Исполнительный механизм привода клапана газораспределения и устройство управления

Исполнительный механизм привода клапана газораспределения и устройство управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ СНИХ

РЕСПУБЛИН.(51)4 F 01 L 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4050098/25-06 (22) 07.04.86 (46) 15.05.88. Бюл. У 18 (75) В.М. Котов и Ю.В. Логачев (53) 621.43-347(088.8) (56) Патент ФРГ Р 2630512, кл. F 02 D 13/02, 1976.

Патент Фракции N 2307958, кл. F 01 L 9/04, 1976. (54) ИСПОЛНИТЕЛЪНЫЙ МЕХАНИЗМ ПРИВОДА

КЛАПАНА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить потребляемую мощность привода. При включении выключателя 21 получает питание катушка 22 реле, контакты

24 и 39 замыкаются, а контакты 40 размыкаются. Обмотка 5 подключается к выходу у-ля 38 и отключается от конденсатора 26 ° Последний через диод 25 заряжается до напряжения источника питания, на вход у-ля 28 поступает управляющий сигнал. Обмотка

18 получает питание. Одновременно сигнал низкого уровня с вь)хода инвертора 23 поступает на первый установочный триггер 32, на прямом выходе

„„SU„„1395844 А 1 которого устанавливается сигнал вы сокого уровня. Последний поступает на вход элемента 37 задержки и второй

4 вход элемента И 36. На выходе последнего появляется сигнал высокого .уровня, который через у-ль 38 поступает на обмотку 5. Якорь второго электро.магнита притягивается к сердечнику, сжимая свою пружину. Якорь третьего электромагнита притягивается к сердечнику, освобождая шток якоря второго электромагнита. При этом замыкаются контакты 30 и размыкаются контакты 34 датчика положения фиксатора, и общий вывод подключается к выходу инвертора 23. При замыкании кон" тактов 35. элемента 31 управления на инверсном выходе триггера 32 появляется -сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 42 задержки и второй вход элемента И 41, а на прямом выходе триггера 32 появляется сигнал низкого уровня, что приводит к выключению обмотки 5. Характеристики элемента 42 выбраны т. обр., что включение обмотки 3 первого электромагнита происходит только после

1395844 удара первого и второго якорей и частичного открытия клапана. Первый якорь притягивается к первому сердечнику, обеспечивая открытие клапана.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к газораспределительным механизмам двигателей, .и может быть использовано в электроуправляемых механизмах привода клапанов газораспределения.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности привода.

На фиг. 1 представлен исполнитель10 ный механизм; на фиг. 2 — устройство управления.

Исполнительный механизм (фиг. 1) содержит корпус 1 из немагнитного материала, первый сердечник 2 с первой обмоткой 3, второй сердечник 4 с второй обмоткой 5, установленные по оси клапана 6. Первый якорь 7 выполнен в виде тарелки пружины. под тарелкой установлена первая пружина 8. Второй якорь 9 снабжен штокбм 10 с выступом

11 Вторая пружина 12 установлена меж. ! ду якорем 9 и сердечником 4. Корпус

1 содержит упор 13, ограничивающий перемещение якорей 7 и 9. Якори 7 и

9 установлены по оси клапана 6 на расстоянии, равном ходу клапана 6.

, Фиксатор 14 выполнен в виде штока с

;косым срезом и жестко связан с третьим якорем 15. Третья пружина 16 установлена между якорем 15 и третьим сердечником 17, снабженным обмоткой

18 (19), Торец штока с косым срезом фиксатора 14 сопряжен с выступом 11 штока 10 второго якоря 9. Пружина 12 выполнена меньшей жесткости,чем пру- 35 жина 8. Величина зазора между вторым якорем 9 и упором 13 определяется произведением хода клапана на отношение жесткости пружины 8 к жесткости пружины 12, Масса подвижной систе-40 мы, связанной с первым якорем 7, равна массе подвижной системы, связанной со вторым якорем 9.

