專利名稱：一種柴油機的電子調速裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于柴油機的調速裝置，特別涉及一種風冷柴油機的調速裝置。屬于活塞式內燃機技術領域。
背景技術：
調速器是根據發動機負荷變化而自動調節供油量，從而保證發動機的轉速穩定在很小的范圍內變化。
型式按功能分有兩極調速器、全程調速器、定速調速器和綜合調速器；按轉速傳感方式分有氣動式調速器、機械離心式調速器和復合式調速器。
機械離心式調速器是根據彈簧力和離心力相平衡進行調速的，工作中，彈簧力總是將供油拉桿向循環供油量增加的方向移動；而離心力總是將供油拉桿向循環供油量減少的方向移動。當負荷減小時，轉速升高，離心力大于彈簧力，供油拉桿向循環供油量減少的方向移動，循環供油量減小，轉速降低，離心力又小于彈簧力，供油拉桿又向循環供油量增加的方向移動，循環供油量增加，轉速又升高，直到離心力和彈簧力平衡，供油拉桿才保持不變。這樣轉速基本穩定在很小的范圍內變化。
反之當負荷增加時，轉速降低，彈簧力大于離心力，供油拉桿向循環供油量增加的方向移動，循環供油量增加，轉速升高，彈簧力又小于離心力，供油拉桿又向循環供油量減小的方向移動，循環供油量減小，轉速又降低，直到離心力和彈簧力平衡。
目前，一般的柴油機均使用機械離心式調速器，但是，由于結構所限，這種調速器的響應速度較慢，已經難以滿足現代用戶對柴油機轉速穩定性的更高要求，且調速杠桿長，結構復雜。
而在一般電調調速器中，執行器元件多采用電磁鐵，但對小型柴油機來講，這種方案成本較高，因此，電調在小型柴油機上的使用受到很大的限制。
發明內容
本發明針對上述技術問題，提供一種成本低廉的電子調速器的執行系統，它結構簡單，響應靈敏，不僅能降低柴油機的轉速波動率，還使其布置更加緊湊。
本發明的技術解決方案為一種柴油機調速裝置，包括調速杠桿，控制模塊和步進電動機，控制模塊通過負載信號控制步進電動機進行工作。步進電動機設于曲軸箱的頂部，軸端向下，用可補償傳動裝置與電機轉軸機械連接，電機轉軸用一對同軸布置的軸承保持在曲軸箱相應的軸承孔內，穿過曲軸箱外殼向下伸入曲軸箱內。軸承孔上口處設有密封裝置。一只轉柄固接在電機轉軸下端。一根銷軸軸線與電機轉軸平行、通過曲軸箱上面相應的銷軸孔由上而下穿入曲軸箱，銷軸與曲軸箱銷軸孔的配合使兩者間不會發生相對運動，銷軸下端有一個防止調速杠桿脫落的機械裝置，調速杠桿與銷軸間的配合可令調速杠桿繞銷軸轉動。銷軸布置在這樣的位置，即使得調速杠桿恰好能實現一端與轉柄的動作執行結構滑動連接，另一端與噴油泵的油量調節元件滑動連接。步進電動機通過驅動電機轉軸使固接于轉軸下端的轉柄撥動調速杠桿，調速杠桿將電機的角位移轉化為噴油泵油量調節元件的角位移。調速杠桿的杠桿比(主動臂與從動臂之比)為R∶1≤R≤3。
該發明產生的有益效果為采用電信號控制步進電動機的調速裝置取代原有的機械離心式調速器，油泵響應速度更快，反應更靈敏，采用一定杠桿比R的調速杠桿，將步進電機的步位移通過杠桿比進行細化，再傳到噴油泵油量調節元件，使噴油泵供油量調整更精細，從而實現了快速、精確地調整供油量，降低柴油機轉速波動率和穩定調速率的目的。
四
圖1為該調速裝置在發動機上的布局示意圖。
圖2為調速裝置的局部視圖。
圖3為圖2在A-A方向的剖視圖。
圖中1噴油泵油量調節元件，2銷軸，3步進電動機，4電機轉軸，5轉柄，6曲軸箱外殼，7調速杠桿，8彈性支架，9可補償連軸裝置，10密封裝置，11a、11b軸承，12滾輪，13平墊圈，14開口銷。
五具體實施例方式
