Регуляторчастотывращенияколенчатоговала и нагрузки дизеля (объединенныйрегулятор)

Тепловозные дизели работают при постоянной частоте враще- ния КВ, задаваемой машинистом с помощью контроллера в соот- ветствии с потребностями в мощности. Постоянство частоты вра- щения вала дизеля поддерживает автоматический регулятор. Час- тота вращения вала при неизменной позиции контроллера изме-

няется тогда, когда меняется нагрузка дизеля. Если нагрузка от ТГ изменяется, а ДВС получает постоянное количество топлива, то частота вращения КВ будет изменяться, уменьшаясь или увеличи- ваясь,взависимостиотизменениянагрузки.

Для поддержания постоянной частоты вращения нужно уста- навливать подачу топлива в соответствии с требуемой мощнос- тью. Это и выполняет регулятор, воздействуя на ТНВД. На дизе- лях 5Д49 применяются объединенные регуляторы мощности (ОРМ) или (ОРД), которые воздействуя на рейки ТНВД и индуктивныйдатчик, включенный в цепь управления возбуждением ТГ, обеспе- чивают возможность использования полной мощности дизеля при различных условиях движения тепловоза в соответствии с профи- лем пути. Также при включении и выключении вспомогательных агрегатов на борту тепловоза, т.е. при выключении тормозного ком- прессора, главного вентилятора высвободившаяся мощность будет использована для увеличения тягитепловоза.

На ДГУ 1А-9ДГ-2 установлен регулятор 4-7РС-2, а на ДГУ 1А-9ДГ-3 регулятор 2-М7РС2-1-07. На ДГУ 2А-9ДГ-02

установлен электронный регулятор ЭРЧМ30Т3-06. Регуляторы 4-7РС-2 и 2-М7РС2-1-07 имеют незначительные отличия и потому вданномразделерассмотренрегулятор2-М7РС2-1-07.

Регулятор является всережимным, непрямого действия, с цен- тробежным измерителем частоты вращения и собственной систе- мой масляной циркуляции. Регулятор оборудован вспомогательны- ми устройствами, которые позволяют осуществлять:

а) дистанционное ступенчатое 15-позиционное управление час- тотой вращения КВ дизеля с разбивкой по позициям в соответс-твии с табл. 1 (для 2-М7РС2-1-07) и табл. 2 (для 4-7РС-2);

б) автоматическое отключение регулятора мощности и тем са- мым снижение задания уровня мощности ДГУ в режиме буксова- ния колесных пар секции тепловоза;

в) ограничение подачи топлива в зависимости от давления над- дува;

г) автоматическую остановку дизеля по сигналу от системы дис- танционного управления тепловозом или от системы защиты.

Таблица 1

Номер позиции	Частота враще- ния	Включение электромагнитов
	с–1	об/мин	МР 1	МР 2	МР 3	МР 4
0,1	5,83	350	–	–	–	–
2	6,43	386	+	–	–	+
3	7,02	421	–	–	–	–
4	7,6	457	–	+	–	+
5	8,2	493	–	+	–	–
6	8,8	528	–	+	–	+
7	9,4	564	–	+	–	–
8	10,0	600	–	–	+	+
9	10,6	636	–	–	+	–
10	11,2	671	–	–	+	+
11	11,8	707	–	–	+	–
12	12,4	743	–	+	+	+
13	13,0	778	–	+	+	–
14	13,6	814	–	+	+	+
15	14,17	850	–	+	+	–

Примечания. 1. Точность настройки частоты вращения по позициям: 0—14 — ± 0,25 с–1 (±15 об/мин); 15 — ± 0,15 с–1 (±9 об/мин).

2. + электромагнит включен; – электромагнит выключен.

Таблица 2

Номер позиции	Частота враще- ния	Включение электромагнитов
	с–1	об/мин	МР1	МР2	МР3	МР4
1	2	3	4	5	6	7
0,1	5,83	350	–	–	–	–
2	6,58	395	+	–	–	+
3	7,41	445	+	–	–	–
4	8,17	490	–	+	–	+
5	8,92	535	–	+	–	–

Окончание табл. 2

1	2	3	4	5	6	7
6	9,67	580	+	+	–	+
7	10,50	630	+	+	–	–
8	11,25	675	–	–	+	+
9	12,00	720	–	–	+	–
10	12,85	770	+	–	+	+
11	13,59	815	+	–	+	–
12	14,35	860	–	+	+	+
13	15,18	910	–	+	+	–
14	15,92	955	+	+	+	+
15	16,67	1000	+	+	+	–

Примечания. 1. Точность настройки частоты вращения по позициям: 0—14 — ± 0,25 с–1 (±15 об/мин); 15 — ± 0,17 с–1 (±10 об/мин).

