增压补偿器设计
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高炉煤气管道补偿器设计方案
根据您的需求,设计一个高炉煤气管道补偿器的方案,具体如下:
1. 方案选择:根据高炉煤气管道的工作条件和要求,选择适合的补偿器类型,常用的有:伸缩节式补偿器、球铰节式补偿器以及轴向搬移式补偿器等。
2. 材料选择:根据管道的工作温度、压力和介质特性选择适当的材料,一般来说,常用的材料有不锈钢、碳钢等。
3. 尺寸计算:根据管道的工作条件和补偿器的类型,对补偿器的尺寸进行计算。
主要包括补偿器的长度、直径等。
4. 结构设计:根据补偿器类型的选择,设计合理的结构。
例如,在伸缩节式补偿器中,需要考虑伸缩节的数量、各部件的连接方式等。
5. 制造与安装:基于设计方案进行制造和安装。
在制造过程中,需严格按照相关标准和要求进行,确保产品质量。
6. 检测与验收:在安装完成后,进行必要的检测,确保补偿器的正常工作。
同时,进行验收,确保产品符合设计要求和相关规范。
请注意,以上方案仅供参考,具体设计需要根据具体的情况和要求进行。
在进行设计时,建议您咨询专业的工程师或相关技术人员,以确保设计方案的可行性和安全性。
压力管道补偿器布置原则
在设计和布置压力管道补偿器时,我们需要考虑一些原则来确保管道的安全和可靠运行。
以下是一些值得注意的布置原则:
1. 确保充分的安全距离:压力管道补偿器应该与其他设备或结构物保持充分的安全距离,以便在发生意外情况时能够正常工作并避免与其他设备发生碰撞。
2. 适当的支撑和固定:压力管道补偿器应该得到适当的支撑和固定,以确保其在工作过程中不会发生移动或倾斜。
这可以通过使用适当的支架和固定装置来实现。
3. 考虑温度变化:压力管道补偿器应该能够适应管道温度的变化。
在高温条件下,补偿器应该能够承受热膨胀,并在低温条件下能够缩小以避免过度应力。
4. 合理的管道布置:管道的布置应该考虑到补偿器的位置和数量。
应该在管道的转弯处、连接处和长距离管道上安装补偿器,以确保管道的正常运行和安全性。
5. 考虑维护和检修:在布置压力管道补偿器时,应该考虑到维护和检修的便利性。
补偿器的安装位置应该可以方便地进行检查和维护,以确保其正常工作并及时发现问题。
总结起来,压力管道补偿器的布置需要考虑安全距离、支撑和固定、
温度变化、合理的管道布置以及维护和检修等因素。
只有在合理布置的基础上,才能确保管道的安全运行和可靠性。
我们应该时刻关注管道的安全性,并不断改进和完善布置原则,以提高管道系统的运行效率和安全性。
液压压砖机增压器的设计液压压砖机增压器的设计粉料在模具中受压缩,压力与行程的变化关系可以简单地在万能材料试验机上获得。
图1就是两者之变化关系。
该曲线的具体形状可因粉料性质和坯体厚度不同而异,但其趋势基本上是一致的。
很明显,曲线存在三个阶段。
第一阶段为第一次加压(轻压)。
实际上这一阶段压机消耗的能量,包括利用活动横梁减速后所余功能(亦惯性压制),以及其后主油泵输出的低压液压能两部分(SACMI压机此时通过增速器输出低压油并进入压制油缸)。
这一阶段直到排气前一瞬间结束。
这时粉料的压缩量已过大半。
压缩行程以S1表示。
第二阶段是从排气结束后的第二次加压开始的,压制油缸的压力由主油泵及蓄能器的压力P0获得。
粉料在较高的压力继续受压,但压缩量明显减小,压缩行程以S2表示。
第三阶段为增压阶段。
当上一阶段结束后,启动增压器,使整个压制缸处于高压状态,以便砖坯获得最佳致密度。
其压缩行程S2是非常小的。
实际上二、三阶段是连续进行的。
习惯上统称为第二次加压(重压)。
某些粉料由于成型性能要求,还可能再经排气,以及重复上述重压过程。
由此可见,增压器所完成的任务只限于第三阶段。
2 增压器液压参数的确定增压器液压参数主要有:增压比;增压缸径及行程(图2)。
2.1 增压比一般认为增压比就是压制油缸最终要求的压力P与主泵调定压力P0之比,即i0=P/P0。
但考虑到P0值有所波动,譬如一般的液压回路都设有蓄能器,以便向执行机构快速供液(增压时就是向增压器的大端直径腔供液,但因增压时间极短,主油泵不可能及时大量供液,所以蓄能器液面迅速下降,压力也降低。
