststellung die höchste Drehzahl.Pneumatic remote control for diesel engines The usual regulators for diesel engines have a stop position, an idle position and to these then a continuously adjustable range up to full load position, which at the same time the occasion can be. Each position of the regulator corresponds to a specific one Speed of the engine, the idle position the lowest and the full load position the highest speed.

Es sind bereits pneumatische Steuerungen für das Gestänge dieser Regler vorgeschlagen worden. Die bekannten Steuerungen sind aber zum Teil nicht vollpneumatisch; zum Teil benötigen sie für die Stoppstellung oder für die Feinregelung einen zweiten Druckluftarbeitszylinder und damit zum Steuern von zwei (oder mehreren) synchron arbeitenden Dieselmaschinen einen ziemlich großen baulichen Aufwand.There are already pneumatic controls for the linkage of these regulators has been proposed. However, some of the known controls are not fully pneumatic; sometimes they need a second one for the stop position or for fine control Compressed air working cylinder and thus for controlling two (or more) synchronously working diesel engines require quite a lot of construction work.

Die Erfindung soll hauptsächlich die Aufgabe lösen, zwei Dieselmaschinen getrennt oder aber gekuppelt synchron laufen zu lassen. Die Erfinidung hat vor allem für BohrfeldeinrichtungenBedeutung, nämlich vor allem für Bohranlagen auf Erdölfeldern. Dort soll beispielsweise die eine Dieselmaschine dem Bohrantrieb und die andere Dieselmaschine dem Antrieb ider Spülpumpe dienen. Wenn nun :der Bohrer aus dem Bohrloch herausgezogen werden soll, sind dazu oft recht große Kräfte aufzuwenden. Dies kann mit einer der beiden Dieselmaschinen allein nicht erreicht werden. Die beiden Dieselmaschinen sollen dann miteinarider gekuppelt werden und gemeinsam (das Herausziehen (des Bohrers bewirken. In !diesem Falle muß für den synchronen Antrieb der beiden Dieselmaschinen gesorgt werden.The invention is mainly intended to solve the problem of two diesel engines separately or coupled to run synchronously. The invention has above all for drilling field facilities Significance, namely primarily for drilling rigs on oil fields. There, for example, one diesel engine is supposed to be the drill drive and the other Diesel engine are used to drive the flushing pump. If now: the drill out of the borehole is to be pulled out, this often requires a great deal of effort. This can cannot be achieved with one of the two diesel engines alone. The two diesel engines should then be with one another be coupled and together (the pulling out (of the drill. In this case, the two must be driven synchronously Diesel machines are taken care of.

Für die Erfindung ist es wesentlich, @daß die beiden Dieselmaschinen, die bei getrennter Arbeit jede für sich .geregelt werden können, :bei gemeinsamer Arbeit, nämlich .bei eingerückten Kupplungen, nicht nur durch ein gemeinsames Steuerventil auf die verlangte Leistung eingestellt werden können, sondern auch gleichzeitig durch getrennte Steuerventile für jede Dieselmaschine eine Feinregelung nach oben oder unten zum Zwecke (der Anpassung der einen Dieselmaschine an die andere erfahren können. Dies soll ohne großen (baulichen Aufwand und auch mit Hilfe handelsüblicher Ventile ermöglicht werden.For the invention it is essential that the two diesel engines, which can be regulated individually when working separately,: when working together Work, namely .with engaged clutches, not only through a common control valve can be adjusted to the required power, but also at the same time fine control upwards through separate control valves for each diesel engine or below for the purpose of adapting one diesel engine to the other can. This should be done without major structural effort and also with the help of commercially available Valves are made possible.

Die Mittel zur Lösung der gestellten Aufgabe bestehen in der Verbindung der Druckluftkolben, deren Beaufschlagung (durch ein gemeinsames Steuerventil regelbar ist, durch Schleppkupplungen mit je einem zweiten Kolben, der im Verstellbereich des Hauptkolbens von »Normal« Abis »Volllast« unwirksam ist, solange er nicht mit Druckluft beaufschlagt wird, dagegen bei Beaufschlagun;g mit Druckluft der Bewegung des Hauptkolbens in die Laststellungen entgegenwirkt.The means of solving the task at hand are the connection the compressed air piston, the application of which can be regulated by a common control valve is, through drag couplings, each with a second piston, which is in the adjustment range of the main piston from "normal" to "full load" is ineffective as long as it is not with Compressed air is acted upon, on the other hand when acted upon with compressed air of the movement counteracts the main piston in the load positions.