2. + электромагнит включен; – электромагнит выключен.

Техническиехарактеристики

Основные технические характеристики объединенного регуля- тора приведены ниже.

Работоспособность, отнесенная к полному ходу поршня силового сервомотора, при давлении масла в системе

регулятора 0,6 МПа (6 кгс/см2), кгс·м................................................. 1,5

Номинальная частота вращения приводного вала

регулятора, об/мин..................................................................... 850 (1000)

Нижний предел настройки частоты вращения КВ, об/мин....... 350

Напряжение питания электромагнитов, В...................................75 (110) Давление масла в системе регулятора, кгс/см2:

при частоте вращения 350—500, об/мин.......................... 4,0—6,5

причастотевращения500—850(1000),об/мин...............5,5—6,5количествомаславрегуляторе,л..............................................2,6Применяемыемасла.......................................................................МС-20,

МК-22, К-19, КС-19

Полныйуголповоротаваласиловогосервомотора...................26°(28°)

Массарегулятора,кг............................................................................................. 84

Примечания. 1. Цифры в скобках относятся к регулятору 4-7РС-2.

2. Номинальная частота вращения — это наибольшая частота вращения приводного вала на последней рабочей позиции КМ.

Частота вращения и включения электромагнитов по позициям КМ даны в табл. 1 и 2.

Устройстворегулятора

Регулятор состоит из следующих основных сборочных единиц: нижнего корпуса, плиты, среднего корпуса, верхнего корпуса, про- ставка, крышки, гидроусилителя.

В нижнем корпусе размещен шестеренчатый масляный насос, ведущая шестерня которого вращается во втулках.

Шестерня посредством шлицов соединена с приводным вали- ком, который вращается в шарикоподшипнике. Для предотвраще- ния вытекания масла из регулятора приводной валик уплотняется манжетой, расположенной в крышке, закрепленной винтами. Вин- ты обвязаны проволокой. Ведомая шестерня масляного насоса вы- полнена за одно целое с валом привода измерителя частоты враще- ния. Плита служит крышкой масляного насоса. Уплотнение между плитой и нижним корпусом и со средним корпусом осуществляет- ся резиновыми кольцами.

В среднем корпусе размещены: измеритель частоты вращения, аккумуляторы масла, силовой и дополнительный сервомоторы, ры- чажная передача обратной связи.

В измеритель частоты вращения входят букса, установленная в корпусе неподвижно, демпфер и золотник. Букса имеет проточки для соединения каналов регулятора. В буксу установлены непод- вижная и подвижная втулки.

Демпфер измерителя частоты вращения установлен на опорную поверхность буксы, имеющую лыску с отверстием. Во внутреннее кольцо шарикоподшипника установлена траверса, связанная с кор- пусом пружиной кручения. На наружное кольцо подшипника ус- тановлено кольцо с кулаками, которые входят в пазы траверсы. Втраверсуустановленыгрузы,которыекачаютсявигольчатыхпод- шипниках на осях. Траверса и кольцо с кулаками и пружинами со- ставляют пружинно-гидравлическийдемпфер.

Назолотникустановленатарелкаспазом,вкоторыйвходятупо- рыгрузов.Упорыпривращениигрузовувлекаютзасобойзолотник. Шарикоподшипник верхним кольцом установлен в стакан, на ко- торыйопираетсявсережимнаяпружина.Встаканзапрессованшток

и развальцован снизу. На шток навернуты выключающая тарелка и контргайка. К проточкам буксы подается масло из аккумулято-ра, а проточка соединена со сливом в масляную ванну регулятора.Пояски имеют пазы, по которым масло из проточки через от-верстие и лыску на шейке буксы заполняет демпфер и смазывает вращающиеся части измерителя. Поясок золотника открывает ок-на в неподвижной втулке одинаково как при перемещении золот-ника вверх (грузы полностью разведены), так и при перемещениивниз (грузы полностью сведены), что достигается соответствующим

подбором количества прокладок.

Аккумуляторы масла представляют собой два поршня, располо- женные в расточках среднего корпуса и нагруженные пружинами. Одна из расточек корпуса имеет канал, который сообщает полость аккумулятора со сливом при достижении номинального давления масла в аккумуляторах.

