专利名称：一种双脉冲调速器的制作方法
技术领域：
本发明属于柴油机领域，具体涉及一种适用于功率为5000kW左右的系列柴油机的双脉冲调速器。
背景技术：
随着电子技术的飞速发展，大功率柴油机用调速器发展到今天，发生了较大变化。 从最早的纯机械式调速器、液压调速器，到今天普遍采用电子调速器、电液调速器。机械式调速器的转速感应机构、控制机构和执行机构均采用机械方式，其优点是可靠性高，但具有工作能力较小、调速器精度低的缺点，一般只应用于小型高速柴油机。液压调速器的转速感应机构采用机械方式，而控制机构和执行机构采用液压方式，其优点是工作能力大、可靠性高，但调速精度一般，因此广泛应用于调速精度要求不高的中低速大功率柴油机。电子调速器转速感应机构、控制机构和执行机构均采用电子方式，其特点是调速精度高，但工作能力较小，可靠性差，一般应用于可靠性要求不高的小型高速柴油机。电液电速器的转速感应机构采用机械方式，控制机构采用电子方式，而执行机构则采用液压方式，因此具有较高的工作能力和调速精度，但其可靠性一般，现已广泛应用于要求较高的中低速大功率柴油机。
发明内容
为克服现有调速器技术中存在的上述问题，本发明公开了一种适用于功率为 5000kW左右的系列柴油机的双脉冲复合调速器，本发明具体采用以下技术方案
一种柴油机的双脉冲调速器，包括执行器、电子控制器和转速传感器三部份，其特征在
于
所述电子控制器包括转速设定模块、速度采集监测模块、转速调节模块、输出限制模块和功率输出模块，所述转速设定模块用于将Γ20πιΑ的电流转换为与所需设定转速对应的电压量输入至所述转速调节模块，所述速度采集监测模块通过所述转速传感器测量柴油机转速频率信号，并将该信号输入到所述转速调节模块，所述转速调节模块的输出与所述功率输出模块相连，将转速调节模块产生控制电压信号输出到所述功率输出模块，实现柴油机转速的偏差纠正；所述输出限制模块的输入端连接至柴油机负载测定机构，以柴油机负载信号作为输入信号，输出端连接至所述功率输出模块，所述功率控制模块与高响应伺服机构相连，将转速控制信号输出到执行器；
所述执行器包括转子部件、高响应伺服机构、滑阀组件、动力活塞、机电切换控制机构， 转子部件是柴油机的机械控制部分的转速感应机构，在所述高响应伺服机构和滑阀组件之间还设置有机电切换控制机构，所述转子部件的输出连接至所述机电控制切换机构的输入端，所述高响应伺服机构响应电子控制器的转速控制信号通过所述滑阀组件、动力活塞控制柴油机转速；当柴油机电子控制部分出现故障时，所述机电切换机构自动将调速器由电子控制方式切换到机械控制方式。所述输出限制模块具有最小燃油限制、启动过程燃油限制和失速燃油限制三种燃油控制量输出方式，并通过多路二极管选择电路选出最小的一个控制作为最终的燃油控制量输出至所述功率输出模块。所述电子控制器还设置有转速显示模块、升降转速控制模块、抛加负荷模块、紧急停车模块、速度增益模块、不均勻度调节模块。所述执行器采用了机电自动切换技术，一旦电子控制部分出现故障，执行器则自动由于电子控制切换到机械控制，此时的执行器即相当于液压调速器。当柴油机速转下降到低于执行器设置的正常转速约5%时，切换杠杆与滑阀导杆完全脱开不再接触，此时高响应电磁伺服机构不再起作用，柴油机转速就完全由执行器机械部分来控制。所述执行器结构尺寸与机械液压式调速器结构安装接口尺寸相同，与机械液压式调速器具有互换性。所述转速传感器为电子控制部分的转速感应机构，其功能是感应柴油机的转速并将信号传递到控制器，相当于机械调速器的转子部件。本发明由于采用了机电自动切换技术，使其同时具备了液压调速器和电液调速器的优点，并克服了两者的缺点，因此具有工作能力大、调速精高和可靠性高的优点，特别适用于具有特殊要求的柴油机。本发明的优点
(1)双脉冲调速器同时接收机械信号和电信号，并能分别独立控制柴油机转速。(2)双脉冲调速器在电子控制部分出现故障时，可实现机电控制的快速自动切换。(3)显著提高了船用柴油机电子调速器的可靠性。(4)便于实现船舶机舱的全自动化。
图1为本发明双脉冲调速器的原理图； 图2为本发明的电子控制器外形图3为本发明中执行器的基本结构图。其中，1.转子部件2.滑阀组件3.高响应伺服机构4.机电切换控制机构 5.动力活塞。
具体实施例方式下面结合说明书附图，对本发明的技术方案作进一步详细说明。本发明的技术方案如下