因此设计时需要适当增大I0值,即实际增压比I=Ki0。
一般取K=1.1—1.2左右。
实际是人为地增大增压器的大端面积K倍。
这样是否会在使用时使压制缸的最终压力超过P值呢?回答是否定的。
因为考虑到液压油的压缩性,压制缸的压力上升与时间有关。
不论用压力控制或时间控制都可以将此压力值控制在调定范围以内,除非控制元件失灵。
高压组合电器用金属波纹管补偿器的一般设计摘要:金属波纹管补偿器(简称波纹管)常用于调节安装误差、补偿基础间相对位移、补偿热胀冷缩引起的位移量。
本文简述高压组合电器(GIS)用波纹管的分类及作用,以温度补偿器为例,介绍GIS用波纹管的一般设计方法。
关键词:高压组合电器;GIS;金属波纹管;温度补偿器0 引言波纹管是一种轴对称管状波纹薄壳,功能:在轴向力,横向力和弯矩作用下能产生相应的位移,是一种随系统自由伸缩的弹性补偿元件。
在石油、化工、供热,GIS等领域已广泛应用。
GIS作为一种少维护、免维护组合电器,是以绝缘气体作为绝缘和灭弧介质,广泛使用在电力系统和工业领域。
GIS运行时一般充以数倍于大气压的绝缘气体。
据国标GB7674和GB11022要求,GIS长期可靠运行,气体年泄露率低于0.5%,而现场安装误差、基础间的相对位移、壳体因温度变化产生的热胀冷缩等因素对设备的密封性有着巨大的威胁。
目前大多数GIS制造厂家采用波纹管,作为母线外壳(尤其母线较长时)间的弹性连接部件,吸收上述位移,避免因位移引起设备漏气。
1GIS用金属波纹管补偿器分类及补偿原理1.1补偿器分类根据补偿形式及结构不同,补偿器的分类如表1所示。
表1 补偿器的种类及结构安装补偿器如表1所述有三种结构形式。
温度补偿器如表1所述有四种结构形式。
前三种结构形式可采用碟簧组件平衡装置,如图5;也可不采用碟簧组件平衡装置,如第四种结构为结构自身里平衡。
图1图2图3图4图51.2补偿原理金属波纹补偿器采用不锈钢波纹管单元作为主要的弹性元件,不锈钢材料具有良好的塑性,可对GIS相邻两个外壳的轴向、横向和角向位移进行补偿。
2 GIS用金属波纹补偿器设计思路2.1确定波纹管的功能确定波纹管用于安装补偿或温度补偿。
按《JB/T 10617-2006》规定,安装补偿器的循环寿命为10次,温度补偿器的循环寿命为10000次。
GIS母线上一般要求装配温补型波纹管,用以调节壳体沿其轴线方向的热胀冷缩量。
压力管道的管道补偿器设计及其要求在现代建筑及工业领域,各种类型的管道系统是不可或缺的基础设施。
作为管道系统中不可或缺的一部分,管道补偿器的设计及其要求与管道系统的运行安全密切相关。
本文将从设计理念、管道补偿器材料、运行环境及相关要求等不同角度探讨现代压力管道的管道补偿器设计及其要求。
1. 设计理念为了防止管道运行时因温度变化、结构变形及压力波动等因素导致管道损坏,提高管道系统的运行安全,设计人员通常采用设计弹性的管道补偿器。
而管道补偿器的设计原则在于满足管道在运行时的纵向、横向位移及角度变化。
一般而言,管道补偿器的设计应考虑管道系统的长期运行。
在设计时,应根据管道系统中的应力情况、变形情况、材料力学性能及运行条件等因素,选择适宜的管道补偿器类型及合适的材料,保证管道系统的运行安全。
2. 管道补偿器材料管道补偿器的设计材料在很大程度上决定了管道补偿器在管道系统中的可靠性、使用寿命、耐腐蚀性、耐高温性能及其它方面的特点。
一般而言,压力管道的管道补偿器应选用与管道系统材料相同的材料。
目前常用的材料包括金属、橡胶、塑料等。
金属管道补偿器应能够耐高温、耐腐蚀及强度高等特点。
而橡胶、塑料等弹性材料则可以具有较好的耐腐蚀性、耐化学腐蚀性及耐化学介质耐磨性。
在选择管道补偿器材料时,还应同时考虑到管道介质及运行环境等因素,保证管道补偿器在运行时能够具有较好的机械功能和耐久性。
3. 运行环境管道补偿器在管道系统中的运行环境十分复杂,与介质温度、压力、流速以及系统振动等因素均密切相关。
在实际设计中,应以管道系统的运行安全性为首要考虑因素,以保证管道补偿器在各种复杂环境中能够达到其预期的设计目标,并且提供可靠、稳定的运行环境。
