Предлагаемое изобрзтзние относится к варовым машинам с золотником без золотниковых тяг, приводимым в движение паром с помощью соединенного с ним дифзренциального поршня. У каждого конца золртника помещен один меньший и один больший поршни, которыз работают в соответствующих парораспределительных помещениях золотниковой коробки. Подвод пара к отдельным паро|)аспределитальным помещениям происходит таким образом, что для удержания золотника в его крайних 1аоложениях каждый раз направляется с одной стороны в меньшзе (Дарораспределительное помещение пар, который воздействует на малый диференциальный поршень, работающий в этом помещении. Для движения золотника вводится тогда с другого конца в большзе парораспргделитздьное помещение пар, который воздействует на находящийся здесь больший дифзренциальный и таким образом заст{авля Т золотник двигаться. Это движение золотника, однако, непродолжительно, потому что золотник,, даже по прохождении небольшого пути, производит отсечку пара, устремляющегося в больше i парорасцределитзльное помещение так, что после
321
расширения этого пара наступает состояНИ5 равновесия между давлением пара в малом помещении у одного конца золотника и давлением в большем помещении у другого конца. Золотник останавливается в том среднем положении, в котором он прекратил впуск пара в рабочий цилиндр. Смотря по тому, раньше или позжз золотник приходит в это положение затвора, и впуск пара в рабочий цилиндр отсекается раньше или позже; отсюда следует, что регулировка этой первой части движения золотника определяет и регулировку наполнения рабочего цилиндра. Для того, чтобы возможно было проведение этой регулировки внутри всего промежутка между О и 100% с возможной верностью, изобретениз предусматривает различные управляемые органы (вентили, золотники и т. д.), которые регулируют и определяют впуск пара в большие парораспрзделитгльные помещения золотника, а также и воздействие пара на вступающий в действие в данный момент больший диференциальный поршень, который приводит золотник в положение отсечки пара.
Для того, чтобы сделать это положение независимым от влияния масс и траиия, (етенйе прздусматриваэт вспомогательног приспособление, назначенное для удержания золотника на требуемое короткое время в этом положении отсечки пара.i
С целью перэвода золотника из этого положения отсечки в его крайнее положение, в котором он перзраспределяет вход пара а- цилиндр и выход из него, пар впускается в меньшее парораспрэдглительноз пространство золотника с той же стороны, Hia которой находится больший дифзрэнциальный поршзнь, уже находящийся под воздействием пара. С этой стороны золотника оба дифэренциальных поршня находятся под давлением, так что они могут двигать зодотник из положения к отсечки дальше, цеза.вяскко от того обстоятельства, что с другой стороны золотника меньший дифзрзнциальный порш нь еще находится под давлением. При этом дзижении этот последний диференциальный поршень можзт быть полностью или частично разгружен, при чем выход отработанного пара цилиндра закрывается, так что со сторонь рабочего поршня, где нет воздействия свзжзго пара, начинается сжатие. Когда БЭТОЙ второй стадии движения золотник приходит в крайнее пог ложение, вход и выход пара в рабоч: й цилиндр перераспрздзлены.
Таким образом, сжатие определяется началом второй стадии движения золотника. Для достижения желаемогф сжатия йзобрзтение предусматривает управляемые вспомогательные органы (вентили, золотники н т. д.), которые своевременно к с любой желаемой точностью определяют требуемый для начала второй стадии движения золотника впуск пара в малое парораспределительное пространство. Эти управляемые вспомогательные органЬ могут служить также для пзремены хода паровой машины.,
Для того, чтобы обеспечить достижение любой степени сжатия независимо от скорости движзния золотника и поршня, одна из форм выполнения изобретения подразделяет стадию движзния золотника, определяющую сжатие, и при том так, что золотник задерживается на момент в том промежуточном положении, в котором он закрывает как вход пара в рабочий цилиндр, так и выход из нзго. С этой целью вспомогатзльное приспособление.
удерживающее золотник щ его noAox g ft отсечки пара, устраивается , чтобы оно задерживало на требуемое короткое золотник в этом промежуточном положении стадии движения, регулирующей сжатие с тем, чтобы затем освободить его, и дать ему возможность ререйти в его крайнее положение.
