專利名稱：一種雙脈沖調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于柴油機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于功率為5000kW左右的系列柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大功率柴油機(jī)用調(diào)速器發(fā)展到今天，發(fā)生了較大變化。 從最早的純機(jī)械式調(diào)速器、液壓調(diào)速器，到今天普遍采用電子調(diào)速器、電液調(diào)速器。機(jī)械式調(diào)速器的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用機(jī)械方式，其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，但具有工作能力較小、調(diào)速器精度低的缺點(diǎn)，一般只應(yīng)用于小型高速柴油機(jī)。液壓調(diào)速器的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)采用機(jī)械方式，而控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用液壓方式，其優(yōu)點(diǎn)是工作能力大、可靠性高，但調(diào)速精度一般，因此廣泛應(yīng)用于調(diào)速精度要求不高的中低速大功率柴油機(jī)。電子調(diào)速器轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用電子方式，其特點(diǎn)是調(diào)速精度高，但工作能力較小，可靠性差，一般應(yīng)用于可靠性要求不高的小型高速柴油機(jī)。電液電速器的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)采用機(jī)械方式，控制機(jī)構(gòu)采用電子方式，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)則采用液壓方式，因此具有較高的工作能力和調(diào)速精度，但其可靠性一般，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于要求較高的中低速大功率柴油機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有調(diào)速器技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明公開了一種適用于功率為 5000kW左右的系列柴油機(jī)的雙脈沖復(fù)合調(diào)速器，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案
一種柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器，包括執(zhí)行器、電子控制器和轉(zhuǎn)速傳感器三部份，其特征在
于
所述電子控制器包括轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊、速度采集監(jiān)測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊、輸出限制模塊和功率輸出模塊，所述轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊用于將Γ20πιΑ的電流轉(zhuǎn)換為與所需設(shè)定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的電壓量輸入至所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，所述速度采集監(jiān)測(cè)模塊通過所述轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量柴油機(jī)轉(zhuǎn)速頻率信號(hào)，并將該信號(hào)輸入到所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊的輸出與所述功率輸出模塊相連，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊產(chǎn)生控制電壓信號(hào)輸出到所述功率輸出模塊，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差糾正；所述輸出限制模塊的輸入端連接至柴油機(jī)負(fù)載測(cè)定機(jī)構(gòu)，以柴油機(jī)負(fù)載信號(hào)作為輸入信號(hào)，輸出端連接至所述功率輸出模塊，所述功率控制模塊與高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)相連，將轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出到執(zhí)行器；
所述執(zhí)行器包括轉(zhuǎn)子部件、高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)、滑閥組件、動(dòng)力活塞、機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu)， 轉(zhuǎn)子部件是柴油機(jī)的機(jī)械控制部分的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)，在所述高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)和滑閥組件之間還設(shè)置有機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子部件的輸出連接至所述機(jī)電控制切換機(jī)構(gòu)的輸入端，所述高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)響應(yīng)電子控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)通過所述滑閥組件、動(dòng)力活塞控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速；當(dāng)柴油機(jī)電子控制部分出現(xiàn)故障時(shí)，所述機(jī)電切換機(jī)構(gòu)自動(dòng)將調(diào)速器由電子控制方式切換到機(jī)械控制方式。所述輸出限制模塊具有最小燃油限制、啟動(dòng)過程燃油限制和失速燃油限制三種燃油控制量輸出方式，并通過多路二極管選擇電路選出最小的一個(gè)控制作為最終的燃油控制量輸出至所述功率輸出模塊。所述電子控制器還設(shè)置有轉(zhuǎn)速顯示模塊、升降轉(zhuǎn)速控制模塊、拋加負(fù)荷模塊、緊急停車模塊、速度增益模塊、不均勻度調(diào)節(jié)模塊。所述執(zhí)行器采用了機(jī)電自動(dòng)切換技術(shù)，一旦電子控制部分出現(xiàn)故障，執(zhí)行器則自動(dòng)由于電子控制切換到機(jī)械控制，此時(shí)的執(zhí)行器即相當(dāng)于液壓調(diào)速器。當(dāng)柴油機(jī)速轉(zhuǎn)下降到低于執(zhí)行器設(shè)置的正常轉(zhuǎn)速約5%時(shí)，切換杠桿與滑閥導(dǎo)桿完全脫開不再接觸，此時(shí)高響應(yīng)電磁伺服機(jī)構(gòu)不再起作用，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就完全由執(zhí)行器機(jī)械部分來控制。