Объединенный регулятор дизеля

Назначение и устройство. Регуля­тор предназначен:

1) для поддержания постоянной частоты вращения колен­чатого вала дизеля на каждой позиции контроллера машиниста;

2) для дис­танционного управления дизелем;

3) для защиты дизеля от перегрузки;

4) для дистанционной остановки дизеля;

5) для автоматической остановки дизеля при падении давления масла в системе ниже 0,1 МПа (1,0 кгс/см).

Основными узлами регулятора яв­ляются: привод, центробежный чувст­вительный элемент, гидравлический усилитель, компенсатор неравномер­ности хода, механизм дистанционного управления затяжкой всережимной пружины, регулятор мощности, меха­низм дистанционной остановки дизе­ля. На рис. 47 дана кинематическая схема, объединяющая все узлы регу­лятора в единое целое. Она позволяет понять его работу, но имеет некоторые конструктивные упрощения, связан­ные с трудностями плоскостного изображения сложного устройства регу­лятора. Конструкция и схема работы отдельных узлов регулятора показа­ны на рис. 49 — 60, причем обозначе­ние деталей на них совпадает с обоз­начениями на рис. 47.

Все детали регулятора смонтиро­ваны в трех корпусах (рис. 48): верх­нем 45, нижнем 46 и корпусе привода 47, отлитых из алюминиевого сплава и соединенных между собой шпилька­ми. Фланцевые соединения регулято­ра уплотнены прокладками из маслостойкой бумаги. Собранный регулятор прикреплен к переднему торцу отсека распределительного вала при помощи девяти шпилек М10.

За одно целое с корпусом 45 отли­ты две поперечные перегородки, уси­ленные ребром жесткости. В отвер­стия перегородок запрессованы брон­зовые втулки м, являющиеся подшип­никами кулачкового вала 10. В боко­вых стенках корпуса расточены от­верстия диаметром 95 мм для соединения кулачкового вала с конце­вым выключателем и редуктором. Для крепления этих узлов в правую и ле­вую стенки корпуса ввернуты по че­тыре шпильки М10.

На переднем торце корпуса 45 имеются два отверстия диаметром 30 мм. В правое отверстие вставляют и за­крепляют тремя болтами М8 корпус ф, отлитый из чугуна. Запрессованная в корпус бронзовая втулка х служит подшипником для стальной оси ц, на внутреннем конце которой установлен двуплечий рычаг 6. Ось закрепле­на в корпусе гайкой ч, имеющей отвер­стие под шплинт. По радиальным от­верстиям в корпусе и втулке масло из внутренней полости регулятора по­ступает на смазывание оси. Через ле­вое отверстие проходит валик, на ко­тором укреплена шестерня 5. Для крепления регулировочного реостата 4 в передний торец ввернуты четыре шпильки М10.

В правую стенку запрессована стальная ось и под двуплечий рычаг 8. Осевое перемещение рычага ограни­чено стопорной планкой, прикреплен­ной двумя болтами к приливу внутри корпуса 45. Для постановки гаек, на­вернутых на хвостовик болтов, пре­дусмотрены отверстия к. Тремя вин­тами л (М8), ввернутыми в левую стен­ку, к корпусу прикреплен кронштейн, с которым соединен один конец пру­жины 7.

Задняя стенка корпуса заканчива­ется обработанным приливом с, на ко­тором двумя винтами М8 укреплен электромагнит 16. Через сквозное от­верстие т проходит вертикальная тя­га 25, на которую воздействует якорь электромагнита. На наклонной повер­хности задней стенки сделан цилинд­рический лючок у, используемый для регулировки частоты вращения ко­ленчатого вала на каждой позиции. Лючок закрыт крышкой, прикреплен­ной к корпусу тремя болтами Мб.

В нижней части корпуса 45 имеют­ся два прилива с отверстиями под ось, на которой шарнирно установлен ры­чаг 12, и прилив с отверстием для про­хода передаточной штанги 3. Сверху корпус закрыт крышкой 44, отлитой из алюминиевого сплава и укреплен­ной двумя шпильками М10.

Нижний корпус 46 соединен с кор­пусом 45 четырьмя шпильками М10. В верхней части корпуса 46 имеются два прилива с отверстиями, в которые за­прессованы бронзовые втулки з, явля­ющиеся подшипниками регулировоч­ного вала 20. Через отверстия в при­ливах и втулках масло поступает на смазывание опорных шеек регулиро­вочного вала.

За одно целое с нижним корпусом отлита горизонтальная перегородка, в которой расточено отверстие н диа­метром 105 мм под корпус гидроусили­теля 43. Для крепления корпуса гид­роусилителя в перегородку ввернуты четыре шпильки М10. Выступ г пере­городки служит упором для обратной пружины 19. Возле задней стенки пе­регородка имеет прилив со сквозным отверстием е под вертикальную тягу 25 и расточкой ж под пружину 28. Для подвода масла к гидроусилителю в приливе на передней стенке корпуса 46 сделано резьбовое отверстие п под штуцер крепления маслоподводящей трубки, соединенное каналом о с от­верстием н.