На Чзртежз фиг, 1 изображает «форму выполнения изобретзния с регулировкой наполнения и с распределением при раздельных каналах впуска и выхода пара, причем золотник находится в своем крайнем положении; фиг. 2 форму выполнения с золотником в i положении отсзчки пара с опущенными отдельными частя1Ли; фиг. 3-форму выполнения изобрете ния для паровых машин с двумя смещенными на 9Q кривошипами; фиг. За.и ЗЬ в попзречном и продольном сечении отличное от фиг. 3 управление распределительными органами; фиг. 4-форму выполнения изобрзтения в паровой машине с двумя смещенными на 90 кривошипами, причем золотники в крайнем положении; фиг. ,5-ту жз форму выполнения с одним золотником в положении отсечки пара; фиг. 6 - схематическую форму выполнения изобретения с регулировкой наполнения и сжатия; фиг. 7.-ту же форму выполнения с левым золотником в положении отсечки пара; фиг. 8-то жз с левым золотником в крайнем положении, следующим за прложениам фиг. 7; фиг. - управление , служащими для регулировки наполнения и сжатия; фиг. 1012--разные положения органов для регулировки наполнения; фиг. 13 и 14 -различные положения органов для регулировки сжатия; фиг. 15 - конструкцию управления органами для регулировки наполнения и сжйтия, позволяющую использовать рзгулировку сжатия дЛя пзрзмены хода машины; фи. 1б 18-форму выполнения изобретения, в которой для болез верного достижения любой степени сжатия предусмотрено вспрмогательное приспособление для регулировки второй части движения золотника.
Согласно фиг. 1 в паровом цилиндре с движется порщень Ь, к которому подводится пар из трубь Я через золотниковую к6роб;ку с по трубам а в d. В золотниковой коробке с находится nopiffизвой золотник без золотниковых :тяг, состоящий из двух соединённа штангой irf част5й н , к который нрисоединены диференциальные поршня е.е, движущиеся в npocTpaHCTBjax/, /.н/ / золотниковой коробки. Пар входит большими диференциальными поршнями е л е и частями золотнйка с н d рабочим каналам а и а в цилиндр а. Отработанный пар уходит по каналу AI лли Л в золотниковую коробку, а зачтем, -черзз патрубок k-в выходную трубу у4. Описанный золотник без золотниковых ТЯ1 известен; точно так жз йзве;«тен прием, с помощью которого удерживают золотник в его крайних положзниях, или заставляют его двигаться уступами, при помощи подводки пара в различные парораспр елительчыз помзщеиия, т.-е. чтобы он сначала приведен был в положение отсечки, когда он прзры;йает доступ пара в рабочий цилиндр, а затгм, чтобы он занял свое крайнее положзниз, при котором пути пара, к рабочему цилиндру перераспределены. При этом наполнение рабочего ццлиндра можно регулировать таким путем, что золотник смотря по надобности, приводится в свое положение отсечки, ргшьшэ или позжз, благодаря чему закрывается раньпхе или лозже вход пара в рабочий цилиндр. Для того, чтобы достичь безупречной регулировки наполнения между О и 100%, необходимо так распоряжаться первой частью движения золотника до достижения положения отсейси пара, чтобы с, уверенностью было осуществлено любое налом1ение. Эту задачу рзшают в форме выполнения по фиг. оба клапана 5 и S, называемые вентилями наполнзния. Эти клапаны находятся в соединении черзз паропровод т и /п с парораспредели;тельными помещениями/ и J золотниковой коробки, в которых работают большие дифзрзнциальНые поршни е и е, имзющие назначение приводить золотник в помещение отсечки пара. Вентили наполнения получают свгжий пар для воздействий на диференциальныз поршни el, таким жз образом и два остальных поршня е и е получа1ют :йоз действие свежего Пара. Для подводки в -золотник этого пара распрздзленйя слу жит приспоссгбленнз, состоящее из не -большого вспомога/злЬного золотника i из рзгулируёмого попеременно золотика f, помещенных в одной коробке, азделенной на двз части перегородкой о щелями г и г. Пар распрздзления одводится к этому приспособлению по аровпускной трубз гч, которая можзт ыть закрыта с помощью взнтиля v. В положении, изображенном на фиг. 1, ар, подведенный по паровпускной трубз г в коробку г, поступает чарзз щзль г золотник , щель г и чзрез присоединенный к последней трубопровод п в парораспределительное помещзние /, так что таким образом золотник удерживается насильно в изображенном положении. Когда распределительный золотник f перемещается при работе машины, от которой он получает свое движение при помощи известных, здесь не изображенных, вспомогательных средств, так что он закрывает щель г® и открывает г , то пар распределения проходит из трубы г и вспомогательный золотник t, щель г, щель , трубопровод Ш в парораспрзделитзльное помещение / с другого конца золотника и воздействует тогда на диферзнциальный поршень е. Перзменный золотник f (фиг. 1) может быть устанавливаем с помощью рычага в два крайние положения, так что он меняет при одном и том жз движении распрздглительного золотника Р- пути пара распределения один на другой; он служит, следовательно, для того, чтобы опрзде.ять направление вращения машины или чтобы менять ход машины во время ее работы. С этим аппаратом управления, состоящим из распределительного и пзремзнного золотников, создинены и вентили наполнения S, 5, а именно посредством труб r и г труба г присоединена здесь к трубопроводу п и, следовательно, находится в сообщении с коробкой г Ч2рез посредство щелзй г и г. Труба г ответвляется от трубопровода п и, следовательно, тоже соединяется черзз посрадство щзли г с распределительной коробкой. В положении, изображенном на фиг. 1, вентиль наполнения 5 открыт потому, что его труба г можэт выпустить пар черзз щели г, г и чзрзз выпускное окно коробки. Аналогично этому при противоположном положении распределительного золотника t вентиль наполне, ния 5 открыт чарзз трубу г, щели г®.