Поршень силового сервомотора и поршень дополнительного сер- вомотора с буферным поршнем и пружинами расположены в рас- точках среднего корпуса. Поршни дифференциального типа. Рас- точки закрыты заглушками с установленными в них уплотнитель- ными кольцами. Поршень посредством серьги и рычага поворачи- вает силовой вал.

Одновременно поршни силового и дополнительного сервомо- торов посредством рычажной передачи обратной связи перемеща- ют подвижную втулку.

Рычажная передача обратной связи состоит из рычага, одно плечо которого опирается через шарнирный подшипник на план- ку силового поршня, а другое — также через шарнирный подшип- ник опирается на планку дополнительного поршня. Рычаг закреп- лен на оси тяги. Тяга совместно с пружиной позволяет поршнямсилового и дополнительного сервомоторов перемещаться на пол- ный свой ход при ограниченном ходе подвижной втулки. Кронш- тейнцентрируетсяикрепитсянабобышкахзаглушек.

В кронштейне на валике установлена рычажная передача, кото- рая одним концом соединена с тягой, другим — с подвижной втул- кой и через валик — с сектором согласования поршней. Под под- вижную втулку установлена пружина для выборки люфтов в со-единениях. Соединение каналов среднего корпуса осуществляется спомощьюпазоввбоковойплите.

В верхнем корпусе размещены: золотниковая часть механизма управления частотой вращения, механизм регулирования нагрузки, механизм вывода индуктивного датчика в положение минимально- го возбуждения тягового генератора, механизм стопа, рычажная пе- редача механизма ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддува в воздушном ресивере. К верхнему корпусу кре- пится гидроусилитель (ГУ).

Механизм управления частотой вращения состоит из треуголь- ной пластины электромагнитов МР1, МР2, МР3, МР4, укреплен- ных в проставке, золотника с вращающейся втулкой и поршня из- менения затяжки всережимной пружины. Электромагниты уста- новлены в проставке на резьбе до упора и застопорены сухарями, которые вставлены в пазы, выполненные в проставке для каждо- гоэлектромагнита.

Электромагниты МР1, МР2, МР3, МР4 используются для уп- равления частотой вращения, МР5 — для управления механизмом вывода индуктивного датчика в положение минимального возбуж- дения генератора, МР6 — для выключения регулятора (останов- ки дизеля).

ЭлектромагнитыМР1,МР2,МР3своимиштокамиопираютсяназаклепкитреугольнойпластины,аэлектромагнитМР4—наопору.Втулкасвоимшлицевымхвостовикомвходитвшлицышестер-ниивращаетсявместесней.ПривключенииэлектромагнитаМР4шток через опору и шарикоподшипник перемещаетвтулкувниз.Вверхвтулкаперемещаетсяподдействиемпружины.Золотниксвя-зан с рычагом обратной связи и своим рабочимпояскомуправля-ет перемещением поршня. На шарик, завальцованныйврасточкерычага, опирается упор треугольной пластины.Траверса,закреп-леннаянапоршне,соединенапланкамисподпружиненнойтра-версой,расположеннойнаоткидномболте.Тягасоединяетрычагс планками, которые поворачиваются на оси траверсыоткидного

болта при перемещении поршня.

Механизм управления нагрузкой состоит из золотниковой час- ти, сервомотора с индуктивным датчиком и рычажной передачи.

Золотниковая часть механизма регулирования нагрузки состоит из втулки, установленной в расточку верхнего корпуса и прижатой через резиновые прокладки другой втулкой к торцу расточки. Мас- ло по каналам через плиту подводится к блоку сервомотор—индук-

тивный датчик. Индуктивный датчик крепится с помощью флан- ца к верхнемукорпусу.

Блоксервомотор—индуктивныйдатчик(ИД)состоитизпоршня,соединенногоссердечникомИД.Полостьчерезотверстие,закры-тое иглой, сообщается с масляной ванной регулятора.Иглаиме-ет тугую посадку в резьбе, что препятствуетеесамоотвинчиванию.Привод к золотнику от поршня осуществляетсяспомощьюпланки,опирающейсячерезшарнирныйподшипникнаконус,ус-тановленныйнатраверсе,аотсиловоговаласпомощьюпланки,

тяги и рычагов.

Механизм отключения регулятора мощности состоит из корпу- саклапана,штока,шарика,электромагнитаМР5.

Механизм стопа состоит из шарикового клапана и электро- магнита МР6. Крышка крепится винтами к проставку регулятора. В крышке имеется втулка, в которую ввертывается рым-болт и про- бка,закрывающаяотверстиессеткойдлязаливкимасла.