Устройство управления (фиг. 2) содержит источник 20 питания, связан- 45 ный через выключатель 21 с первым вьiЗакрытие клапана осуществляется в момент размыкания контактов 35 и замыкания контактов 33. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. водам реле 22, входом первого инвертора 23 и через первую пару нормально открытых контактов 24 реле 22 и первый диод 25 с первым выводом конденсатора 26. Выход первого инвертора

23 подсоединен через второй инвертор

27 и третий усилитель 28 к первому выводу третьей обмотки 18 механизма, а через нормально открытые контакты датчика положения фиксатора (не показан) — к общему выводу 30 управляющего элемента 31. Первый установочный вход триггера 32 связан через нормально закрытые контакты 33 с общим BbIBopoM 30 элемента 31, а через нормально закрытые контакты 34 датчика положения фиксатора — с выходом первого инвертора 23. Второй установочный вход триггера 32 связан через нормально открытые контакты 35 с общим выводом 30 элемента 31. Прямой выход триггера 32 подключен к первому входу первого элемента И 36, а через первый элемент 37 задержки — к второму входу элемента И 36„ выход которого через второй усилитель 38 и вторую пару нормально открытых контактов 39 реле 22 связан с первым выводом второй обмотки 5 механизма,причем последняя одновременно подсоединена через нормально закрытые контакты 40 реле 22 к первому выводу конденсатора 26. Инверсный выход триггера

32 подключен к первому входу второго элемента И 41, а через второй элемент

42 задержки — к второму входу элемента И 41, выход которого через первый усилитель 43 подключен к первому выводу первой обмотки 3 механизма.

Вторые выводы реле 22, конденсатора

26, обмоток 3, 5 и 18 подключены к общему выводу источника 20. Параллельно обмоткам 1,8, 5, 3 включены диоды

44-46.

Устройство работает следующим образом.

1395844

При включении выключателя 21 получает питание катушка реле 22, при этом происходит замыкание контактов

24 и 39 и размыкание контактов 40 реле. Обмотка 5 подключается к выходу усилителя 38 и отключается от конденсатора 26. Последний через диод 25 заряжается до напряжения источника

) питания, на вход усилителя 28 через инверторы 23 и 27 поступает управляющий сигнал, обмотка 18 получает питание. Одновременно сигнал низкого уровня с выхода инвертора 23, нормально замкнутые контакты 34 датчика поло-15 жения фиксатора поступает на первый установочный вход триггера 32, на первом выходе которого устанавливается сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 37 задерж- 20 ки и второй вход элемента И 36. На выходе элемента И 36 появляется сигнал высокого уровня, который через усилитель 38 поступает на обмотку

5 второго электромагнита, якорь 9 притягивается к сердечнику 4, сжимая пружину 12. Якорь 15 третьего элект-. ромагнита притягивается к сердечнику

17, освобождая шток 10 якоря 9. При этом замыкаются контакты 30 и размыкаются контакты 34 датчика положения фиксатора и общий вывод 30 подключается к выходу инвертора 23, обеспечивая возможность управления клапанов.

При замыкании контактов 35 элемента

31 управления на инверсном выходе триггера 32 появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 42 задержки и второй вход элемента И 41 а на прямом выходе триггера 32 появляется сигнал низкого 40 уровня, что приводит к выключению обмотки 5 второго электромагнита.

Характеристики элемента 42 задержки выбраны таким образом, что включение обмотки 3 первого электромагнита про- 45 изойдет только после удара якоря 9 о якорь 7 и частичного открытия клапана 6, что позволяет выравнять к моменту включения первого электромагнита перепад давлений по клапану и 50 тем самым обеспечить уменьшение затрат энергии и открытие клапана. Якорь

7 притягивается к сердечнику 2,обеспечивая открытое положение клапана 6.

