詳細說(shuō)明:
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調速器(governor)是一種自動(dòng)調節裝置,它根據柴油機負荷的變化,自動(dòng)增減噴油泵的供油量,使柴油機能夠以穩定的轉速運行。
調速器已經(jīng)在工業(yè)直流電機調速、工業(yè)傳送帶調速、燈光照明調解、計算機電源散熱、直流電扇等、得到廣泛應用。
按其工作原理
按其工作原理的不同,可分為機械式,氣動(dòng)式,液壓式,機械氣動(dòng)復合式,機械液壓復合式和電子式等多種形式。但應用 的當屬機械式調速器,其結構簡(jiǎn)單,工作可靠,性能良好。
液壓調速器在感應元件和油量調節機構之間加入一個(gè)液壓放大元件(液壓伺服器),使感應元件的輸出信號通過(guò)放大元件再傳到油量調節機構上去,因此也叫間接作用式調速器。
液壓放大元件有放大兼執行作用,主要由控制和執行兩個(gè)部分組成。
1、無(wú)反饋的液壓調速器
其工作原理如下:
、當負荷減小時(shí),由曲軸帶動(dòng)的驅動(dòng)軸轉速升高,飛球的離心力增加,推動(dòng)速度桿右移。于是,搖桿以A點(diǎn)為中心逆時(shí)針轉動(dòng),滑閥右移,壓力油進(jìn)入伺服器油缸的右部空間。與此同時(shí),油缸的左部空間通過(guò)油孔與低壓油路相通,其中的油被泄放。在壓差的作用下,伺服活塞帶動(dòng)噴油泵齒條左移,以減少供油量。當轉速恢復到原來(lái)數值時(shí),滑閥也回到中央位置,調節過(guò)程結束
當負荷增加,轉速降低時(shí),調速過(guò)程按相反方向進(jìn)行。
從上述分析可知,調速器飛球所產(chǎn)生的離心力僅用來(lái)推動(dòng)滑閥,因而飛球的重量尺寸就可以做得較小。而作為放大器的液壓伺服器的作用力,則可根據需要,選擇不同尺寸的伺服活塞和不同滑油壓力予以放大。
但是,在這種調速器中,因為感應元件直接驅動(dòng)滑閥,無(wú)論它朝哪個(gè)方向往動(dòng),均難準確地回到原來(lái)位置而關(guān)閉油孔。這樣就使柴油機轉速不穩定,而產(chǎn)生嚴重的波動(dòng)。
為了使調速器能穩定調節,在調速器中還要加入一個(gè)裝置,其作用是在伺服活塞移動(dòng)的同時(shí)對滑閥產(chǎn)生一個(gè)反作用,使其向平衡的位置方向移動(dòng),減少柴油機轉速波動(dòng)的可能性。這種裝置稱(chēng)為反饋機構。
2、具有剛性反饋機構的液壓調速器
它的構造與上述無(wú)反饋液壓調速器基本相同,只有杠桿義AC的上端A不是裝在固定的鉸鏈上,而是與伺服活塞的活塞桿相連。這一改變使感應元件、液壓放大元件和油量調節機構之間的關(guān)系發(fā)生如下的變化。
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當負荷減小時(shí),發(fā)動(dòng)機轉速升高,飛球向外張開(kāi)帶動(dòng)速度桿向右移動(dòng)。此時(shí)伺服活塞尚未動(dòng)作,因此反饋杠桿AC的上端點(diǎn)A暫時(shí)作為固定點(diǎn),杠桿 AC繞A反時(shí)針轉動(dòng),帶動(dòng)滑閥向右移動(dòng),把控制孔打開(kāi),高壓油便進(jìn)入動(dòng)力缸的右腔,左腔與低壓油路相通。這樣高壓油便推動(dòng)伺服活塞帶動(dòng)噴油調節桿向左移動(dòng),并按照新的負荷而減少燃油供給量。
在伺服活塞左移的同時(shí),杠桿AC繞C點(diǎn)向左擺動(dòng)與B點(diǎn)相連接的滑閥也向左移動(dòng),從而使滑閥向相反的方向運動(dòng)。這樣在伺服活塞移動(dòng)時(shí)能對滑閥運動(dòng)產(chǎn)生了相反作用的杠桿裝置稱(chēng)為剛性反饋系統。當調節過(guò)程終了時(shí),滑閥回到了起始位置,把控制油孔關(guān)閉,切斷通往伺服油缸的油路。這時(shí)伺服活塞就停止運動(dòng),噴油泵調節桿隨之移動(dòng)到一個(gè)新的平衡位置,發(fā)動(dòng)機就在相應的新負荷下工作。因此,相應于發(fā)動(dòng)機不同的負荷,調速器就具有不同的穩定轉速。因為發(fā)動(dòng)機負荷變化時(shí)需要改變供油量,所以A點(diǎn)位置隨負荷而變。與滑閥相連接的B點(diǎn)在任何穩定工況下均應處于原來(lái)的位置,與負荷無(wú)關(guān)。這樣C點(diǎn)的位置必須配合A點(diǎn)作相應的變動(dòng),因而導致了轉速的變化。假如當負荷減小時(shí),調速過(guò)程結束后,滑閥回到中間原來(lái)位置時(shí),伺服活塞處于減少了供油量位置,使A點(diǎn)偏左,C點(diǎn)偏右,因C點(diǎn)偏右,彈簧進(jìn)一步受壓,只有在稍高的轉速下運轉才能使飛球的離心力與彈簧壓力平衡。這說(shuō)明負荷減小時(shí)穩定運轉后,柴油機的轉速比原來(lái)稍有升高。同理,當負荷增加時(shí),穩定運轉后,柴油機的轉速比原來(lái)稍有降低。具有 剛性反饋的液壓調速器,可以保證調速過(guò)程具有穩定的工作特性,但負荷改變后,柴油機轉速發(fā)生變化,穩定調速率d不能為零。
如果要求負荷變化時(shí)即要調速過(guò)程穩定,又能保持發(fā)動(dòng)機轉速恒定不變(即入就必須采用另一種帶有彈性反饋系統的液壓調運器。
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