[发明专利]一种大功率柴油机直流无刷电机调速执行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油机调速执行器，尤其涉及一种大功率柴油机直流无刷电机调速执行器。

背景技术

日趋严峻的能源短缺和环保问题要求柴油机不断提高其性能，以减少燃油消耗和降低污染物排放。作为柴油机电控核心技术之一的电子调速技术对柴油机性能有着显著的影响，而柴油机电子调速系统中最关键的部件是执行机构。目前在我国舰船柴油机上大多使用位置控制式电子调速执行器，按工作原理主要有电磁式、电液式和电机式三种类型。

电磁式执行机构，通常是比例电磁铁。如2006年内燃机第2期论文“柴油机数字式电子调速器的研究”中介绍的电磁执行器为直流比例电磁铁，喷油泵齿杆供油方向的驱动力与通过电磁执行器绕组的工作电流成正比，减油方向复位力由复位弹簧产生。当两个力平衡时，输出轴位于相应的平衡位置；若增加执行器的工作电流强度，则喷油泵供油齿杆向加油方向移动；反之，则向减油方向移动。其缺点是最大驱动力受到线圈和最大工作电流的限制，因而配机范围只限于中小功率的柴油机上。

对于大功率柴油机，其调速执行器一般采用电液式或电机式。如专利号为200520010074.X的中国专利，提出了一种柴油机电液调速器的执行器，它由电磁转换器、负载弹簧、控制阀、减压阀、动力活塞、过滤器、油泵、输出轴和传动轴等组成，具有推力大、电功耗低等优点，但液压执行机构对零件加工精度要求高，并需要外加液压驱动源等原因，造成系统结构复杂，限制了其使用。

采用电机作为柴油机位置控制式电子调速执行器的关键部件，已经获得研究，如专利号为02243850.5的中国专利，提出一种直线运动式电子控制电动油门执行器，具有壳体、微型直流减速电机、减速机构、通过螺纹传动连接的两个连接件、手动调整旋钮、手动/电动转换钮机构、轴向限位体、电机控制电路。该结构功能复杂，采用直流电机作为运动部件，减速机构没有齿隙消除装置，螺纹传动难以保证精度。

此外，2008年8月在哈尔滨工程大学学报论文“有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构的设计研究”中提出采用有限转角力矩电机作为柴油机调速执行器。有限转角力矩电机设计复杂，价格成本较高，控制复杂。作为执行器时，体积较大，因此应用受到限制。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种结构简单紧凑、精度高的大功率柴油机直流无刷电机调速执行器。

本发明的目的是这样实现的：包括倒T型支架、安装在倒T型支架一侧的直流无刷电机和安装在倒T型支架另一侧的导套，导套的端部安装端盖，导套内设置有法兰盘，法兰盘的右端面与减速机的一端固连，减速机的另一端安装在倒T型支架上，直流无刷电机的输出轴与减速机的输入轴通过联轴器连接，减速机的输出轴与主轴连接，主轴上套装扇形大齿轮且主轴与扇形大齿轮为一体，法兰盘的左端面安装传感器支架，转角位移传感器安装在传感器支架上，传感器支架上还安装扇形测量齿轮，扇形测量齿轮与扇形大齿轮啮合，主轴穿过端盖的部分套装有摇臂，摇臂与柴油机喷油泵齿条连接。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.在所述法兰盘的左端面上的传感器支架的两侧分别安装有左限位挡块和右限位挡块。

2.在减速机与倒T型支架接触的端面上设置止口盘。

3.在倒T型支架顶端开有紧固通孔。

4.在所述端盖的外表面上设置转角刻度，在主轴上安装有指针。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用直流无刷电机与减速机的配合实现大功率柴油机的调速，而直流无刷电机系统具有功率密度高、响应速度快、可靠性高、效率高、电磁污染小、维护费用低等优点，因此采用大功率直流无刷电机和性能优良的集成化精密减速机作为执行器的主要部件，直流无刷电机通过减速机驱动摇臂控制喷油量，并安装有限位挡块以限位主轴的转角输出范围，结构紧凑，控制精度高，可较好的实现大功率柴油机电子调速功能。在具体工作过程中，本发明通过减速机来降低直流电机的转速，并增大转矩，通过转角位移传感器反馈转角输出信息，可实现对喷油泵齿条的精准控制，达到柴油机位置控制式电子调速功能。相对于现有技术，本发明能够保证柴油机转速的可靠控制，其响应速度较快，输出力矩大，结构紧凑，非常适用于大功率柴油机的转速控制。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是图3的A-A的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。