RU2674817C1 - Revolution marker of crankshaft of internal combustion engine of ships - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: revolution marker relates to the field of diesel engineering, in particular, to devices for monitoring the rotation of the crankshaft of a main marine diesel engine with an air launch system and can be used in mechanical engineering to increase the reliability of diesel start. In the method, the control of crankshaft rotation by installing a speed meter, equipped with a proximity switch over the crankshaft ring gear eliminates the loss of a signal when the crankshaft rotates.

EFFECT: fictitious failures of the diesel engine are eliminated, and the high quality of the implementation of the pre-launch and start-up algorithm of the diesel engine is ensured by the automated control system.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области техники дизелестроения, а именно к устройствам контроля проворота коленчатого вала главного судового дизельного двигателя с воздушной системой пуска.The invention relates to the field of diesel engineering, and in particular to devices for controlling crankshaft rotation of the main marine diesel engine with an air starting system.

Известны отметчики оборотов коленчатого вала главных судовых дизелей с воздушной системой пуска, установленные на лотке распределительного вала двигателя и содержащие микровыключатель, механически замыкающий контакты электрической цепи системы управления двигателем.Known revolutions of the crankshaft of the main marine diesel engines with an air starting system installed on the engine camshaft tray and containing a microswitch that mechanically closes the contacts of the electrical circuit of the engine control system.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является отметчик оборотов в соответствии с Техническим описанием на дизель 16Д49 производства ОАО «Коломенский завод» (16Д49-06.115 ТО), конструкция которого представлена на фиг. 1.The closest analogue of the proposed technical solution is the speed indicator in accordance with the Technical Description for diesel 16D49 manufactured by Kolomensky Zavod OJSC (16D49-06.115 TO), the design of which is shown in FIG. one.

Отметчик оборотов в соответствии с прототипом содержит микровыключатель (8) и корпус (1), в который вмонтирован привод микровыключателя, состоящий из плунжера (2) с клапаном (3), пружин (4,7) и втулки (5) с упором (6).The revolution indicator in accordance with the prototype contains a microswitch (8) and a housing (1), in which a microswitch drive is mounted, consisting of a plunger (2) with a valve (3), springs (4.7) and a sleeve (5) with a stop (6) )

После подачи воздуха низкого давления в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы начинают проворачиваться коленчатый вал и распределительный вал, на котором расположен эксцентрик (В). При вращении эксцентрик поднимает клапан привода отметчика, тем самым нажимает на управляющий упор (9) микровыключателя, который при этом замыкает контакты электрической цепи системы управления двигателем. По количеству замыканий контролируется процесс проворота коленчатого вала двигателя.After low pressure air is supplied to the engine cylinders in accordance with the order of their operation, the crankshaft and camshaft, on which the cam (B) is located, begin to turn. During rotation, the eccentric raises the valve actuator valve, thereby pressing the control stop (9) of the microswitch, which closes the contacts of the electric circuit of the engine control system. By the number of short circuits, the process of cranking the engine crankshaft is controlled.

Недостаток известных отметчиков оборотов коленчатого вала дизельного двигателя заключается в сложности конструкции и, следовательно, в невысокой надежности срабатывания из-за наличия подвижных частей микровыключателя, трудоемкости регулирования зазора между клапаном и управляющим упором микровыключателя, а также из-за нарушения соосности частей привода с управляющим упором микровыключателя. В начальный период эксплуатации двигателя отметчик оборотов работает с установленным по чертежу зазором срабатывания, но со временем под воздействием вибрации или при проведении ремонтных и других работ зазор срабатывания и соосность могут нарушиться. Увеличение зазора и нарушение соосности приводит к тому, что во время проворота распределительного вала клапан привода отметчика не поднимается под воздействием эксцентрика и не нажимает на управляющий упор микровыключателя, вследствие чего система управления не получает сигналы о провороте вала двигателя, не выполняет алгоритм подготовки к пуску и блокирует пуск двигателя. Неисправность диагностируется как отказ двигателя и влечет за собой трудоемкий ремонт узла в связи с труднодоступностью его расположения.A disadvantage of the known diesel engine crankshaft speed indicators lies in the complexity of the design and, consequently, in the low reliability of operation due to the presence of moving parts of the microswitch, the complexity of regulating the gap between the valve and the control stop of the microswitch, and also because of the misalignment of the parts of the drive with the control stop microswitches. In the initial period of operation of the engine, the rev counter operates with the operation clearance set according to the drawing, but with time, under the influence of vibration or during repair and other works, the operation gap and alignment may be violated. An increase in the gap and misalignment leads to the fact that during the camshaft rotation the valve of the marker drive does not rise under the influence of an eccentric and does not press the control stop of the microswitch, as a result of which the control system does not receive signals about the rotation of the engine shaft, does not execute the preparation for starting and blocks engine starting. The malfunction is diagnosed as engine failure and entails laborious repair of the unit due to the inaccessibility of its location.

Целью изобретения является повышение надежности контроля проворота коленчатого вала двигателя, безотказности запуска двигателя, а также снижение трудоемкости его изготовления и обслуживания.The aim of the invention is to increase the reliability of control of crankshaft rotation of the engine, the reliability of starting the engine, as well as reducing the complexity of its manufacture and maintenance.