實施例1一種柴油機調速裝置，包括調速杠桿7、控制模塊和步進電動機3，控制模塊通過負載信號控制步進電動機動作，步進電動機3用彈性支架8固定于曲軸箱的頂部，軸端向下，步進電動機軸與電機轉軸4同軸線，用可補償連軸裝置9連接。電機轉軸4的軸線垂直于曲軸箱底面，電機轉軸4由一對上下同軸布置的軸承11a和軸承11b保持在曲軸箱外殼6上部相應的軸承孔內，下端伸入曲軸箱，軸承孔上口處設有密封裝置10。轉柄5用機械方法固定在電機轉軸4的下端并可隨其一起轉動。銷軸2安裝在曲軸箱上部對應的安裝孔內，向下伸入曲軸箱，裝配性質保證兩者間不發生相對運動，銷軸2的下端開有一個銷孔，銷孔軸線垂直于銷軸2軸線。調速杠桿7套裝在銷軸2上，一個平墊圈13套在調速杠桿7之下的銷軸2上，一個開口銷14在平墊圈之下穿入銷軸2下端的銷孔以防調速杠桿7從銷軸2上脫落。調速杠桿7與銷軸2間的配合可令調速杠桿7繞銷軸2轉動，調速杠桿7向下方斜向伸出的杠桿臂遠端開有等寬度的長孔，長孔側面與銷軸2的軸線平行，轉柄5上的滾輪12向下插入該長孔中，滾輪12即可以在長孔中移動，也可以繞自身的軸線發生轉動。調速杠桿7向上方斜向伸出的杠桿臂端部開有兩側面平行的叉口，該叉口卡住噴油泵油量調節元件1的球頭之上，兩者之間也采用間隙配合，使得噴油泵油量調節元件1的球頭能夠在該叉口中移動。步進電動機3通過驅動電機轉軸4使轉柄5撥動調速杠桿7，調速杠桿7繞銷軸2轉動并撥動噴油泵油量調節元件1。如此便將步進電動機軸旋轉產生的角位移轉化為噴油泵油量調節元件的角位移，實現對噴油泵供油量的調節，進而實現對柴油機轉速的調節。
不限于此，本方案還能對結構特征相同但氣缸數不同的多缸柴油機產生同樣的有益效果。
權利要求
1.一種柴油機的電子調速裝置，包括噴油泵油量調節元件(1)、銷軸(2)、控制模塊和步進電動機(3)、電機轉軸(4)、轉柄(5)、調速杠桿(7)，其特征在于步進電動機(3)用彈性支架(8)固定于曲軸箱外殼(6)的頂部，控制模塊通過負載信號控制步進電動機(3)工作，步進電動機(3)的動作由可補償連軸裝置(9)傳遞到電機轉軸(4)，電機轉軸(4)由上而下伸入曲軸箱外殼(6)內部，轉柄(5)固接在電機轉軸(4)的下端，電機轉軸(4)的角位移經過轉柄(5)、滾輪(12)、調速杠桿(7)傳到噴油泵油量調節元件(1)上，變成噴油泵油量調節元件(1)的角位移，調速杠桿(7)可轉動地套在銷軸(2)上，銷軸(2)采用過盈配合由上向下不可轉動地壓配在曲軸箱外殼(6)上部相應的通孔中并伸入曲軸箱殼體(6)內，銷軸(2)布置在這樣的位置，使得調速杠桿(7)恰好能實現一端與轉柄(5)上的滾輪(12)滑動連接，另一端與噴油泵的油量調節元件(1)上的球頭滑動連接。
2.如權利要求1所述的一種柴油機的電子調速裝置，其特征在于所述電機轉軸(4)由一對上下同軸線布置的軸承(11a、11b)可自由轉動地保持在曲軸箱外殼(6)相應的安裝孔內。
3.如權利要求2所述的一種柴油機的電子調速裝置，其特征在于所述軸承(11a)和軸承(11b)為滾針軸承。
4.如權利要求1所述的一種柴油機的電子調速裝置，其特征在于所述電機轉軸(4)與曲軸箱殼體(6)上安裝軸承(11a)的孔的上邊設有密封裝置(10)。
5.如權利要求1所述的一種柴油機的電子調速裝置，其特征在于所述調速杠桿(7)的杠桿比R為，1≤R≤3。
6.如權利要求1所述的一種柴油機的電子調速裝置，其特征在于所述轉柄(5)是用機械方法固接在電機轉軸(4)的下端，兩者間不可互動。
7.如權利要求1所述的一種柴油機的電子調速裝置，其特征在于所述銷軸(2)下端有一個防止調速杠桿(7)脫落的機械裝置。
全文摘要
本發明公開了一種柴油機的電子調速裝置，包括噴油泵油量調節元件、銷軸、控制模塊和電機、電機轉軸、轉柄、調速杠桿等。屬于活塞式內燃機技術領域。本發明的技術解決方案省略了機械離心式調速器，用控制模塊通過負載信號控制電機工作，通過一系列傳動裝置將電機的角位移轉化為噴油泵油量調節元件的角位移。與傳統的機械離心式調速裝置相比，本發明調速裝置的運動件重量更輕、慣量更小，因而反應更靈敏，采用一定杠桿比的調速杠桿，將步進電動機的步位移進行細化以后再傳到噴油泵油量調節元件，使噴油泵供油量調整更精細，從而實現了快速、精確調整供油量、降低柴油機轉速波動率的目的。
文檔編號F02D1/08GK101082308SQ20071002477
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月29日 優先權日2007年6月29日
發明者肖亨琳 申請人:無錫開普動力有限公司