专利名称：内燃机车v型柴油机齿条拉杆控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃机车V型柴油机齿条拉杆的动作控制器，该控制器可以通过控制柴油机联合调节器的齿条拉杆动作来控制柴油机一排气缸的高压油泵的燃油供给，属于柴油机燃油喷射控制技术领域。
已有技术中，内燃机车V型柴油机的燃油系统是采用一个联合调节器带动两根齿条拉杆做同步运动，从而使柴油机各个气缸得到相同的供油量，这一点对保证柴油机在全负荷和部分负荷工况运行时的性能是非常重要的。但是，在柴油机以最低空载稳定转速运行时，由于每循环需要的供油量很小，喷油器内的燃油建立不起足够的压力，在喷孔中达不到足够的流速，因而达不到良好的雾化条件，甚至出现隔次喷射或间歇喷射现象，其直接后果就是造成柴油机转速不稳或“游车”。而且由于喷入燃烧室的燃油雾化不好，油滴会沿气缸壁面流入柴油机油底壳，从而造成油底壳内机油的稀释；另外由于气缸内温度较低，喷射的燃油有部分不能充分燃烧，使碳氢化合物排放量较大，造成对环境的污染。
本实用新型发明的目的是提供一种内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器，它能保证柴油机在全负荷和部分负荷工况运行时，柴油机的联合调节器能驱动两根齿条拉杆做同步运动，从而使柴油机各缸得到相同的供油量；而在柴油机以最低空载稳定转速运行时，通过本实用新型发明的齿条拉杆控制器的作用，能控制两根齿条拉杆中的一根不随联合调节器的动作而动作，即可切断安装了齿条拉杆控制器一侧的一排气缸的燃油供给，柴油机呈单排供油状态，在保持柴油机转速不变的条件下，强制工作的气缸的供油量增加一倍，从而提高了工作气缸的燃油压力和流速，改善柴油机空载运行期间的燃烧状况，达到稳定转速、减少碳氢化合物排放以及避免机油稀释的目的。
本实用新型发明的内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器，它装于柴油机联合调节器带动的两根齿条拉杆中的一根齿条拉杆中，并将该齿条拉杆分为两段，齿条拉杆控制器是由调节杆、连接体、锁紧螺母、管接头、压力室、活塞、弹簧、控制器体及导杆等零件组成。其中调节杆与齿条拉杆一段相连后接至联合调节器，导杆与齿条拉杆另一段相连后接至柴油机一侧各缸高压油泵，调节杆和连接体之间为螺纹连接，通过调整调节杆和连接体间的螺纹旋入长度调节齿条拉杆控制器的总长度，然后由锁紧螺母锁紧；管接头和控制器体都是通过螺纹连接在连接体上，活塞、弹簧和导杆顺序连接并装于控制器体内；在活塞和连接体之间形成压力室，在管接头和压力室之间的连接体内开有上下对称的两个孔，孔与管接头、压力室相通；控制器体外形为阶梯式结构；活塞与导杆采用分体式结构。
本实用新型发明的内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器装于与柴油机联合调节器连接的两根齿条拉杆中的一根齿条拉杆上。实际使用时，司机可以通过操作，控制齿条拉杆控制器动作，自动控制柴油机单排或双排气缸工作。在柴油机空载运行工况下，装有齿条拉杆控制器的一根齿条拉杆可以不随联合调节器的输出状态而动作，而是被齿条拉杆控制器强制处于停供油状态，从而使柴油机呈单排供油状态。这时，柴油机有一半气缸停止工作，因此工作的另一排气缸每缸大约要承受两倍于原来的负荷，需要增大供油量使工作气缸温度升高，有较好的燃烧条件，同时由于工作的气缸循环供油量增加，改善了燃油雾化和燃油与空气的混合条件，从而改善柴油机空载运行期间的燃烧，达到稳定转速、减少碳氢化合物排放以及避免因燃油雾化不良油滴流入柴油机油底壳，造成油底壳内机油稀释的目的。而且在单排供油情况下，即使将转速降低到330r/min时，柴油机仍能稳定运转；而在已有技术中，由于没有齿条拉杆控制器，所以在柴油机上不能实现单排气缸工作，柴油机最低稳定空载转速只能达到430r/min。