Es ist eine Fernsteuervorrichtung für zwei Dieselmaschinen bekannt, bei der .das Reglergestänge jeder Dieselmaschine mit einem federbel.asteten Druckluftkoliben verbunden ist. Bei der bekannten Vorrichtung werden Gleichlauf und Einhaltung der dem eingesteuerten Druck entsprechenden Drehzahl durch Fliehkraftregler erreicht. Es ist ein einziges Regelventil besonderer Bauart vorgesehen, dessen Handhebel zur Ausführung (der erforderlichen Regelvorgänge in zwei nebeneinander senkrecht stehenden 'Ebenen beweglich ist. Ein Arbeiten der beiden Motoren auf einer gemeinsamen Welle kommt bei der bekannten Steuervorrichtung nicht in Frage; dies ist aber für den Erfindungsgegenstand wichtig. Weitere Erfindungsmerkmale sind folgende: Ein -dem zweiten Kolben zugeordnetes Feinregelventil ist mit dem dem Hauptkolben zugeordrieten Regelventil in Reihe geschaltet, und dem Feinregelventil ist ein zum Regelventil hin öffnendes Rückschlagventil parallel geschaltet. Inder Leitung vom Feinregelventil zu dem (die Kolben enthaltenden Steuergerät liegt ein Döppelrückschlagv entil, dessen dritter Stutzen an ein mit der Druckluftqüelle verbundenes Abstellventil angeschlossen ist.A remote control device for two diesel engines is known, in the .the governor linkage of every diesel engine with a spring-loaded compressed air piston connected is. In the known device synchronization and compliance with the The speed corresponding to the applied pressure is achieved by the centrifugal governor. A single control valve of a special type is provided, the hand lever of which is used for Execution (of the required control processes in two adjacent verticals 'Levels is movable. The two motors work on a common shaft is out of the question in the known control device; but this is for the Subject matter of the invention important. Further features of the invention are as follows: A-dem The precision control valve assigned to the second piston is assigned to the main piston Control valve connected in series, and the fine control valve is a control valve opening check valve connected in parallel. In the line from the precision control valve to the control unit (containing the pistons) is a double check valve whose third nozzle connected to a shut-off valve connected to the compressed air source is.

Durch die Einrückung der Kupplungen ider synchron arbeitenden Dieselmaschinen wird ein Reläisventil umgesteuert, wodurch (die Hauptleitungen der beiden Steuergeräte miteinander verbunden und dadurch mittels nur -.eines Regelventils gemeinsam steuerbar werden, während die Feinregelventile ,dann nur ihrem Steuergerät zugeördnet bleiben. Die Umsteuerung des Relaisventils wird durch Druckluftzufuhr über ein Doppelabsperrventil bewirkt, welches diese Druckluftzufuhr nur (dann -freigibt, wenn zwei mit den Kupplungen gekuppelte, parallel geschaltete Schaltventile geöffnet sind.By engaging the clutches in the synchronously operating diesel engines a relay valve is reversed, whereby (the main lines of the two control units connected to one another and thus controllable jointly by means of only one control valve while the precision control valves then only remain assigned to their control unit. The relay valve is reversed by supplying compressed air through a double shut-off valve causes this compressed air supply only (then released when two with the couplings coupled switching valves connected in parallel are open.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. i das Steuergerät und Fig. 2 .eine Anordnung des Steuergerätes und der Steuerorgane sowie rder Dieselmaschinen für ein Zweimotorenhebewerk, dessen Motoren einzeln oder parallel arbeiten können.In the drawing, the subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment shown schematically. FIG. 1 shows the control unit and FIG. 2 shows an arrangement the control unit and the control organs as well as the diesel engines for a two-engine lift, whose motors can work individually or in parallel.

Nach Fig. i ist am Gehäuse (des pneumatischen Steuergerätes 3 ein Hebel 4 angelenkt, der die über die Kolbenstange 5 ausgeübten Steuerkräfte auf ein zum Regler führendes Gestänge überträgt.According to Fig. I is on the housing (of the pneumatic control device 3 Articulated lever 4, which controls the control forces exerted via the piston rod 5 on a the linkage leading to the controller.