Г И чгрез выпускное окно щел г коробки г.
Парораспределительйыэ помещения fи / освобождаются от пара через трубки о, о. У одного золотниковой штанги укреплен .мале11ький поршзнь е, который движется в буферном поршне е, ходящем с известным зазором в золотниковой коробке. Этот буферный поршень работает в пространстве /®, концы которого находятся в сообщении с коробкой г переменного золотника зрез посредство трубопроводаГ, г и труб п и /г.
На фиг. 1 рабочий поршень b находится в среднем положении, и золотник стоит так, что - свежий пар входит сзаДи поршня через впускной карад а, между тем как с другой стороны поршня мятый пар уходит по каналу А. Вспомогательный золотник f- стоит в крайнем положении и позволяет пару распределения проходить через неподвижно стоящий переменный узолотник 2 д черзз трубопровод л в парораспределительное помещение /. Последнее находится в сообщении с выхлопным окном Н 2 через посредство трубы Tji и щелей г и Золотник, следовательно, прочно задерживается в только что описанном положении посредством пара распределения, находящегося в парораспределительном noMenjeHHH /. Буферный поршень е тоже получает воздействие пара распределения через трубу г, присоединенную кзолотниковой коробке г. Для приведения в движение золотника и тем самым для опрздзлания наполнения рабочего цилиндра клапан S открывается раньше или позже и позволяет свежему пару, который в -этом положении действует на вентиль по трубе г, проходить но трубе ml в парораспределительное помещение /. Для этой цели предусмотрен в связи с вентилями наполнения и S вал w, которы для каждого вентиля нанолнения снабжзн кулаком, перзмещающим тело соответствующего вентиля наполнения и открывающего вентиль.
На фиг. 1 и 2 эти оба вентиля схематически изображены расположенными друг нротив друга. В действительности же они находятся рядом, так что для них обоих вращающийся или колеблющийся вал w является общим.
Кулаки J/ сделаны переставными, так что они открывают соответствующий вентиль раньше или позже, мотря по я еланию, для того лтрбы таким образом оцределить наполнение рабочего цилиндра, , /Если вентиль наполнения S открыт, так что в парораспределительном поме щении /2 через посредство трубы т находится под действием пара дифереяциальный пбршень е, поверхность которого приб.1шзительно в два раза больще поверхности диференциального меньщ1эго поршня е, тоже, находящегося под действием пара, то, в виду одинакового давления пара в обоих пространствах /V и /, паровой золотник начинает двигаться влевоИ при этом автоматически закрывает с помощью дифзренциального порщня е вход свежего пара в парораспределительное пространство/, так что заключенный там пар перзраспределения рас-ширяется. Благодаря связанному с этим понижению, давления и уменьшению силы ускорения движение золотниказамедляется до тех пор, пока при соответствующем
Удавлении в парораспределительном пространстве /2 не будет достигнуто состояние равновесия: золотника. При этом движении зодотник . закрывает впускной канг1л а и находится в положении отсечкк пара (фиг. 2). Для того, чтобы сделатьэто положение независимым от влияния силы масс и трения, устроен буферный поршень е для безупречного удержания золотника в этом положении. Поршень е распределительного золотника прилегает к буферному поршню е, который удерживается в крайнем положении свежими паром, введённым по каналу z. Так как: давление не может исчезнуть из парораспределительного пространства/, а, с другой стороны, свежий пар, не может более поступить в это пространство вследствие перекрытия входного канала трубопровода т% а распределяемый зблотником свежий пар сохраняет в парораспределительном пространстве / одно и то же давление в течение всего хода поршня (что относится также и к пару в пространстве / т.-е. над поршнем е), то паровой, золотник надежно удерживается в этом положении отсечки посредством действующих на него Сил .пара и посредством упора, , прои одинрго буферным поршней.,./.