所述執(zhí)行器結(jié)構(gòu)尺寸與機(jī)械液壓式調(diào)速器結(jié)構(gòu)安裝接口尺寸相同，與機(jī)械液壓式調(diào)速器具有互換性。所述轉(zhuǎn)速傳感器為電子控制部分的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)，其功能是感應(yīng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速并將信號(hào)傳遞到控制器，相當(dāng)于機(jī)械調(diào)速器的轉(zhuǎn)子部件。本發(fā)明由于采用了機(jī)電自動(dòng)切換技術(shù)，使其同時(shí)具備了液壓調(diào)速器和電液調(diào)速器的優(yōu)點(diǎn)，并克服了兩者的缺點(diǎn)，因此具有工作能力大、調(diào)速精高和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于具有特殊要求的柴油機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
(1)雙脈沖調(diào)速器同時(shí)接收機(jī)械信號(hào)和電信號(hào)，并能分別獨(dú)立控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。(2)雙脈沖調(diào)速器在電子控制部分出現(xiàn)故障時(shí)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制的快速自動(dòng)切換。(3)顯著提高了船用柴油機(jī)電子調(diào)速器的可靠性。(4)便于實(shí)現(xiàn)船舶機(jī)艙的全自動(dòng)化。


圖1為本發(fā)明雙脈沖調(diào)速器的原理圖； 圖2為本發(fā)明的電子控制器外形圖3為本發(fā)明中執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)圖。其中，1.轉(zhuǎn)子部件2.滑閥組件3.高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)4.機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu) 5.動(dòng)力活塞。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
如圖1所示為本發(fā)明雙脈沖調(diào)速器的原理圖。以下結(jié)合原理圖對(duì)雙脈沖調(diào)速器的工作原理進(jìn)行介紹雙脈沖復(fù)合調(diào)速器主要包括執(zhí)行器、電子控制器和轉(zhuǎn)速傳感器三大部份，其工作原理是轉(zhuǎn)速傳感器的磁性測(cè)速頭感應(yīng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生交流電壓，此交流電壓的頻率與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速成比例。速度傳感器將交流電壓信號(hào)輸出到電子控制器速度采集監(jiān)測(cè)模塊，速度采集監(jiān)測(cè)模塊將此交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與轉(zhuǎn)速頻率成正比的直流電壓信號(hào)輸入到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊將此信號(hào)與轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出功率控制模塊，輸出功率控制模塊將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊輸出的電壓量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號(hào)輸出到執(zhí)行器，執(zhí)行器中的高響應(yīng)伺服機(jī)再將此控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作控制滑閥向上或向下移動(dòng)，控制液壓油流入或流出動(dòng)力活塞，從而向柴油機(jī)輸出加油或減油的動(dòng)作，達(dá)到控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。同時(shí)為了提高柴油機(jī)工作的安全性，電子控制器中專門設(shè)置了輸出限制模塊，它以柴油機(jī)負(fù)載作為輸入信號(hào)，輸出端與輸出功率控制模塊相連，具有最小燃油限制、啟動(dòng)過程燃油限制和失速燃油限制三種燃油控制量輸出方式，并通過多路二極管選擇電路選出最小的一個(gè)控制作為最終的燃油控制量輸出至功率輸出模塊。如圖2所示為本發(fā)明的電子控制器外形圖。其左上角為輸出信號(hào)接口和轉(zhuǎn)速顯示信號(hào)接口 ；右側(cè)為鼠標(biāo)及其它外接設(shè)備接口 ；中間為顯示窗口，可以顯示轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速波動(dòng)率、瞬時(shí)調(diào)速率等參數(shù)；正下方分別為轉(zhuǎn)速設(shè)定信號(hào)、反饋信號(hào)、負(fù)載信號(hào)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號(hào)、 負(fù)載分配以電源等接口。所述電子控制器設(shè)置有轉(zhuǎn)速顯示模塊、升降轉(zhuǎn)速控制模塊、拋加負(fù)荷模塊、緊急停車模塊、速度增益模塊、不均勻度調(diào)節(jié)模塊。如圖3所示為本發(fā)明中執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)圖。執(zhí)行器主要包括轉(zhuǎn)子部件1、滑閥組件2、高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)3、機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu)4、動(dòng)力活塞5等部件，其功能是接收控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)的要求執(zhí)行加油或減油的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)3將來自控制器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作控制滑閥組件2中的滑閥向上或向下移動(dòng)，從而控制液壓油流入或流出動(dòng)力活塞5，推動(dòng)柴油機(jī)齒條向減油或加油方向移動(dòng)，達(dá)到控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的作用。當(dāng)柴油機(jī)電子控制部分出現(xiàn)故障時(shí)，機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu)4自動(dòng)將調(diào)速器由電子控制切換到機(jī)械控制，此時(shí)轉(zhuǎn)子部件1作為機(jī)械控制部分的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)，根據(jù)感應(yīng)到的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)控制滑閥組件2中的滑閥向上或向下移動(dòng)，從而控制液壓油流入或流出動(dòng)力活塞5，推動(dòng)柴油機(jī)齒條向減油或加油方向移動(dòng)，達(dá)到控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的作用。
