Тема. ОРЧО дизеля K6S310DR

Объединенный регулятор дизеля K6S310DR поддерживает не толь­ко постоянную заданную частоту вращения коленчатого вала, но и мощ­ность дизель-генераторной установки, соответствующую в определенных пределах положению рукоятки контроллера, регулируя возбуждение тя­гового генератора. Установлен на передней стенке блока дизеля с правой стороны. Привод регулятора осуществля­ется от распределительного вала через редуктор с передаточным отноше­нием 4:1.

По выполняемым функциям объединенный регулятор (рис. 172 и 173) состоит из следующих узлов и механизмов: регулятора частоты вращения, включающего в себя центробежный измеритель скорости с рычагами 1 и грузами, гидравлический сервомо­тор с силовым поршнем 13 и золотником 7, а также компенсатора нерав­номерности хода с поршнем 50; механизма дистанционного управления изменением частоты враще­ния коленчатого вала, к которому относятся: электродвигатель 41, ре­дуктор 42, установочный вал 28 с регулируемым сегментным кулачком и позиционный выключатель регулятора мощности, включающего в себя кулачок 29, коромысло 14, ограничительную штангу 16, зубчатый сектор 24 и реостат 22, механизма остановки дизеля, состоящего из блок-магнита и тяги.

Все эти узлы скомпонованы в одном агрегате, связаны между со­бой рычажными механизмами и снабжаются маслом из общей масля­ной магистрали дизеля через фильтр, расположенный рядом с регулято­ром. До начала ограничения максимальной подачи топлива на установ­ленном режиме работы дизеля регулятор поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала, изменяя количество подаваемого топлива, и работает следующим образом.

Во время работы дизеля через редуктор приводится во вращение входной вал 11 (рис. 173, а), ступица 46, рычаги 1 с грузами. При этом средний ряд отверстий штока силового поршня 13 гидравлического сервомотора перекрыт верхним диском золотника 7.

Рис. 172. Схема объединенного регулятора дизеля K6S310DR:

1 - рычаг с грузами; 2 - втулка; 3, 19-тарелки; 4, 11, 28, 35, 40 - валы; 5, 21, 48 - рычаги дву­плечие; 6, 39 - рычаги вильчатые; 7 - золотник сервомотора; 8 - пружина всережимная; 9, 36 -тяги вертикальные; 10 - гильза направляющая; 12, 31, 47, 53 - рычаги; 13 - поршень силовой; 14 - коромысло; 15 - рычаг двухплечий вильчатый; 16, 17 - штанги; 18 - бобышка корпуса; 20, 30 - ролики; 22 - реостат; 23 - шестерня; 24 - сектор зубчатый; 25, 38, 43, 44, 49, 52, 55 - пружины; 26 - выключатель позиционный; 27, 29 - кулачки; 32 - рукоятка; 33 - тяга упругая; 34 - магнит блокировочный, 37 - крышка; 41 - электродвигатель; 42 - редуктор; 45 - шарнир; 46 - ступица; 50 - поршень компенсатора; 51 - опора пружины с вилкой; 54 - корпус (цилиндр) сервомотора; 56 - трубопровод масла, 57 - пластина; 58 - клапан игольчатый; 59 - болт регулировочный; а, б, в, г - отверстия; д - кольцевая масляная полость; е - масляный канал.

Полость с маслом под силовым поршнем в цилиндре сервомотора закрыта, а сам поршень нагружен усилием пружины 38 об­ратного действия через рычаг 39, вал 40 и рычаг 47. Поршень 13 непо­движен в одном из положений, соответствующем необходимой подаче топлива. При уменьшении нагрузки на дизель частота вращения коленчато­го вала возрастает и грузы под действием увеличившейся центробежной силы расходятся. Рычаги с грузами через втулку 2 (рис. 173, а) и та­релку 3 сжимают всережимную пружину 8 и отводят рычаги 6 вала 4. Вал, поворачиваясь через рычаг 5 и тягу 9, перемещает вниз золот­ник 7 сервомотора, и масло из-под силового поршня сервомотора через средний б и верхний в ряды отверстий перетекает в масляную ван­ну регулятора. Поршень под действием пружины 38 опускается вниз, и его шток через коромысло 14 (рис. 172), шарнир 45 и рычаг 47 пово­рачивает вал 40, который посредством рычажной передачи (цапфы на валу 40, упругой тяги 33 и вала 35) переместит рейки топливных насо­сов в направлении уменьшения подачи топлива и уменьшит частоту вра­щения коленчатого вала дизеля. Одновременно усилие пружин 44 и 49 (рис. 173, б) будет перемещать поршень 50 компенсатора вверх и че­рез рычаг 48, пружину 44 и рычаг 12 несколько снизит давление на та­релку 3. Это вызовет определенное небольшое замедление повышения частоты вращения. При движении поршня 13 (рис. 173, а) вниз сред­ний ряд отверстий в его штоке догоняет верхний диск золотника до мо­мента их перекрытия, выход масла из-под поршня прекратится и он остановится.

Поршень 50 (рис. 173, б) компенсатора займет новое уравнове­шенное пружинами положение.

При увеличении нагрузки на дизель частота вращения вала снижа­ется, рычаги 1 (рис. 173, а) с грузами сходятся и всережимная пру­жина 8 разжимается, перемещая в осевом направлении тарелку 3 и втулку 2. Под действием пружины 44 (рис. 173,б) вал 4 с рычагом 5 (рис. 173, а) поворачивается и освобождает тягу 9, при этом пружи­на 55 передвигает вверх золотник 7 сервомотора, который нижней кром­кой рабочего диска открывает средний ряд отверстий б. Масло под дав­лением из полости д через нижние отверстия а в штоке поршня, полость между дисками золотника и отверстия б будет поступать в пространство под поршень 13 и перемещать его вверх до момента перекрытия сред­него ряда отверстий б верхним диском золотника. При этом прекратит­ся поступление масла под поршень и он остановится.

Рис 173. Схема узлов объединенного регулятора дизеля K6S310DR (обозначения на рис.172):

а - схема регулятора частоты вращения; б - схема компенсатора неравномерности хода (катарак­та); в - схема регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля; г - схема регулятора мощности.

При максимальной подаче топлива, которую для каждого режима работы дизеля устанавливает система ограничения подачи топлива, вступает в действие система регулятора мощности, которая поддерживает постоянной частоту вращения коленчатого вала, изменяя нагрузку дизель-генератора, и работает следующим образом.

Короткое плечо коромысла 14 (рис. 173, г) штанги сервомотора че­рез шарнир 45 и рычаг 47 соединено с регулировочным валом 40 (рис. 173, а) и одновременно упирается в штангу 16. На другое длинное плечо коромысла опирается передаточная штанга 17, соединенная с зуб­чатым сектором 24. Пружина 25 через зубчатый сектор постоянно со значительным усилием отжимает передаточную штангу 17 вниз. Она оказывает длинному плечу коромысла 14 большее сопротивление, чем возвратная сила рычага 39 от пружины 38 на короткий конец. При крайнем нижнем положении штанги 17 (рис. 173, г) она своей тарел­кой 19 опирается на бобышку 18 корпуса, а зубчатый сектор через ше­стерню 23 полностью выводит из электрической цепи возбуждения воз­будителя регулировочный реостат 22. При увеличении нагрузки на дизель измеритель частоты вращения будет воздействовать на гидрав­лический сервомотор и он будет перемещать вверх поршень 13 с коро­мыслом 14, При этом конец длинного плеча коромысла 14 из-за значи­тельного сопротивления штанги 17 будет неподвижен, а короткое плечо коромысла совместно с шарниром 45, штангой 16 и рычагом 31 будет подниматься вверх до тех пор, пока ролик 30 не упрется в профильный кулачок 29, закрепленный на установочном валу 28. В этот момент подача топлива будет ограничена этим кулачком. Рабочий профиль кулачка 29 выполнен таким образом, что для каждой ступени частоты вращения коленчатого вала он устанавливает свой предел подачи топлива.

Дальнейшее увеличение нагрузки на дизель вызывает и дальней­шее перемещение вверх поршня 13 сервомотора с коромыслом 14.

Таким образом, при совместном регулировании подачи топлива и возбуждения можно выделить два этапа. Первый, когда при росте на­грузки дизеля подача топлива в цилиндры увеличивается в пределах, допускаемых положением кулачка 29. Второй этап, когда возбуждени­ем поддерживается установленная для заданного режима работы мощ­ность дизель-генераторной установки без снижения частоты вращения коленчатого вала.

Установкой заданной частоты вращения коленчатого вала дизеля управляет напрессованный на шпонке на кулачковый вал 28 регулиру­емый кулачок 27 (рис. 173, в) со смонтированными в нем восемью неза­висимо регулируемыми сегментами. Каждому сегменту соответствует своя определенная ступень частоты вращения коленчатого вала. Устано­вочный вал 28 поворачивается электродвигателем 41 (см. рис. 172) через червячный редуктор 42 с общим передаточным отношением 1:540. Элект­родвигатель для проворота включают дистанционно переводом рукоятки контроллера машиниста. Выходной вал редуктора 42 соединен с уста­новочным валом 28 через специальную поводковую муфту с пружинной защелкой (на рисунке не показано).

При повороте кулачкового вала 28 вместе с ним поворачивается ре­гулируемый кулачок 27 с сегментами, а также профильный кулачок 29. В связи с различной высотой расположенных на кулачке сегментов при повороте кулачка происходит отклонение рычага 21. Рычаг 21, откло­няясь, через регулировочный болт 59 (рис. 173, в), ролик 20 и нижнее плечо рычага75 перемещает направляющую гильзу 10, изменяя этим за­тяжку всережимной пружины 8 измерителя, а следовательно, и частоты вращения вала дизеля. Рукояткой контроллера машинист при работе дизеля без нагрузки устанавливает следующую частоту вращения колен­чатого вала:

Механизм остановки дизеля. Дизель останавливают, выключая бло­кировочный магнит 34 (рис. 172) кнопкой на пульте управления теп­ловозом или поворотом рукоятки 32, При выключении блок-магнита пру­жина 43 перемещает вертикальную тягу 36 совместно с сердечником блок-магнита под действием пружины вверх. При этом вертикальная тя­га своей нижней головкой поворачивает двуплечий рычаг 5 таким обра­зом, что он передвигает золотник 7 гидравлического сервомотора в край­нее нижнее положение. Средние отверстия штока поршня 13 открывают­ся, масло вытесняется из цилиндра сервомотора, пружина 38 поворачи­вает вал 40, отжимая поршень вниз, и через тягу 33 и вал 35 перестав­ляет рейки топливных насосов в положение остановки дизеля. Автомати­ческая остановка дизеля происходит при снижении давления масла в ма­гистрали дизеля ниже 1 кгс/см2. При этом снижается давление под порш­нем 13 сервомотора и пружина 38, преодолевая сопротивление масла в сервомоторе, поворачивает вал 40, отжимая поршень вниз.