4. 相关要求根据现有安全法规要求,管道补偿器应符合安全技术标准及国家相关法规。
在设计过程中,必须注意管道系统的加工、安装及预应力的设计与施工等关键技术。
在压力管道的运行过程中,还必须开展相关压力管道检测、保养及维护、更换工作,以保证管道系统的长期安全运行。
常温管道补偿器设计规范
常温管道补偿器设计规范如下:
管道的热膨胀补偿,应符合下列要求:
1、管道公称直径小于300mm时,宜利用自然补偿。
当自然补偿不能满足要求时,应采用补偿器补偿;
2、管道公称直径大于等于300mm时,宜采用补偿器补偿。
3、热力管道补偿器在补偿管道轴向热位移时,宜采用约束型补偿器。
但地沟敷设的热力管道,当无足够的横向位移空间时,不宜采用约束型补偿器。
4、管道热伸长量的计算温差,应为热介质的工作温度和管道安装温度之差。
室外管道的安装温度,可按室外采暖计算温度取用。
5、采用弯管补偿器时,应预拉伸管道。
预拉伸量宜取管道热伸长量的50%。
当输送热介质温度大于380℃时,预拉伸量宜取管道热伸长量的70%。
6、套管补偿器应设置在固定支架一侧的平直管段上,并应在其活动侧装设导向支架。
7、当采用波形补偿器时,应计算安装温度下的补偿器安装长度,根据安装温度进行预拉伸。
采用非约束型波形补偿器时,应在补偿器两侧的管道上装设导向支架。
管道补偿器设计标准管道补偿器是一种用于管道系统的装置,可以在管道因温度变化、压力波动等原因引起的热胀冷缩、振动和沉降等问题中起到补偿作用。
管道补偿器的设计标准对于确保其性能和安全使用非常重要。
以下是关于管道补偿器设计标准的详细说明。
一、管道补偿器的基本要求管道补偿器设计的基本要求是满足管道系统的工作条件和使用需求,保证管道的正常运行和安全性。
具体要求如下:1. 根据管道系统的性质、工作温度和压力,选择合适的管件材料和结构类型。
2. 确保补偿器能够在设计寿命内承受系统的最大工作温度和压力。
3. 确保补偿器具有足够的刚度和强度,能够承受外部力的作用,包括重力和风压等。
4. 提供合适的支承和固定装置,确保补偿器的安装可靠且不易损坏。
5. 考虑到补偿器的调整和维护,提供适当的检修孔和操作手柄等。
二、管道补偿器的设计参数管道补偿器的设计参数是确定补偿器尺寸和结构的重要依据。
其中包括以下几个方面:1. 管道补偿器的工作温度和压力范围。
2. 管道补偿器的轴向和横向位移能力需求。
3. 管道补偿器的振动和噪声阻尼要求。
4. 管道补偿器的承受力和耐磨性要求。
5. 管道补偿器的外部负荷和试验压力要求。
三、管道补偿器的设计标准管道补偿器的设计标准是衡量其设计质量和性能的重要指标。
以下是几个常用的管道补偿器设计标准:1. 国家标准:根据中国的国家标准GB/T29917-2013《钢制管道补偿器》进行设计和制造。
2. 行业标准:根据行业协会或者行业组织发布的相关标准,例如ASME标准、ISO标准等。
3. 客户要求:根据用户的特殊需求进行设计和制造,满足用户的特殊工况需求。
4. 专业技术要求:根据相关领域的专业技术要求进行设计和制造,例如石油化工、核工业等。
四、管道补偿器的制造和检验要求管道补偿器的制造和检验要求是确保补偿器质量和性能的重要环节。
具体要求如下:1. 管道补偿器的制造应符合相关标准和规范的要求,包括材料的选择、加工工艺和焊接工艺等。
补偿器解释:补偿管线因温度变化而伸长或缩短的配件,热力管线上所利用的主要有波形补偿器和波纹管两种。
一. 补偿器简介:补偿器习惯上也叫膨胀节,或伸缩节。
由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。
属于一种补偿元件。
利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形,以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化,或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。