Пря этом часть золотнш(1а d оставляетвыпускной канал Л рабочего цилиндра.
.5i
еще открытым, так vtQ, CKUTHS происходит только после пэрекрытйя канала А рабочий поршнем Ь. Пр11Дя в мертвую точку, распределительный; золотник t верераспредедязт свзящй.; пар , что пространство/ находится под действием свежзго пара из тру€|ы nS а буферный поршень--под действием пара по другую сторону чзрез посредство трубы /, между тем как пар из пространства / направляется по трубопроводу п через переменный вентиль t и щёль/-8 выпускного oкнar .
Паровой золотник d, d приходит тогда в крайнее левое положение, и рабочий процесс начинается вновь таким же образом, но с вентилем наполнений 5. При этом сначала буферный поршень е удерасивается в его левом крайнем положении давлением пара, подведенного трубопроводом г, так что служит упором для вспомогательного поршня е, когда вентиль наполнения .S допускает пар в парораспределительное пространство / по трубе т и когда золотник, благодаря действию пара на диферёнциальный поршень е переводится из крайнфо левого положения вправо в положение отсечки пара. Следовательно, буферный поршень ё, совместно с вспомогательным поршнем е, обеспечивает, при вполне аналогичном во всём остальном обратном движении зо лотника в положение фиг. 1, сохранение золотником положения отсеОси пара.
Автоматически действующие в соединении с трубопроводами п и л вентили р, соедин&ны посредством труб q, q «впускными каналами а, а и с их продолжениями в коробка с золотника. Эти вентили должны начинать дзйствовать только при существовании повышенных давлений в рабочем цилиндре и в непосредственно примыкающих помещениях ларового золотника, например, при водяных ударах или при слишком большом сжатии в рабочем цилиндре.
Взнтили имеют по два седалища, та что они, открывая трубовод п или п, закрывают трубопровод д или q, ведулцйй в коробку г переменного и распределительного золотников.
Диференциальные: поршни, неразрывносоединенный на золотниковом штоке ,с частями d и d золотника, имеют значительно меньшие диаметры, чем послвдляё. Размер этих поршней опрзделйзТСя
наибольшей скоростью машины и имеющимся в распоряжении давлением пара. Соответствующим выбором наполнения в парораспределительных помещениях / и /2 можно конструктивно создать пару парораспределительных поршней для рг13личных максимальных скоростей и добиться тонкой регулировки в работа золотника..
Так как усилия масс золотника принимаются паровыми подушками как в крайнем положении золотника, так и в положении отсечки, что Достигается соответствующим расположением распредительных каналов, то предполагается, что бесшумнг1я работа парораспределения при всех условиях работы и скоростей будет обеспечена.
Можно достигнуть известного упрощения парораспределения, если заставить вентили наполнения S и S находиться в постоя{$ном сообщении с вентилем г свежего пара, т.-е. если эти вентили будут получать пар не через посредство распределительного и переменного золотников и f. Такое устройство позволяет с одной стороны, удешевить выполнение в конструктивном отношеййи, а с другой стороны, работа вспомогательного аппарата становится более экономичной. Пространство над вентилями не должно наполняться, как это имеет место в расположении по фиг. 1, новым свежим паром при каждом процессе, чем достигается экономия в паре управления. Остающийся в трубопровода т, тп после закрытия вентилей наполнения/ i и .5, пар малого объема не теряется тогда после выхлопа, а поступает после перемещение золотника за короткое время до занятия им крайнего положения в соответствующее парораспределительйое пространство /
или f.:
Управление вёнтиляминаполненияс целью регулировки наполнения требует привода, смещенного по отношению к кривошипу машлны на 180°, между тем как привод распределительного золотника t требует кривошица, смещенного на 90°. В паровых машинах с двумя смёщенными на 90° кривошипами (машины-комяаунд) можно достигнуть приведения в действие названных элементов управления с помбщью одного привода от соответствующего крейцкопфа махпины (фиг. 3).
ii-. противоположность, конструкциям золотника по фиг. 1 и 2 в форме выполнеййя согласно фиг, 3 особые части t/i, pgi664ero, золотника выпадают; их функцию, принимают на себя диференциальные поршни е и е2, чем достигается упрощение всего парораспределения.