Задняя стенка корпуса 46 имеет цилиндрический выступ д со сквозным отверстием, через которое проходит задний конец входного вала 42. С внутренней стороны стенки в выступе расточено гнездо под шариковый под­шипник 51 входного вала (рис. 49). Второй подшипник 60 входного вала (рис. 50) размещен внутри корпуса 64 центробежного элемента, который вставлен в отверстие диаметром 148 мм, расточенное в передней стенке, и закреплен в корпусе шестью болтами Ml0, вворачиваемыми в отверстия р (см. рис. 48).

Для осмотра узлов регулятора на правой стенке корпуса 46 имеется смотровой люк. В эксплуатации он за­крыт крышкой, прикрепляемой во­семью шпильками М10. Снизу корпус закрыт крышкой 48, для крепления которой в корпус ввернуты восемь шпилек а (М10).

В корпусе привода 47 расточено отверстие диаметром 110 мм, в кото­рое при сборке входит выступ д ниж­него корпуса. Корпус привода соеди­нен с нижним корпусом регулятора шестью болтами М10, проходящими через отверстия ш и вворачиваемыми в резьбовые отверстия стальных вту­лок в, запрессованных в заднюю стен­ку корпуса 46. Отверстие б в задней стенке, совпадающее с вырезом щ в корпусе привода, служит для слива масла из регулятора в отсек распреде­лительного вала. Шпильки э (М10), ввернутые в торец корпуса привода, используются для крепления одной из трех крышек, закрывающих отсек спереди.

Привод регулятора. Входной вал (см. рис. 49) регулятора центробежно­го типа механически связан с коленча­тым валом дизеля. При передаче вра­щающего момента должны быть уст­ранены возможные рывки и толчки, способные нарушить четкую работу регулятора. С этой целью в его приво­де применена эластичная муфта. Входной вал регулятора соединен с коленчатым валом дизеля через рас­пределительный вал, эластичную муфту и редуктор с передаточным числом i=4.

К переднему фланцу распредели­тельного вала 54 двумя болтами 53 прикреплен хвостовик 55, имеющий расточку под цилиндрический выступ вала, которая обеспечивает их соос­ность. На цилиндрическую шейку хвостовика напрессованы два шари­ковых подшипника 56, дополнительно закрепленных стопорным кольцом е, которое устанавливают в канавку,

проточенную на поверхности шейки. На подшипниках 56 вращается косозубая цилиндрическая шестерня 57 (z=68), входящая в зацепление с шес­терней 52 (z=17), жестко укрепленной при помощи шпонки и гайки на конце входного вала 42 регулятора.

Вращающий момент от распреде­лительного вала на шестерню 57 пере­дается через эластичную муфту, со­стоящую из сухарика г, пружины 49 и крышки 50. Сухарик г установлен в специальном углублении фланцевого хвостовика 55 и связан с одним концом пружины 49, работающей на скручи­вание. Для соединения с пружиной су­харик имеет сквозное отверстие д.

Другой конец пружины входит в паз а на выступе крышки 50, прикреплен­ной шестью болтами б (М10) к торцу шестерни 57. Чтобы ограничить скру­чивание пружины 49 и поворот шестер­ни 57, один из двух крепежных болтов 53 своим удлиненным хвостовиком вхо­дит в дугообразную канавку в на торцо­вой поверхности шестерни 57. При сборке привода регулятора болт 53 дол­жен быть в центре канавки в.

Центробежный чувствительный элемент регулятора (см. рис. 50). Эле­мент постоянно контролирует частоту вращения коленчатого вала дизеля и реагирует на всякое изменение часто­ты передвижением золотника гидрав­лического усилителя. Все вращающи­еся детали центробежного элемента смонтированы на входном валу 42. Для установки двух центробежных грузов 32 на вал напрессована ступица 58, имеющая форму вилки. Правиль­ность ее постановки обеспечивается с помощью шпонки и винта д, ввернуто­го до упора в вал. В выступах ступицы просверлены отверстия, в которые за­прессованы бронзовые втулки, являю­щиеся подшипниками для пальцев в. Для смазывания бронзовых втулок разбрызгивающимся маслом в ступи­це сделаны отверстия г.

На пальцах жестко закреплены при помощи шпонок и стопорных ко­лец стальные центробежные грузы 32. Каждый груз имеет форму двуплечего рычага. Большое плечо рычага выпол­няет роль центробежного груза, а ма­лое роликом 59 упирается в выступ бронзовой втулки 33, свободно уста­новленной на входном валу. От проворота она удерживается шпонкой, но может перемещаться вдоль вала на 7,5 мм до упора в кольцо б. Вращаю­щаяся вместе с валом втулка 33 посто­янно взаимодействует с неподвижной всережимной пружиной 39 через упор­ный шариковый подшипник 62. Одно кольцо подшипника напрессовано на втулку 33, а другое запрессовано в тарелку 63 всережимной пружины.