Работарегулятора

Масло из масляной ванны регулятора всасывается масляным насосом и подается в полость аккумулятора масла и в каналы ре- гулятора. Запас масла под поршнями аккумулятора, нагруженны- ми пружинами, и выпуск излишка масла через канал позволяют в известных пределах обеспечить постоянство давления масла в сис- теме регулятора независимо от частоты вращения и расхода масла через элементырегулятора.

В установившемся режиме работы ДГУ центробежная сила гру- зов измерителя частоты вращения уравновешивается силой затяж- ки всережимной пружины. Золотник своими поясками перекрыва- ет окна в подвижной и неподвижной втулках, вследствие чего по- лость силового сервомотора и полость дополнительного сервомото- ра перекрыты, и поршни остаются неподвижными. Подача топлива в цилиндры дизеля не изменяется. При изменении затяжки все- режимной пружины или частоты вращения дизеля грузы сходятся или расходятся, вызывая перемещениезолотника.

При перемещении золотника вниз, что соответствует уменьше- нию частоты вращения КВ дизеля или увеличению затяжки все-режимной пружины, поясок золотника открывает окна в подвиж- ной втулке. Масло сливается из полости, и поршень перемещается вниз на увеличение подачи топлива в цилиндры дизеля.

Второй управляющий поясок золотника, имеющий большую ши- рину, чем окно в неподвижной втулке, с некоторым запаздывани- ем откроет проход маслу из аккумулятора масла в полость, и пор- шень переместится вверх. Посредством той же рычажной переда- чиподвижнаявтулкабудетперемещатьсявверх.

Увеличение подачи топлива, вызванное перемещением вниз поршня, приводит к увеличению частоты вращения, и грузы рас- ходятся, возвращая золотник в исходное положение. Возвраще- ние золотника и перемещение вверх подвижной втулки при пере- мещении вверх поршня осуществляется одновременно с одинако- вой скоростью, окно во втулке остается перекрытым пояском зо- лотника, и поршеньнеподвижен.

Возвращение в исходное положение золотника и втулки будет продолжаться до тех пор, пока второй поясок золотника не пере- кроет доступ масла в полость и поршень остановится. Таким об-разом, поршень, изменяя подачу топлива, управляет переходным процессом ДГУ.

Закон движения поршня, обеспечивающий короткий апериоди- ческий переходный процесс, создается специальной формой окон во втулке и буферным поршнем с дроссельным отверстием, кото- рый установлен в одной расточке с поршнем и опирается в него черезпружину.Ходбуферногопоршняограниченупорами.

Буферный поршень при больших отклонениях золотника от среднего положения смещается до упора, позволяя дополнительно- му поршню быстро перемещаться на определенную величину, зави- сящую от расположения упоров буферного поршня. После дости- жения буферным поршнем упора скорость дополнительного пор- шня резко снижается, так как масло в его управляющую полость подается через дроссельное отверстие и скорость его перемещения определяется проходным сечением дроссельногоотверстия.

При перемещении золотника вверх, что соответствует увеличе- нию частоты вращения КВ дизеля или уменьшению затяжки все- режимной пружины, поясок золотника открывает окно в подвиж- ной втулке так, что масло из аккумулятора поступает в полость и поршень перемещается вверх на уменьшение подачи топлива в цилиндрыдизеля.

Подвижная втулка посредством рычажной передачи перемеща- ется вслед за золотником и перекрывает доступ масла в полость.

Второй, управляющий поясок золотника, откроет слив масла из по- лости, дополнительный поршень переместится вниз и посредством той же рычажной передачи переместит подвижную втулку вниз.

Измеритель частоты вращения с грузами приводится во враще- ние посредством шестеренной передачи от масляного насоса и вра- щается на шейке буксы, установленной неподвижно.

Сектор служит для согласования взаимного положения допол- нительного и буферного поршней посредством перемещения под- вижной втулки. Буферный поршень должен занимать пропорцио- нальное положение относительно своего верхнего упора, а допол- нительный поршень — относительно своего нижнего упора.

Изменение частоты вращения ДГУ производится с помощью ме- ханизма управления частотой вращения. При переключении кон- троллера (КМ) подается или снимается питание с электромагни- тов МР1, МР2, МР3, МР4. Электромагниты МР1, МР2 и МР3 че- рез треугольную пластину воздействуют на упор плавающего ры- чага, который, поворачиваясь вокруг оси, перемещает золотник. При этом величина перемещения золотника зависит от комбина- ции включенных и выключенных магнитов. Магнит МР4 переме- щает втулкузолотника.