也可用于降噪减振。
在现代工业中用途广泛。
二.补偿器作用:补偿器也称伸缩器、膨胀节、波纹补偿器。
补偿器分为:波纹补偿器、套筒补偿器、旋转补偿器、方形自然补偿器等几大类型,其中以波纹补偿器较为常用,主要为保障管道安全运行,具有以下作用:1.补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形。
2. 波纹补偿器伸缩量,方便阀门管道的安装与拆卸。
3.吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响。
4.吸收地震、地陷对管道的变形量。
三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求(一)轴向型补偿器1、安装轴向型补偿器的管段,在管道的盲端、弯头、变截面处,装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处,都要设置主固定管架。
主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。
推力计算公式如下:Fp=100*P*AFp-补偿器轴向压力推(N),A-对应于波纹平均直径的有效面积(cm2),P-此管段管道最高压力(MPa)。
轴向弹性力的计算公式如下:Fx=f*Kx*XFX-补偿器轴向弹性力(N),KX-补偿器轴向刚度(N/mm);f-系数,当“预变形”(包括预变形量△X=0)时,f=1/2,否则f=1。
管道除上述部位外,可设置中间固定管架。
中间固定管架可不考虑压力推力的作用。
2、在管段的两个固定管架之间,仅能设置一个轴向型补偿器。
3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。
补偿器一端应靠近固定管架,若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架,其它导向架的最大间距可按下计算:LGmax-最大导向间距(m);E-管道材料弹性模量(N/cm2);i-tp 管道断面惯性矩(cm4);KX-补偿器轴向刚度(N/mm),X0-补偿额定位移量(mm)。
补偿器的结构类型及选型U形波纹管补偿器的结构类型较多,不同类型的补偿器,适用的场合也各不相同。
主要的类型有单式轴向型、单式和复式铰链型、复式自由型、复式拉杆型、直管和弯管压力平衡型等。
各种类型的结构示意图见图l~图10。
为提高补偿器的承载能力,可设计带加强环或稳定环的补偿器,其纳构示意如图11所示。
4.1补偿器的结构类型4.1.1单式轴向型补偿器由一个波纹管及结构件组成、主要用于吸收轴向位移而不能承受波纹管压力推力的补偿器(见图1)。
4.1.2单式铰链型补偿器由一个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成、受波纹管压力推力的补偿器(见图2)。
4.1.3单式万向铰链型补偿器由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构组成、能在任一平而内角位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图3)。
4.1.4复式自由型补偿器由中间管所连接的两个波纹管(及控制杆或四连杆)等结构件组成、主要用于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推力的补偿器(见图4)。
4.1.5复式技杆型补偿器由中间管所连接的两个波纹管及拉杆和端板等结构件组成、能吸收任一方向横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器,(见图5)。
4.1.6复式铰链型补偿器由中间管所连接的两个波纹管及销轴、铰链板和立板等结构件组成、只能吸收单方向横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图6)。