Входной вал 42 вращается в двух шариковых подшипниках. Подшип­ник 51 (см. рис. 49 и 50) смонтирован в нижнем корпусе 46 регулятора, а под­шипник 60 — во фланце 61, прикреп­ленном четырьмя шпильками к (М8) к корпусу 64 центробежного элемента. Алюминиевый корпус 64 расположен в нижней части корпуса регулятора и жестко соединен с ним при помощи цилиндрического фланца е и шести болтов.

Снаружи корпус закрыт чугунной крышкой 68 с установленным в ней сальником Гуферо 69, обеспечиваю­щим уплотнение по валу 42. В резьбо­вое отверстие прилива на переднем торце крышки ввернут статор датчика тахометра 70. После установки датчи­ка его дополнительно закрепляют стяжным болтом л (М8). Крышка 68 прикреплена к корпусу 64 пятью шпильками М8.

В расточке корпуса 64 установлен поршень 41, в который упирается всережимная пружина 39. Поршень мо­жет иметь только осевое перемеще­ние, так как его выступы а проходят через продольные прорези з в корпусе 64. В выступы а поршня упирается рычаг 2, состоящий из двух частей, жестко укрепленных при помощи шпонок и стопорных колец на валу 65, проходящем через отверстие в прили­ве корпуса 64. Для смазывания вала в приливе сделано коническое отвер­стие ж.

С противоположной стороны кор­пус 64 имеет два прилива, в отверстия которых установлены шариковые подшипники 67, являющиеся опорами валика 34. На нем при помощи стяж­ных болтов жестко укреплены четыре рычага. Два средних одноплечих ры­чага 35 упираются в тарелку 63 всере­жимной пружины. Рычаг 66 соединен с пружиной 31 компенсатора неравно­мерности хода. Наклон плеча рычага 66, а следовательно, натяжение пру­жины 31 регулируют болтом и. Дву­плечий рычаг 38 одним плечом через тягу 37 соединен с золотником 36 гид­роусилителя, а через вилку второго г.леча проходит тяга 25 электромагни­та 16.

Гидравлический усилитель (рис. 51). Гидроусилитель по сигналу, пода-заемому центробежным чувствитель­ным элементом (передвижение золот­ника), поворачивает вал 15 управле­ния рейками топливных насосов на увеличение подачи топлива или по­зволяет обратной пружине 19 повер­нуть вал 15 в сторону уменьшения подачи топлива. Использование гид­роусилителя вызвано тем, что центро­бежный чувствительный элемент не может развивать достаточных усилий для передвижения реек, т. е. рассмат­риваемый регулятор является регуля­тором непрямого действия.

В корпусе 43 гидроусилителя, от­литом из алюминиевого сплава, сдела­ны две цилиндрические расточки диа­метром 90 и 30 мм под силовой пор­шень и его шток. В нижней части кор­пуса 43 имеется кольцевая выемка, в которую по наклонному каналу а по­стоянно поступает масло из масляной системы.

В корпус 43 вставляют стальной силовой поршень 40, выполненный за одно целое с путотелым штоком. На наружной поверхности поршня прото­чены две лабиринтные канавки. Шток имеет три ряда отверстий (по шесть в каждом ряду) диаметром 8 мм. Верх­ний ряд отверстий д находится над поршнем, средний ряд г — под порш­нем, а нижний ряд в совпадает с кольцевой выемкой в корпусе. Через верх­ний ряд полость штока сообщена с ат­мосферой. Средний ряд соединяет пу­стотелый шток с полостью под сило­вым поршнем, которая при работаю­щем дизеле заполнена маслом, а через нижний ряд масло из системы прохо­дит в полость между двумя дисками стального золотника 36, размещенно­го внутри штока.

Верхний (рабочий) диск золотника может закрывать и открывать средний ряд отверстий г в штоке. Толщина ди­ска (8 мм) равна диаметру отверстий в штоке. На нижнем (направляющем) диске проточены три лабиринтные ка­навки. В расположенной между диска­ми камере масло находится под таким же давлением, как в системе. Через сквозное отверстие золотника диамет­ром 6 мм проходит рым-болт з, на ко­торый сверху навернута гайка М5.

Головка болта при помощи тяги 37 соединена с рычагом 38 (см. рис. 50). Снизу на золотник действует пружина 73 (см. рис. 51), установленная в рас­точку направляющего диска и упира­ющаяся в тарелку к. Положение та­релки фиксируется стопорным коль­цом л, для постановки которого в ниж­ней части штока проточена канавка.