При смещении золотника относительно втулки открываются соответственно направлению смещения либо подвод масла в по- лость над поршнем, либо слив масла из этой полости. При этом поршень смещается вверх или вниз, изменяя затяжку всережим- ной пружины. Перемещение поршня через траверсу на поршне и систему рычагов передается на золотник, который возвращается в исходное положение, вновь перекрывает окна втулки своим пояс- ком. В результате поршень остановится в новом положении. При перемещении поршня вверх на уменьшение затяжки пружины и, следовательно, на уменьшение частоты вращения масло в полость под поршень, поступает через расположенные в шестерне отверс- тия и дроссель, служащие для ограничения скорости уменьшения затяжки всережимной пружины и, следовательно, для замедления времени снижения частотывращения.

Механизм регулирования нагрузки состоит из золотниковой части и блока сервомотор—индуктивный датчик. Так как мощ- ность ДГУ зависит от крутящего момента на коленчатом валу ди- зеля и его частоты вращения, то регулирование сводится к поддер-

жанию постоянным крутящего момента дизеля в зависимости от заданной частоты вращения. На каждой конкретной позиции КМ должно быть определенное выдвижение реек ТНВД и соответству- ющая частота вращения КВ.

Поэтому смещение золотника, управляющего положением пор- шня, происходит как при изменении заданной частоты вращения КВ, так и при изменении крутящего момента. Привод по частоте вращения к золотнику осуществляется через тягу и рычаг, опира- ющийся шарнирным подшипником на конус. Привод по величи- не крутящего момента осуществляется от вала силового сервомо- тора через рычажнуюпередачу.

Регулирование происходит следующим образом. При установив- шемся движении тепловоза поршень управления частотой враще- ния и вал силового сервомотора неподвижны. Как только тепловоз начнет свое движение на подъем, ток тяговых двигателей (ТЭД) и, соответственно, ТГ увеличится, а напряжение останется прежним. В результате возрастет электрическая мощность ТГ, частота враще- ния дизеля уменьшится, и регулятор будет увеличивать подачу топ- лива в цилиндры дизеля (увеличивая крутящий момент на колен- чатом валу). Вал в этом случае повернется против часовой стрел- ки, и через рычажную передачу переместит золотник вниз. Поя-сок золотника откроет окно во втулке и сообщит левую (по схеме) полость поршня сервомотора ИД со сливом. Так как в правую по- лость подается масло из аккумуляторов постоянно, то поршень пе- реместится влево (по схеме) и вдвинет сердечник в катушку индук- тивного датчика. В этом случае возрастет полное сопротивление катушки ИД, следствием этого будет изменение сигнала задания мощности (снижение возбуждения главного генератора) и напря- жение главного генераторауменьшится.

Поршень создает в полости разрежение, под действием которо- го втулка сместится вслед за золотником, догонит своим окном его поясок и перекроит окно. Поршень остановится. В полости начнет выравниваться разрежение через иглу, и втулка под действием пру- жин начнет перемещаться вверх. Так как сигнал изменил напряже- ние ТГ и, следовательно, уменьшил его электрическую мощность, то в силу наличия избыточного крутящего момента на валу дизе- ля увеличивается частота вращения, и регулятор начнет уменьшать подачу топлива в цилиндрыдизеля.

Вал силового сервомотора повернется по часовой стрелке и пе- реместит золотник вверх. Движение золотника и втулки вверх осу- ществляется одновременно, и поршень ИД неподвижен. Вал, зо- лотник и втулка возвращаются в свое исходное положение. Мощ- ность ТГ также возвратится к своей первоначальной величине.

При значительных изменениях тока ТЭД поршеньдолженпере-мещатьсятакженазначительнуювеличину.Атаккаквтулкадого-няетпоясокзолотникаиостанавливаетпоршеньпринезначитель-номповоротевала,топроцессрегулированиястановитсядлитель-ным. Для сокращения времени регулирования служитотсечнойме-ханизм,выполненныйввидепоясканавтулкеиоконвбуксе.Присмещении золотника и втулкивниз, вследствие малогоперекры-тияпояскавтулкиикромкибуксы,поясокоткрываетпроходмас-лапоканалуизваннырегуляторавполость,ипоршеньпереме-щается значительно быстрее. Разгрузка дизеляпроисходитбыстро. При движении тепловоза по более легкому профилюток на-грузкиТГснижается,ивалповорачиваетсявсторонууменьшенияподачи топлива. Золотник перемещается вверх, влевуюполость поршня поступает масло из аккумуляторов, ипоршеньпереме-щается вправо (по схеме), создавая давление в полостях.Втулкадо-гоняетзолотникподдействиемэтогодавления,перекрываетпояс-

ком золотника свое окно, и поршень останавливается.