4.1.7复式万向铰链型补偿器由中间管所连接的两个波纹管及十字销轴、铰链板和立板等结构件组成、能吸收一方向横向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图7)。
4.1.8弯管压力平衡型补偿器由一个或中间管所连接的两个工作波纹管和一个平衡波纹管及弯头或三通、封头、拉杆和端板等结构件组成、主要用于吸收轴向与横向组合位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图8)。
4.1.9直管压力平衡型补偿器由位于两端的两个工作波纹管和位于中间的一个平衡波纹管及拉杆和端板等结构件组成、主要用于吸收轴向位移并能承受波纹管压力推力的补偿器(见图9)。
一、调速器功用及分类调速器是一种自动调节装置,它根据柴油机负荷的变化,自动增减喷油泵的供油量,使柴油机能够以稳定的转速运行。
在柴油机上装设调速器是由柴油机的工作特性决定的。
汽车柴油机的负荷经常变化,当负荷突然减小时,若不及时减少喷油泵的供油量,则柴油机的转速将迅速增高,甚至超出柴油机设计所允许的最高转速,这种现象称“超速”或“飞车”。
相反,当负荷骤然增大时,若不及时增加喷油泵的供油量,则柴油机的转速将急速下降直至熄火。
柴油机超速或怠速不稳,往往出自于偶然的原因,汽车驾驶员难于作出响应。
这时,惟有借助调速器,及时调节喷油泵的供油量,才能汽车柴油机调速器按其工作原理的不同,可分为机械式、气动式、液压式、机械气动复合式、机械液压复合式和电子式等多种形式。
但目前应用最广的当属机械式调速器,其结构简单,工作可靠,性能良好。
按调速器起作用的转速范围不同,又可分为两极式调速器和全程式调速器。
中、小型汽车柴油机多数采用两极式调速器,以起到防止超速和稳定怠速的作用。
在重型汽车上则多采用全程式调速器,这种调速器除具有两极式调速器的功能外,还能对柴油机工作转速范围内的任何转速起二、两极式调速器两极式调速器只在柴油机的最高转速和怠速起自动调节作用,而在最高转速和怠速之间的其他任何转速,调速器不起调节作用。
(一)RQ通常调速器由感应元件、传动元件和附加装置三部分构成。
感应元件用来感知柴油机转速的变化,并发出相应的信号。
传动元件则根据此信号进行供油量的调节。
(二)RQ型调速器基本工作原理1)起动将调速手柄从停车挡块移至最高速挡块上。
在此过程中,调速手柄带动摇杆,摇杆带动滑块,使调速杠杆以其下端的铰接点为支点向右摆动,并推动喷油泵供油量调节齿杆克服供油量限制弹性挡块的阻力,向右移到起动油量的位置。
起动油量多于全负荷油量,旨在加浓混合气,以利柴油机低温起动。
2)怠速柴油机起动之后,将调速手柄置于怠速位置。
这时调速手柄通过摇杆、滑块使调速杠杆仍以其下端的铰接点支点向左摆动,并拉动供油量调节齿杆7左移至怠速油量的位置。
补偿器设计实例分析报告一、背景介绍补偿器是一种常见的机械装置,广泛应用于工业生产过程中的能量补偿和精确控制中。
补偿器能够通过调节其内部的弹簧和阻尼装置,来实现对机械系统运动过程中的能量损耗进行补偿的功能。
本文将通过一个实例分析,介绍补偿器的设计原理和应用效果。
二、实例描述在某电梯系统中,为了提高电梯的运行效率和乘坐舒适度,需要设计一种补偿器来补偿电梯运动过程中产生的能量损耗。
该补偿器需要满足以下要求:1. 能够根据电梯的负载情况和运动速度自动调节补偿力大小;2. 能够平稳地吸收和释放能量,避免能量波动对电梯的运动造成影响;3. 结构简单,制造成本低,易于维护和更换。
三、分析过程为了满足上述要求,我们设计了一种基于液压系统的补偿器。
1. 补偿力调节原理在电梯运动过程中,补偿器需要根据负载情况和运动速度来调节补偿力的大小。
为实现这一功能,我们在补偿器内部设计了一个液压系统。
通过调节液压系统中的液压油的流量和压力,可以调节补偿器内的活塞上下运动的速度和力度。
这样,就可以实现根据驱动电梯的负载情况和运动速度,自动调节补偿力的功能。
2. 能量平稳吸收和释放原理为了实现能量平稳吸收和释放的功能,我们在补偿器的液压系统内添加了一个阻尼装置。
当电梯运动过程中产生的能量超过补偿器补偿能力时,阻尼装置会自动调节液压油的压力和流量,使能量平稳地吸收并释放。
