KR100847853B1 - Device for controlling the connection to be displaced temporary of two unit which can be pressurized with pressure medium with pressure medium source - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압력 매체원(pressure medium source) 및 가압될 수 있는 유닛 사이의 연결을 형성하는 제어 밸브 장치(control valve arrangement)를 포함하고, 압력 매체(pressure medium)로 가압될 수 있는 2개의 유닛을 압력 매체원과 순차적으로 변위되게 연결하는 것을 제어하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 제어 밸브 장치는 엔진 신호에 의해 제어 가능한 파일럿 제어 밸브(pilot control valve; 19) 및 상기 파일럿 제어 밸브와 상호작용하고 슬라이드 밸브(sliding valve)로 형성되는 메인 제어 밸브(main control valve; 20)를 포함하고, 상기 메인 제어 밸브는 압력 매체원과 연결 가능한 입구(entrance; 23) 및 가압될 수 있는 유닛들에 연계되는 2개의 출구(exit; 24, 25)를 구비하고, 상기 출구는 메인 밸브 슬라이더(main valve slider; 22)가 그 중간 위치에 있을 때 입구(23)로부터 분리되고 부하가 경감되고 메인 밸브 슬라이더(22)가 중간 위치에서 상응하게 편향(deflection)됨으로써 입구(23)와 교대로 연결 가능하며, 메인 밸브 슬라이더(22)에 연계되는 제어 장치(controller)는 메인 밸브 슬라이더(22)를 중간 위치로부터 편향시키기 위해 파일럿 제어 밸브(19)가 제어될 때 활성화되고 엔진 신호가 없을 때 비활성화되는 변위 장치(실린더-피스톤 유닛; 27) 및 영구적으로 활성화되는 센터링 장치(실린더-피스톤 유닛; 33)를 포함하고, 상기 센터링 장치는 활성화되는 변위 장치에 의해 관통될 수 있고, 메인 밸브 슬라이더(22)는 변위 장치가 비활성화될 때 센터링 장치에 의해 중간 위치로 이동될 수 있다. 이로써 안정성이 보다 높아진다.
2행정 대형 디젤 엔진, 압력 매체, 제어 밸브, 분사 펌프, 액추에이터
The present invention includes a control valve arrangement that forms a connection between a pressure medium source and a pressurizable unit, and includes two units that can be pressurized with a pressure medium. A device for controlling the sequential displacement connection with a pressure medium source, said control valve device interacts with and slides a pilot control valve 19 and a pilot control valve controllable by an engine signal. A main control valve 20 formed of a sliding valve, which is connected to an inlet 23 connectable to a pressure medium source and to pressurizable units. Two outlets (24, 25), the outlet being separated from the inlet (23) when the main valve slider (22) is in its intermediate position and the load is light The main valve slider 22 is alternately connected to the inlet 23 by corresponding deflection in the intermediate position, and a controller associated with the main valve slider 22 is the main valve slider 22. ) A displacement device (cylinder-piston unit; 27) which is activated when the pilot control valve 19 is controlled and deactivated when there is no engine signal to deflect the intermediate position (cylinder-piston unit); 33), the centering device can be penetrated by the displacement device being activated, and the main valve slider 22 can be moved to the intermediate position by the centering device when the displacement device is deactivated. This results in higher stability.
2-stroke large diesel engine, pressure medium, control valve, injection pump, actuator
Description
도 1은 서로 다른 실린더에 연계되는 2개의 분사 펌프의 액추에이터를 제어하기 위한 본 발명에 따른 제어 장치를 포함하는 2행정 대형 디젤 엔진의 개략적인 도면이다.1 is a schematic illustration of a two-stroke large diesel engine comprising a control device according to the invention for controlling actuators of two injection pumps associated with different cylinders.
도 2는 중간 위치에 있는 메인 밸브 슬라이더(main valve slider)를 포함하는, 도 1에 도시된 제어 밸브의 실제 실시형태를 나타내는 도면이다.FIG. 2 shows a practical embodiment of the control valve shown in FIG. 1, including the main valve slider in an intermediate position. FIG.
도 3은 일 측으로 편향된 메인 밸브 슬라이더를 갖는, 도 2에 따른 장치를 나타내는 도면이다.3 shows the device according to FIG. 2 with the main valve slider biased to one side.
도 4는 중간 위치에 있는 메인 밸브 슬라이더 및 연계되는 센터링 장치를 갖는, 본 발명에 따른 제어 밸브를 나타내는 도면이다.4 shows a control valve according to the invention with a main valve slider in an intermediate position and an associated centering device.
도 5는 좌측으로 편향된 메인 밸브 슬라이더를 갖는, 도 4에 따른 장치를 나타내는 도면이다.Figure 5 shows the device according to figure 4 with the main valve slider biased to the left;
도 6은 우측으로 편향된 메인 밸브 슬라이더를 갖는, 도 4에 따른 장치를 나타내는 도면이다.6 shows the device according to FIG. 4 with the main valve slider biased to the right.