Впуск цилиндрового пара происходит в месте JLi шиберной коробки, а дли выпуска мятого пара предусмотрены отверстия А,ч
Для приведения в действие вентилей S и 5 и золотников дбойх паровых цилиндров служат коаксиально лежащие валы w и гг 1 , из которых каждый приводится в качающееся движение от крейцкопфа парового цилицдра посредством любызс промежуточных органов., Эти валы снабжейы буксами w и; вращающимися вместе с валами, но могущими перемещаться на них в аксиальном направлении. На этих 6yKcai находятся кулаки у, у для приведения в действие вентилей наполнения S, S, , а также эксцентрики ы, ы ддя приведения в действие распределительных золотников fi,fi, причем ia те и другие предохранены от бокового смещения посредством уплотняющих, колец и упорных букс z, окружающих бзпксы W, . Кулаки и ;эксцентрики находятся в таком соединении с буксами w, что они могут вращаться вместе с этими буксами и валами 1, , но, CvДpypoй стороны, может осуществляться аксиальное смещение букс относительно кулаков в эксцентриков.
w и имеют для каждого вентиля наполнения для каждого кулака д, у по косому пазу, который для одного вентиля имеет лравый, а для другого левый вырез; раД1 большей наглядности на фиг. 3 у каждой буксы да указан только один такой винтовой паз а,, Обе муфты ief связаны между крльцом ш или т. п., так что они могут быть перемещаемы совместно посредством рьгаага ty, который западает, например, вилкообразным концом в кольцевой паз W на, конце буксы ,
, КАгда буксы.. W, смещаются ак: сиэльцо с помощью te, то кулаки у, « б гоДаря их сцеплению с винтовыми ira. 4i:l,, перемещаются относительно друг друга в протийрположные стороны. Вследствие этого, меняется их положение
относительно вентилей наполнения, так что кулаки, смготря по их установке, дейт ствуют раньше или позже,и тем опреде ляют наподнение;парового цилиндра в та-ком виде, как это было описано выше,
Таким же образом может происходить-: перестановка эксцентриков ы и и распределительных золотников , ., от соответствующей буксы.
Правильная работа парораспределителя: получается тогда, когда пррводимьй а движение от правого крейцкопфа эксцентрик ы распределительного золотника Ь. берет на себя распределение пара для главного золотника второй стороны ма шины и наоборот. При этом получается (фиг. 3) перекрещивание трубопроводов п п и п, . Подвод свежего пара к распределительным золотникам производится и по фиг. 3 в, месте г;; для подвода-пара управления к вентилям не полнения служат трубы г , г и соответственно , которые в данном случае ведут не к распределительным золотникам t, , но соединяются непосредственно с трубопровод дом свежего пара. Соединение вентилей наполнения с распределительньпаи помещениями главного золотника здесь такое: же, как и.на фиг. 1 и 2.
Распределительный вал да1сделан, более длинным, .чем да, приводимый в движение от другого крейцкопфа дЛя того чтобы избежать надобности в специальной опоре в средине обеих букс а/ .
На фиг. За и ЗЬ изображена д поперечном и продольном сечении другая конструкция частей, открывающих регулируемым образом вентили наполнения, каковая конструкция оказывается более простой и дещевой сравнительно с . что описанной, имеющей винтовую буксу. Вал w, получающий колебательное движение, снабжен здесь неподвижными кулаками у и у, вокруг которых расположены могущие вращаться муфты k л 1. Они поддерживают полукруглые качающиеся рычаги Л которые подвижно связаны с муфтами посредством болта k,. (уаждый полукруглый качающийся рычаг А имеет на другом конце ролик vfe, который, прилегает к валу и и соответственно к кулаку , пригнем колеблющийся рычаг вращае тся лри движении Baaa.ltf вокруг болта k.. На качающемся рычаге Л покоится толкач А, передающий движение рычага вентиля HJ no HeHiw 5 и5. Шарнир 1 может переяГещаться по дуге круга при помощи вращения м5уфт k или 1. Для поворота служат тяги 6, о и о, так что, в зависимости от движения этих тяг, является возможность открывать раньше или позже вентили 5, 5 с целью регулирования наполнения, того, изменяя длину тяги (, можйо установить соответствующее движение вентилей.