Поставленная задача решена за счет установки непосредственно над зубчатым венцом коленчатого вала отметчика оборотов с бесконтактным индуктивным выключателем, который преобразует бесконтактное воздействие зубьев зубчатого венца во время поворота коленчатого вала в импульсный электрический сигнал. Сигнал о вращении коленчатого вала поступает в систему управления дизелем. Система управления дизелем контролирует количество замыканий бесконтактного индуктивного выключателя и при количестве импульсов, соответствующем двум оборотам зубчатого венца коленчатого вала, диагностирует завершение проворота коленчатого вала и предпусковых операций, а также готовность двигателя к пуску.The problem is solved by installing immediately above the crankshaft of the crankshaft speed indicator with a proximity inductive switch, which converts the contactless effect of the teeth of the ring gear during rotation of the crankshaft into a pulsed electrical signal. The signal about the rotation of the crankshaft enters the diesel control system. The diesel control system monitors the number of closures of the proximity inductive switch and, when the number of pulses corresponds to two revolutions of the gear ring of the crankshaft, it diagnoses the completion of crankshaft cranking and prestarting operations, as well as the engine's readiness for starting.

Устройство предлагаемого отметчика оборотов коленчатого вала дизеля представлено на фиг. 2.The device of the proposed diesel engine crankshaft speed indicator is shown in FIG. 2.

Над зубчатым венцом коленчатого вала (10) установлен отметчик оборотов с бесконтактным индуктивным выключателем (11). Отметчик оборотов смонтирован на кронштейне (12). Для исключения нарушения установленного зазора бесконтактный выключатель контрится гайкой (13).Above the gear rim of the crankshaft (10), a speed indicator with a proximity inductive switch (11) is installed. The speed indicator is mounted on the bracket (12). To avoid violation of the set gap, the proximity switch is locked with a nut (13).

Предлагаемый отметчик оборотов коленчатого вала дизеля отличается тем, что конструктивно он выполнен в виде устройства с использованием бесконтактного индуктивного датчика, которое установлено непосредственно над зубчатым венцом коленчатого вала, поэтому проворот дизеля контролируется не по повороту распределительного вала, а непосредственно по повороту коленчатого вала. Отметчик оборотов работает по принципу преобразования в импульсный электрический сигнал напряжения бесконтактного воздействия металла зубчатого венца во время поворота коленчатого вала.The proposed diesel engine crankshaft speed indicator differs in that it is structurally made in the form of a device using a non-contact inductive sensor, which is mounted directly above the gear ring of the crankshaft, therefore, the diesel rotation is controlled not by turning the camshaft, but directly by turning the crankshaft. The rev counter works on the principle of converting the voltage of the contactless action of the metal of the ring gear into a pulsed electrical signal during the rotation of the crankshaft.

Использование эффекта бесконтактного воздействия поворачивающегося зубчатого венца вала двигателя на бесконтактный индуктивный выключатель позволило исключить воздействие вибрации на отметчик оборотов, отменить промежуточные детали, тем самым обеспечить высокую надежность. Легкодоступное место расположения кронштейна с бесконтактным выключателем и простота конструкции позволили повысить качество настройки зазора срабатывания и снизить трудоемкость, как при производстве, так и при обслуживании дизеля в эксплуатации.The use of the effect of the non-contact effect of the rotating gear ring of the motor shaft on the non-contact inductive switch made it possible to exclude the effect of vibration on the rev indicator, to cancel the intermediate parts, thereby ensuring high reliability. The easily accessible location of the bracket with a proximity switch and the simplicity of design made it possible to improve the quality of the setting of the response gap and reduce the complexity, both during production and during maintenance of the diesel engine in operation.

Заявленный отметчик оборотов реализован в конструкции судовых дизелей 16ЧН26, 5/31, 22Д49 и проверен в конструкции дизель-генератора 2-28ДГ, изготовленного в 2016 году на ОАО «Коломенский завод».The claimed speed indicator is implemented in the design of marine diesel engines 16CHN26, 5/31, 22D49 and tested in the design of a 2-28DG diesel generator manufactured in 2016 at Kolomensky Zavod OJSC.

Claims (1)

Отметчик оборотов коленчатого вала главного судового двигателя внутреннего сгорания для формирования и передачи в систему управления двигателем электрических сигналов о провороте коленчатого вала двигателя при его подготовке к пуску, отличающийся тем, что он установлен над зубчатым венцом коленчатого вала и оборудован бесконтактным индуктивным выключателем, преобразующим бесконтактное воздействие зубьев зубчатого венца коленчатого вала во время поворота коленчатого вала в импульсный электрический сигнал, считываемый системой управления двигателем, контролирующей количество замыканий бесконтактного индуктивного выключателя и диагностирующей при количестве импульсов, соответствующем двум оборотам зубчатого венца коленчатого вала, полный проворот коленчатого вала двигателя, завершение предпусковых операций и готовность двигателя к пуску.The crankshaft speed indicator of the main marine internal combustion engine for generating and transmitting electrical signals to the engine control system about cranking the engine in preparation for start-up, characterized in that it is mounted above the crankshaft ring gear and equipped with a proximity switch that converts contactless action the teeth of the gear of the crankshaft during rotation of the crankshaft into a pulsed electrical signal read by the control system ION engine, controlling the amount of the contactless inductive fault diagnosing circuit breaker and when the number of pulses corresponding to two revolutions of the crankshaft toothing full cranking the engine crankshaft, the completion of the countdown and the engine ready for start.

Images