본 발명은 압력 매체원에 의해 압력 매체로 가압될 수 있는 2개의 유닛이 순차적으로 변위되는 연결을 제어하는, 특히 주로 서로 다른 실린더에 연계되고 유압 작동 가능한 엔진, 특히 2행정 대형 디젤 엔진의 2개의 분사 장치를 순차적으로 변위되게 활성화하기 위한 장치에 관한 것으로, 압력 매체원 및 가압될 수 있는 유닛 사이의 연결을 형성하는 제어 밸브 장치를 포함한다. 제어 밸브 장치는 엔진 신호에 의해 제어 가능한 파일럿 제어 밸브 및 파일럿 제어 밸브와 상호작용하고 슬라이드 밸브로 형성되는 메인 제어 밸브를 포함하고, 연계되는 제어 장치와 상호작용하고 변위 가능한 메인 밸브 슬라이더를 수용하는 메인 제어 밸브의 하우징은 압력 매체원과 연결되는 하나의 입구 및 가압될 수 있는 유닛들에 연계되는 2개의 출구를 구비하고, 출구는 메인 제어 밸브가 그 중간 위치에 있을 때 입구로부터 분리되고 부하가 경감되고 메인 밸브 슬라이더가 중간 위치에서 상응하게 편향됨으로써 입구와 교대로 연결 가능하며, 메인 밸브 슬라이더에 연계되는 제어 장치는 메인 밸브 슬라이더를 중간 위치로부터 편향시키기 위해 파일럿 제어 밸브에 의해 제어 가능한 변위 장치를 포함하고, 변위 장치는 파일럿 제어 밸브가 제어될 때 활성화되고 엔진 신호가 없을 때 비활성화된다.The invention relates to two engines, in particular two-stroke large diesel engines, in particular mainly connected to different cylinders and hydraulically actuated, which control the sequential displacement of the two units which can be pressurized into the pressure medium by the pressure medium source. An apparatus for sequentially activating a dispensing apparatus, comprising a control valve arrangement forming a connection between a pressure medium source and a pressurizable unit. The control valve device includes a pilot control valve controllable by an engine signal and a main control valve which interacts with the pilot control valve and is formed as a slide valve, and receives a main valve slider which interacts with the associated control device and is displaceable. The housing of the control valve has one inlet connected to the pressure medium source and two outlets associated with the pressurizable units, the outlet being separated from the inlet when the main control valve is in its intermediate position and the load reduced And the main valve slider is correspondingly deflected in the intermediate position so as to be alternately connected to the inlet, the control device associated with the main valve slider comprising a displacement device controllable by the pilot control valve to deflect the main valve slider from the intermediate position. And the displacement device is provided with a pilot control valve When it is activated and deactivated when the engine signals.
서두에 언급된 종류의 장치는 특히 DE 103 25 067 B3에 기재되어 있다. 잘 알려져 있는 이러한 장치들에서는, 상응하는 엔진 신호가 파일럿 제어 밸브에 전달 되면 메인 밸브 슬라이더가 일 측으로 편향된다. 상응하는 엔진 신호가 없는 한, 메인 밸브 슬라이더는 본래 위치에 그대로 유지되거나, 재조정 장치(readjusting device)에 의해 각각 맞은편 최종 위치로 이동된다. 엔진 신호가 없을 때 메인 밸브 슬라이더를 그 중간 위치로 자동 재조정하기 위한 장치는 존재하지 않는다.Devices of the kind mentioned at the outset are described in particular in DE 103 25 067 B3. In these well known devices, the main valve slider is biased to one side when the corresponding engine signal is transmitted to the pilot control valve. Unless there is a corresponding engine signal, the main valve sliders remain in their original positions or are moved to opposite final positions, respectively, by means of a readjusting device. There is no device to automatically readjust the main valve slider to its intermediate position when there is no engine signal.
따라서 제어 밸브 다음에 배열되는 유닛이 바람직하지 않게 작동되는 경우가 발생할 수 있다. 여기에 제시되어 있는 종류의 장치들은 예를 들면 실린더의 연료 분사 및 배기 밸브 작동을 제어하는 데 활용될 수 있으므로, 연료 분사 장치 및 배기 밸브 가동 장치가 바람직하지 않게 작동될 수 있는 위험이 존재한다. 서로 다른 2개의 실린더의 연료 분사를 제어하기 위해 여기에 제시되어 있는 종류의 장치들이 사용된다면, 특히 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 공지된 장치들은 이런 의미에서 안전하지 않으며 신뢰성이 충분치 않은 것으로 입증된다.Thus, a case may occur in which the unit arranged after the control valve is operated undesirably. Devices of the kind presented here can be utilized, for example, to control the fuel injection and exhaust valve actuation of the cylinder, so there is a risk that the fuel injector and exhaust valve actuation device may be undesirably operated. If the devices of the kind presented here are used to control the fuel injection of two different cylinders, this can be particularly fatal. The known devices are thus proved to be insecure and inadequate in reliability.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 감안하여 서두에 언급된 종류의 장치를 간단하고도 저렴한 방법으로 개선하여, 제어 밸브 다음에 배열되는 유닛들의 바람직하지 않은 작동을 방지하고, 따라서 안정성을 확실히 높이는 데 있다.It is an object of the present invention, in view of the above problem, to improve the apparatus of the kind mentioned at the outset in a simple and inexpensive way, in order to prevent the undesirable operation of the units arranged after the control valve, and thus to increase the stability. have.
상기 목적은, 메인 밸브 슬라이더에 연계되는 제어 장치가 변위 장치 외에, 영구적으로 활성화되는 센터링 장치(centering device)를 포함하고, 센터링 장치는 활성화되는 변위 장치에 의해 관통될 수 있고, 변위 장치가 비활성화될 때 메인 밸브 슬라이더가 센터링 장치에 의해 중간 위치로 이동될 수 있음으로써 달성된다.The object is that the control device associated with the main valve slider comprises, in addition to the displacement device, a centering device which is permanently activated, the centering device can be penetrated by the activated displacement device and the displacement device is deactivated. This is achieved when the main valve slider can be moved to an intermediate position by the centering device.
