本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)部件,具體涉及一種用于功率為2000kW以內(nèi)的漁船用柴油機(jī)的可遠(yuǎn)程控制的液壓調(diào)速器。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)對(duì)漁船用柴油機(jī)性能要求的不斷提高,現(xiàn)代漁船用柴油機(jī)正向著高性能、高可靠性、低噪聲、低排放、低油耗的方向發(fā)展,而作為漁船柴油機(jī)關(guān)鍵部件的調(diào)速器也必須適應(yīng)漁船柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的需要。
對(duì)于漁船來(lái)講,其惡劣的工作環(huán)境決定了柴油機(jī)的調(diào)速器必須要有良好的性能和可靠性。當(dāng)漁船合排收網(wǎng)時(shí),柴油機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下工作,負(fù)載突然加大,如果調(diào)速器的性能達(dá)不到要求,此時(shí)將造成轉(zhuǎn)速越來(lái)越低,直至造成柴油機(jī)冒黑煙,嚴(yán)重時(shí)會(huì)熄火停車(chē);而當(dāng)漁船撒網(wǎng)捕魚(yú)時(shí),柴油機(jī)在較高的轉(zhuǎn)速下工作,由于瞬時(shí)脫開(kāi)離合器造成負(fù)載急劇降低,如果調(diào)速器的性能達(dá)不到要求,此時(shí)轉(zhuǎn)速將越來(lái)越高,超過(guò)柴油機(jī)規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速,最后導(dǎo)致飛車(chē),造成柴油機(jī)的報(bào)廢,甚至發(fā)生機(jī)毀人亡事故。為了保證漁船柴油機(jī)工作穩(wěn)定,在外界負(fù)荷變化的情況下,漁船柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化不能過(guò)大,因此要求必須要有高性能的調(diào)速器對(duì)漁船柴油機(jī)進(jìn)行高精度的調(diào)速以獲得穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)速。
由于步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件,在非超載情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角,加之步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn),所以在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單,更加方便用戶的應(yīng)用與掌握。如CN 203261283U公開(kāi)的“一種基于紅外遙控的步進(jìn)電機(jī)控制器”,包括PLC控制器、紅外接收電路、控制面板、傳感器、信號(hào)處理電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,紅外接收電路與PLC控制器相連接,傳感器通過(guò)信號(hào)處理電路與PLC控制器相連接,PLC控制器與控制面板相連接,PLC控制器還通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與步進(jìn)電機(jī)相連接。其利用紅外線進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制,并設(shè)有故障報(bào)警電路,能夠方便實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的手動(dòng)、自動(dòng)及遠(yuǎn)程遙控多功能操作。因此,將步進(jìn)電機(jī)控制器用于漁船用柴油機(jī)的液壓調(diào)速器,能夠滿足漁船柴油機(jī)在惡劣環(huán)境穩(wěn)定工作的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種可遠(yuǎn)程控制的液壓調(diào)速器,其響應(yīng)速度快,轉(zhuǎn)速控制精度高,能夠滿足漁船柴油機(jī)高性能和可靠性的要求,并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,保證漁船柴油機(jī)在各種工況下工作穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
一種可遠(yuǎn)程控制的液壓調(diào)速器,包括執(zhí)行器和步進(jìn)電機(jī)控制器;所述執(zhí)行器包括底座部件、下端與底座部件連接的殼體部件、與殼體部件上端連接的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件、定位連接在殼體部件一側(cè)的前蓋綜合部件、設(shè)在所述殼體部件內(nèi)且輸出伸出殼體部件的輸出軸部件;其特征是:
所述自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件包括腔體、設(shè)在腔體內(nèi)且輸出端向上的步進(jìn)電機(jī)、與步進(jìn)電機(jī)輸出端配合連接的蝸桿,還包括連接在所述腔體上部的頂蓋、設(shè)在頂蓋內(nèi)的電位器部件、配合連接在電位器部件上的圓錐銷(xiāo)和蝸輪、與所述電位器部件一端連接的三芯插頭插座、設(shè)在所述頂蓋內(nèi)并與三芯插頭插座對(duì)應(yīng)的十四芯插頭插座,所述蝸輪與所述蝸桿嚙合;還包括與所述腔體一側(cè)連接的電磁閥。
進(jìn)一步,所述前蓋綜合部件上設(shè)有兩根限位螺桿,并分別與一鎖緊螺母配合,用以對(duì)調(diào)速器進(jìn)行高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)速的限位調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步,所述步進(jìn)電機(jī)控制器包括單片機(jī)及外圍模塊、電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和接口模塊;所述步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)電源接口進(jìn)行DC24V供電;所述步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)4-20mA輸入接口和反饋信號(hào)接口采集遠(yuǎn)程4-20mA控制信號(hào)與執(zhí)行器的電位器部件反饋信號(hào),將兩信號(hào)進(jìn)行處理比較,發(fā)出加速或減速指令,步進(jìn)電機(jī)通過(guò)彈性圓柱銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器,完成加速或減速動(dòng)作。
所述步進(jìn)電機(jī)控制器,將給定的信號(hào)傳遞到執(zhí)行器,控制執(zhí)行器轉(zhuǎn)速升降,精度高,可靠性強(qiáng)。所述執(zhí)行器,將接收到的控制器信號(hào)傳遞到執(zhí)行器內(nèi)的各執(zhí)行部件,執(zhí)行控制器命令。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)相比于一般的液壓調(diào)速器,電子響應(yīng)速度快,轉(zhuǎn)速控制精度高。