Закрытие клапана осуществляется в мо-55 мент размыкания контактов 35 и замыкания контактов 33. При этом на инверсном выходе триггера 32 устанавливается сигнал низкого уровня, обеспечивающий выключение обмотки 3, а ня прямом выходе появляется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента 37 задержки и второй вход элемента И 36. Характеристики элемента 37 выбраны таким образом,что включение обмотки 5 происходит в момент подхода якоря 9 к сердечнику 4.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Исполнительный механизм привода клапана газораспределения с устройством управления, содержащий корпус из немагнитного материала, размещенные в корпусе первый и второй сердечники первого и второго электромагнитов, снабженные соответственно первой и второй обмотками, установленные по оси клапана, первый якорь, выполненный в виде тарелки пружины, первую и вторую прулюны, установленные в корпусе, причем первая из них размещена йод тарелкой пружины, о т л и ч а ю— ,шийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, он дополнительно содержит третий электромагнит, выполненный в виде третьей обмотки, третьего сердечника, третьего якоря и размещенной между последними третьей пружины, причем третий якорь снабжен штоком и фиксатором с косым срезом, и второй якорь, снабженный штоком и выступом и установленный на г расстоянии от первого якоря, равном ходу клапана, а вторая пружина размещена между вторым якорем и вторым сердечником, корпус выполнен с упором, ограничивающим перемещение первого и второго якоря, масса первого якоря и связанных с ним первой пружины и клапана равна массе второго якоря и связанной с ним второй пружины, а торец фиксатора сопряжен с выступом штока второго якоря.

2. Механизм по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вторая пружина выполнена меньшей жесткости, чем первая, а величина зазора между вторым якорем и упором корпуса равна произведению хода клапана на отношение жесткости первой пружины к жесткости второй пружины.

3. Устройство управления исполнительным механизмом привода клапана газораспределения, содержащее источник питания с двумя выводами и управ1395844 ляющий элемент, выполненный в виде переключателя с нормально открытыми контактами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит выключатель, реле с катушкой, снабженное одним нормально закрытым контактом и двумя нормально открытыми контактами, датчик положения Фиксатор ра снабженный нормально открытыми !

О и нормально закрытыми контактами,первый и второй инверторы, триггер с двумя установочными входами, прямым и инверсным выходами, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И, каждый из которых снабжен

15 двумя входами, первый, второй и третий усилители, конденсатор, первый, второй, третий и четвертый диоды, управляющий элемент дополнительно снабжен нормально закрытыми контакта2О ми и общим выводом, причем первый выход источника питания через выключа- тель подключен к первому выводу катушки реле, входу первого инвертора, а через первые нормально открытые кон25 такты реле и первый диод - к первому выводу конденсатора, выход первого инвертора подсоединен. через второй инвертор и третий усилитель к первому выводу третьей обмотки исполнитель-ЗО ного механизма, а через. нормально открытые контакты датчика положения ! фиксатора — к общему выводу управляющего элемента, первый установочный вход триггера связан через нормально З5 закрытые, контакты управляющего элемента с его общим выводом, а через нормально закрытые контакты датчика положения фиксатора — с выходом первого инвертора, второй установочный вход триггера связан через нормально открытые контакты управляющего элемента с его общим выводом, прямой выход триггера подключен к первому входу первого элемента И, а через первый элемент задержки — к второму входу первого элемента И, выход которого через второй усилитель и вторые нор-, мально открытые контакты реле связан с первым выводом второй обмотки исполнительного механизма, причем последняя одновременно подсоединена через нормально закрытые контакты реле к первому выводу конденсатора, инвер" сный выход триггера подключен к первому входу второго элемента И, а через второй элемент задержки — к второму входу второго элемента И, выход которого через первый усилитель связан с первым выводом первой обмотки механизма, второй вывод катушки реле, второй вывод конденсатора и вторые выводы первой, второй и третьей обмоток механизма подключены к второму выводу источника питания, а параллельно первой, второй и третьей обмоткам подсоедйнены соответственно второй, третий и четвертый диоды, причем аноды диодов связаны с вторыми выводами обмоток.! 39)84

17

Составитель А. Золотов

Редактор Н. Слободяник Техред A Êðàâ÷óê Корректор A. Обручар

Заказ 2478/35 Тираж 492 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4