这样,就能够避免能量波动对电梯运动的影响。
3. 结构设计和制造成本为了满足结构简单和制造成本低的要求,我们设计了一个简洁的液压系统结构。
该结构由液压缸、液压阀、液压油箱和阻尼装置组成,且各部件之间的连接采用简单可靠的方式。
这样,就能够降低制造成本,同时也方便了维护和更换。
四、应用效果我们将设计好的补偿器应用于电梯系统中,并进行了测试。
实验结果表明,该补偿器能够根据电梯负载和运动速度自动调节补偿力的大小,能量吸收和释放较为平稳,不会对电梯运动造成影响。
同时,由于结构简单,制造成本低,易于维护和更换,大大提高了电梯系统的运行效率和乘坐舒适度。
超长管系的温度补偿设计原则
一、热补偿产生原因:
热胀冷缩,产生应力,形成推力,导致管道变形,影响管道系统在工作状态的稳定和安全,为缓解和消除这种影响而采用的措施。
二、热补偿方式:
1、自然补偿(利用管道自身弯曲):
分为:L型,Z型,空间自然补偿。
2、补偿器补偿:
分为:方形补偿器,套管式、波纹、球形补偿器、旋转式补偿器。
三、热补偿设计原则:
1、首先应从管道布置上考虑自然补偿;
2、应考虑管道的冷紧;
3、在上述两条件未能满足管道热伸长补偿要求时,必须采用补偿器;
4、在选择补偿器时,应因地制宜选择合适的补偿器;
5、补偿器的位置应使管道布置美观、协调。
增压补偿器的结构如图 1 所示。
其上腔和进气管连通,与增压气体保持等压,下腔和当地大气相通,作为参考压力。
图2表明了增压压力通过一套杠杆系统影响油量控制套行程的过程。
当增压压力上升超过基准压力弹簧预紧力时,膜片在增压压力的作用下克服弹簧力推动膜片轴向下移动,通过这套杠杆系统将运动传递到调速板件上,使油量控制套右移,增大循环供油量。
反之,当发动机转速降低时,进气管内的增压压力降低,达到一定限度后膜片在弹簧作用下向上凸起,带动膜片轴向上移动,通过杠杆系推动控制套左移,减少循环供油量。
三、增压压力对供油特性的影响过程分析
从增压压力到供油量的整个运动传递过程如图3。
将各种环节线性化后可写成传递函数的形式,如图3。
· { 慢墙避 L —— _ J L 一.— J L — = J L 2 一L —— J 一
图3 增压补偿器的运动传递过程
3.1 增压压力与膜片轴位移的关系
由补偿器的结构可知,增压压力是由膜片来测定的,作用在膜片上的增压压力的变化就是用来调整供油量的偏差信号,膜片的位置决定油量调整量的大小。
由于膜片的实际工作行程很小,传动杠杆 (过渡杆和调速板件 )的转动角度不大,可以近似地认为杠杆经过微小转动后,杠杆作用点的变化可以忽略:寸。
同时,由于这些变量的变化很小。
可以将补偿器近似地线性化。
设膜片的有效承压面积为 A,增压睚力和膜片轴位移的微小变化分别为P
和 X,由
b
于施加在膜片上增压压力的微小变化将改变由弹簧、摩擦力和质量所组成的负载的状态,可写出力平衡方程:
: m 器 +t + 虹
式中m:膜片轴及与其联动部件的当量质量,
f:综合摩擦系数;
k:弹簧系数。
若由于质量和摩擦力引起的力很小 (在实际系统中可采取多种措施将该力减小),可忽略不计时,则上式可以简化为:
=kx
Ap
b
这是一个比例环节,用传递函数表示,则:
X(s)/P(s) =K
b
式中,x (s)=L[x],P b(s)=L[P b],分别为X、Pb的拉普拉斯变换式.Kb=A/ k
为比例系数。
3.2 中间杠杆对运动的传递
推杆在偏心锥体的作用下,按照锥体的一条母线在水平方向投影的位移大小进行运动。
其运动规律可表示为:
B(s)/X (s)=Kx
式中B(s)为推杆位移的拉普拉斯变换式;
Kx=tg(α/2),α为锥体锥角。
过渡杆和调速板件均为旋转运动,根据杠杆原理可分别导出下列两式:
D(s)/B(s)=K d Y(s)/D(s)=Kγ
式中,D(s)和Y(s)分别为过渡杆下端点及控制套位移的拉普拉斯变换,
K d=I2/I1,Kγ=I4/I d。
I1~I4分别为过渡杆及调速板件的杠杆臂长。
3.3循环供油量与控制套位移的关系
喷油泵每循环的理论几何油量与柱塞在有效行程内扫过容积相等。