이러한 방안들은 메인 밸브 슬라이더가 파일럿 제어 밸브에 전달되는 엔진 신호가 없는 경우, 즉 신호가 없는 상태일 때 자동으로 중간 위치로 이동되는 것을 확실히 보장한다. 뒤에 배열되는 유닛들로 이어지는 2개의 출구는 중간 위치에서 입구로부터 분리되고 차단되므로, 2개의 유닛이 신뢰적으로 차단된다. 센터링 장치가 계속 활성화되기 때문에, 센터링 장치의 투입 준비가 계속 보장된다. 그럼에도 뒤에 배열되는 유닛들의 통상적인 작동을 위해 메인 밸브 슬라이더를 중간 위치로부터 통상적으로 편향시키는 것은 제지되지 않는데, 영구적으로 활성화되는 센터링 장치가 바람직하게는 변위 장치가 활성화되자마자 변위 장치에 의해 관통될 정도의 크기가 되기 때문이다. 이 경우 센터링 장치의 기관들은 바람직하게는 변위 장치를 저지하는 제동 기관(brake organ)으로 기능하므로, 구동 시 특히 조심해서 다루게 될 수 있다.These measures ensure that the main valve slider is automatically moved to an intermediate position in the absence of an engine signal to the pilot control valve, ie in the absence of a signal. The two outlets leading to the units arranged behind are separated and blocked from the inlet at the intermediate position, so the two units are reliably blocked. Since the centering device continues to be activated, preparation for loading of the centering device is continuously guaranteed. Nevertheless, the normal biasing of the main valve slider from the intermediate position is not restrained for normal operation of the units arranged behind it, such that the permanently activated centering device is preferably penetrated by the displacement device as soon as the displacement device is activated. This is because the size of. In this case, the engines of the centering device preferably serve as a brake organ to block the displacement device, so they can be handled with particular care when driving.
상기 방안들의 바람직한 형태 및 개선 형태들은 종속항에 제시되어 있다.Preferred and improved forms of the measures are set out in the dependent claims.
센터링 장치는 바람직하게는 메인 밸브 슬라이더와 연관하여 서로 마주보는 적어도 2개의 실린더 피스톤 유닛(cylinder piston unit)을 구비할 수 있어서, 메인 밸브 슬라이더와 맞물려 이동될 수 있는 실린더 피스톤 유닛의 역방향 변위 피스톤(displacing piston)은 입구에 작용하고 있는 압력으로 영구 가압될 수 있고 연계되는 각각 하나의 압력실과 경계를 이룬다 이러한 방안들의 결과, 영구적으로 활성화되는 센터링 장치가 특히 간단히 실행되는데, 입구에 작용하고 있는 압력이 마찬가지로 영구적으로 존재하기 때문이다.The centering device may preferably comprise at least two cylinder piston units facing each other in association with the main valve slider, such that the displacement piston of the cylinder piston unit can be moved in engagement with the main valve slider. The piston can be permanently pressurized with the pressure acting on the inlet and is bounded by one associated pressure chamber. As a result of these measures, a permanently activated centering device is particularly simply implemented, in which the pressure acting on the inlet is likewise Because it exists forever.
상기 방안들의 다른 개선형태의 경우, 센터링 장치의 변위 피스톤들이 스토퍼(stopper)에 이를 때까지 각각 연계되는 압력실로부터 빠져나올 수 있고, 정지 위치(stop position)에서 메인 밸브 슬라이더를 중간 위치로 유지할 수 있는 길이를 갖는다. 이로써 메인 밸브 슬라이더가 일 측으로 편향되는 경우 센터링 장치의 피스톤이 뒤로 밀리는 반면, 각각 마주보고 있는 피스톤은 정지 위치에 유지되는 게 확인되었다. 따라서 서로 마주보고 있는 센터링 장치 피스톤의 힘(force)은 없어지지 않으며, 변위 장치가 메인 밸브 슬라이더에 가하는 힘이 없는 경우에 메인 밸브 슬라이더를 중간 위치로 이동시키는 힘을 확실히 이용할 수 있다.In a further development of the above solutions, the displacement pistons of the centering device can be released from their associated pressure chambers until they reach a stopper, and the main valve slider can be held in an intermediate position at the stop position. Have a length. This confirmed that when the main valve slider was deflected to one side, the piston of the centering device was pushed back, while the pistons facing each other were kept in the stop position. Therefore, the force of the centering device pistons facing each other does not disappear, and the force for moving the main valve slider to an intermediate position can be reliably used when there is no force applied to the main valve slider by the displacement device.
메인 밸브 슬라이더의 한쪽에 연계되는 센터링 장치의 적어도 하나의 변위 피스톤은 바람직하게는 반경 방향으로 나뉘어질 수 있고, 각각 연계되는 압력실에서 압력에 의해 빠져나올 수 있고 메인 밸브 슬라이더의 각각 해당되는 단부에 맞추어질 수 있는 핀(pin)을 구비할 수 있다. 이러한 방안을 통해 신뢰적인 유극의 보상(compensation for play)이 가능해진다. 따라서 센터링 장치 피스톤의 기계적인 스토퍼가 있음에도 불구하고, 중간 위치에 있는 메인 밸브 슬라이더는 서로 마주보고 있는 센터링 장치 피스톤들 사이에 유극 없이 수용된다.At least one displacement piston of the centering device associated with one side of the main valve slider can preferably be divided radially, withdrawal by pressure in the associated pressure chamber, respectively, at each corresponding end of the main valve slider. It may have a pin that can be tailored. This approach enables reliable compensation for play. Thus, despite the mechanical stopper of the centering device piston, the main valve slider in the intermediate position is accommodated without play between the centering device pistons facing each other.