Давление в полостях выравнивается через отверстие, регулиру- емое иглой. Поршень выдвигает сердечник из катушки ИД. Его полное сопротивление уменьшается, и в электрическую схему теп- ловоза поступает сигнал от ИД. Электрическая схема увеличивает напряжение возбуждения ТГ, и напряжение силовой цепи возрас- тает. При увеличении напряжения на коллекторах ТЭД возрастает скорость движения тепловоза.

Нижняя кромка пояска втулки находится с большой перекры- шей до отверстия слива масла в ванну регулятора и при значитель- ном перемещении поршня в сторону увеличения напряжения воз- буждения, открывает окно позже, чем при движении поршня влево (по схеме). Время переходного процесса регулирования при этом возрастает. Нагружение двигателя (ДВС) происходит медленно.

Регулятор имеет устройство для регулирования наклона тепло- возной характеристики. Толкателем регулируется уровень мощнос-

ти на номинальной позиции КМ, а винтом, изменяя наклон ку- лачка, регулируется наклон тепловозной характеристики (характе- ристики силы тяги).

Механизм вывода ИД в положение минимального возбужде- ния состоит из электромагнита МР5 и шарикового клапана. Призатяжном буксовании тепловоза на магнит МР5 поступает элект- ропитание, и он перемещает шариковый клапан вниз. Канал со- единяется с ванной регулятора. Масло из левой полости поршнясливается, и поршень вдвигает сердечник в катушку индуктивного датчика. В результате этого дизель разгружается, и тепловоз пре- кращаетбоксование.

Механизм стопа состоит из электромагнита МР6 и шарикового клапана. При снятии питания с электромагнита шток с шарика- ми под действием пружины и давления масла перемещается вверх, соединяет полость под поршнем со сливом, поршень перемещает- ся вниз до упора и через рычаг, выбирая зазор, поднимает тарелку с золотником вверх. Масло из аккумулятора поступает в полость под поршнем силового сервомотора. Поршень перемещается вверх доупораивыключаетподачутоплива.Дизельостанавливается.

Механизм ограничения предназначен для ограничения выдви- жения в сторону увеличения мощности сердечника ИД и ограни- чения выдвижения реек топливных насосов на увеличение пода- чи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха в ре- сивере блока дизеля. Механизм вступает в работу и воздействует на ДГУ в переходных режимах: при пусках дизеля и резких пере- водах штурвала КМ с низких позиций на высшие, а также на ус-тановившихся режимах, выполняя функцию защиты, если давле- ние наддувочного воздуха по какой-либо причине снизится ниже допустимогопредела.

Механизм ограничения состоит из ГУ, служащего для пропор- ционального преобразования давления воздуха в поступательное перемещение поршня, и рычажной передачи.

Рычажная передача от ГУ к поршню выполнена в виде кине- матической обратной связи, которая состоит из рычажных пере- дач, установленных параллельно друг другу с возможностью вза- имногоперемещения.

Основными элементами ГУ являются: мембранный блок, рычаг, втулка, золотник, поршень, пружины. Золотник управляет пере-

мещением поршня. Воздух из воздушного ресивера дизеля подво- дится к мембранному блоку.

Регулятор с ГУ работает следующим образом. На установившем- ся режиме при нормальной работе, когда давление наддува соот- ветствует мощности дизеля на данной частоте вращения, между та- релкой и рычагом, а также между регулировочным винтом на крон- штейне и планкой имеются зазоры. Поршни занимают положение, соответствующее нагрузке на данной частоте вращения.

При увеличении нагрузки золотник перемещается вниз и со- единяет управляемую полость со сливом, в результате чего пор-шень перемещается вниз и перемещает силовой вал против часо- вой стрелки в сторону увеличения подачи топлива. Однако в пер- вый период после увеличения нагрузки в силу инерционности турбокомпрессора давление наддува соответствует предшествую- щему режиму, и поршни остаются в положении предшествующего режима. При дальнейшем движении поршней на увеличение подачи топлива рычаг перемещает золотник вверх до тех пор, пока золот- ник не перекроет регулирующее окно во втулке, после чего поршни остановятсяинезависимоотнагрузкиограничатподачутоплива.

Каждому новому значению давлению наддува Р к соответствует определенное положение поршней.