權(quán)利要求
1.一種柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器，包括執(zhí)行器、電子控制器和轉(zhuǎn)速傳感器三部分，其特征在于所述電子控制器進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊、速度采集監(jiān)測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊、輸出限制模塊和功率輸出模塊，所述轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊用于將Γ20Π1Α的電流轉(zhuǎn)換為與需要設(shè)定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的電壓量輸入至所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，所述速度采集監(jiān)測(cè)模塊通過所述轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量柴油機(jī)轉(zhuǎn)速頻率信號(hào)，并將該信號(hào)輸入到所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊的輸出與所述功率輸出模塊相連，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊產(chǎn)生的控制電壓信號(hào)輸出到所述功率輸出模塊， 實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差糾正；所述輸出限制模塊的輸入端連接至柴油機(jī)負(fù)載測(cè)定機(jī)構(gòu)，以柴油機(jī)負(fù)載信號(hào)作為輸入信號(hào)，輸出端連接至所述功率輸出模塊，所述功率輸出模塊與執(zhí)行器的高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)相連，將轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出到執(zhí)行器；所述執(zhí)行器包括轉(zhuǎn)子部件、高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)、滑閥組件、動(dòng)力活塞、機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu)， 轉(zhuǎn)子部件是柴油機(jī)的機(jī)械控制部分的轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)，在所述高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)和滑閥組件之間還設(shè)置有機(jī)電切換控制機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子部件的輸出連接至所述機(jī)電控制切換機(jī)構(gòu)的輸入端，所述高響應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)響應(yīng)電子控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)通過所述滑閥組件、動(dòng)力活塞控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速；當(dāng)柴油機(jī)的電子控制器出現(xiàn)故障時(shí)，所述機(jī)電切換機(jī)構(gòu)自動(dòng)將調(diào)速器由電子控制方式切換到機(jī)械控制方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器，其特征在于所述輸出限制模塊具有最小燃油限制、啟動(dòng)過程燃油限制和失速燃油限制三種燃油控制量輸出方式，并通過多路二極管選擇電路選出最小的一個(gè)控制作為最終的燃油控制量輸出至所述功率輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器，其特征在于所述電子控制器還設(shè)置有轉(zhuǎn)速顯示模塊、升降轉(zhuǎn)速控制模塊、拋加負(fù)荷模塊、緊急停車模塊、速度增益模塊、不均勻度調(diào)節(jié)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器，其特征在于當(dāng)執(zhí)行器由電子控制方式切換到機(jī)械控制方式時(shí)，所述執(zhí)行器即相當(dāng)于液壓調(diào)速器，當(dāng)柴油機(jī)速轉(zhuǎn)下降到低于執(zhí)行器設(shè)置的正常轉(zhuǎn)速約5%時(shí)，切換杠桿與滑閥導(dǎo)桿完全脫開不再接觸，此時(shí)高響應(yīng)電磁伺服機(jī)構(gòu)不再起作用，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就完全由執(zhí)行器機(jī)械部分來控制。
5.根據(jù)權(quán)利1所述的柴油機(jī)的雙脈沖調(diào)速器，其特征在于所述執(zhí)行器結(jié)構(gòu)尺寸與機(jī)械液壓式調(diào)速器結(jié)構(gòu)安裝接口尺寸相同，與機(jī)械液壓式調(diào)速器具有互換性。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種雙脈沖調(diào)速器適用于功率為5000kW左右的系列柴油機(jī)，是一種采用機(jī)械液壓、電子復(fù)合控制的多功能調(diào)速器，其能同時(shí)接收機(jī)械信號(hào)和電信號(hào)，并分別獨(dú)立控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速；并且在電子控制出現(xiàn)故障時(shí)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制的快速自動(dòng)切換；雙脈沖調(diào)速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)采用機(jī)械液壓結(jié)構(gòu)，與機(jī)械液壓式調(diào)速器結(jié)構(gòu)相似，且接口尺寸相同。本發(fā)明顯著提高了船用柴油機(jī)電子調(diào)速器的可靠性，便于實(shí)現(xiàn)船舶機(jī)艙自動(dòng)化。
文檔編號(hào)F02D1/12GK102337973SQ20111032947
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者何利, 宋畢春, 徐輝, 楊恩志, 雷和練 申請(qǐng)人:重慶紅江機(jī)械有限責(zé)任公司