Способ перемещения вентилей для обеих сторон рабочего цилиндра .требует противоположного вращения муфт 1 - дли) того,чтобм было возможно равномернре изменение наполнения на обеих сторонах поршня. Противоположное вращение муфт осуществляется просто тем, что с общей тягоИ о соединены шарниры k отдельньих муфт посредством тяг о д о. Если тянуть тягу о наружу, то вращение обеих муфт происходит в протавоположныё стороны. Соответствующим расположением шарнира k по отношению к ролику k можно свеста давление на муфгу до незначительной величины и даже совсем устранить его.,
На фиг, 4 и 5 изображено видоизйенйе изобретения, в котором клапаны S и 5 заменены золотниками S и S позволяющими удешевить распределительный аппарат. Каждый золотник S, S расположен вместе с принадлежащим распределительным золотником f, V- в коробке г или г1 и приводится в движение совместно с последним от крейцкопфа машины.
Коробки г, г получают пар управления через открытые трубы Е, , между тем, как трубы отработанного пара А, открываются и закрываются распределительными золотниками t. Распределительный золотник имеет форму обыкновенного полукруглого золотника, в виде буквьд Е, Золотники наполнения 5, 5 „тоже выполнены 6 форме полукруглых золотников и регулйрзтот, наподобие известных золотников Ридера, посредством соотйётствущего поворота, впуск пара в провойа m и лг, ведущие в пафораспредЬлйтелыйие помещения. РаспрёдеХЬнйе золотника {формы прбйсходиг тоже посредством вращения. Вращения аьлр нйййков 5 и 51 вокруг их оЙ ШШно дЬстйгнуть при по1йо1и|й прйсйсй&о1Е лёЙЙЯ-5,-, . . - ..,.../:.
В случае применения механизма к двухцилиндровым машинам золотники f и t. распределяют пар в главных золотниках цилиндра противоположной стороны машины.
Выходные отверстия трубопроводов распределения т, п,т, л, , n, лежат так близко друг около друга в золотниковых коробках, что (фиг. 4) в крайнем положении золотников наполнения и распределительных золотников малсе парот распределительное пространство/ на правой стороне получает свежий пар из коробки г1 по трубе т, между тем как труба /г закрыта с помощью левого, распределительного золотника t. Во всем остальном форма выполнения по фиг, 4 и 5 работает таким же образом, как и описанные раньше формы выполнения изобретения. Согласно фиг. 4, с левой стороны парораспределительное пространство / соединено с трубопроводом т, который при дальнейшем ходе вверх левого рабочего поршня открывается зо лотником наполнения S, и тогда в парораспределительное пространство / проникает пар, благодаря чему золотник приходит в положение отсечки пара (фиг. 5).
Этот левый главный золотник достигает своего крайнего положения, .когда при дальнейшем движении вверх правого рабочего поршня правый распределительный золотник даст возможность пару входить по трубе в парораспределительное пространство / левого главного золотника. Выход отработанного пара из цилиндров происходит здесь между диференциальными поршнями е, е , е, е, так что вследствие этого и парораспределительные пространства /, /, при соответствующем положении главного золотника, освобождаются от пара через выходы Л , АЧ Парораспределительные пространства / и / (фиг, 4) опаражниваются по трубам п и ni через распределительный золотник t. Путем вращение золотника наполнения на манер золотника Ридера достигается то, что распределительные каналы т, т открываются раньше или позже, чем и изменяется наполнение рабочего, цилиндра.
При изложении изобретение принималось, что золотники f, fi приводятся в действие принудительным образом, так что они наполняют присоединенные к ним
распределительные каналы п,, n,n, п свежим паром только в мертвой точке. Вследствие; этого машина такого рода работает только при определенном числе оборотов с постоянным предварительным впуском. Оказалось, что при повышенном числе оборотов и при слишком малом сечении распределительных каналов, даже при длинном трубопроводе, получается запоздалая перемена движения золотника. Для того, чтобы можно было выполнять парораспределе| ие также и с переменным, сжатием, впуск свежего пара в парораспределительнью пространства /, /, f, должен совершаться раньше или позже. Если наполнение этих пространств паром распределения наступает уже до начала мертвой точки прршня, то и главный золотник меняет положение раньше; выпускные каналы закрываются раньше, и сжатие начнется тоже раньше. Поэтому, путем регулировки впуска этого пара распределения в малые парораспределительные пространства /, f, /i, /з можно получить любое сжатие, даже при большом числе оборотов.