Зазоры отрегулированы таким образом, что вначале при увели- чении нагрузки вступает в действие ограничение уровня мощности ивступаетвдействиеограничениепоподачетоплива.

Объединенные регуляторы 4-М7РС2 и 2-М7РС2-1-07 при всех их положительных свойствах обладают и рядом недостатков, связанных с их большой массой (более 80 кг) и сложной конструкцией. Регу- лируют их слесари высокой квалификации на специальных стендах. Если регулятор настроен неправильно, то наблюдается нестабиль- ность его работы, следствием которой является повышенный дым- ный выхлоп дизеля на переходных режимах и перерасход топли- ва. На современных магистральных тепловозах ТЭП70, ТЭП70БС, 2ТЭ70, 2ТЭ25К, 2ТЭ25А, а также модернизированных тепловозах 2ТЭ116У, 2ТЭ116УМ с высокофорсированными ДВС используют- ся электронные регуляторы мощности(ЭРМ).

Данные регуляторы разработаны специалистами ООО ППП «Ди- зельавтоматика» (г. Саратов) с участием сотрудников ВНИИЖТа.Данный регулятор входит в электронную систему регулирова- ния частоты вращения коленчатого вала и мощности дизеля типа

ЭРЧМ30Т3 (далее система управления) для магистральных теп- ловозов.

Система управления обеспечивает то же, что и гидромеханичес- кий ОРД, и, кроме того:

– работу дизеля на переходных режимах по заданной ограни- чительнойхарактеристике;

– изменение тепловозной характеристики в зависимости от тем- пературы наружноговоздуха;

– дискретное или бесступенчатое задание частоты вращенияКВ;

– защиту тяговых электрических машин при боксовании ко- лесныхпар;

– уменьшение мощности, используемой на тягу поезда, при от- ключении неисправногоТЭД;

– непосредственное управление силовыми контактными аппа- ратами;

– управление тепловозом в режимах поддержания скорости и секционнойтяги.

Система управления содержит: ЭРМ, бортовой компьютер, базо- вые блоки и набор дополнительных датчиков. Базовые блоки уни- фицированы для магистральных тепловозов и содержат блок пи- тания (БП), электронный блок управления (БУ), электрогидрав- лическое исполнительное устройство (ЭГУ), датчик частоты вра- щения коленчатого вала (ДЧД), датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора (ДЧТК), датчик давления наддувочного возду- ха (ДДН), аналоговый датчик давления масла (ДДМ), датчики час- тоты вращения КП тепловоза (ДПС), датчик температуры наруж- ноговоздуха.

Электрогидравлическое исполнительное устройство ЭГУ104 при- ведено на рис. 17. Данное устройство предназначено для пропор- ционального преобразования электрического сигнала, получаемо- го от блока управления, в поворот выходного вала исполнительно- го устройства, связанного с рейками топливных насосов высокого давления посредством механическойпередачи.

Более подробное описание конструкции и работы электронно- го регулятора мощности изложено в Руководстве по эксплуатации ЭРЧМ30Т3.00.00.000-6РЭ.

18                           8                   4

Рис. 17 (начало). Электрогидравлическое исполнительное устройство ЭГУ104: 1 — корпус верхний; 2 — корпус средний; 3 — корпус нижний; 4 — крыш- ка; 5 — преобразователь линейных перемещений (ДП); 6 — выходной вал;  7 — рычаг; 8 — система рычагов обратной связи; 9 — поворотный электро- магнит (ПМ); 10, 11 — шестерни масляного насоса; 12 — втулки золотника; 13 — золотник; 14 — приводной вал; 15 — манжета; 16 —шарикоподшипник;

17 — фланец; 18 — рычаг; 19 — пружина; 20 — толкатель; 21 — палец; 22 — катушка; 23 — корпус; 24 — ферритовые кольца; 25 — регулировочный винт; 26 — контргайка; 27 — упорный рычаг; 28 — упорный штифт; 29 — ось ры- чага; 30 — пружинный рычаг; 31 — пружина; 32 — болт

Вид А

 

27    25  26   28     31

29

Рис. 17 (окончание). Электрогидравлическое исполнительное устройство ЭГУ104

 

Предельный регуляторнаддува

Предельный регулятор наддува 17РНСП4, установленный на пат-рубке воздухоохладителя, предназначен для ограничения давлениянаддувочного воздуха и связанных с ним максимальных давленийсгорания по цилиндрам путем перепуска части воздуха из охладителянаддувочного воздуха на выход выпускных газов из турбины. Пре-дельные регуляторы установлены на дизелях 1А-5Д49-3 и 2А-5Д49-02.Выпускные газы из дизеля поступают на вход турбины турбо- компрессора. Его компрессор сжимает всасываемый воздух и через

охладитель наддувочного воздуха (ОНВ) подает в дизель.