Корпус 43 установлен в нижнем корпусе 46 (см. рис. 48) регулятора так, что канал о в горизонтальной перего­родке совпадает с отверстием б в кор­пусе 43 (см. рис. 51). Поэтому при ра­ботающем дизеле масло под давлени­ем через отверстие б и наклонный ка­нал а заполняет кольцевую выемку в корпусе гидроусилителя. Выше и ни­же выемки в корпусе проточены лаби­ринтные канавки (на рис. 51 они не показаны), уплотняющие масляную полость, из которой масло через ниж­ний ряд отверстий в штока поступает в камеру между дисками золотника 36. Кроме того, масло из выемки через штуцер 74 и трубку и отводится к ком­пенсатору.

На шток надевают и стягивают болтом обойму 71, имеющую цилинд­рический выступ ж. Обойма предназ­начена для управления компенсато­ром. Сверху в отверстие штока встав­ляют вилку 72 и соединяют ее шарнирно при помощи пальца ее коромыслом /. Палец проходит через запрессован­ную в коромысло бронзовую втулку и фиксируется двумя шплинтами. Длинное плечо коромысла имеет паз под передаточную штангу 3 регулято­ра мощности (см. рис. 47), а короткое плечо, выполненное в виде вилки, предназначено для установки шаро­вой опоры 78 (рис. 52) под ограничи­тельную штангу 30 (см. рис. 47).

В опору 78 (см. рис. 52) запрессова­на бронзовая втулка для шарнирного соединения с рычагом 21, укреплен­ным при помощи стяжного болта б на регулировочном валу 20. Короткое плечо рычага 21 имеет цилиндриче­ский выступ г под опору 78, а вильча­тое плечо этого рычага предназначено для крепления верхней тарелки 17 об­ратной пружины 19. Нижней тарелкой для этой пружины служит выступ г в нижнем корпусе регулятора (см. рис. 48). Шарнирное соединение тарелки 17 с рычагом 21 (см. рис. 52) осущест­вляется при помощи двух рым-болтов а на осях в.

Регулировочный вал 20 установ­лен в двух бронзовых втулочных под­шипниках, запрессованных в отвер­стия нижнего корпуса 46 регулятора. На шлицевой конец вала 20 надет и стянут болтом угольник 76, в полку которого ввернут болт 75 с шаровой головкой для шарнирного соединения вала 20 с проскальзывающей тягой 18. Другой конец тяги шарнирно соединен с валом управления рейками топлив­ных насосов.

Проскальзывающая тяга состоит из двух телескопически соединенных частей А и Б, перемещение которых относительно друг друга ограничено штифтом е, проходящим через отвер­стие части Б и сквозной паз ж длиной 32 мм части Л. Между обеими частями тяги устанавливают пружину 83, ко­торая одним концом упирается в борт части А, а другим — в тарелку 82, на­детую на часть Б и зафиксированную стопорным кольцом. С обеих сторон в тягу ввернуты наконечники 80. Их по­ложение фиксируют гайками 81, кото­рые после проверки регулятора плом­бируют. Шаровые головки болтов входят в окна наконечников и удержи­ваются ввернутыми с торцов пробка­ми 79.

Компенсатор (рис. 53). Для поддер­жания постоянной частоты вращения коленчатого вала дизеля на каждой позиции контроллера машиниста слу­жит компенсатор. Он представляет со­бой литой чугунный корпус 27, в ци­линдрической расточке которого уста­новлен стальной поршень 22, изготов­ленный за одно целое с пустотелым штоком, проходящим через отверстие в днище корпуса. Перемещение порш­ня вверх ограничивается стопорным кольцом а, надетым на нижний конец штока. На наружной поверхности поршня проточена полукруглая уплотнительнаая канавка. В поршне сделаны восемь отверстий диаметром 6 мм, которые снизу закрываются стальной тарелкой 87, прижатой к поршню пружиной 88, упирающейся в днище корпуса.

В стенке корпуса просверлен вер­тикальный канал к диаметром 4 мм, который одним горизонтальным от­верстием и соединен с полостью над поршнем, а другим — с полостью под поршнем. В нижнее горизонтальное отверстие л ввернут винт м, использу­емый для регулировки скорости пере­мещения поршня, а в верхнее — шту­цер 89 для крепления маслоподводящей трубки ж, идущей от корпуса гид­роусилителя. Ввернутым в штуцер 89 винтом з регулируют количество под­водимого к компенсатору масла.

Поршневой шток опирается на верхнее плечо рычага 29, установлен­ного на оси н, укрепленной в нижней части корпуса компенсатора. Смеще­ние рычага ограничено шплинтом на конце оси. Нижнее плечо рычага 29 соединено с пружиной 31, передающей усилие на тарелку 63 всережимной пружины 39 (см. рис. 50) через рычаги 35 и валик 34.

