RLD调速器调速弹簧与限位凸轮设计方法.doc

一种RLD调速器调速弹簧与限位凸轮的设计方法摘要：介绍了RLD调速器中调速弹簧与扭矩凸轮成型的计算方法，通过一个喷油泵与柴油机性能匹配台架的实例来说明。根据计算的结果，扭矩凸轮是线切割机床加工得到的，并在发动机试验中得到验证。.关键词：RLD 调速弹簧 扭矩凸轮引言：RLD调速器是一种全程式调速器，它的主要特点是怠速、高速、及满负荷的油量校正都是单独调整的，以便更好地匹配各种不同的发动机。只要把扭矩凸轮更换为适当的凸轮，就可以控制全负荷发动机运转时所需要的喷油量特性，但由于其结构复杂，许多人都搞不清楚它的工作原理，不知道如何选择调速弹簧与扭矩凸轮，因而给调试和匹配都带来许多困难。本文利用试验对不同调速弹簧和扭矩凸轮影响的规律总结，来设计满足发动机运转时所需要的喷油量的扭矩凸轮。1、RLD调速器扭矩凸轮控制扭矩凸轮使全负荷控制齿条位置改变，以便根据喷油泵转速增减喷油量。喷油泵的转速是随着发动机转速而变的。扭矩凸轮是用以在全负荷时减少废气并提高发动机的最大扭矩响应和最大输出功率响应的，当发动机的转速大于怠速时，操纵控制杆使其触及全速调整螺栓，喷油量就会改变。图1同时，传感杆以U形杆支点为中心而转动，传感杆的底端跟扭矩凸轮接触，控制齿条移动量的控制情况如图1。 在上述状态下，抵消弹簧通过控制齿条侧球关节使浮动杆以导杆球关节为支点而转动。因此，传感杆就触及扭矩凸轮。把喷油泵转速渐渐提高时，拉杆就通过拉杆顶部的杆使扭矩凸轮向逆时针方向转动。扭矩凸轮的位置视发动机转速而定。传感杆跟扭矩凸轮接触，从而控制全负荷控制齿条的位置。扭矩凸轮的外形可以按个别发动机全负荷喷油量的要求加以设计，因此这项扭矩凸轮机构适用于各种发动机。2、为不同转速的发动机选择合适的调速弹簧用RLD调速器匹配不同转速的发动机时需选择不通的调速弹簧，按照刚度的不同，其对最高转速的影响也不同。最高转速是控制杆触及最高转速调整螺栓时，以扭矩凸轮及传感杆机构控制喷油量可以提高发动机转速。当发动机转速更加提高时，支持杆跟控制杆轴上的L形杆接触，导杆球关节绕浮动杆支点Qa从Pa转动到Pa。然后把控制齿条向减少油量的方向拉回去，以此调节最高转速。同时，传感杆端从扭矩凸轮脱开，以便控制最高转速。传感杆脱开的时间与调速弹簧的刚度有关系，试验总结下表（表1）：图号钢丝直径外径自由长度有效圈数总圈数刚度使用转数-1428.547.54.256.2540.71800-23.528.547.546251400-33.728.547.546321600-43.228.547.546171200以-2的弹簧为例，不同扭矩凸轮的转速与行程曲线如图2图23、设计扭矩凸轮的初步设想RLD喷油泵在与发动机匹配过程中都采用光板凸轮（扭矩凸轮无行程），采用控制总油量方式，以满足发动机的外特性曲线，然后复测喷油泵在不同转速下所需要的行程。研究发现在发动机在运转过程中，扭矩凸轮在不同转速变化时，转动的角度也在变化。为了便于摸清发动机每提高100-200转时，扭矩凸轮的变化加工如图3的扭矩凸轮，每间隔3半径R增加0.4。采用-2的调速弹簧，进行试验，按照油泵每升高100转，记录喷油泵的齿杆行程。在根据行程分析扭矩凸轮旋转过的角度。试验结果如下表（表2）：转速行程mm转速行程m9135012.885011.8130012.880011.7125012.575011.5120012.370011.5115012.365011.5110012.360011.5105012.155011.5100011.950011.595011.948011.5试验过程中首先调节喷油泵1400转时的行程，扭矩凸轮应该在R7位置附近，采集多组数据进行分析得出下表（表3）数据扭矩凸轮在转速变化时所旋转过的角度转速角度1400013004.512008.5110010.5100013.59001680018.5700204、进行具体零部件的设计和试验验证以朝柴4102BZLQ发动机的匹配为例，按照喷油泵所需要的理想行程，结合上面推算出的结论进行设计。设计出如图4的扭矩凸轮经过油泵的行程测试，新设计的扭矩凸轮的行程与理想行程基本一致如图5，发动机验证也顺利通过，目前以批量供货给主机厂。结束语 本设计方法是采用整理试验结论形成的，扭矩凸轮的旋转角度与RLD调速器里的多根