飞锤式调速器的制作方法

专利名称：飞锤式调速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主要用于单缸柴油机的飞锤式调速器。
目前国产单缸柴油机的调速系统，基本都采用滑盘式调速器，滑盘式调速器制造成本高，工作噪声大，可靠性差。在标定工况下运行100多小时，调速滑盘就会磨出轨痕，从而引起调速器工作失常，影响柴油机正常的工作。同时存在低速调速稳定性差的缺点。
设计飞锤式调速器的目的是在尽可能不改变现有采用滑盘式调速器的柴油机机体，齿轮室盖，以及非调速系统零部件几何尺寸及其公差配合的前提下，设计出一种又能改善柴油机调速性能，延长使用寿命，提高低转速稳定性，且能与滑盘式调速器作整体互换的新型飞锤式调速器。
飞锤式调速器(见附图1)主要有调速齿轮12，飞锤支架1，飞锤11，飞锤轴10，调速芯轴7，调速齿轮轴8和调速杠杆3等组成。调速齿轮12滑套在调速齿轮轴8上。两个飞锤11对称安装在园环型的飞锤支架1上，园环型飞锤支架1套在调速齿轮12上的同轴凸台20上，并且凹进调速齿轮端面内，深度b为6－8毫米，使飞锤轴10的轴线到调速齿轮12的下平面高度a降到2－5毫米，飞锤支架由两根M6螺栓16紧固在调速齿轮上，飞锤11表面呈扇形(见附图3)，扇形曲率以轴孔19为园心，半径R1为19－25毫米，前端面垂直于底平面距轴孔中心线a1为12－18毫米。前端面下部加工有调速凸台17。凸台高度c1为4－8毫米，飞锤轴孔19的中心线到底平面的距离为5－7毫米，凸台上方钻有润滑油孔18，后端面与底面夹角θ1为30－80度，飞锤11宽b1为16－24毫米，飞锤轴孔孔径d1为4－7毫米。飞锤11通过飞锤轴10装在飞锤支架1上，飞锤11的旋转中心线到调速芯轴7轴心的距离L0为28－40毫米。调速芯轴7置于调速齿轮轴8的内孔中，调速芯轴7的前端加工有挡环21，挡环21压在飞锤的调速凸台17上。调速芯轴7端面和调速杠杆3的触头相接触，调速杠杆3为单触头杠杆，触头可制成固定式和可调式两种，可调式触头由调节螺钉5和拼紧螺母6组成。调速杠杆3通过调速杠杆轴14作轴向定位，调速杠杆3的另一端控制高压油泵的柱塞副工作的位置，结构与园盘式调速器相同。柴油机工作时，当油门手柄置于某一位置时，柴油机以一定的转速运转，当工作负荷或其它因素使柴油机转速发生变化时，调速齿轮12的转速也随之增减，飞锤11的离心力也发生变化，在调速弹簧和飞锤的作用下，调速杠杆随着摆动、调节了柱塞副的工作位置，使柴油机在稳定的转速下工作。
飞锤式调速器样机经装机试验后测得数据为(1)稳定调速器δ2＝2.7％－3.2％(2000转／分)，δ2＝2.29％－3％(2200转／分)，(2)标定工况的转速波动率φ＝0.15％－0.22％(2000转／分)，φ＝0.16％－0.22％(2200转／分)；(3)怠速转速为598－612转／分(连续运行15分钟)；(4)速度特性的最低稳定工作转速n1＝1000转／分(2000转／分)，n1＝1200转／分(2200转／分)。从上述性能指标来看，飞锤式调速器比滑盘式调速器先进，且灵敏度高，速度特性的低速稳定性好，噪音低，尤其是低速噪音降低明显，使用寿命高2－4倍以上。如批量生产，其性能指标可达(1)稳定调速率δ≤4％；(2)转速波动率φ＝0.25％；(3)最低稳定工作转速比滑盘式调速器低100－150转／分。制造成本要比滑盘式调速器降低12％－8％，只要更换少量零件即可和滑盘式调速器互换使用。


图1－飞锤式调速器剖视图；图2－飞锤式调速器仰视图；图3－飞锤主视图；图4－飞锤A－A视图。