控制套位置的变化影响着柱塞有效行程的大小,即控制套位置决定着柱塞供油的终点。
当控制套位置有变化y时,供油量增量b为:
b={d y 式中 d:柱塞直径 4
但在实际供油系统中供油量要小于这个计算值,主要有3个原因:a.燃科具有可压缩性,b.在高压作用下油管变形,容积增大,c.柱塞偶件和针阀偶件及其它部分的漏油。
因此应对上式修正才能得到实际供油量。
一般用供油系数Lυ,试验证明,Lυ=0.75~ 0.85。
因此
有: q。
=÷d yL
或写为:Q a(s)/Y(s)=Kq式中,Q a(s)为循环供油量的拉普拉斯变换式,
K = d L口 4
综合上述析,可得供油量与增压压力的关系:
Q.(s)/eb(s) =K
其中,K =K b K K K,K 为一常数.因此这是一个比例环节,即循环供油量是随增压压力呈比例变化的。
四、增压补偿器的工作范围及影响因素
4.1补偿器的工作范围
喷油泵供油量随增压压力的增加而增加,但也是有一定限制的,这主要是考虑到柴油机高速时缸内爆发压力不能过高。
此时的增压压力就是增压补偿器的
工作上限。
超过这个上限喷油量就不再随增压压力的升高而增大,而是保持在一个恒定值。
补偿器的工作上限是由补偿器中的行程限制器决定的,当增压压力增大一定值时将膜片夹板压档行程限制器,弹簧无法继续压缩,膜片轴不再移动,供油量也就不再增大。
很明显,改变行程限制器的高度就可以调整补偿器工作上限,可以根据柴油机的匹配要求在调整油泵时确定。
此外,工作上限时的压力一般要低于压气机限压阀控制的压力,这样可保证在柴油机中高速工况时补偿器工作稳定而不会产生抖动。
补偿器工作的下限是由补偿器弹簧预紧力确定的。
增压压力低于弹簧预紧力时无法推动膜片部件,补偿器不起作用,因此增压压力和弹簧预紧力达到平衡的点才是补偿器工作的始点。
它是根据发动机怠速时加速始点选定的。
4.2补偿器弹簧对工作特性的影响
补偿器工作特性线的形状和工作区大小与弹簧的工作性能密切相关(如图4)。
弹簧刚度影响着特性线的斜率。
在油量调节范围不变的情况下,弹簧刚度的变化也能影响补偿器的工作压力范围。
弹簧预紧力不同可将工作特性线平移,改变补偿器的工作区。
4.3偏心锥体对供油特性的影响
膜片轴下端偏心锥体部分的轴线与导向部分的轴线是不重合的,因此可以通过改变轴的周向位置来获得不同的初始位置,从而改变初始供油量。
如图5a 所示,设导向轴截面圆周为推杆的零点位置,可导出推秆位移的表达式为:
式中 R。
:导向轴截面半径 e:偏心距 r。
:与推杆接触处锥体截面圆半径根据推杆位移与供油量的关系可得偏心锥体周向位置与油量增量的关系:
式中 K :K dK,K ,b为推杆初始位置
五、增压补偿器实际工作特性分析
供油量增量正比于增压压力增量,这种关系是在忽略了系统的摩擦力和运动质量所引起的阻力这一条件下得出的,此外,由于空气的可压缩性及效果传递是非刚性的,因此在位移上会产生一定的误差。
故而在实际工作过程中,存在着一定的滞环,这就导致实际工作特性是非线性的。
由图6可以看出该补偿器
的工作范围大致在0.045~0.085 MPa之间,超出这个范围,供油量是恒定的。
在工作区的两端非线性度较大,而中间部分线性较好。
由图7可知,一个恒定的增压压力差在不同的转速下产生的供油量增量变化不大。
图 8给出了在发动机台架上进行外特性试验时测得的实际增压压力及烟度随发动机转速变化的情况供油量曲线是根据发动机增压压力的实际变化情况在油泵试验台上测出的,为了便于分析列在一起。
发动机在中高速运转时,要求获得最大循环供油量以满足功率要求,此时补偿器是处在最大供油位置。
柴油机逐渐降低转速,从2400r/min开始排气烟度值迅速升高,这是由于增压器效率降低造成缸内新鲜空气不足,而此时的循环供油量降低不大,即随着转速的降低,供油量和进气量降低的速率不等,导致空燃比减小,排气碳烟急剧增多。
转速下降到2000r/min左右时增压补偿器开始起作用,随着转速的继续下降,供油量大幅度减小,使供油量接近充气量的匹配要求,排气烟度的升高开始变缓,最终不超出法规要求。
这样就达到了控制低速烟度的目的。