변위 장치는 메인 밸브 슬라이더와 연관하여 대향하고 있고 교대로 활성화될 수 있는 실린더 피스톤 유닛을 적어도 2개 포함하고, 실린더 피스톤 유닛의 역방향 변위 피스톤은 압력에 의해 가압될 수 있는 압력실과 교대로 경계를 이루는 게 바람직하다. 이 경우 각각 연계되는 압력실과 경계를 이루는 변위 장치 피스톤의 표면이 센터링 장치 피스톤의 표면보다 커서, 특히 2배로 커서, 바람직하게는 변위 장치가 센터링 장치를 바람직하게 관통할 수 있는 가능성이 간단히 생길 수 있다. 파일럿 제어 밸브에 의해 제어 가능하고 입구로 이어지는 유로(flow path)가 압력 실에 연계되는 게 바람직한데, 유로를 통해 압력실은 파일럿 제어 밸브가 상응하게 활성화될 때 입구에 작용하고 있는 압력으로 교대로 가압될 수 있고, 제어되지 않을 때에는 부하가 경감될 수 있다.The displacement device comprises at least two cylinder piston units which are opposed to the main valve slider and which can be activated alternately, the reverse displacement piston of the cylinder piston unit being alternately bounded by a pressure chamber which can be pressurized by pressure. Is preferred. In this case, the surface of the displacement device piston which is bounded with the associated pressure chamber, respectively, is larger than the surface of the centering device piston, in particular doubled, so that the possibility that the displacement device can preferably penetrate the centering device may simply arise. . A flow path controllable by the pilot control valve and leading to the inlet is preferably associated with the pressure chamber, through which the pressure chamber alternately pressurizes to the pressure acting on the inlet when the pilot control valve is activated correspondingly. And the load can be reduced when not controlled.
또 다른 바람직한 방안에서는 메인 밸브 슬라이더의 각 단부에, 변위 장치 및 센터링 장치의 각각 다수, 주로 각각 2개의 실린더-피스톤 유닛이 연계되고, 실린더-피스톤 유닛은 원주 상에 균등하게 분포하고 서로 균등하게 변위될 수 있다. 이러한 방안들은 축과 대칭으로 힘이 메인 밸브 슬라이더에 확실히 가압될 수 있게 해준다. 이로써 잼(jam)이 효과적으로 방지된다.In another preferred solution, at each end of the main valve slider, a plurality of, mainly two, cylinder-piston units each of the displacement device and the centering device are associated with each other, the cylinder-piston units being evenly distributed on the circumference and displaced equally with each other. Can be. These measures allow the force to be reliably pressed against the main valve slider in symmetry with the axis. This effectively prevents jams.
구동 시 특히 조심해서 다루도록, 변위 장치의 변위 피스톤들에 각각 하나의 완충 장치(shock absorber)가 연계될 수 있다.One shock absorber can be associated with each of the displacement pistons of the displacement device, so as to be particularly careful in driving.
상기 방안들의 기타 바람직한 형태 및 개선 형태들은 나머지 종속항들에 제시되고, 이하에서 도면을 참조한 실시예의 설명을 통해 보다 상세히 알 수 있다.Other preferred and improved forms of the above solutions are set forth in the remaining dependent claims, and will be more fully understood from the following description of the embodiments with reference to the drawings.
본 발명의 주요 적용 분야는, 예컨대 선박 엔진로 활용될 수 있는 2행정 대형 디젤 엔진이다. 여기에서는 비교적 저속으로 작동하고 피스톤 행정(piston stroke)이 큰 엔진을 말한다. 이런 종류의 엔진들은 대체로 병렬로 배치되는 다수의 실린더를 포함한다. 이런 엔진들의 기본 구조와 작동 방식은 공지되어 있다.The main field of application of the invention is, for example, two-stroke large diesel engines which can be utilized as marine engines. This refers to an engine that operates at a relatively low speed and has a large piston stroke. Engines of this kind generally comprise a number of cylinders arranged in parallel. The basic structure and manner of operation of these engines are known.
도 1에는 2개의 실린더(1)가 도시되어 있다. 각각의 실린더(1)는 하나의 연소실(combustion chamber; 2)을 갖고, 연소실은 상하로 움직이는 피스톤(3)과 경계를 이루며, 피스톤은 여기에서 크로스헤드(crosshead; 4)를 통해 크랭크샤프 트(crankshaft; 5)와 상호작용한다. 연소실(2)은 실린더 케이스에 배열되고 상하로 움직이는 피스톤(3)에 의해 제어되는 흡기구(air admission slot)(도시되지 않음)를 통해 공기가 공급되고, 실린더 커버 영역에 배치되는 분사 밸브(6)를 통해 연료가 공급된다. 도시된 예에서는 실린더마다 2개의 분사 밸브(6)가 구비된다. 연소 시 발생하는 연소 가스는 마찬가지로 실린더 커버 영역에 구비되는 배기구(도시되지 않음)를 통해 배출되고, 배기구에는 배기 밸브(7)가 연계된다.Two
각 실린더(1)의 분사 밸브(6)에는 분사 펌프(8)가 연계된다. 분사 펌프는 플런저(9)와 경계를 이루는 펌프실(10)을 포함하고, 펌프실은 화살표(11)가 나타내는 방향으로 공급 장치에 의해 연료가 공급될 수 있다. 플런저(10)에는 액추에이터가 유압 유닛(12) 형태로 연계되고, 유압 유닛의 피스톤(13)은 플런저(9)와 연결된다. 이와 마찬가지로 배기 밸브(7)에도 액추에이터(도시되지 않음)가 유압 유닛 형태로 연계될 수 있다.An
상기 액추에이터를 형성하는 유압 유닛은 연계되는 압력관을 통해 사전 응력(prestress)을 받은 압력 매체에 의해 가압될 수 있고, 압력 매체는 축압기(pressure accumulator)로부터 나오게 된다. 여기에서 말하는 축압기는 모든 실린더(1) 또는 적어도 하나의 실린더(1) 그룹을 관통하는 소위 커먼레일(common rail; 14)을 의미할 수 있다. 커먼레일(14)은 여기에서 크랭크샤프트(5)에 의해 구동 가능한 펌프(15)에 의해 압력 매체에 의해 가압된다.The hydraulic unit forming the actuator can be pressurized by a prestressed pressure medium through an associated pressure tube, the pressure medium being forced out of the pressure accumulator. The accumulator herein may refer to a so-called
소위 액추에이터들의 가압을 제어하기 위해, 액추에이터들에 연계되는 압력관들에 제어 밸브가 구비된다. 반드시 필요한 제어 밸브의 수를 제한하기 위해, 시차를 가지고 작동하는 액추에이터들에 공통의 제어 밸브가 연계될 수 있다. 그리하여 예를 들면 각각 하나의 실린더마다 배기 밸브(7) 및 분사 펌프(8)의 액추에이터들에 공통의 제어 밸브가 연계될 수 있다. 도 1을 기반으로 하는 실시예에서는 2개의 상이한 실린더(1)의 분사 펌프(8)에 공통의 제어 밸브 장치(16)가 연계되고, 제어 밸브 장치는 압력관(17a)을 통해서는 커먼레일(14)과 연결되고 압력관(17b, 17c)을 통해서는 연계되는 액추에이터들과 연결되며, 압력관을 통해 액추에이터가 압력에 의해 교대로 가압될 수 있다. 분사 펌프(8)에 공통의 제어 밸브 장치(16)가 연계되는 실린더(1)는, 점화 순서 상 가능한 한 서로 멀리 떨어져 있는 실린더인 게 바람직하다. 이 경우에는 시차가 커진다. 제어 밸브 장치(16)는 엔진 신호에 의해 작동되고, 엔진 신호는 적절한 센서에 의해 수신되어 신호라인(18)(점선으로 표시됨)에 의해 적절한 입력부를 구비하는 제어 밸브 장치(16)에 공급된다.In order to control the pressurization of the so-called actuators, control valves are provided in the pressure tubes which are connected to the actuators. In order to limit the number of control valves that are absolutely necessary, a control valve common to actuators operating with parallax may be associated. Thus, for example, a control valve common to the actuators of the
제어 밸브 장치(16)는 예컨대 도 2에서 알 수 있듯이, 신호라인(18)용 입력부를 포함하는 파일럿 제어 밸브(19) 및, 파일럿 제어 밸브와 상호작용하고 슬라이드 밸브로 형성되는 메인 제어 밸브(20)를 포함한다. 메인 제어 밸브는 블록 형태의 하우징(21) 및, 연계되는 하우징 보어(housing bore)에서 변위될 수 있게 배치되는 메인 밸브 슬라이더(22)를 갖는다. 하우징(21)은 압력관(17a)을 통해, 여기에서 커먼레일(14) 형태의 압력 매체원과 연결될 수 있는 입구(23) 및, 입구를 둘러싸고 압력관(17b, 17c)을 통해, 여기에서는 2개의 분사 펌프(8)의 액추에이터 형태인 가압될 수 있는 유압 유닛과 연결 가능한 2개의 출구(24 및 25)를 갖는다. 이와 동시에 또한 이들 출구에 인접하고 압력이 없는 탱크와 연결 가능한 출구(26)가 구비될 수 있다. 상기 입구 및 출구는 보어를 통해, 메인 밸브 슬라이더(22)를 수용하는 하우징(21) 보어의 영역에서 외주 그루브와 연결된다.The
메인 밸브 슬라이더(22)는 외주 그루브(peripheral groove)에 의해 서로 분리되는 링 표면(ring surface)을 구비하고, 링 표면은 가압될 수 있는 액추에이터와 연결 가능한 출구(24, 25)가 입구(23) 내지 탱크 쪽 출구(26)를 향해 교대로 개폐될 수 있게 배열된다. 도 2를 기반으로 하는 메인 밸브 슬라이더(22)의 중간 위치에서 입구(22)는 폐쇄되고, 따라서 출구(24, 25)로부터 분리된다. 출구는 이때 각각 인접한 탱크 쪽 출구(26)를 향해 개방된다. 메인 밸브 슬라이더(22)는 예컨대 도 3에서 볼 수 있듯이, 중간 위치로부터 일 측으로 편향될 수 있다. 도 3을 기반으로 하는 메인 밸브 슬라이더(22)의 편향된 위치에서 입구(23)는 가압될 수 있는 액추에이터에 연계되는 출구, 여기에서는 출구(25)를 향해 개방되고, 이 출구는 동시에 인접한 탱크 쪽 출구(26)에 대해 폐쇄된다. 가압될 수 있는 다른 액추에이터에 연계되는 출구, 여기에서는 출구(24)가 입구(23)로부터 분리된 채, 탱크쪽 출구(26)와 연결된다. 그 결과 연계되는 엑츄체이터의 압력 부하가 경감된다.The
메인 밸브 슬라이더(22)의 좌우 운동은 파일럿 제어 밸브(19)에 의해 상응하게 변형 가능한 엔진 신호에 의해 야기된다. 이 경우 메인 밸브 슬라이더(22) 각각의 편향을 위해, 파일럿 제어 밸브(19)에 의해 적절한 명령으로 변환될 수 있는 엔진 신호가 필요하다. 메인 밸브 슬라이더(22)는 이때 연계되는 엔진 신호의 주기에 따라 좌우로 움직인다. 파일럿 제어 밸브(19)의 입력부에 적절한 엔진 신호 가 전달되지 않는 한, 메인 밸브 슬라이더(22)는 안정성의 이유 때문에 자동으로 중간 위치로 이동되어야 한다. 중간 위치에서는 연계되는 액추에이터와 연결되는 출구(24, 25)가 여기에서는 커먼레일(14) 형태로 된 압력원과 통하는 입구(23)로부터 분리된다. 메인 밸브 슬라이더(22)의 일 측으로의 편향 및 중간 위치로의 재조정을 실행시키기 위해, 메인 밸브 슬라이더(22)에 연계되는 제어 장치가 구비된다.The left and right movement of the
상기 제어 장치는 메인 밸브 슬라이더(22)를 신호라인(18)에 의해 파일럿 제어 밸브(19)에 전달되는 신호에 따라 중간 위치로부터 편향시키기 위한 변위 장치 및, 신호라인(18)에 신호가 제거되는 순간 메인 밸브 슬라이더(22)가 자동으로 중간 위치에 놓이게 하기 위한 센터링 장치로 이루어진다.The control device comprises a displacement device for deflecting the
변위 장치를 형성하기 위해서는, 메인 밸브 슬라이더(22)와 연관하여 서로 마주보고 있는 적어도 2개의 유압 실린더-피스톤 유닛(27)이 구비되고, 실린더-피스톤 유닛은 압력실(28)과 경계를 이루는 변위 피스톤(29)을 각각 하나씩 갖고, 변위 피스톤은 각각 해당되는 메인 밸브 슬라이더(22)의 전면과 상호작용한다. 도시된 실시예에서 변위 피스톤(29)은 도 2 및 도 3에서 볼 수 있듯이, 각각 인접한 메인 밸브 슬라이더(22)의 전면에 닿는 가압 핀(press pin; 30)을 구비한다. 메인 밸브 슬라이더(22)의 양쪽 단부에 연계되는 실린더-피스톤 유닛(27)은 교대로 활성화될 수 있다. 즉, 메인 밸브 슬라이더(22)를 오른쪽으로 변위시키기 위해서는 좌측 실린더-피스톤 유닛(27)이 활성화되는 반면, 우측 실린더-피스톤 유닛(27)은 비활성화되고, 그 반대도 가능하다.In order to form the displacement device, at least two hydraulic cylinder-
실린더-피스톤 유닛(27)의 활성화를 위해, 해당 압력실(28)은 하우징(21)의 입구(23)에 존재하는 압력 매체에 의해 가압된다. 이를 위해, 입구(23)와 연결되어 있는 신호에 따라 파일럿 제어 밸브(19)에 의해 상하 제어 가능한 유로가 구비된다. 파일럿 제어 밸브(19)는 신호라인(18)용 입구를 포함하는 전자부(electronic part; 19a) 및 전자부의 영향을 받을 수 있는 기계부(mechanical part; 19b)를 포함하고, 기계부는 전자기 슬라이드 밸브(electromagnetic sliding valve) 형태로 형성된다. 전자기 슬라이드 밸브는 메인 제어 밸브(20)처럼 하나의 입구 및 입구와 교대로 연결 가능한 2개의 출구를 구비하고, 슬라이드 밸브의 슬라이더는 연결되어 있는 엔진 신호에 따라 전자부(19a)에 의해 생성 가능한 제어 명령에 의해 변위될 수 있다.For activation of the cylinder-
메인 밸브 슬라이더(22)와 역방향으로 상호작용하는 2개의 실린더-피스톤 유닛의 압력실(28)을 가압하기 위해 구비되는 유로는, 입구(23)와 연결되고 파일럿 제어 밸브(19)의 입구에 놓여있는 분기라인(branch; 31a) 및, 파일럿 제어 밸브(19)의 출구로부터 분기하고 2개의 실린더-피스톤 유닛(27) 중 각각 하나로 이어지는 분기라인(31b, 31c)을 포함하고, 분기라인(31b, 31c)은 분기라인(31a)과 교대로 연결될 수 있다. 메인 제어 밸브(20)와 마찬가지로 파일럿 제어 밸브(19)도 압력 없는 탱크로 이어지는 추가 출구(도시되지 않음)를 구비할 수 있고, 추가의 출구는 분기라인(31a 내지 31c)의 부하 경감을 가능케 해준다.A flow path provided for pressurizing the
원칙적으로는 변위 장치의 형성을 위해서는 메인 밸브 슬라이더(22)의 각 전면에 하나의 실린더-피스톤 유닛(27)이 연계되는 것으로 충분하다. 도시된 실시예에서는 메인 밸브 슬라이더(22)의 각 전면에, 서로 180°로 변위되는 2개의 실린더 -피스톤 유닛(27)이 연계된다. 이로써 메인 밸브 슬라이더(22)의 축과 대칭되는 힘의 인가가 확실히 보장되고, 이와 함께 메인 밸브 슬라이더(22)의 잼이 저지된다.In principle, for the formation of the displacement device, it is sufficient that one cylinder-
메인 밸브 슬라이더(22)의 일 측 단부 위치에서 메인 밸브 슬라이더는 도 3에서 알 수 있듯이, 변위 장치의 앞쪽 전면과 기계적 스토퍼에서 닿는다. 도 3의 우측에서 볼 수 있듯이, 이때 활성화되는 실린더-피스톤 유닛(27)의 변위 피스톤의 경우도 마찬가지다. 메인 밸브 슬라이더(22)의 심한 충격 및 이와 연관된 기계적 부하를 방지하기 위해, 재조정 운동을 제지하는 완충 장치(32)가 변위 피스톤(29)들에 연계될 수 있다. 완충 장치는 슬라이더로부터 먼 변위 피스톤(29)의 뒷면에 접촉하는 압축스프링이 될 수 있다. 압축스프링은 도 3의 좌측에서 볼 수 있듯이, 각각 연계되는 변위 스프링(29)의 후퇴 운동 때 가압된다.In one end position of the
센터링 장치를 형성하기 위해서는, 메인 밸브 슬라이더(22)와 연관하여 서로 마주보고 있고 역방향으로 메인 밸브 슬라이더와 상호작용하는 다른 실린더-피스톤 유닛(33)(도 2 및 도 3에서는 점선으로 도시만 되어있고, 도 4 내지 도 6에서는 개별적으로 도시됨)이 구비된다. 여기에서도 원칙적으로는 각각의 면에 하나의 실린더-피스톤 유닛(33)으로 충분하다. 그러나 메인 밸브 슬라이더(22)의 각각의 전면에, 2개의 실린더-피스톤 유닛(33)이 구비되는 게 바람직하다. 이러한 실린더-피스톤 유닛(33)은 변위 장치의 실린더-피스톤 유닛(27)에 맞서 180°로, 실린더-피스톤 유닛(27)을 향해서는 90°로 변위되므로, 전체 실린더-피스톤 유닛(27, 33)이 원주 상에 균등하게 분포하게 된다. 이로써 잼 현상이 방지된다.To form the centering device, another cylinder-piston unit 33 (shown in dashed lines in FIGS. 2 and 3) facing each other in relation to the
실린더-피스톤 유닛(33)은 압력실(34)과 경계를 이루는 각각 하나의 변위 피스톤(35)을 포함하고, 변위 피스톤은 메인 밸브 슬라이더(22)의 인접한 전면과 맞물릴 수 있는 가압 핀(36)을 구비한다. 실린더-피스톤 유닛(33)에 의해 형성되는 센터링 장치는 항상 활성화된다. 따라서 압력실(34)은 압력으로 영구 가압된다. 또한 실린더-피스톤 유닛(33)의 압력실(34)은 차단할 수 없는 유로(37a, 37b)를 통해, 입구(33) 내지 입구와 연결되는 하우징(21)의 링 그루브(ring groove)와 연결된다. 그러나 실린더-피스톤 유닛(33)에 의해 메인 밸브 슬라이더(22)에 실행될 수 있는 변위력(displacing force)은 변위 장치를 형성하는 실린더-피스톤 유닛(27)에 의해 메인 밸브 슬라이더(32)에 실행될 수 있는 변위력보다 작다. 영구 활성화되는 센터링 장치는 따라서 변위 장치의 각각 활성화되는 면의 실린더-피스톤 유닛(27)에 의해 관통될 수 있다. 또한 각각 연계되는 압력실(28)과 경계를 이루는 변위 장치 변위 피스톤(29)의 압력 표면은, 각각 연계되는 압력실(34)과 경계를 이루는 센터링 장치 변위 피스톤(35)의 압력 표면보다 크고, 특히 2배 크다.The cylinder-
앞에 설명된 힘의 관계를 살펴본 결과, 한쪽 면에 연계되는 변위 장치의 실린더-피스톤 유닛(27)이 압력에 의해 가압되자마자 메인 밸브 슬라이더(22)가 변위된다는 사실이 확인되었다. 이것은 상응하는 엔진 신호가 노출되어 있는 경우에 해당된다. 변위 장치의 실린더-피스톤 유닛(17)이 활성화되는 한, 즉 상응하는 엔진 신호가 없는 한, 메인 밸브 슬라이더(22)는 압력에 의해 영구 가압되는 센터링 장치의 실린더-피스톤 유닛(33)에 의해 자동으로 도 4의 기반이 되는 중간 위치로 이동된다. 이러한 중간 위치에서는 입구(23)가 차단되고 출구(24, 25)가 입구(23) 로부터 분리된다. 이로써 출구(24, 25)에 연계되는 유닛들이, 도시된 실시에에서는 분사 펌프(8)가 차단된다. 따라서 도 1에 따른 실시예에서는 바람직하지 않은 분사가 나타날 가능성이 없다.As a result of looking at the force relationship described above, it is confirmed that the
변위 피스톤(35) 및 변위 피스톤과 연결되는 실린더-피스톤 유닛(33)의 가압 핀(36)은 각각 연계되는 압력실(39)에 영구 노출되어 있는 압력에 의해, 메인 밸브 슬라이더(22) 쪽을 향하는 힘으로 영구 가압된다. 이로써 야기되는 메인 밸브 슬라이더(22) 쪽으로 향하는 변위 피스톤(35)의 운동은 도 4 내지 도 6에서 볼 수 있듯이 기계적 스토퍼에 의해 제한된다. 연계되는 가압 핀(36)과 경계를 이루는 링 표면을 갖는 변위 피스톤은 연계되는 하우징 쪽 숄더(shoulder; 38)에 충돌할 때 제동 위치가 된다.The