На поршень компенсатора 22 опи­рается пружина 84 (см. рис. 53), на которую сверху надета тарелка 85. Через отверстие в тарелке 85 и порш­не проходит штанга 86, вильчатый ко­нец которой шарнирно соединен с длинным плечом рычага 14, свободно установленного на регулировочном ва­лу 20. В отверстие рычага запрессова­на бронзовая втулка б; осевое переме­щение рычага вдоль регулировочного вала ограничивают два разъемных хо­мутика 77 (см. рис. 52), стянутых бол­тами. Для смазывания - втулочного подшипника в рычаге 14 и втулке б (см. рис. 53) сделаны отверстия в диа­метром 4 мм. К короткому плечу ры­чага 14 болтом М10 прикреплена стальная пластина ее ввернутым в нее регулировочным винтом г. Снизу в этот винт упирается цилиндрическим выступом ж (см. рис. 51) обойма 71 гидроусилителя. Положение винта г (см. рис. 53) фиксируется контргайкой д. Компенсатор укреплен двумя бол­тами в нижнем корпусе регулятора.

Поддержание регулятором посто­янной частоты вращения коленчатого вала дизеля на каждой позиции конт­роллера машиниста (рис. 54). При по­даче топлива, соответствующей на­грузке на дизель, центробежный чув­ствительный элемент, гидроусили­тель и компенсатор находятся в равновесии, т. е. ни золотник 36, ни поршни 40 и 22 не перемещаются. При этом частота вращения коленчатого вала дизеля соответствует частоте, заданной для данной позиции конт­роллера машиниста.

Изменение нагрузки, обусловленное режимом работы компрессора, главного вентилятора или двухма­шинного агрегата, немедленно сопро­вождается изменением частоты вра­щения коленчатого вала. Так, при уменьшении нагрузки на дизель час­тота вращения коленчатого вала уве­личивается, потому что подача топли­ва в цилиндры дизеля пока не измени­лась. Регулятор, получая привод от коленчатого вала дизеля, реагирует на изменение его частоты вращения.

Входной вал 42 регулятора начи­нает вращаться быстрее, и центробеж­ная сила грузов 32 увеличивается. Ес­ли при установившейся частоте вра­щения коленчатого вала дизеля цент­робежный элемент находился в равновесии, т. е. центробежная сила грузов 32 уравновешивалась суммар­ной силой трех пружин (всережимной 39, пружины 31 компенсатора и пру­жины 73 под золотником гидроусили­теля), то теперь это равновесие нару­шается.

Под действием возрастающей цен­тробежной силы грузы 32 расходятся, преодолевая силу пружин, и своими малыми плечами с роликами 59 пере­двигают втулку 33. Перемещение по­следней через опорный подшипник 62 передается тарелке 63 всережимной пружины 39. Это происходит до тех пор, пока возрастающая сила пружин 39, 31 я 73 не становится равной цен­тробежной силе грузов 32.

Перемещение тарелки 63 всере­жимной пружины приводит к поворо­ту рычагов 35, укрепленных на валике 34. Вместе с валиком 34 поворачива­ется двуплечий рычаг 38, который тя­гой 37 передвигает вниз золотник 36 гидроусилителя. Рабочий диск золот­ника своей верхней кромкой открыва­ет средний ряд отверстий в штоке пор­шня 40, и полость под этим поршнем сообщается с атмосферой через пусто­телый шток и верхний ряд отверстий в нем.

Обратная пружина 19, не встречая сопротивления со стороны силового поршня, поворачивает рычаг 21 вме­сте с валом 20, опуская силовой пор­шень до тех пор, пока не произойдет закрытие золотником отверстий сред­него ряда в штоке (т. е. силовой пор­шень догоняет золотник). Одновре­менно при повороте вала 20 через про­скальзывающую тягу 18 (см. рис. 47) вращение передается на вал 15 управ­ления рейками топливных насосов, и рейки передвигаются в сторону уменьшения подачи топлива.

Вместе с силовым поршнем 40 опу­скается обойма 71 (см. рис. 54, б), упи­рающаяся цилиндрическим выступом ж в регулировочный винт г рычага 14. Под действием пружины 84 рычаг 14 поворачивается на валу 20. Равнове­сие компенсатора нарушается, т. е. си­ла пружины 84, действующей на пор­шень 22 компенсатора сверху, стано­вится меньше, чем сила пружин 88 и 31, действующих на поршень 22 снизу. Поршень 22 поднимается, а сила натя­жения пружины 31 уменьшается. Сум­марная сила пружин 39, 31 и 73 дейст­вующих на тарелку всережимной пру­жины, уменьшается. Одновременно снижается центробежная сила грузов вследствие уменьшения подачи топ­лива в цилиндры дизеля.