图中1.飞锤支架，2.锥销，3.调速杠杆，4.钢球，5.调节螺钉，6.螺母，7.调速芯轴，8.调速齿轮轴，9衬套，10.飞锤轴，11.飞锤，12.调速齿轮，13.柴油机机体，14.调速杠杆轴，15.垫圈，16.螺栓，17.调速凸台，18.油孔，19.轴孔，20.同轴园凸台，21挡环。
本实用新型的实施例飞锤式调速器用于S195和S1100柴油机时，关键在于飞锤的设计。从调速齿轮12的下端面到调速杠杆3的垂直距离只有27毫米，而调速齿轮和调速杠杆的相对位置不能改变，否则齿轮盖要改动。如果再考虑到调速杠杆非加工面的自由尺寸公差以及安装误差，实际可用高度h只有25毫米。飞锤11的旋转中心线到调速器芯轴7的轴线距离L0越大，飞锤产生的转动惯量越大，但此尺寸不宜过大，否则飞锤在运动过程中与其他零件可能碰撞和不便安装。现有滑盘式调速器的稳定调速率尚好，因此两块飞锤所产生的转动惯量必须大于等于滑盘式调速器六颗钢球所产生的当量转动惯量。为了最大限度地利用这狭窄空间，飞锤采用扇面形状。飞锤支架1凹进调速齿轮12端面7.5毫米，使飞锤轴10的轴线到调速齿轮12的下平面的高度a降到2.5毫米。另外借助于调速齿轮12上的同轴线园凸台作为飞锤支架1的安装基准，这样既能保证安装精度，又可以减少加工成本。扇形飞锤11的前面加工有调速凸台17、凸台高度c1为6毫米，扇形面前端垂直于底面，距销孔中心线a1为16毫米，扇形面以轴孔19为中心，半径R1为24毫米，飞锤的轴孔中心线到底平面距离c1为6毫米，轴孔孔径为6毫米，扇形面后端面与底面呈夹角θ为68度。调速杠杆采用单触头杠杆。触头装有钢球4，样机试验时所用触头为可调式，由调节螺钉5和拼紧螺母6组成。以便于测试时调整距离。调速杠杆另一端与滑盘式杠杆相同，控制高压油泵的柱塞副的工作位置，以达到稳定调速的目的。
权利要求1.一种主要用于单缸柴油机的飞锤式调器，由调速齿轮12、飞锤支架1、飞锤11、调速器芯轴7，调速齿轮轴8和调速杠杆3等组成，其特征在于a.飞锤支架1安装在调速齿轮12的同轴园凸台20上，凹进调速齿轮12端面、深度b为6-8毫米，使飞锤轴10的轴线到调速齿轮12的下平面高度a降到2-5毫米，b.飞锤11表面呈扇形，扇形曲率以轴孔19为园心，半径R1为19-25毫米，前端面垂直于底平面，距轴孔19中心线a1为12-18毫米，前端面下部加工有调速凸台17，凸台高度c1为4-8毫米，凸台上方钻有润滑油孔18，后端面与底面夹角θ1为30-80度，飞锤11宽b1为16-24毫米，飞锤11的旋转中心线到调速芯轴7轴心的距离L0为28-40毫米，c.调速芯轴7置于调速齿轮轴8的内孔中，调速芯轴7的前端加工有挡环21，挡环21压在调速凸台17上，调速芯轴7端面和调速杠杆3的触头相接触；d.调速杠杆3为单触头杠杆、通过调速杠杆轴14作轴向定位，单触头顶部装有钢球，调速杠杆3的另一端控制柱塞付的工作位置，结构与滑盘式调速器相同。
2.根据权利要求1所述的飞锤式调速器，其特征在于调速杠杆单触头也可制成可调式，触头由调节螺钉5和拼紧螺母6组成。
专利摘要一种主要用于单缸柴油机的飞锤式调速器，主要由调速齿轮，飞锤，飞锤支架，调速芯轴，调速齿轮轴和调速杠杆等组成，可以不改变目前采用圆盘式调速器的柴油机机体、齿轮室盖，以及非调速系统零件几何尺寸的前提下，只要更换少量零件即可和滑盘式调速器作整体互换使用。与滑盘式调速器相比且具有灵敏度高、速度特性的低速稳定性好，尤其是低速噪音低、使用寿命高(2-4倍以上)和制造成本能降低12％-8％等特点。
文档编号F02D1/04GK2079665SQ90211568
公开日1991年6月26日 申请日期1990年1月16日 优先权日1990年1月16日
发明者王德海, 姜树李, 沈铁平, 张桂清, 何家敏 申请人:江苏工学院, 武进柴油机厂