Этот успех может быть достигнут в описанных до сих пор формах выполнения изобретения тем, что распределительные золотники V-, приводятся в действие эксцентриками, которые могут быть переставлены так, что, благодаря этому, вход пара может быть изменен. При этом такая перестановка эксцентрика может итти так далеко, что станет возможной и перемена направления вращения машины. Тот же успех, а именно регулировка впуска пара в парораспределительные пространства с целью начать вторую стадию движения главного зонтика, стадию, определяющую сжатие в паровом цилиндре, может быть достигнут также с помощью формы выполнения, изобра-. женной на фиг. 6-8, где вентили наполнения и распределительные золотники изображены ц растянутом расположении, для того, что|б1з1 легче было проследить пути пара. Однако, кулаки, приводящие в действие эти вентили и золотники (фиг. 9), сидят на рдной оси параллельно друг другу и приводятся в действие одним и там же движением, причем вал, движущий эти кулаки, не вра щается, а только поворачивается туда и обратно.
Р пределительные золотники t и описанных фррм выполнения разбиты здесь каждый в отдельности на два малых золотиика #, и-соответственно , , которые приводятся в движение сидящими на коаксиальных валах ж, , кулачными шйбами у, у, у, I/, и противодействующими пружинами я , изображенными на чертеже лищь схематически.
Как показывает фиг. 9, на валу w, который снабжен муфтами W, , имеющими винтовые пазы для перестановки вентилей наполнения описанным дыше способом, предусмотрены подобные же муфты w,, которые также сйабжены винтовыми пазами Л, . Последние сцепляются С: кулачными шайбами у, у, так что при аксиальном смещении муфт происходит перестановка кулачных шайб по отношению к приводимым ими в действие распределительным золотникам. Это аксиальное смещение муфт 75, совершается, с помощью рычага Kft, захватывающего муфту w, соединяющую, между собой муфты гу к . Аксиальному смещению кулаков, у, У, У препятствуют кольца соответственно фиг. 3 г.,
форма выполнения по фиг, 6--14 предусматривает тоже двухцилиндровую паровую машину со смещенными на 90 кривошипами, причем каждый цилиндр имеет главный золбтник, большие дифере нциальные поршни е, е, , которого одновременно открьгвают и зглц ывают впускные и выцускные каналы cf,
,3
,4/
а, а°, а, цилиндров.
Трубопроводы, соединяющие распределительные золотники с главными золотниками и с их парораспределительнымипространствами, здесь также перекрещиваются, и притом так, что распределительные золотники, приводимые в движение от правоф рабочего цилиндра и его крейцкопфа с пбмощью валика ги, управляют паром лежащего слева главного золотника и наоборот.
Согласно ,фиг. 6 левый рабочий поршень b находится в среднем положении, между тем как правый рабочий поршень 6 находится в нижней мертвой точке. При этом вентили наполнения iS, S,, и четыре распределйтельйых золотника занимают положение, показанное н фиг , 6/ Правый распределительный золотнцк; ,
настолько поднят кулачковой шайбой , что свежий пар, входящий в коробку этого золотрика- через канал v, может поступать до трубе п в парорг(спреДелительное пространство, / левого главного золотника, удерживаемого паром в этом положении,; Когда же валики w, .вращаются далйнё вследствие движения крейцкопфов рабочих поршней Ь, Ь, тоже с помощью кулачной шайбы д открь1вается вейтиль наполнения S левого главного з6л6т1 1ика, так что тогда пар может войти по трубопроводу ;гг в большое йарорарпрёделительное пространство У левого главного золотника под поршнем е, который после того подвигается в изображенное на фиг. 7 положение-отсечки пара ив этом положении задерживается, так трубопровод т немедлеано закрывается малым диференциальньгм поршнем е. Таким образом, в парораспределительном пространстве / пар расширяетсч до тех пор, пока между паром в этом прост-ранстве и давлением в противоположно лежащем малом парораспределительн(м пространстве/ tie будет Достигнуто состояние равновесия. При да;и нейщем вращательном движении BajfoB й), правый распределитель,ный золотник переходит в свое ни;зщее пoл6жe иe, так что он закрывает обе трубы п и . Другой правый распределительный золотник одновременно перемещается кулачковой шайбой насто., что освобождает трубу , в которую тогда через ввод может войти пар. Эта труба соединена С трубопроводом так что пар управления может войти в малое парораспределительное пространство /левого гдавнрго золотника из коробки распределительного золотника; по трубам , пЧ Вследствие этого главный золотаик перемещается из пр.11ожения отсечки (фиг. 7) в крайнее положение (фиг. 8). Левый рабочий поршень достигает в это время верхней мертвой точки, между тем как правый рабочий пОршень занимает среднее положение (фиг. 9).