Очень важно, чтобы уменьшение сил на тарелку 63 с той и другой сто­роны происходило синхронно. С этой целью искусственно с помощью масла, подводимого к компенсатору, замед­ляется движение поршня 22 компенса­тора. Это происходит автоматически. Как только поршень 22 начинает под­ниматься, под ним создается разреже­ние, которое затормаживает его пере­мещение. В результате разницы дав­лений на поршень тарельчатый кла­пан 87 открывается и перепускает масло под поршень через отверстия в нем. Синхронное изменение сил, дей­ствующих на тарелку всережимной пружины, позволяет сохранить равно­весие центробежного чувствительного элемента при уменьшении частоты вращения коленчатого вала дизеля до заданной.

При увеличении нагрузки на ди­зель частота вращения коленчатого вала дизеля уменьшается, и центро­бежная сила грузов 32 становится меньше силы пружин 39, 31 и 73. Рав­новесие центробежного элемента на­рушается, и пружины, действуя через тарелку 63, подшипник 62 и втулку 33, сдвигают грузы до нового равновесно­го состояния, которое наступает при меньшей силе пружин и меньшей цен­тробежной силе грузов, т. е. при сни­зившейся частоте вращения коленча­того вала.

Пружина 73 поднимает золотник 36, который нижней кромкой своего рабочего диска открывает средний ряд отверстий в штоке, пропуская масло из системы дизеля в полость под сило­вой поршень гидроусилителя.

Поршень 40, преодолевая сопро­тивление обратной пружины 19, под­нимается вслед за золотником (пока не закроются отверстия в штоке) и через коромысло / и рычаг 21 поворачивает регулировочный вал 20 в сторону уве­личения подачи топлива.

Одновременно с поршнем 40 под­нимается обойма 71 и выступом ж воз­действует на регулировочный винт г рычага 14, который поворачивается на валу 20, сжимая пружину 84 и нару­шая равновесие поршня 22 компенса­тора. Поршень опускается и своим штоком давит на верхнее плечо рыча­га 29, поворачивая его и натягивая пружину 31, т. е. увеличивая усилие на тарелку 63 всережимной пружины 39.

Чтобы рост силы пружин 39, 31 и 73 на тарелку 63 происходил синхрон­но с увеличением центробежной силы грузов

32, движение поршня 22 искус­ственно замедляется. Это осуществ­ляется с помощью масла, которое при опускании поршня 22 сжимается им и затормаживает поршень. Для выхода масла из-под поршня в корпусе 27 пре­дусмотрен вертикальный канал к (см. рис. 53).

Кроме того, масло частично проса­чивается между поршнем 22 и корпу­сом 27. Меняя винтом м проходное сечение канала, регулируют скорость опускания поршня 22 и добиваются синхронного изменения сил, действу­ющих с противоположных сторон на тарелку 63 (см. рис. 54) всережимной пружины 39. В результате восстанов­ление заданной для данной позиции частоты вращения коленчатого вала происходит без нарушения равнове­сия центробежного чувствительного элемента.

Механизм дистанционного управ­ления затяжкой всережимной пружи­ны регулятора. Этот механизм пред­назначен для ступенчатого изменения частоты вращения коленчатого вала и мощности дизеля. Источником меха­нической энергии для воздействия на всережимную пружину служит элект­родвигатель (сервомотор), представ­ляющий собой двигатель постоянного тока мощностью 50 Вт и частотой вра­щения якоря 2160 об/мин. Управле­ние сервомотором осуществляется с помощью электрических аппаратов — контроллера машиниста, шести реле управления и автоматического конце­вого выключателя (конструкция и ра­бота сервомотора и вышеуказанных аппаратов рассмотрены в гл. XV).

Механическая энергия от сервомо­тора 23 (см. рис. 47)передается на пор­шень 41 всережимной пружины 39 че­рез червячный редуктор 24, муфту с поводковой защелкой, кулачковый вал 10 и рычаги 8 и 2. Сервомотор прикреплен тремя болтами к цилинд­рическому фланцу б (рис. 55), отлито­му заодно с корпусом редуктора. Ре­дуктор служит для уменьшения часто­ты вращения якоря сервомотора в 540 раз и имеет две червячные передачи, смонтированные в литом алюминие­вом корпусе 90.

Червяк г первой передачи выпол­нен на конце вала якоря сервомотора 23 и при сборке вводится в зацепление с червячным колесом в, укрепленным на одном валу с червяком д второй передачи. Вал 94 червячного колеса а второй передачи является выходным валом редуктора и имеет частоту вра­щения 4 об/мин. Червячный редуктор прикреплен к верхнему корпусу регу­лятора через промежуточный фланец 95, соединенный с редуктором четырь­мя винтами, а с корпусом регулято­ра— четырьмя шпильками. На флан­це возле центрального отверстия, че­рез которое проходит выходной вал 94 редуктора, укреплен двумя винтами неподвижный кулачок 92 с двумя бо­ковыми скосами.