如图1所示为本发明双脉冲调速器的原理图。以下结合原理图对双脉冲调速器的工作原理进行介绍双脉冲复合调速器主要包括执行器、电子控制器和转速传感器三大部份，其工作原理是转速传感器的磁性测速头感应柴油机的转速而产生交流电压，此交流电压的频率与柴油机的转速成比例。速度传感器将交流电压信号输出到电子控制器速度采集监测模块，速度采集监测模块将此交流电压信号转换为与转速频率成正比的直流电压信号输入到转速调节模块，转速调节模块将此信号与转速设定模块产生的电压信号进行比对，并将比对结果转换为电压信号输出功率控制模块，输出功率控制模块将转速调节模块输出的电压量转换为相应的控制信号输出到执行器，执行器中的高响应伺服机再将此控制信号转换为相应的执行动作控制滑阀向上或向下移动，控制液压油流入或流出动力活塞，从而向柴油机输出加油或减油的动作，达到控制柴油机转速的目的。同时为了提高柴油机工作的安全性，电子控制器中专门设置了输出限制模块，它以柴油机负载作为输入信号，输出端与输出功率控制模块相连，具有最小燃油限制、启动过程燃油限制和失速燃油限制三种燃油控制量输出方式，并通过多路二极管选择电路选出最小的一个控制作为最终的燃油控制量输出至功率输出模块。如图2所示为本发明的电子控制器外形图。其左上角为输出信号接口和转速显示信号接口 ；右侧为鼠标及其它外接设备接口 ；中间为显示窗口，可以显示转速、转速波动率、瞬时调速率等参数；正下方分别为转速设定信号、反馈信号、负载信号、转速调节信号、 负载分配以电源等接口。所述电子控制器设置有转速显示模块、升降转速控制模块、抛加负荷模块、紧急停车模块、速度增益模块、不均勻度调节模块。如图3所示为本发明中执行器的基本结构图。执行器主要包括转子部件1、滑阀组件2、高响应伺服机构3、机电切换控制机构4、动力活塞5等部件，其功能是接收控制器的转速控制信号，并根据控制信号的要求执行加油或减油的动作，从而实现对柴油机转速的控制。高响应伺服机构3将来自控制器的信号转换为相应的执行动作控制滑阀组件2中的滑阀向上或向下移动，从而控制液压油流入或流出动力活塞5，推动柴油机齿条向减油或加油方向移动，达到控制柴油机转速的作用。当柴油机电子控制部分出现故障时，机电切换控制机构4自动将调速器由电子控制切换到机械控制，此时转子部件1作为机械控制部分的转速感应机构，根据感应到的柴油机转速信号控制滑阀组件2中的滑阀向上或向下移动，从而控制液压油流入或流出动力活塞5，推动柴油机齿条向减油或加油方向移动，达到控制柴油机转速的作用。
权利要求
1.一种柴油机的双脉冲调速器，包括执行器、电子控制器和转速传感器三部分，其特征在于所述电子控制器进一步包括转速设定模块、速度采集监测模块、转速调节模块、输出限制模块和功率输出模块，所述转速设定模块用于将Γ20Π1Α的电流转换为与需要设定转速对应的电压量输入至所述转速调节模块，所述速度采集监测模块通过所述转速传感器测量柴油机转速频率信号，并将该信号输入到所述转速调节模块，所述转速调节模块的输出与所述功率输出模块相连，将转速调节模块产生的控制电压信号输出到所述功率输出模块， 实现柴油机转速的偏差纠正；所述输出限制模块的输入端连接至柴油机负载测定机构，以柴油机负载信号作为输入信号，输出端连接至所述功率输出模块，所述功率输出模块与执行器的高响应伺服机构相连，将转速控制信号输出到执行器；所述执行器包括转子部件、高响应伺服机构、滑阀组件、动力活塞、机电切换控制机构， 转子部件是柴油机的机械控制部分的转速感应机构，在所述高响应伺服机构和滑阀组件之间还设置有机电切换控制机构，所述转子部件的输出连接至所述机电控制切换机构的输入端，所述高响应伺服机构响应电子控制器的转速控制信号通过所述滑阀组件、动力活塞控制柴油机转速；当柴油机的电子控制器出现故障时，所述机电切换机构自动将调速器由电子控制方式切换到机械控制方式。
2.根据权利要求1所述的柴油机的双脉冲调速器，其特征在于所述输出限制模块具有最小燃油限制、启动过程燃油限制和失速燃油限制三种燃油控制量输出方式，并通过多路二极管选择电路选出最小的一个控制作为最终的燃油控制量输出至所述功率输出模块。
3.根据权利要求1所述的柴油机的双脉冲调速器，其特征在于所述电子控制器还设置有转速显示模块、升降转速控制模块、抛加负荷模块、紧急停车模块、速度增益模块、不均勻度调节模块。
4.根据权利要求1所述的柴油机的双脉冲调速器，其特征在于当执行器由电子控制方式切换到机械控制方式时，所述执行器即相当于液压调速器，当柴油机速转下降到低于执行器设置的正常转速约5%时，切换杠杆与滑阀导杆完全脱开不再接触，此时高响应电磁伺服机构不再起作用，柴油机转速就完全由执行器机械部分来控制。
5.根据权利1所述的柴油机的双脉冲调速器，其特征在于所述执行器结构尺寸与机械液压式调速器结构安装接口尺寸相同，与机械液压式调速器具有互换性。
全文摘要
本发明公开的一种双脉冲调速器适用于功率为5000kW左右的系列柴油机，是一种采用机械液压、电子复合控制的多功能调速器，其能同时接收机械信号和电信号，并分别独立控制柴油机转速；并且在电子控制出现故障时，可实现机电控制的快速自动切换；双脉冲调速器的执行机构结构采用机械液压结构，与机械液压式调速器结构相似，且接口尺寸相同。本发明显著提高了船用柴油机电子调速器的可靠性，便于实现船舶机舱自动化。
文档编号F02D1/12GK102337973SQ20111032947
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者何利, 宋毕春, 徐辉, 杨恩志, 雷和练 申请人:重庆红江机械有限责任公司