Клапан регулятора линией соединен входом с приемным пат- рубком ОНВ, а выход клапана линией соединен с выходом выпуск- ных газов из турбины.

Клапан регулятора имеет поршень и возвратную пружину. Ка- мера управления клапана соединена с напорной масляной магист- ралью дизеля через дроссель и по линии — со сливом масла в при- вод насосов через регулируемое сопло датчика наддува.

Если давление наддувочного воздуха возрастает до величи- ны 0,147—0,165 МПа (1,5—1,7 кгс/см2) для дизеля 1А-5Д49-3 и 0,178—0,195 МПа (1,8—2,0 кгс/см2) для дизеля 2А-5Д49-02, то оно становится достаточным для перемещения мембраны с опо- рой вправо настолько, что сопло прикрывается и начинает дрос-селировать слив масла из камеры по линии. Давление в этой ка- мере растет, и клапан начинает приоткрываться, сбрасывая по ли- нии частьнаддувочноговоздухаизОНВнавыходвыпускныхга-

зовизтурбины.Дальнейшийростдавлениянаддувапрекращается.Предельный регулятор наддува состоит изалюминиевогофрезе-рованногокорпусаиприфланцованногокнемустальногосварно-гокорпусасклапаном.Вкорпусвстроенмеханизмдатчиканадду- ва,управляемогоэтимклапаном.Корпусявляетсякронштейноми

коммутационным блоком всего регулятора наддува.

Отверстием отвода воздуха и сверлением контроля давлениянад- дува он соединен через соответствующие отверстия патрубка ОНВ с его внутренней полостью, через которую воздух из компрессора поступаетвохладительидалеевресиверблокадизеля.

Масло под давлением из напорной магистрали дизеля подво- дится в корпус через штуцер и после выполнения своих функций врегуляторенаддувасливаетсячерезфланецвприводнасосов.

Коммутационные каналы в корпусе выполнены в виде сверле- ний, заглушенных в нужных точках пробками, поставленными на эпоксидной смоле.

В корпус запрессованы втулка и седлоклапана.Тарельчатыйклапан управляется поршнем, воздействуя на него черезупористопорнуюшайбу.Возвратпоршняиклапанаосуществляетсяпру-жинойчерезвтулку.Поршеньуплотняетсярезиновымикольцами.Алюминиевая крышка, уплотняемая прокладкой, образуеткаме-

ру управления клапаном, которая соединена с каналами в корпусе. В канал вставлен дроссель, через который масло подается в камеру. Дроссель представляет собой точеный стержень с цилиндрически- ми перегородками, образующими цепочку кольцевых дроссельных камер,которыесоединенымеждусобойпродольнымпазоммалого

сечения, переходящим на торце в поперечный паз. Наружный ко-нец дросселя выполнен в виде хвостовика с канавкой для его захва-та при извлечении из гнезда. Отверстие под дроссель закрыто про-бкой, позволяющей вынуть дроссель для промывки без разборки.Из камеры управления по каналу масло сливается через регули-

руемое сопло датчика наддува в привод насосов.

Канал предназначен для дренажа (на слив) масла, просочивше- гося через правое кольцо. По отдельному каналу подводится над- дувочныйвоздухвкамеруподпоршнем.

Назначение этого воздухаследующее:

а) не допускать просачивания масла через левое кольцо под поршень;

б) препятствовать проходу выпускных газов в зазор между втул- кой и клапаном.

Защитадизеля

Выключательпредельный

Выключатель предельный предназначен для автоматической ос- тановки ДГ путем перестановки реек топливных насосов в положе- ние нулевой подачи топлива и подачи гидравлического импульса насрабатываниевоздушнойзахлопкивследующихслучаях:

а) при достижении частоты вращения КВ дизеля 940—980 об/мин для дизеля 1А-5Д49-3 и 1120—1160 об/мин для дизелей 1А-5Д49-2 и 2А-5Д49-02;

б) при аварийной остановке дизеля с пульта управления в ка-бине машиниста;

в) при ручной остановке дизеля.

Предельный выключатель астатического типа (не подвержен влиянию вибраций со стороны привода распределительного вала и блока дизеля) установлен на приводе распределительного вала ди- зеля. В корпусе выключателя размещены следующие узлы: