SU1765481A2 - Устройство автоматического управлени агрегатом гарантированного питани - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к средствам автоматического управлени  и предназначено дл  использовани  в агрегатах гарантированного электропитани , состо щих из обратимой электрической машины и двигател  внутреннего сгорани . Сущность изобретени : устройство снабжено дополнительным пневмоклапаном с электромагнитным приводом и нормально открытым управл емым обратным клапаном с управл ющим органом, при этом второй регул тор давлени  снабжен управл ющим органом. Клапан установлен между выходом второго регул тора давлени  и входом во второй обратный клапан запорно-дре- нажного клапана, а дополнительный пнев- моклапан подключен своим входом к источнику сжатого воздуха, а выходом - одновременно к пневмоприводу двигател  и к управл ющим органам второго регул тора давлени  и нормально открытого управл емого клапана. 3 ил. -5 Ё

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к энергетическим агрегатам , и может быть использовано в системах автоматического управлени  агрегатами гарантированного электропитани , содержащих обратимую электрическую машину и двигатель внутреннего сгорани , св занный с электрической машиной посредством фрикционной шинно-пневматической муфты , и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.св. № 1339279.

По основному авт.св. № 1339279 известно устройство автоматического управлени  агрегатом электропитани , содержащее двигатель внутреннего сгорани , соединенный при помощи фрикционной шинно-пневматической муфты с обратимой

электрической машиной, источник сжатого воздуха, св занный с пусковым электроприводным пневмоклапаном, выход которого подключен через первый регул тор давлени  к пневмомотору привода насоса предпусковой смазки двигател , через первый пневмоклапан, управл ющий орган которого гидравлически св зан с системой смазки двигател , к пневмоприводу коленчатого вала , а через управл емый запорный клапан, второй регул тор давлени  и вертлюг - к муфте. Управл ющий орган запорного клапана подключен к выходу пускового пнев- моклапана, Устройство содержит также механизм выключени  топливоподачи, управл ющий орган которого подключен через второй пневмоклапан с электромаг

ON СЛ

4 00

N3

нитным приводом к источнику сжатого воздуха , электрическую цепь питани  обмотки электромагнита привода второго пневмок- лапана и управл емый дренажный клапан, подключенный к выходу второго регул тора давлени . Управл ющий орган дренажного клапана подключен к выходу второго пнев- моклапана.

Запорный и дренажные клапаны выполнены в виде двух установленных в одном корпусе обратных клапанов с управл ющими поршн ми и пружиной между клапанами , рассчитанной на разность максимально допустимого и рабочего давлени  воздуха в муфте, причем полость под вторым (дренажным) обратным клапаном св зана с дренажным отверстием в корпусе и пневмоцилиндром, мембрана которого снабжена штоком и возвратной пружиной, а шток мембраны с концевым выключателем, контакты которого включены в цепь питани  обмотки электромагнита второго пневмоклапана. Площадь поперечного сечени  управл ющего поршн  первого клапана выполнена больше площади проходного сечени  первого клапана и меньше площади поперечного сечени  последнего .

В устройстве автоматического управлени  по авт.св. № 1339279 не может быть реализована возможность уменьшени  времени выключени  муфты за счет кратковременного увеличени  давлени  воздуха на выходе из второго регул тора давлени  до величины максимально допустимого значени  на период пуска двигател  внутреннего сгорани .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение времени пуска двигател  внутреннего сгорани  и перехода электрической машины в режим генератора при аварий- ном отключении напр жени  внешней сети. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство автоматического управлени  агрегатом электропитани  по авт.св. Ms 1339279 дополнительно снабжено электроприводным пневмоклапаном, св занным с источником сжатого воздуха, нормально открытым управл емым обратным клапаном с управл ющим органом, а второй регул тор авлени  воздуха снабжен управл ющим органом, при этом нормально открытый уп- равл емый клапан установлен между выхоом второго регул тора давлени  и входом во второй обратный клапан запорно-дре- нажного клапана, а дополнительный пнев- моклапан подключен своим входом к источнику сжатого воздуха, а выходом - одновременно к пневмоприводу двигател  и к правл ющим органам второго регул тора

давлени  и нормально открытого управл емого обратного клапана. При открытом дополнительном электронневмоклалане давление воздуха на выходе из второго регул тора давлени  обеспечиваетс  равным максимально допустимому давлению, нормально открытый управл емый обратный клапан закрываетс  и исключает выброс сжатого воздуха через дренажный клапан в

0 атмосферу и замыкание конечного выключател .

При закрытом дополнительном электро- пневмоклапане давление воздуха на выходе из второго регул тора давлени  обеспечи5 ваетс  равным рабочему давлению.

На фиг.1 представлена схема устройства автоматического управлени  агрегатом электропитани ; на фиг.2 - конструкци  второго регул тора давлени  воздуха,

0 обеспечивающего возможность дискретного изменени  уставок регулировани ; на фиг.З - конструкци  нормально открытого управл емого обратного клапана.

Устройство содержит двигатель 1 внут5 реннего сгорани , соединенный фрикционной шинно-пневматической муфтой 2 с валом электрической машины 3. Источник 4 сжатого воздуха св зан с пусковым электроприводным пневмоклапаном 5, выход кото0 рого подключен через первый регул тор 6 давлени  к пневмомотору 7 привода насоса 8 предпусковой прокачки масл ной системы двигател  1, а через первый нормально закрытый пневмоклапан 9, управл ющий ор5 ган 10 которого гидравлически св зан с системой смазки двигател  1, с пневмоприводом 11 коленчатого вала.

Двигатель 1 снабжен механизмом 12 выключени  топливоподачи, управл ющий

0 орган которого подключен через второй пневмоклапан 13 с электромагнитным приводом к источнику 4 сжатого воздуха, а обмотка 14 электромагнита включена в электрическую цепь к источнику 15 опера5 тивного питани  через контакты 16 реле остановки .

Запорно-дренажный клапан 17 выполнен в виде двух обратных клапанов 18 и 19 с установленной между ними пружиной 20.

0 Первый обратный клапан 18 через первый шток 21 жестко св зан с первым управл ющим поршнем 22, площадь поперечного сечени  поршн  22 выбрана больше площади проходного сечени  клапана 18 и меньше

5 площади поперечнего сечени  клапана 18. Второй обратный клапан 19 св зан вторым штоком 23 со вторым управл ющим поршнем 24, площадь поперечного сечени  которого больше разности площадей поперечных сечений первого обратного клапана

18 и первого управл ющего поршн  22. Зат жка пружины 20 рассчитана на разность максимально допустимого и рабочего давлени  воздуха. Полость под вторым обратным клапаном 19 св зана с дренажным отверстием 25 и с пневмоцилиндром 26, мембрана 27 которого св зана нажимным штоком 28 с концевым выключателем 29, контакты которого включены в электрическую цепь к источнику 15 оперативного питани  и электромагниту 14 параллельно контактом 16 реле остановки. Первый обратный клапан 18 запорно-дренажного клапана 17 включен в пневмомагистраль между источником 4 сжатого воздуха и вторым регул тором 30 давлени , выход которого св зан через вертлюк 31 с шинно- пневматической муфтой 2. Управл ющий поршень 22 подключен к выходу пускового клапана 5. Второй обратный клапан 19 запорно-дренажного клапана 17 подключен к выходу второго регул тора давлени  30 через дополнительно установленный управл емый нормально открытый клапан 32, а второй управл ющий поршень 24 пневматически св зан с выходом второго пневмокла- пана 13. Второй регул тор 30 давлени  (фиг,2) имеет в корпусе 33 штуцера 34, 35 и 36 дл  подключени  с помощью пневмома- гистралей к первому обратному клапану 18 запорнодренажного клапана 17, к вертлюгу 31 и к клапану 32 соответственно. К корпусу 33 с помощью фланца крепитс  гильза 37. Соосно внутри гильзы 37 установлен уплотненный относительно ее внутренней поверхности регулирующий поршень 38, жестко св занный с клапаном 39, соосно размещенном в штуцере 34 относительно седла 40. В резьбовом отвертсии гильзы 37 установлен регулировочный стакан 41, внутри которого размещена рабоча  пружина 42. На верхней части стакана 41 установлен с помощью резьбы регулировочный колпак 43, внутри которого соосно размещен уплотненный относительно внутренней поверхности управл ющий поршень 44. Регулировочный колпак 43 снабжен штуцером 45 дл  подвода сжатого воздуха к управл ющему поршню 44. Перемещение поршн  44 относительно колпака вниз ограничено стаканом 41. Между нижней поверхностью поршн  44 и верхней частью стакана 41 выставл етс  зазор а, величина которого соответствует перемещению поршн  44 после подачи сжатого воздуха через штуцер 45 такому сжатию пружины 42, при котором давление воздуха на выходе из регул тора возврастает от величины рабочего давлени  до максимально допустимого значени  дл  муфты 2.

Управл емый нормально открытый об- ратный клапан 32 (фиг.З) имеет в корпусе

47 штуцера 48 и 49 дл  подключени  с

помощью пневмомагистралей к штуцеру

36 регул тора 30 давлени  и ко второму обратному клапану 19 запорно-дренажного клапана 17. Соосно внутри корпуса 47 установлен клапан 50, уплотненный относительно корпуса 47 и св занный с помощью

0 возвратной пружины 51 со штоком 52, установленным соосно в корпусе 47 посредством резьбового соединени . Шток снабжен штуцером 53, осевым и радиальным отверсти ми дл  подвода управл ющего сжатого

5 воздуха к клапану 50. Корпус штуцера 49, установленный соосно в корпусе 47, оборудован седлом 54 клапана 50.

Устройство снабжено дополнительным электроприводным пневмоклапаном 55,

0 св занным по входу с источником 4 сжатого воздуха, а по выходу с пневмоприводом 11 коленчатого вала, со штуцером 45 управл ющего поршн  44 второго регул тора давлени  30 и со штуцером 53 обратного клапана

5 32. Электромагниты 56 и 57 пневмоклапа- нов 5 и 55 подключены параллельно к источнику 15 оперативного питани  через контакты 58 и 59 реле пуска дизель-генератора и дизел  соответственно. Отход щие

0 от контактов 58 и 59 электрические цепи св заны между собой через диод 60 как показано на фиг.1.

Устройство работает следующим образом .

5 В исходном состо нии клапан 17 закрыт за счет разности площадей первого управл ющего поршн  22 и проходного сечени  клапана 18, а клапан 19 закрыт усилием пружины 20.

0 При срабатывании реле пуска дизель- генератора дл  пуска двигател  внутренне- го сгорани  1 совместно с электрической машиной 3 замыкаютс  контакты 58 и подаетс  питание от источника 15 к электромаг5 ниту 56 пневмоклапана 5 дл  его открыти , после чего сжатый воздух от источника 4 через первый регул тор 6 давлени  поступает на пневмомотор 7 насоса 8 предпусковой смазки, в двигателе 1 устанавливаетс  дав0 ление масла, открывающее с помощью управл ющего органа 10 клапан 9, после чего сжатый воздух поступает на силовой пневматический привод 11 коленчатого вала. Одновременно с этим сжатый воздух от

5 клапана 5 поступает к управл ющему поршню 22 клапана 18 запорно-дренажного клапана 17. Клапан 18 открываетс  и сжатый воздух от источника 4 через регул тор 30 давлени  и вертлюг 31 поступает в муфту 2.

После запуска дизель-генератора клапан 5 закрывают, Клапан 18 удерживаетс  в открытом состо нии за счет разности площадей поперечных сечений клапана 18 и управл ющего поршн  22, а клапан 19 удерживаетс  в закрытом состо нии усилием пружины 20. При работе дизель-генератора сжатый воздух высокого давлени  подводитс  через штуцер 34 и зазор между клапаном 39 и седлом 40 во внутреннюю полость корпуса 33 и далее по отвод щим штуцерам 35 и 36. При повышении давлени  на выходе из регул тора 30 усилие от давлени  воздуха на поршень 38 превышает усилие от пружины 42 - поршень перемещаетс  вверх - клапан 39 садитс  на седло 40 и перекрывает доступ воздуха высокого давлени , При понижении давлени  на выходе из регул тора пружина 42, преодолева  давление воздуха на поршень 38, перемещает его вниз - клапан 39 открываетс . В случае превышени  давлени  воздуха на выходе из регул тора 30 выше рабочего значени  дл  защиты пневмобаллона муфты 2 от разрушени  клапан 19, преодолева  действие пружины 20, открываетс , при этом обеспечиваетс  стравливание избыточного давле ни  воздуха в атмосферу через нормально открытый клапан 32, клапан 19 и отверстие 25 в корпусе запорно-дренажного клапана 17. Одновременно воздух поступает и пйев- моцилиндр 26, мембрана которого прогибаетс , перемещает шток 28 и замыкает контакты концевого выключател  29. Обмотка электромагнита 14 второго пневмок- лапана 13 получает питание, клапан 13 открываетс  и воздух от источника 4 поступает к управл ющему органу механизма 12 выключени  топливоподачи и к управл ющему поршню 24, обеспечивающему полное открытие клапана 19 дл  быстрого стравли- .вани  воздуха из пневмобаллона муфты 2 в атмосферу и закрытие клапана 18, питающего сжатым воздухом шинно-пневмати- ческую муфту 2 от источника 4, При этом происходит разобщение валов двигател  1 и электрической машины 3 и остановка двигател  1.

Дл  сокращени  времени пуска двигател  и времени перехода электрической машины на работу в режим генератора при аварийном отключении напр жени  внешней сети включаетс  дополнительный электропневмоклапан 55 посредством замыкани  контактов 59 реле пуска двигател , подключающих питание от источника 15 к электромагниту 57 непосредственно и к электромагниту 56 пневмоклапана 5 через диод 60. При этом одновременно с открытием пускового клапана 5 открывают дополнительный клапан 55, подающий дополнительно сжатый воздух к силовому пневматическому приводу 11 коленчатого вала, к управл ющему поршню 44 регул тора 30 давлени  и к штоку 52 клапана 32. При перемещении поршн  44 на величину зазора а под воздействием сжатого воздуха увеличиваетс  сжатие рабочей пружины 42, обеспечива  увеличение давлени  воздуха

0 на выходе из регул тора 30 давлени  воздуха до величины, максимально допустимого значени  исход  из обеспечени  прочности пневмобаллона муфты 2. Одновременно сжатый воздух, пройд  через шток 52,

5 прижимает клапан 50 к седлу 54, чем исключаетс  возможность выброса воздуха повышенного давлени  через клапан 19 запорно-дренажного клапана 17 в атмосферу и ложного срабатывани  защиты от пре0 вышени  давлени  воздуха в муфте 2, После запуска двигател  1 и включени  муфты 2 клапан 55 закрываетс  одновременно с клапаном 5 с помощью контактов 58 и 59 путем отключени  электромагнитов 57 и 56 от ис5 точника 15. После закрыти  клапана 55 поршень 44 регул тора 30 давлени  усилием рабочей пружины 42 возвращаетс  в верхнее крайнее положение выбира  зазор а, в результате чего на выходе из регул тора

0 30 устанавливаетс  рабочее давление воздуха , а клапан 50 нормально открытого обратного клапана 32 усилием пружины 51 отходит от седла 54 в результате чего снимаетс  блокировка защиты муфты 2 от повы5 шени  давлени .

Нормальна  остановка двигател  1 с отключением муфты 2 происходит в следующей последовательности. После срабатывани  реле остановки и замыкани  его

0 контактов 16 подаетс  питание от источника 15 к электромагниту 14 клапана 13 дл  его открыти , сжатый воздух от источника 4 поступает в механизм 12 остановки двигател , обеспечивающий выключение топлива в

5 двигатель 1, и к управл ющему поршню 24, который перекрывает доступ стравливающего воздуха в пневмоцилиндр 26, обеспечивает открытие дренажного клапана 19 дл  стравливани  воздуха из пневмобаллона

0 муфты 2 через нормально открытый клапан 32 в атмосферу и закрытие запорного клапана 18, питающего сжатым воздухом шинно- пневматическую муфту 2 от источника 4. При этом происходит разобщение валов

5 двигател  1 и электрической машины 3 и остановка двигател  1.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство автоматического управлени  агрегатом гарантированного питани  по авт.св. № 1339279, отличающеес 

   тем, что, с целью уменьшени  времени пуска двигател  и перехода электрической машины на работу в режиме генератора при аварийном отключении напр жени  внешней сети, оно снабжено дополнительным пневмоклапаном с электромагнитным приводом и нормально открытым управл емым обратным клапаном с управл ющим органом , а второй регул тор давлени  снабжен управл ющим органом, при этом нормально

   0

   открытый управл емый клапан установлен между выходом второго регул тора давлени  и входом во второй обратный клапан запорно-дренажного клапана, а дополнительный пневмоклапан подключен своим входом к источнику сжатого воздуха, а выходом - одновременно к пневмоприводу двигател  и к управл ющим органам второго регул тора давлени  и нормально открытого управл емого обратного клапана.

   16 25 31 1-

   Фиг.

   42

   Ч

   Л

   Фиг. 2

   48

   Фиг.З