Mit (der .Kolbenstange 5 ist der Membrankolben 6 fest verbunden, auf dessen von der Atmo-m sphäre- beaufschlagte Seite eine Feder 7 einwirkt. Die Kolbenstange 5 ist durch die Zylinderkammer 8, die über einen Stutzen 9 mittels eines Steuerventils mit Druckluft beschickt werden kann, und weiterhin durch eine druckdichte Öffnung io in einen Zylinder i i geführt. Der in den Zylinder i i ragende Teil der Kolbenstange 5 hat zwei feste Anschlüge 12 und 13, so ,daß ein zwischen ihnen auf .der Kolbenstange 5 beweglicher Kolben 14 dann auf die Kolbenstange einwirkt, wenn er kraftschlüssige Verbindung mit dem einen oder dem anderen Anschlag hat. Gegen den Kolben 14 drückt auf seiner .,der Atmosphäre zugewendeten Seite eine Feder 15, ,die bei entlüfteter Zylinderkammer 16 Aden Kolben in seiner durch den Anschlag 17 bestimmten einen Ewdstellung hält. Die Feder 15 ist gegenüber der Feder 7 so abgestimmt, daß durch .die kraftschlüssige Verbindung des Kolbens 14 am Anschlag 12 bei entlüfteten Zylinderkammern 16 und 8 die Kolbenstange 5 und damit der Regler in ihrer der I.eerlaufstellung entsprechenden Ausgangsstellung gehalten werden.With (the piston rod 5, the diaphragm piston 6 is firmly connected to whose side acted upon by the atmosphere is acted upon by a spring 7. The piston rod 5 is through the cylinder chamber 8, which is connected via a connector 9 by means of a control valve can be charged with compressed air, and still through a pressure-tight opening io guided into a cylinder i i. The part of the piston rod protruding into the cylinder i i 5 has two fixed stops 12 and 13 so that one between them on the piston rod 5 movable piston 14 then acts on the piston rod when it is frictional Has connection with one or the other stop. Presses against the piston 14 on its., the atmosphere facing side a spring 15, which when vented Cylinder chamber 16 A the piston in its Ewdstellung determined by the stop 17 holds. The spring 15 is matched to the spring 7 so that through .die non-positive Connection of the piston 14 to the stop 12 when the cylinder chambers 16 and 16 are vented 8 the piston rod 5 and thus the regulator in its idle position Starting position are held.

Wird über den Stutzen g mittels eines Steuerventils Druckluft in die Zylinderkammer 8 gegeben, ,dann wird der Membrankolben 6 bis zum Gleichgewichtszustand zwischen der Kraft der Druckluft und der Gegenkraft der Feder 7 verstellt und ,der Regler in Richtung Vollast betätigt. Dieser Steuervorgang kann übersteuert werden, indem. mittels eines zweiten Steuerventils über den Stutzen 18 Druckluft in die Zylinderkammer 16 geschickt wird, bis sich der Kolben 14 nach Überwindung der Kraft der Feder 15 gegen (den Anschlag 13 der Kolbenstange 5 lebt und (dann über die Kolbenstange 5 feinregelnd in Richtung Leerlauf wirkt.Is compressed air into the via the nozzle g by means of a control valve Given cylinder chamber 8, then the diaphragm piston 6 is up to the state of equilibrium adjusted between the force of the compressed air and the counterforce of the spring 7 and, the Regulator operated towards full load. This control process can be overridden, by doing. by means of a second control valve via the nozzle 18 compressed air into the Cylinder chamber 16 is sent until the piston 14 after overcoming the force the spring 15 against (the stop 13 of the piston rod 5 lives and (then over the piston rod 5 has a fine-tuning effect in the direction of idling.

Befindet sich der Membrankolben 6 in seiner Ausgangsstellung oder in der Nähe der Ausgangsstellung, dann kann durch Beschickung der Zylinderkammer 16 die Kolbenstange 5 durch die Wirkung (des Kolbens 14 gegen ihren Anschlag 13 in ihre der Stoppstellung entsprechende Endstellung gebracht werden. In (dieser Stellung wird sie nur so lange gehalten, wie die Zylinderkammer 16 unter Druck steht. Bei Entlüftung (dieser Kammer geht sie unter der Wirkung der Federkraft in die Leerlaufstellung, wenn auch (die Kammer 8 entlüftet ist.Is the diaphragm piston 6 in its starting position or near the starting position, then can by charging the cylinder chamber 16 the piston rod 5 by the action (of the piston 14 against its stop 13 be brought into their end position corresponding to the stop position. In this It is only held in position as long as the cylinder chamber 16 is under pressure. When venting (this chamber it goes under the action of the spring force in the idle position, even if (the chamber 8 is vented.

Nach Fig. 2 können die beiden Dieselmaschinen ig und 20 über die Getriebe 21 und 22 getrennt z. B. auf ein Hebewerk und auf eine Pumpe oder aber nach Einlegen der Kupplungen 23 und 24 gemeinsam über ein Getriebe 25 z. B. auf :das Hebewerk arbeiten.According to Fig. 2, the two diesel engines ig and 20 via the transmission 21 and 22 separated z. B. on a hoist and on a pump or after inserting the clutches 23 and 24 together via a gear 25 z. B. on: the elevator work.

Bei ausgerückten Kupplungen 23, 24 wird die Dieselmaschine ig mittels des Steuergerätes 3 über ein Regelventil 27 mit Handhebel zur Grobsteuerung, ein Feinregelventil28 mit Handrad zur Feinsteuerung und ein Abstellv entil 29 gesteuert. Die Dieselmaschine 2o wird entsprechend mittels eines Steuergerätes 3a über ein Regelventil 31 mit Handhebel zur Grobsteuerung, ein Feinregelventil 32 mit Handrad zur Feinsteuerung und ein Abstellventil33 gesteuert.When the clutches 23, 24 are disengaged, the diesel engine ig is controlled by means of the control unit 3 via a control valve 27 with a hand lever for coarse control, a fine control valve 28 with a hand wheel for fine control and a shut-off valve 29. The diesel engine 2o is controlled accordingly by means of a control device 3a via a control valve 31 with a hand lever for coarse control, a fine control valve 32 with a handwheel for fine control and a shut-off valve 33.

Der Druckluftweg von der Behälterleitung 34 zum Hauptzylinder des Steuergerätes 3 geht über das Regelventil 27 und die Steuerleitung 35. Eine Abzweigung 36 vön ider Steuerleitung 35 endet bei ausgerückten Kupplungen am Relaisventi137. Der über das Regelventil 27 auf den Hauptzylinder des Steuergerätes 3 gegebene Druck, der :den Regler der Dieselmaschine ig zwischen Leerlauf und Volllast verstellt, steht gleichzeitig .am Feinregelventil 28, mittels dessen über ein Doppelrückschlagventil 38 die Hilfssteuerkamm.er i6 des Steuergerätes 3 zur Feinregelung belüftet werden kann. Zum FeinregelVentil 28 ist ein Rückschlagventil3g parallel geschaltet, .das nur in Richtung vom Arbeitszylinder Durchgang hat und,der Entlüftung (des Hilfsarbeitszylinders des Steuergerätes 3 dient, wenn der Hauptarbeitszylinder des Steuergerätes 3 über das Regelventil 27 mit der Atmosphäre verbunden wird, wodurch Ader Regler in die Leerlaufstellung geht. Soll der Regler in die Stoppstellung gebracht werden, dann wird das Regelventil 27 in Richtung Leerlauf verstellt und die Hilfssteuerkammer 16 des Steuergerätes 3 über ein Abstellventil2g und das Doppelrückschlagventil38 mit der BehäJterleitung 34 kurzgeschlossen.The compressed air path from the reservoir line 34 to the master cylinder of the Control device 3 goes through the control valve 27 and the control line 35. A junction 36 of the control line 35 ends at the relay valve when the clutches are disengaged. The pressure applied to the master cylinder of control unit 3 via control valve 27, which: adjusts the regulator of the diesel engine between idling and full load, is at the same time .am fine control valve 28, by means of which a double check valve 38 the auxiliary control chamber i6 of control unit 3 can be ventilated for fine control can. A check valve 3g is connected in parallel to the precision control valve 28 only has passage in the direction of the working cylinder and, the ventilation (of the auxiliary working cylinder of the control unit 3 is used when the main working cylinder of the control unit 3 over the control valve 27 is connected to the atmosphere, whereby wire regulator in the Idle position goes. If the controller is to be brought to the stop position, then the control valve 27 is adjusted in the direction of idling and the auxiliary control chamber 16 of the control unit 3 via a shut-off valve2g and the double check valve38 short-circuited with the container line 34.

Die Wirkungsweise der Steuerung der Dieselmaschine 20 über das Steuergerät 3" ist mit dem Regelventil 31 mit Handhebel, dem Feinregelventi-l 32 mit Handrad, dem Rückschlagventil 40 und Odem Doppelrückschlagventil4i sinngemäß die gleiche. Unterschiedlich ist nur die Führung der Steuerleitung vom Regelventil 3 i zum Steuergerät 3a über das Relaisventil 37, für welche bei ausgerückten Kupplungen 23, 24 freier Durchgang im Relaisventil 37 zwischen dem Leitungsstück 42 zum Leitungsstück 43 besteht.The operation of the control of the diesel engine 20 via the control unit 3 ″ is essentially the same with the control valve 31 with hand lever, the fine control valve 32 with hand wheel, the check valve 40 and Odem double check valve 4i. The only difference is the routing of the control line from the control valve 3 i to the Control unit 3a via relay valve 37, for which there is free passage in relay valve 37 between line section 42 to line section 43 when clutches 23, 24 are disengaged.