(2)能夠滿足漁船柴油機(jī)越來(lái)越高的可靠性要求和性能要求。
(3)便于通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)漁船機(jī)艙遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的執(zhí)行器外形圖;
圖2是圖1的左視圖;
圖3是執(zhí)行器的上蓋部件結(jié)構(gòu)圖之一;
圖4是圖3的A-A剖視圖;
圖5是本實(shí)用新型的步進(jìn)電機(jī)控制器示意圖;
圖6是步進(jìn)電機(jī)控制器電路框圖。
圖中:1-自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件,2-前蓋綜合部件,3-殼體部件,4-底座部件,5-輸出軸部件,6-鎖緊螺母,7-限位螺桿;
11-腔體,12-步進(jìn)電機(jī),13-蝸桿,14-圓錐銷(xiāo),15- 十四芯插頭插座,16-上蓋,17-電磁閥,18-彈性圓柱銷(xiāo),19-電位器部件,20-蝸輪,21-三芯插頭插座。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4所示的一種可遠(yuǎn)程控制的液壓調(diào)速器,包括執(zhí)行器和步進(jìn)電機(jī)控制器;所述執(zhí)行器包括底座部件4、下端與底座部件連接的殼體部件3、與殼體部件上端連接的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件1、定位連接在殼體部件一側(cè)的前蓋綜合部件2、設(shè)在所述殼體部件內(nèi)且輸出伸出殼體部件的輸出軸部件5;其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是:
所述自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件1包括腔體11、設(shè)在腔體內(nèi)且輸出端向上的步進(jìn)電機(jī)12、與步進(jìn)電機(jī)輸出端配合連接的蝸桿13,還包括連接在所述腔體上部的頂蓋16、設(shè)在頂蓋內(nèi)的電位器部件19、配合連接在電位器部件上的圓錐銷(xiāo)14和蝸輪20、與所述電位器部件一端連接的三芯插頭插座21、設(shè)在所述頂蓋內(nèi)并與三芯插頭插座對(duì)應(yīng)的十四芯插頭插座15,所述蝸輪20與所述蝸桿13嚙合;還包括與所述腔體11一側(cè)連接的電磁閥17。
底座部件、前蓋綜合部件和自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件用螺釘分別與殼體部件固定,輸出軸部件與前蓋綜合部件之間通過(guò)銷(xiāo)釘固定。前蓋綜合部件為手動(dòng)控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。執(zhí)行器的外形上部為四方形,下部為圓形,上部為輸出和下部為驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),上部和下部采用螺栓連接,且螺栓用鐵絲連在一起防止螺栓脫落,解決了螺栓連接存在的可靠性問(wèn)題。
所述前蓋綜合部件2上設(shè)有兩根限位螺桿7,并分別與一鎖緊螺母6配合,用以對(duì)調(diào)速器進(jìn)行高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)速的限位調(diào)節(jié)。
參見(jiàn)圖5和圖6,所述步進(jìn)電機(jī)控制器包括單片機(jī)及外圍模塊、電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和接口模塊;所述步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)電源接口進(jìn)行DC24V供電;所述步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)4-20mA輸入接口和反饋信號(hào)接口采集遠(yuǎn)程4-20mA控制信號(hào)與執(zhí)行器的電位器部件反饋信號(hào),將兩信號(hào)進(jìn)行處理比較,發(fā)出加速或減速指令,步進(jìn)電機(jī)通過(guò)彈性圓柱銷(xiāo)18驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器,完成加速或減速動(dòng)作。
步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)控制與十四芯插頭插座連接的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,帶動(dòng)執(zhí)行器的各個(gè)零部件,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器轉(zhuǎn)速的控制。其中蝸桿與蝸輪傳動(dòng)則是將調(diào)速器轉(zhuǎn)速變化轉(zhuǎn)換成角度的變化傳遞給電位器部件,電位器部件將變化的角度反饋到步進(jìn)電機(jī)控制器。步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行比較分析,發(fā)出指令信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向,完成對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)速度的設(shè)置控制。
本實(shí)用新型包括執(zhí)行器和步進(jìn)電機(jī)控制器兩大部分,其中執(zhí)行器由底座部件、殼體部件、前蓋綜合部件、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)部件、輸出軸部件等零部件組成。步進(jìn)電機(jī)控制器的主要作用是配合執(zhí)行器共同完成對(duì)柴油機(jī)速度設(shè)置控制。將給定的信號(hào)傳遞到執(zhí)行器,控制執(zhí)行器轉(zhuǎn)速升降,精度高,可靠性強(qiáng)。執(zhí)行器里面安裝了四相五線單極性步進(jìn)電機(jī)來(lái)調(diào)整速度設(shè)定齒條,并通過(guò)一個(gè)安裝在速度設(shè)定齒條上的無(wú)接觸式的位置傳感器采樣速度反饋信號(hào),該信號(hào)返回給步進(jìn)電機(jī)控制器。步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)對(duì)速度反饋信號(hào)進(jìn)行比較分析,發(fā)出指令信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向,完成對(duì)柴油機(jī)速度的設(shè)置控制。該調(diào)速器能夠在工作轉(zhuǎn)速500r/min~1500r/min的范圍內(nèi)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制器遠(yuǎn)程控制電流實(shí)現(xiàn)精確地控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;上蓋部件的設(shè)計(jì);最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速限制可調(diào);便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。