Парораспределительный клапанный механизм Советский патент 1931 года по МПК F01L31/08 

В предлагаемом клапанном парораспределительном механизме с перестанавливаемыми паром клапанами и бескулисным устройством ДЛЯ изменения нааравления движения машины применен двойной паровой цилиндр, снабженный двумя поршнями и соединенный с одной стороны с коробкой впускного клапана, а с другой-с краном паровпускной трубы, при надлежащем перемещении поршней какового цилиндра соответственно закрываются и открываются паровпускные клапаны.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез механизма; фиг. 2-вид сверху клапанов и труб для впуска и выпуска пара; фиг. 3-схему рычажного механизма, соединяющего двойной цилиндр с впускными клапанами и валиком, приводимым в движение от главного вала; фиг. 4- схему приспособления для контрпара; фиг. 5-деталь соединения кулака с роликом паровыпускного клапана; фиг. 6 и 7-разрезы устройства для перемены направления движения машины; фиг. 8- продольный разрез паровпускного клапана.

В предлагаемом парораспределительном механизме каждый цилиндр 1 паровой машины имеет четыре клапана: два впускных 7 и I и два выпускных 11 и 1Г, при чем клапаны располагаются рядом, попарно на передней и задней частях цилиндра (фиг. 1 и 2). Механизм для открытия впускного к.апана состоит в следующем. От рабочего вала с помощью цепной передачи ю (фиг. 1), снабженной натяжным приспособлением и, подучает движение вал d. От вала d получают движение валики f и г, из которых валик f принадлежит к одной машине, валик же Г-к другой, при чем валик г связан с устройством л, служащим для перемены направления -вращения машины. Валик г приводит в движение при помощи шестерен t, t и t валик 16 механизма ДЛЯ впуска пара и валик 40 механизма ДЛЯ выпуска. Валик 16 расположен одним концом над передним впускным клапаном 1 а. другим над задн-им 1 и снабжен на каждом конце насаженными на него кулачными шайбами 14, имеющими, каждая,, кулаки с, е (фиг. 3). Кулаки на шайбах расположены таким образом, что, когда поршень машины приходит в крайнее положение, например, в переднее по чертежу, то кулак е нажимает на ролик 22, при чем поворачивается кривошип 13 и шатун 12, который при этом перемещает шпиндель 24 клапана 2 и последний приподнимается. Шайба 14 служит только для открытия впускного клапана на величину предварения впуска, независимо от направления вращения, при чем она вращается синхронно с кривошипом и имеет одно и то же число оборотов. Одновременно с поднятием клапана 2 поднимается рычаг 10, качающийся на оси о и сочлененный со штоком 9 двойного парового цилиндра ц, на каковом штоке 9 насажены два поршня одинакового диаметра. Цилиндр ц имеет, две камеры- верхнюю и нижнюю, которые, в свою очередь, делятся поршнями на две части. Пространство С1 над поршнем верхней части соединено с одной стороны каналом 8 с отверстием 7 в седле клапана 2, закрываемым перекрышей последнего и с другой стороны-каналом г с пространством Ь под поршнем той же верхней части цилиндра 1(. Пространство b соединено каналом i с пространством Ь под поршнем нижней части цилиндра г(, которое, в свою очередь, соединено каналом с центральным каналом крана I паровпускной трубы 20. Кран I снабжен одним радиальным каналом и поворачивается при помощи валика 51 и шестерни 21 (фиг. 2), с целью изменения наполнения, во втулке, снабженной отверстиями, соединенными каналами с соответствующими отверстиями 19 в стенке рабочего цилиндра 1 машины, расположенными по длине указанной стенки. Когда клапан 2 приподнят на предварение впуска, отверстие 7 открыто и верхний поршенек, опускаясь, перекрывает канал г при чем пар, заполняя пространство а, передвигает поршни книзу, а клапан 2 поднимается вверх на расстояние, соответствующее верхней мертвой точке кривошипа 13, .открывая полностью паро-, впускное окно. Пространства Ь я I) соединяются далее через соответствующее отверстие 19 с той полостью рабочего цилиндра машины, где происходит выпуск и пар, заполняя камеры Ь-и Ь давит на поршни снизу. При этом спиральная пружина д, насаженная на оси кривошипа 13 выведет последний из верхнего мертвого положения и клапан 2 начнет опускаться под действием давления пара и пружины, служащей для ускорения падения клапана. Когда клапан 2 перекроет своими перекрышами отверстие впуска, но еще не сядет, поршень 5 перекроет отверстия 17 (фиг. 1 и 8) и начнется сжатие оставшегося пара, замедляя движение клапана перед посадкой и устраняя удар. Когда клапан сядет, сжатый пар выйдет через отверстие, имеющееся в поршне 5; сконденсировавшаяся вода будет автоматически выпущена через клапан 6. Выпуск пара осуще.ствляется механизмом, приводимым в действие от валика 40, соединенного, как было указано выше, с валиком г. На валике 40 насажен кулак 47, снабженный выступом (фиг. 1 и 5), оказывающим воздействие на ролик 46, насаженный на стержне клапана 41 и отжимающий при этом клапан 41 вниз, открывая паровыпускные окна, отводящие отработавший пар в тру0у 50. На стержне клапана 41 имеется поршень 45, помещенный в цилиндре 44, нижняя часть которого сообщается каналом 48 с паровпускной трубой 20; при открытом регуляторе пар давит на поршень 45 снизу и прижимает клапан кверху. Кулак 47 имеет выступы, соответствующие переднему и заднему ходу, и при переводе рукоятки перемены хода, устройство механизма для каковой будет описано ниже, кулак 47 сдвигается вдоль вала рукояткою 67 и устройством 36-33-34-35-39 (фиг. 4), при чем над роликом 46 устанавливается соответствующий для данного хода выступ кулака. Для того, чтобы при езде без пара (при закрытом регуляторе) паровпускные клапаны были открыты, с регулятором соединен кран Д (фиг. 1), который при закрытом регуляторе устанавливается таким образом, что камера Е прибора перемены хода, устройство которого- будет описано ниже, сообщается с трубкой 54, а та, в свою очередь, через кран Б сообщена или с котлом трубкой 52, или с резервуаром со сжатым воздухом трубкой 53 (краном Б можно также совсем разобщить кран Д от воздуха или от пара). I lap или воздух при этом пойдет по трубкам р в цилиндр г{ и, надавливая сверху на нижний поршень, опустит его и шток 9 вниз, вследствие чего рычаг 10 поднимет впускной клапан и будет держать его открытым до прекращения давления пара или воздуха по трубке J. Выпускные клапаны при закрытом регуляторе также будут открыты вследствие того, что, в виду