На конце выходного вала 94 жест­ко при помощи клина е (или шпонки) укреплена ступица 93, имеющая паз под защелку муфты, обеспечивающей соединение выходного вала 94 редук­тора с кулачковым валом 10 регулято­ра (рис. 56). В стальном корпусе 98 муфты на оси ж шарнирно установле­на поводковая защелка 97, входящая своими концами в пазы на ступице и ограничительном кулачке 11 вала 10. Защелка нагружена пружиной з, вто­рой конец которой соединен с корпу­сом при помощи штифта и, запрессо­ванного в корпус муфты. По торцам корпуса 98 расточены отверстия для центровки муфты с выходным 94 и кулачковым овалами. В отверстие со стороны кулачкового вала вставлена пружина л, один конец которой упира­ется в кулачок 11, а другой закреплен шплинтом к, проходящим через кор­пус муфты.

Кулачковый вал 10 установлен в верхнем корпусе 45 регулятора (см. рис. 48) и опирается на два бронзовых втулочных подшипника м, запрессо­ванных в отверстия поперечных пере­городок корпуса. На валу 10 (см. рис. 56) посредством шпонок жестко за­креплены два кулачка — ограничи­тельный 11 и регулировочный 9. Огра­ничительный кулачок имеет форму эксцентрика и является частью регу­лятора мощности. На внешнем торце кулачка сделан цилиндрический вы­ступ, в котором профрезерован паз под короткое плечо поводковой за­щелки 97 муфты.

На регулировочном кулачке 9 шарнирно установлены восемь регу­лируемых сегментов 96. Осью поворо­та всех сегментов является разрезное кольцо а. Оно заведено в канавку, про­точенную на внешнем торце кулачка. Каждый сегмент представляет собой рычаг, на длинном плече которого имеются контактный выступ б и от­верстие с резьбой под регулировочный винт в. В короткое плечо рычага упи­рается своей утолщенной головкой стержень д, нагруженный пружиной е. Для постановки стержней и пружин в кулачке 9 предусмотрены восемь от­верстий.

Под действием пружин е стержни д поворачивают регулируемые сег­менты 96 до упора длинным плечом в цилиндрическую часть кулачка. С по­мощью винтов в можно поворачивать регулируемые сегменты, меняя рас­стояние от рабочей поверхности кон­тактного выступа до центра вала. По­сле регулировки положение регулиро­вочных винтов фиксируют контргай­ками г. Регулировка должна про­изводиться так, чтобы второй сегмент был удален от центра кулачкового ва­ла дальше, чем первый, на 0,25 мм, третий — на 0,57 мм, четвертый — на 1,0 мм, пятый — на 1,25 мм, шестой — на 1,9 мм, седьмой — на 2,5 мм и вось­мой— на 3,3 мм.

На сегменты 96 поочередно опира­ется верхним плечом рычаг 8 (см. рис. 47 и 57), поворачивающийся на оси г, запрессованной в верхний корпус ре­гулятора. После установки рычага на оси его осевое перемещение ограничи­вают стальной стопорной планкой 101, прикрепленной к корпусу 45 дву­мя болтами 100. Для регулировки ча­стоты вращения коленчатого вала ди­зеля на верхнем плече рычага 8 шар­нирно установлен вильчатый держа­тель 105, оснащенный роликом а, перекатывающимся по сегментам при повороте кулачка 9. Поворотом регу­лировочного винта в держатель пере­мещают относительно рычага 8, после чего положение винта фиксируют контргайкой б. Для доступа к винту и контргайке в корпусе 45 регулятора предусмотрен цилиндрический лючок, закрытый крышкой 103, крепление которой осуществляется тремя болта­ми 104.

В нижнее плечо рычага 8 ввернут регулировочный болт д, упирающийся в ролик верхнего плеча рычага 2, же­стко укрепленного на валу 65, прохо­дящем через отверстие в приливе кор­пуса 64 центробежного чувствитель­ного элемента (см. рис. 50). Нижнее плечо рычага 2, имеющее форму вил­ки, упирается в выступы а поршня 41 всережимной пружины.

Дистанционное управление дизе­лем. На нулевой и первой позициях главной рукоятки контроллера маши­ниста ролик а рычага 8 (см. рис. 47 и 57) находится в контакте с первым сег­ментом регулировочного кулачка 9. При этом всережимная пружина 39 имеет предварительную затяжку, ко­торой соответствует минимальная ча­стота вращения коленчатого вала ди­зеля 350 об/мин.

Для увеличения частоты враще­ния вала дизеля машинист переводит главную рукоятку контроллера на бо­лее высокую позицию. Якорь сервомо­тора начинает вращаться (описание соответствующих электрических це­пей дано в гл. XV) и через понижаю­щий редуктор, а затем муфту с повод­ковой защелкой поворачивает кулач­ковый вал 10 на угол 40° для перехода на одну позицию. При этом против ролика а рычага 8 будет находиться сегмент, номер которого соответству­ет номеру позиции главной рукоятки контроллера. Своевременная оста­новка сервомотора обеспечивается с помощью автоматического концевого выключателя.

