Регулятор режима работы судового дизеля

 

Использование: судостроение, в частности эксплуатация судов с дизельными силовыми установками преимущественно с механическим дистанционным управлением. Сущность изобретения: регулятор режима работы дизеля с механическим дистанционным управлением содержит блок регулирования 2, датчик числа оборотов, в качестве которого применен тахогенератор 3 гребного вала 4, датчик обратной связи 5 (положения рейки 6 топливных насосов) и исполнительный механизм 9, воздействующий на рейку 6 топливных насосов. Между передающим звеном исполнительного механизма 9 и рейкой 6 топливных насосов установлена электромагнитная муфта 10, а между датчиком обратной связи 5 и рейкой 6 топливных насосов установлен виброгасящий элемент 8. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к эксплуатации судов с дизельными силовыми установками преимущественно с механическим дистанционным управлением.

Известно устройство для регулирования режима работы судового дизеля, в котором датчик числа оборотов механически связан (при помощи механической тяги) с распределительным золотником, воздействующим на исполнительный механизм, выполненный в виде гидравлического сервомотора, имеющего обратную гидравлическую связь с золотником и непосредственно перемещающего рейку топливных насосов.

Недостатком этого устройства является то, что исполнительный механизм постоянно связан с рейкой топливных насосов и постоянно на нее воздействует в зависимости от условий движения, в то время как в судовождении достаточно часто встречаются ситуации, когда какое-либо постороннее вмешательство в управление дизелем является помехой: при швартовке, шлюзовании и т. д. ; выход из строя исполнительного механизма и его заклинивание (и соответствующее ограничение движения топливной рейки) могут даже создать аварийную ситуацию. Все это приводит к снижению надежности управления дизелем. Недостатком этого устройства является также сложность конструкции исполнительного механизма и переналадки его на другую программу регулирования.

Известен регулятор режима работы (оборотов) судового дизеля, содержащий блок регулирования в виде элемента сравнения с усилителем, датчик числа оборотов, выполненный в виде тахогенератора, вход которого связан с гребным валом, а выход - с первым входом элемента сравнения, датчик обратной связи, вход которого связан с рейкой топливных насосов, а выход - с вторым входом элемента сравнения, исполнительный механизм с электроприводом, соединенный с рейкой топливных насосов, причем выход элемента сравнения через усилитель соединен с входом электропривода исполнительного механизма.

Недостатком этого регулятора является его недостаточная надежность, т. к. исполнительный механизм постоянно связан с рейкой топливных насосов и постоянно на нее воздействует в зависимости от условий движения. Кроме того, в практике наблюдались выходы из строя датчиков обратной связи, сопровождающиеся прекращением подачи сигнала, а также их заклиниванием из-за большого количества циклов микроперемещений, обусловленных вибрацией рейки топливных насосов, что говорит о низкой надежности датчиков, непосредственно связанных с рейкой топливных насосов.

Целью изобретения является повышение надежности управления дизелем и надежности регулятора.

Указанная цель достигается тем, что регулятор режима работы судового дизеля, содержащий блок регулирования со схемой сравнения, датчик числа оборотов, выполненный в виде тахогенератора, вход которого связан с гребным валом, а выход - с первым входом блока регулирования, датчик обратной связи, вход которого связан с рейкой топливных насосов, а выход - с вторым входом блока регулирования, исполнительный механизм с электроприводом, соединенный с рейкой топливных насосов, причем выход блока регулирования соединен с входом электропривода исполнительного механизма, снабжен электромагнитной муфтой, установленной между передающим звеном исполнительного механизма и рейкой топливных насосов, и виброгасящим элементом, установленным между датчиком обратной связи и рейкой топливных насосов, причем блок регулирования выполнен с дополнительным выходом, связанным с электромагнитной муфтой.

На чертеже показана схема регулятора.

Регулятор содержит блок питания 1, преобразующий переменный ток судовой электросети в постоянный ток низкого напряжения для питания блока регулирования 2, к которому поступают электрические сигналы от датчика числа оборотов, в качестве которого применен тахогенератор 3 гребного вала 4, а также от датчика обратной связи 5 (положения рейки 6 топливных насосов дизеля 7). Датчик обратной связи 5 получает перемещения от рейки 6 топливных насосов через виброгасящий элемент 8, установленный между датчиком обратной связи 5 и рейкой 6 топливных насосов. Блок регулирования 2 выдает управляющий сигнал электроприводу исполнительного механизма 9, воздействующему на рейку 6 топливных насосов через электромагнитную муфту 10. Электромагнитная муфта 10 установлена между передающим звеном исполнительного механизма 9 и рейкой 6 топливных насосов. Блок питания 1 и блок регулирования 2 устанавливаются в рубке вблизи от штатного выносного пульта управления 11.