-отсутствия пара во впускной трубе 20 на поршень 45 не будет давления пара.

Устройство А для перемены направления вращения машины (фиг. 1, 6 и 7) имеет камеру , .в которой помещены клапаны 60, могущие закрывать отверстия трубок р, идущих от камеры Е к пространству над поршнем нижней части цилиндра ц. Стержни 61 клапанов 60 идут в коробку, где расположены кулачки х, х, J/5 Уг, , , W, «1, закрепленные на валике 62 , таким образом, что в зависимости от положения кривошипа машины, они дают возможность держать открытыми нужные для переднего или заднего хода паровпускные и выпускные клапаны. Валик 62 вращается при помощи зубчатой передачи 63, 64 от валика 65, который, в свою очередь, приводится во вращение от валика г, СВЯЗАННОГО, как было указано выше, с главным валЬм машины. Валики 65 и 62 вращаются с одинаковым числом оборотов синхронно с кривошипом, но, валик 62 кроме того расположен в рамке 66, поворачиваемой вокруг валика 65 при помощи рукоятки 67, снабженной направляющим криволинейным прорезом 72 и плечом 73, связанным тярою 36 и рычагом 35 с приспособлением для перестановки кулаков 47 переднего и заднего хода выпускного клапана. Нажимая рукоятку 67 к себе или от себя, ось валика 62 перемещается то в одну, то в другую сторону, при чем клапаны 60 устанавливаются на передний или на задний ход при помощи рычагов 68, 69, 70, из которых рычаги 69 и 70 служат для установки на передний ход, а рычаги 68 и 70-на задний. Лри положении рукоятки 67 в среднем положении, кулачки валика 62 не касаются рычагов 68-70 и клапаны 60 не закрывают трубок р, находясь под действием пружин 71 в верхнем положении. При ходе машины кулачки отводятся от рычагов 68-70 и воздух или пар выпускается из камеры. Е через кран Д в атмосферу. Среднее положение рукоятки 67 является нормальным во время движения и остановки машины и рукоятка перемещается лишь в начале движения в соответствии с требуемым его направлением.