降低柴油机最低空载稳定转速，也就降低了柴油机运转时单位时间内的循环次数，使柴油机维持怠速运转的消耗功减少，因而降低了燃油消耗量。当柴油机最低空载稳定转速从430r/min降低到330r/min时，相应的燃油消耗量降低了28.7％。据调查统计资料表明，调车机车有90％以上的时间是在空载和低负荷工况下运行，即使是干线机车，其空载运行时间也要占总运行时间的30％～40％。由此可见内燃机车V型柴油机加装齿条拉杆控制器后可降低机车柴油机最低空载稳定转速，能够得到非常可观的经济效益。
另外柴油机在启动转速为330r/min下启动，与原机相比较，启动过程平稳、噪声低、烟度也明显改善。
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型作进一步说明。
附
图1内燃机车V型柴油机装用齿条拉杆控制器的示意图附图2内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器的结构示意图图中1.联合调节器；2.齿条拉杆控制器；3.柴油机；4、5.齿条拉杆；6.柴油机各气缸的高压油泵；7.调节杆；8.连接体；9.锁紧螺母；10.管接头；11.孔；12.压力室；13.活塞；14.弹簧；15.控制器体；16.导杆。
本实用新型发明的内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器的一个实施例如附
图1和附图2所示。内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器装于与柴油机[3]的联合调节器[1]连接的两根齿条拉杆[4]、[5]中的一根齿条拉杆[4]上。并将齿条拉杆[4]分为两段。齿条拉杆控制器[2]由调节杆[7]、连接体[8]、锁紧螺母[9]、管接头[10]、压力室[12]、活塞[13]、弹簧[14]、控制器体[15]及导杆[16]等零件组成。从附图2中可以看到，调节杆[7]与齿条拉杆[4]一段连接后接至联合调节器[1]，而导杆[16]与齿条拉杆[4]另一段连接后接至柴油机[3]一侧各缸高压油泵[6]。在调节杆[7]和连接体[8]之间为螺纹连接，通过调整调节杆[7]和连接体[8]之间的螺纹旋入长度，能够调节齿条拉杆控制器[2]的总长度，调整后可以用锁紧螺母[9]进行锁紧。从附图2可见管接头[10]和控制器体[15]都是通过螺纹连接在连接体[8]上。活塞[13]、弹簧[14]和导杆[16]顺序连接，并装于控制器体[15]内。在活塞[13]和连接体[8]之间形成压力室[12]。在管接头[10]和压力室[12]之间的连接体[8]内开有上下对称的两个孔[11]，从附图2可见孔[11]与管接头[10]、压力室[12]是相通的。由司机控制器上的档位触点控制压力油或压缩空气经连接体[8]上的管接头[10]和孔[11]进入或排出压力室[12]，从而控制齿条拉杆控制器[2]的活塞[13]的动作。齿条拉杆控制器[2]的活塞[13]与导杆[16]采用分体式结构，从而保证了二者不会因加工同轴度误差而引起卡滞现象。控制器体[15]根据活塞[13]、弹簧[14]、导杆[16]的不同尺寸及活塞[13]运动的最大行程，外形设计为阶梯式结构，从结构上限制了活塞运动的最大行程，进而保证了柴油机各气缸的高压油泵[6]齿条的受力状态不变。
当柴油机在全负荷和部分负荷运行工况下，齿条拉杆控制器[2]的压力室[12]是处于排空状态，柴油机联合调节器[1]驱动两根齿条拉杆[4]和[5]做同步运动。当齿条拉杆[4]由柴油机联合调节器[1]驱动向右侧移动，即控制齿条拉杆[4]向减油位移动时，齿条拉杆[4]带动调节杆[7]、连接体[8]、活塞[13]和导杆[16]整体向右侧移动，弹簧[14]不传递力，齿条拉杆控制器[2]作刚性传动，齿条拉杆控制器[2]的装入不影响正常高压油泵[6]油量的控制。当齿条拉杆[4]由柴油机联合调节器[1]驱动向左侧移动，即拉动齿条拉杆[4]向增油位移动时，由于弹簧[14]安装的预压缩力大于100N，而正常工作时单侧齿条拉杆系统的总阻力不超过50N，因此在传力过程中，弹簧[14]不会被进一步压缩，齿条拉杆控制器[2]也是整体向左侧移动，所以齿条拉杆控制器[2]的装入也不影响正常联合调节器[1]对高压油泵[6]油量的控制。