Регулятор работает следующим образом. После подачи питания на блок питания 1 и введения регулятора в действие цепь датчика обратной связи 5 замыкается со схемой сравнения блока регулирования 2, а также подается питание на электромагнитную муфту 10, в результате чего она соединяет исполнительный механизм 9 с рейкой 6 топливных насосов. Если в данный момент судовой дизель 7 работает на номинальном режиме (глубокая вода), то величины сигналов, поступающих в схему сравнения блока регулирования 2 от тахогенератора 3 и датчика обратной связи 5, равны и регулирования не происходит. Если судно выходит на участок с осложненными условиями движения, например на мелководье, то сопротивление движению судна увеличивается, что вызывает уменьшение скорости судна. При этом гребной винт становится гидродинамически более "тяжелым" и дизель 7, работая по своей внешней характеристике с неизменной (номинальной) цикловой подачей топлива в цилиндры, перегружается и несколько уменьшает число оборотов. Таким образом, сигнал от датчика обратной связи 5 не изменится, т. к. положение рейки 6 топливных насосов осталось прежним, а сигнал от тахогенератора 3 изменится в соответствии с уменьшением числа оборотов. Поэтому блок регулирования 2, чтобы сравнять сигналы, подает питание на электропривод исполнительного механизма 9, который через электромагнитную муфту 10 сдвинет рейку 6 топливных насосов на уменьшение подачи топлива, соответственно уменьшится величина сигнала от датчика обратной связи 5.

Процесс регулирования происходит до тех пор, пока величины обоих сигналов (от датчика обратной связи 5 и тахогенератора 3) не сравняются, т. е. пока они не станут равными одной величине, на которую запрограммирован блок регулирования 2 для данной глубины судового хода. При выходе судна на глубокую воду идет обратный процесс регулирования. При отключении регулятора электромагнитная муфта 10 обесточивается и отсоединяет исполнительный механизм 9 от рейки 6 топливных насосов, т. е. регулятор практически мгновенно перестает оказывать какое-либо влияние на работу дизеля 7.

Здесь приведена схема работы регулятора при выходе на мелководье, но кроме мелководья регулятор может реагировать на любую причину, которая приводит к увеличению сопротивления движению судна, например ветер, волнение и т. д.

Использование электромагнитной муфты в качестве передающего звена от исполнительного механизма к рейке топливных насосов, обеспечивающего отсоединение исполнительного механизма от рейки топливных насосов при обесточивании муфты (в частности, при выключении регулятора), позволяет, особенно в экстренных случаях, практически мгновенно прекращать воздействие регулятора на работу дизеля, что повышает надежность управления дизелем. Кроме того, отсоединение исполнительного механизма от рейки топливных насосов, производимое по необходимости или в случае отсутствия потребности в оптимальном регулировании, позволяет экономить ресурс работы регулятора и, следовательно, повышает его надежность.

Использование виброгасящего элемента в качестве передающего звена от рейки топливных насосов к датчику обратной связи позволяет предохранить датчик обратной связи от выхода из строя и заклинивания из-за истирания взаимно перемещающихся деталей датчика, вызванного микроперемещениями (вибрацией) рейки топливных насосов, что повышает надежность регулятора.

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР РЕЖИМА РАБОТЫ СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ, содержащий блок регулирования со схемой сравнения, датчик числа оборотов, выполненный в виде тахогенератора, вход которого связан с гребным валом, а выход - с первым входом блока регулирования, датчик обратной связи, вход которого связан с рейкой топливных насосов, а выход - со вторым входом блока регулирования, исполнительный механизм с электроприводом, соединенный с рейкой топливных насосов, причем выход блока регулирования соединен с входом электропривода исполнительного механизма, отличающийся тем, что регулятор снабжен электромагнитной муфтой, установленной между передающим звеном исполнительного механизма и рейкой топливных насосов, и виброгасящим элементом, установленным между датчиком обратной связи и рейкой топливных насосов, причем блок регулирования выполнен с дополнительным выходом, связанным с электромагнитной муфтой.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическому регулированию мощности двигателей внутреннего сгорания и позволят повысить эффективность регулирования благодаря повышению быстродействия за счет дополнительного определения по значениям частоты вращения и заданной мощности соответствующего момента на валу двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области двигателестроения

Изобретение относится к автоматизации судовых энергетических установок

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям и регулированию двигателей внутреннего сгорания
Наверх