Так как вновь упирающийся в ро­лик сегмент кулачка 9 более удален от центра по сравнению с предыдущим сегментом, рычаг 8 поворачивается на оси и нижним плечом, в которое ввер­нут регулировочный болт, воздейст­вует на ролик верхнего плеча рычага 2, который также поворачивается и нижним вильчатым плечом переме­щает поршень 41, увеличивая затяжку всережимной пружины.

Равновесие центробежного чувст­вительного элемента нарушается, и золотник 36 (см. рис. 54) перемещается вверх, пока центробежный чувстви­тельный элемент вновь не уравнове­сится. Силовой поршень 40 гидроуси­лителя под действием давления масла поднимается вслед за золотником и, преодолевая сопротивление обратной пружины 19, поворачивает регулиро­вочный вал 20. Последний через про­скальзывающую тягу 18 и вал 15 вы­водит рейки топливных насосов на увеличение подачи топлива.

Одновременно с силовым поршнем 40 поднимается укрепленная на его штоке обойма 71 и поворачивается на валу 20 рычаг 14, который через та­релку 85 сжимает пружину 84 над пор­шнем 22 компенсатора. Равновесие компенсатора нарушается, и поршень 22, опускаясь, натягивает пружину 31, увеличивая давление на тарелку все­режимной пружины. Это происходит одновременно с увеличением центро­бежной силы грузов в результате воз­растания частоты вращения коленча­того вала, вызванного увеличением подачи топлива. С помощью компен­сатора устанавливается и поддержи­вается более высокая, соответствую­щая новой позиции контроллера час­тота вращения коленчатого вала ди­зеля.

Для уменьшения частоты враще­ния коленчатого вала главную руко­ятку контроллера переводят на более низкую позицию. В этом случае якорь сервомотора вращается в противопо­ложном направлении. При повороте регулировочного кулачка на нужный угол против ролика а оказывается ме­нее удаленный от центра сегмент 96 (см. рис. 57, б). Всережимная пружина 39 перемещает поршень 41, поворачи­вая рычаги 2 и с?. Затяжка этой пружи­ны уменьшается, и центробежные гру­зы расходятся, передвигая золотник вниз. Обратная пружина 19 (см. рис.54) поворачивает вал 20, опуская си­ловой поршень 40 гидроусилителя вслед за золотником. Вал 20 через про­скальзывающую тягу 18 поворачивает вал 15 управления рейками топлив­ных насосов в сторону уменьшения подачи топлива.

Передвижение силового поршня 40 вместе с обоймой 71 вниз приводит к уменьшению затяжки пружины над поршнем 22 компенсатора, и поршень перемещается вверх. Усилие на та­релку всережимной пружины умень­шается одновременно с уменьшением центробежной силы грузов. Новое равновесие центробежного элемента соответствует другой, более низкой частоте вращения коленчатого вала дизеля.

На нулевой и первой позициях контроллера предварительная затяж­ка всережимной пружины 39 обеспе­чивает частоту вращения коленчатого вала 350 ±5 об/мин. На второй и по­следующих позициях частота враще­ния коленчатого вала соответственно равна 380±5, 420±5, 460±10, 510+10, 560+10, 660±10, 750+10 об/мин.

Для защиты механизма дистанци­онного управления затяжкой всере­жимной пружины от повреждения в случае, если сервомотор по какой-ли­бо причине не останавливается, пред­назначена муфта с поводковой защел­кой (см. рис. 55 и 56). При повороте кулачкового вала 10 на угол, превы­шающий 280°, поводковая защелка 97 набегает на неподвижный кулачок 92, поднимается по его скосу, выходя из паза ступицы 93 и теряя связь с серво­мотором. Для восстановления связи кулачкового вала с выходным валом редуктора (т. е. с сервомотором) при остановленном дизеле вводят конец защелки в паз ступицы, поворачивая кулачок концевого выключателя или сняв верхнюю крышку 44 (см. рис. 48) корпуса регулятора.

Регулятор мощности (рис. 58 и 59). Регулятор предназначен для защиты дизеля от перегрузки, которая может произойти при трогании тепловоза с места и разгоне с тяжелым поездом на трудном участке пути (особенно при холодных обмотках тяговых машин), при неправильной настройке системы автоматического регулирования мощ­ности тягового генератора и понижен­ной мощности дизеля из-за его неисп­равностей. В любом из этих случаев защита от перегрузки сводится к уменьшению нагрузки на дизель со стороны тягового генератора путем уменьшения его тормозного момента. Регулятор работает на всех позициях контроллера машиниста.