При описанном механизме имеется также приспособление для контр-пара, состоящее из кулачной планки 31 (фиг. 1 и 4),

передвигаемой при помощи тяги 32 рукояткой -/1. Планка 31 связана с рычагом 33 перемены движения выпускных клапанов и на нее опирается ролик 30 тяги 28, которая, в свою очередь, связана с рычагом 26. Последний соединен с тягой 15, с помощью которой производится соответствующая перестановка кулаков к, ei впускных клапанов (фиг. 1 и 3).

Предмет патента.

1.Парораспределительный клапанный механизм, с перестанавливаемыми паром клапанами, характеризующийся применением двойного парового цилиндра ц (фиг. 1), пространство над поршнем верхней части коего соединено с одной стороны с коробкой впускного клапана каналом 8, отверстие 7 которого закрывается перекрышей клапана 2, и с другой стороны-каналом г с пространством под поршнем той же части цилиндра ц, соединенным каналом « с пространством под поршнем нижней части цилиндра г, которое, в свою очередь, соединено каналом с центральным каналом крана I, снабженного одним радиальным каналом и поворачиваемого при помощи валика 51, с целью изменения наполнения, во втулке, снабженной отверстиями, соединенными каналами с отверстиями 19 в стенке рабочего цилиндра, расположенными по длине ее, при чем шток 9 поршней цилиндра г, сочленен рычагом 10 (фиг. 1 и 3) со шпинделем 24 впускного клапана, поднимаемого в положение опережения впуска кривошипом 13, поворачиваемым при посредстве рычага кулаком е, насаженым на валик 16, вращаемый при помощи цепной или иной переда,чи ю от рабочего вала.

2.Применение при механизме, охарактеризованном в п. 1, в машинах с переменой хода, например, в паровозах, устройства, предназначенного для изменения аправления вращения машины и состоящего из валика 62 (фиг. 6 и 7) с кулачками ж, Ж1, г/, «/, 0, 1, и, Ui, действующими при посредстве рычагов 68, 69 и 70 на клапаны 60, расположенные в каере Е, соединенной с одной стороны при помощи закрываемых упомянутыми клапанами 60 трубок р (фиг. 1, 6 и 7) с пространством над поршнем нижней

части пмлиндров и, а с Другой стороны при помощи кранов Д и -В с атмосферой, или с паровым котлом, или с резервуаром сжатого воздуха, каковой валик 62 сцеплен зубчатками 63, 64 с приводимым во вращение от вала машины при помощи цепной передачи ю валиком 65 и расположен в рамке 66, поворачиваемой вокруг и передвигаемой вдоль валика 65 рукояткой 67 с направляющим криволинейным прорезом 72, плечо 73 каковой рукоятки связано тягой 36 с рычагом 35, предназначенным для перестановки кулаков 47 (фиг. 1 и 4) переднего и заднего хода выпускного клапана. 3. Применение в механизме, охарактеризованном в п.п. 1 и 2, приспособления для контр-пара, состоящего из кулачной планки 31 (фиг. 1 и 4), передвигаемой при помощи тяги 32 рукоятки .К и связанной с рычагом 33 перемены движения выпускных клапанов, на каковую планку опирается ролик 30 тяги 28, связанной с рычагом 26, предназначенным для перестановки кулаков е, ei, впускных клапанов.

.:f ,уй- ,.2e28 IПГТ-- -.---; ,-:.. , фиг1 Т