Werden die Kupplungen 23, 24 eingelegt, beispielsweise mittels :der beiden Druckluftarbeitszylinder 44, 45, so wird mit dem Einlegen jeder Kupplung ein Schaltventil 47, 48 betätigt und die Druckmittelströmung von der Behälterleitung 34 zu einem Doppelabsperrventil4g hin freigegeben, das seinerseits, sobald es über beide Druckmittelleitungen beaufschlagt wird, den Durchfluß zum Relaisventil 37 hin freigibt. Hierdurch wird das Relaisventil 37 umgesteuert, wodurch ider Leitungsdurchgang 42, 43 unterbrochen und dafür ein Durchgang 36, 43 freigegeben wird. Dies hat zur Folge, @daß die Funktion des Regelventils 31 ausgeschaltet wird und jetzt das Regelventil 2,7 über die Steuerleitung 35 auf das Steuergerät 3 und über die Steuerleitung 35, 36, 43 gleichzeitig auf das Steuergerät 3a wirkt. Beide Dieselmaschinen werden jetzt von dem Regelventil 27 aus gesteuert und können jeweils unabhängig voneinander über die Fenregelventile 28, 32, die in gleicher Weise, wie beschrieben, wirken, zur Synchronisation feingeregelt werden.If the clutches 23, 24 are engaged, for example by means of: the two compressed air working cylinders 44, 45, a switching valve 47, 48 is actuated with the engagement of each clutch and the pressure medium flow is released from the container line 34 to a double shut-off valve 4g, which in turn, as soon as it is over Both pressure medium lines are acted upon, the flow to the relay valve 37 is released. As a result, the relay valve 37 is reversed, whereby the line passage 42, 43 is interrupted and a passage 36, 43 is opened for it. This has the consequence that the function of the control valve 31 is switched off and the control valve 2,7 now acts on the control device 3 via the control line 35 and simultaneously on the control device 3a via the control line 35, 36, 43. Both diesel engines are now controlled by the regulating valve 27 and can each be fine-tuned for synchronization independently of one another via the regulating valves 28, 32, which act in the same way as described.

An Stelle von Druckluft kann auch Saugluft verwendet werden; insoweit ist der :hier gebrachte Ausdruck »Druckluft« dem Begriff »Luftdruck« gleichzusetzen.Instead of compressed air, suction air can also be used; so far is the: here used expression "compressed air" to be equated with the term "air pressure".

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pneumatic remote control for at least two diesel engines; which, temporarily coupled to one another, should run synchronously, in which: the control linkage of each diesel engine is connected to a spring-loaded compressed air piston,: characterized in that the compressed air pistons (6), their. Actuation when running independently of one another by a control valve (27, 31) each and when: Diesel engines are coupled to one another can be controlled jointly by one (27) of the control valves, each of which is connected to a second piston (i4) by means of drag couplings (i2, 13) in the adjustment range of the main piston (6) from "normal" to "full load" is ineffective as long as it is not pressurized with compressed air, but counteracts the movement of the main piston into the load positions when pressurized.

2. Remote control according to claim i, characterized in that a fine control valve (28, 32) assigned to the second piston (i4) is connected in series with the control valve (27, 31) assigned to the main piston (6) and the fine control valve (2- 8, 32) a check valve (39, 40) opening towards the control valve (27, 31) is connected in parallel.

3. Remote control according to claim i and 2, characterized in that in the Line from the fine control valve (28, 32) to the control unit containing the piston (6, 14) (3, 3a) a double check valve (38, 41) is located, the third connector of which on a with (the compressed air source (34) connected shut-off valve (29, 33) is connected.

4. Remote control according to claim 3, characterized in that by the coupling of the diesel engines (1g, 20) a relay valve (37) is reversed, whereby the Main lines (36, 43) of the two control units (3, 3a) are connected to one another and thereby can be controlled jointly by means of only one control valve (27), while the fine control valves (28, 32) only on your control unit (3 or 3a) remain assigned. .

5. Remote control according to claim 4, characterized in that @ That, the reversal of the relay valve (37) by supplying compressed air via a double shut-off valve (49) is effected, which releases this compressed air supply only when two with the clutches (23, 24) of the diesel engines coupled, parallel switched switching valves (47, 48), are open. Referenced publications: German patent specification No. 8I4 8I I; British Patent No. 588 252.