변위 피스톤(35)의 가압 핀(36) 길이는 도 4에서 볼 수 있듯이, 메인 밸브 슬라이더가 중간 위치에 있을 때 각각 서로 마주보고 있는 실린더-피스톤 유닛(33)의 가압 핀(36)이 각각 해당되는 변위 피스톤(35)의 제동 위치에서 메인 밸브 슬라이더(32)의 각각 해당되는 전면에 접촉하는 정도이다. 메인 밸브 슬라이더(22)가 예컨대 도 5에서 좌측으로 편향되는 것처럼 일 측으로 편향되는 순간, 좌측 실린더-피스톤 유닛(33)의 변위 피스톤(35)은 연계되는 방출 스토퍼로부터 떨어져 나오고, 각각 연계되는 압력실(34) 내로 진입 가능해진다. 반면에 마주보고 있는, 여기에서는 우측에 있는 실린더-피스톤 유닛(33)의 변위 피스톤(35)은 제동 위치에 유지된다. 이때 메인 밸브 슬라이더(22)의 우측 전면은 도 5에서 볼 수 있듯이, 인접한 가압 핀(36)으로부터 떨어져 나온다. 이런 상황에서 변위 장치가 비활성화 되고 메인 밸브 슬라이더(22)에 더 이상 힘을 가하지 못하면, 메인 밸브 슬라이더(22)는 그 전에 되돌아갈 수 있는 센터링 장치의 좌측 실린더-피스톤 유닛(33)에 의해 자동으로 중간 위치로 복귀되고, 중간 위치에서 메인 밸브 슬라이더에 센터링 장치의 전체 실린더-피스톤 유닛(33)의 가압 핀(36)이 접촉한다.As can be seen in FIG. 4, the length of the
이러한 종류의 안정적인 접촉을 보장하고 각각의 유극을 배제하기 위해, 변위 피스톤(35) 및 변위 피스톤의 가압 핀(36)은 반경 방향으로 나뉘어지고, 또한 연장 핀(extending pin; 39)을 수용하는 연속적인 축 보어(axial bore)를 구비한다. 도 6 좌측에서 볼 수 있듯이 연계되는 변위 피스톤(35)이 제동 위치에 있고 메인 밸브 슬라이더(22)가 변위 피스톤으로부터 멀리 떨어지면, 연장 핀은 연계되는 압력실(34)의 압력에 의해 빠져 나오고, 연계되는 메인 밸브 슬라이더(22)의 전면에 닿은 채 있게 된다.In order to ensure this kind of stable contact and to exclude each play, the
메인 제어 밸브(20)의 하우징(21)은 메인 밸브 슬라이더(22)에 연계되는 보어를 폐쇄하는 측면 커버(40)를 구비하고, 커버들은 변위 장치 내지 센터링 장치에 있는 실린더-피스톤 유닛(27, 33)의 압력실(28, 34)을 포함하는 게 바람직하다. 압력실(34)에 연계되는 유로(37a, b)는 완전히 하우징(21) 및 커버(40) 내부에서 진행되는 게 바람직하다. 파일럿 제어 밸브(19)가 메인 제어 밸브(20)의 하우징(21)에 직접 장착되는 한, 도시된 실시예에서처럼 이것은 변위 장치의 압력실(28)에 연계되는 유로(31a, 31b, 31c)에도 마찬가지로 적용되된다.The
파일럿 제어 밸브(19)는 스위치(온/오프) 또는 비례제어 밸브(proportional valve)로 형성될 수 있다. 스위치로 형성되는 경우, 메인 밸브 슬라이더(22)는 일 측 편향의 경우 항상 해당되는 단부 위치로 이동된다. 비례제어 밸브로 형성되는 경우, 메인 밸브 슬라이더(22)는 각각 바람직한 편향 위치로 이동될 수 있다. 이로써 연계되는 액추에이터들의 가동이 바람직하게 진행될 수 있다. 도시된 실시예에서는 이와 함께 각각 바람직한 분사 형태(injection profile)가 실현될 수 있다. 메인 밸브 슬라이더(22)의 제어 에지(control edge)가 상응하게 형성됨으로써 추가적으로 영향을 미칠 가능성이 생겨난다. 도시된 예에서는 입구(23)에 연계되는 메인 밸브 슬라이더(22)의 중간 링 표면이 측면 모따기부(chamfer; 41)를 구비하고, 챔퍼는 여기에서 메인 분사(main injection)가 시작되기 전에 약간의 사전 분사(pre-injection)를 실행한다.The
비례제어 밸브를 사용할 때는 폐쇄 루프(closed loop)가 구비될 수 있다. 이때 메인 밸브 슬라이더(22)의 각각의 위치가 파악되고, 실제 값(actual value)으로서 파일럿 제어 밸브에 공급되며, 파일럿 제어 밸브는 이론 값(theoretical value)-실제 값 비교를 수행하고 필요한 교정을 실행할 수 있다. 메인 밸브 슬라이더(22)의 위치를 탐지하기 위해, 메인 밸브 슬라이더에 주로 비접촉으로 작동하는 위치 수용 센서(position receiving sensor; 42)(도 2 및 도 3)가 연계되고, 위치 수용 센서는 신호라인(43)을 통해 파일럿 제어 밸브(19)의 연계되는 입구와 연결된다.When using a proportional control valve, a closed loop may be provided. Each position of the
본 발명에 따르면, 압력 매체원에 의해 압력 매체로 가압될 수 있는 2개의 유닛이 순차적으로 변위되는 연결을 제어하는, 특히 주로 서로 다른 실린더에 연계 되고 유압 작동 가능한 엔진, 특히 2행정 대형 디젤 엔진의 2개의 분사 장치를 순차적으로 변위되게 활성화하기 위한 장치가 간단하고도 저렴한 방법으로 개선되어, 제어 밸브 다음에 배열되는 유닛들의 바람직하지 않은 작동을 방지하고, 따라서 안정성을 확실히 높이게 된다.According to the present invention, an engine, in particular mainly linked to different cylinders and hydraulically actuated, in particular a two-stroke large diesel engine, controls a connection in which two units which can be pressurized into the pressure medium by means of a pressure medium are sequentially displaced. The device for sequentially displacing the two injection devices is improved in a simple and inexpensive way, which prevents the undesirable operation of the units arranged after the control valve, thus reliably increasing the stability.
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