当柴油机在空载运行工况下，即司机控制器置于“0”档位时，档位触点控制压力油或压缩空气经过管接头[10]和连接体[8]内的上下对称的两个孔[11]进入齿条拉杆控制器[2]的压力室[12]，推动活塞[13]向右侧移动，即控制齿条拉杆[4]向减油位移动，直到将高压油泵[6]的齿条推到停油位。此时控制器体[15]内的弹簧[14]在压力油或压缩空气作用下被进一步压缩，而联合调节器[1]此时的位置并未变化，即对另一排气缸的齿条拉杆[5]的位置没有影响，从而达到对单排高压油泵[6]供油，进而实现柴油机单排气缸工作的目的。当柴油机在部分负荷和全负荷运行工况下即司机控制器置于1～16档位时，档位触点控制压力油或压缩空气经管接头[10]和连接体[8]内的上下对称的两孔[11]将齿条拉杆控制器[2]的压力室[12]内的压力油或压缩空气排空，柴油机联合调节器[1]驱动两条齿条拉杆[4]、[5]作同步运动。
同时在本齿条拉杆控制器[2]的结构中还具有以下的特点(1)在连接体[8]内开有上下对称的两个通往压力室[12]的孔[11]。压力油或压缩空气通过上下对称的两个孔[11]进入控制器压力室[12]并作用在活塞[13]上，保证了活塞承压面的受力均匀性。
(2)在控制器体[15]内的阶梯式设计可以根据不同机型的要求，从结构上限制活塞运动的最大行程，进而保证了高压油泵[6]齿条的受力状态不变。
权利要求1.一种内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器，其特征在于齿条拉杆控制器[2]由调节杆[7]、连接体[8]、锁紧螺母[9]、管接头[10]、压力室[12]、活塞[13]、弹簧[14]、控制器体[15]及导杆[16]等零件组成，调节杆[7]与齿条拉杆[4]一段相连后接至联合调节器[1]，导杆[16]与齿条拉杆[4]另一段相连后接至柴油机[3]一侧各缸高压油泵[6]，调节杆[7]和连接体[8]之间为螺纹连接，通过调整调节杆[7]和连接体[8]的螺纹旋入长度调节齿条拉杆控制器[2]的总长度，然后由锁紧螺母[9]锁紧，管接头[10]和控制器体[15]都是通过螺纹连接在连接体[8]上，活塞[13]、弹簧[14]和导杆[16]顺序连接并装于控制器体[15]内，在活塞[13]和连接体[8]之间形成压力室[12]。
2.根据权利要求1所述的内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器，其特征在于管接头[10]和压力室[12]之间的连接体[8]内开有上下对称的两个孔[11]，孔[11]与管接头[10]、压力室[12]相通。
3.根据权利要求1所述的内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器，其特征在于控制器体[15]外形为阶梯式结构。
4.根据权利要求1所述的内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器，其特征在于活塞[13]与导杆[16]采用分体式结构。
专利摘要本实用新型发明的一种内燃机车V型柴油机齿条拉杆控制器,它是由调节杆[7]、连接体[8]、锁紧螺母[9]、管接头[10]、压力室[12]、活塞[13]、弹簧[14]、控制器体[15]和导杆[16]等零件组成,齿条拉杆控制器[2]装于与柴油机联合调节器[1]连接的两根齿条拉杆[4、5]中的一根齿条拉杆[4]上。通过司机控制器相应的档位触点控制,可使柴油机在空载稳定运行工况下,呈单排供油状态,从而改善柴油机空载运行期间的燃烧,达到稳定转速,减少碳气化合物排放,避免环境污染,以及避免机油稀释的目的。
文档编号F02D1/10GK2459448SQ00212638
公开日2001年11月14日 申请日期2000年7月13日 优先权日2000年7月13日
发明者王忠勋 申请人:铁道部大连内燃机车研究所