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柴油发电机液压调速器的结构与工作原理是什么

文章出处:康明斯动力 人气:发表时间:2018-07-13

液压调速器必须具有由控制滑阀和动力活塞成的液压放大构(称液压伺服器);另外为了提高其调节稳定性,改善其动态特性,还必须具有反馈(补偿)机构。液压调速器的这些特点使它具有广阔的转速调节范围,调节精度和灵敏度高,稳定性好,广泛用于大、中型柴油发电机。但其结构复杂,管理要求高。

WoodwardUG-8表盘式液压调速銮为例说明。

(1)结构

驱动机构驱动轴由柴油发电机凸轮轴经伞齿轮传动,通过油泵齿轮、弹性轴、传动齿轮和飞重架转动,从而将柴油发电机的转速信号传给感应机构。

转速感应机构由飞重、锥形调速弹簧及调速杆组成,用以感受和反映转速的变化。

伺服放大机构由控制滑阀控制滑阀套筒动力活塞以及有关油路组成用来放大感应机构的输出能量。套筒由驱动轴带动回转。

调节机构由动力活塞、输出轴及油量调节杆等组成,用来拉动调油杆调节供油量。

恒速(弹性)反馈机构主要由大反馈活塞、小反馈活塞、上下反馈弹簧、补偿针阀、反馈杠杆、活动支点、反馈指针以及反馈油路等组成,其作用是保证调速过程中转速稳定。

速度降(静速差)机构主要由速度降旋钮、速度降凸轮、顶杆、拉紧弹簧、支持销、速度降杆和速度降指针等组成。它是一种刚性反馈机构,不仅能使调节过程稳定,而且还能调节稳定调速率以满足调节稳定性及并联运行的工作需要。

速度设定机构由两部分组成,其一由调速旋钮、传动齿轮、调速齿轮组成;其二由调速电机及涡轮减速机构等组成。前者用于调速器前手动调节,后者用于配电盘处遥调,均可通过改变弹簧的预紧力来改变柴油发电机的稳定转速。

负荷限制机构由负荷限制旋钮、负荷限制指针、负荷限制凸轮、控制杆、紧急停车杆、限制杆、限制销、齿条、齿轮、负荷指针等组成。用以限制动力活塞的加油行程。限制指针位于表盘刻度最大处,而此时动力活塞的实际加油行程由指针指示此时在杆与凸轮之间具有间隙,滑阀的下移不受限制,动力活塞继续上行加大供油量。当动力活塞上行至最高供油位置时,杆与凸轮刚好接触,限制滑阀继续下移,即动力活塞限制在供油刻度处,柴油发电机的供油量亦被限制若转动旋钮16至“0”刻度,则柴油发电机自行停车。柴油发电机启动时,为防加速过快,应将旋钮归位;待启动之后运转正常将旋钮转至规定位置

按下停车杆可使滑阀抬起动力活塞23下行减油停车。但此杆仅在调速器试验中使用,并非在柴油发电机运转中使用。但可在其上方装设安全停车辅助装置以保护柴发电机。

液压系统  由低压油池、齿轮泵、稳压油缸及稳压活塞及有关油路组成,用于产生并维持规定的油压。

                                                                                                                                                  
   

2)工作原理  当柴油发电机在某一负荷下稳定工作时,飞重的离心力与调速弹簧预紧力相平衡,滑阀将控制孔27封闭,动力活塞23下方空间封闭,动力活塞固定不动,输出轴12和油量调节杆13等均固定在某一位置,使柴油发电机有一个相应于外负荷的供油量。柴油发电机在由弹簧8所设定的转速下稳定运行。

当负荷增大时,转速下降,飞重的离心力大于调速弹簧的预紧力,飞重向内收拢,调速杆下移,使浮动杆以右端C为支点向下摆动,推动滑阀下移并打开套筒上的控制孔,高压油进入动力活塞的下腔。由于动力活塞下部面积为上部面积的两倍,致使动力活塞向上移动并带动输出轴逆时针方向转动加油,增加柴油发电机供油量使转速回升,着输出轴逆时针方向转动的同时,反馈杠杆的左端上移,右端以支点为中心下移,带动大反馈活塞下移,压缩补偿空间中的滑油。由于补偿针阀的节流作用,致使小反馈活塞上移并压缩反馈弹簧。此时浮动杆以左端序为支点逆时针方向转动,动滑阀上移,使其提前返回原平衡位置,重新封闭油孔使动力活塞停止加油移动。此后,由于反馈弹簧的恢复作用,将使小反馈活塞逐渐下移复位,多余的润滑针阀排出。此下移速度与调速杆的上行速度相适应,使滑阀处于中央位置不动。浮动杆恢复原位,柴油发电机恒速转动。

上述反馈动作即为弹性反馈。此反馈动作也非依次完成,而是要反复多次,一直持续到油量增加与负荷增加相适应,且柴油机机恢复到原来的工作转速。

另外,轴逆时针方向转动的同时,还带动速度降杆绕支撑销也按逆时针方向转动,其右端上移,调速齿轮和中心螺杆随即一起上移,将调速弹簧稍微放松,由此柴油发电机在负荷增加后的稳定工作转速较原工作转速稍有降低。

负荷减小的调节正好相反,调节后柴油发电机的工作转速较原转速稍高。

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