Валики 0/1, wf движутся дальше в противоположном направлении, так что опиС1анный процесс начинает проходить в обратной последовательности.
Одинаковы образом на праврй стороне машины приводится в движение
глав(ый золотник через посредство распределительных золотников t и t, приводимых в действие от левого рабочего поршня и вентилей наполнения-Si, . Таким образом подвод пара к началу второй стадии движения главных золотников, т.-е. для перехода золотлика из положения отсечки в крайнее положелке, зависит от положения кулачных шайб у, , по отношению к распределительным золотникам. Более раннее перемещение главного золотника может быть достигнуто, если, например (фиг. 13), соответствующая кулачная шайба будет сдвинута вперед,, что может быть осуществлено с помощью раньше описанных муфт го®, . Если этот угол смещения составляет 90°, то оказывается (фиг. 14), что кулачные шайбы лежат тогда с другой стороны вентильных роликов. Кулачная шайба у открывает относящийся к ней распределительный золотник , так что свежий пар попадает по трубе п в парораспределительное пространство Я правого золотника,-между тем, как мятый пар правого золотника выходит по трубе n через выпускное окно г Тогда правый рабочий пэршень Ъ получает сверху свежий пар, и машина движется в обрат. сторону. При дальнейшем движении в..из этого поршня золотник открывается кулачной шайбой , что свежий пар поступает из ввода по трубе п в парораспределительное пространство / левого главного золотника; это означает, что левый рабочий поршень получает свежий пар тоже сверху, так что пссле смещения кулачных шайб на 90° машина вращается в, обратном направлении.
Фиг. 10, 11, 12 изображают положение вентилей наполне ия 5 5 при различных положениях кулачных шайб, причем, фиг. 10 изображает установку в нижней мертвой точке, а фиг. 11-в верхней мертвой точке при наполнении 0%. Фиг. 12 дает положение кулачных шайб и вентилей наполнения при 50% наполне,ия в нижней мертвой точке левой стороны
машины.
Согласно фиг. 9 для парораспределения предусмотрен особы и.рычаг w, а для установки вентилей наполнения с каждого конца расположен второй рычаг w, причем парораспределение может быть выполнено независимо от установки наполнения.
Впрочем, эти рычаги могут быть (фиг. 15) сеединены в одну Систему, и притом так, что применяется кривошипное устройство, допускающее равномерное изменение наполнения для обоих направлений движжения.;
Служащий для регулирЬвки сжатия рычаг w связан посредством тяги w и кривошипа йалом го, который, в свою очередь, соединен кривошипами w и н тягами и с рычагами tw, , служащими для регулирования наполнения. На валу ш сидит рычаг zw, с помощью которого вал гу приводится во вращение в том или другом направлении. Вал iw может быть повернут на 90°, причем с помощью рычага я/® обе муфты т, и могут быть смещены настолько, чтобы машина переменила ход. Рычаги от, , производящие регулировку наполнения, перемел|аются только из одного крайнего положения в симметричное ему.
Главный золотМик в его положении отсечки, которого он достиг в первой, части своего движения с целью регулировки наполнения, остав ляет еще открытым выпуск пара со стороны поршня i в цилиндре а. Сжатие с этой стороны поршня может начаться лищь тогда, когда главный золотник, после начала вторрй стадии движения, закрыл этот выход для пара на ограниченный по времени промежуток от момента этого закрытия до достижения kbHTja движения главного золотни1са.
Для того, чтобы регулировку сжатия на основу изобретения сделать более чувствительной, так Чтобы беспрепятственно достигать жёлаел ой степени сжатия независимо от скоростей золотника и поршня, вторая стадия дв1ижёния главного золотника подраздеАйется, согласно дальнейшей форме выполнения так, что золотник сначала приврдатся в тако0 положение, где он закрывает впуск пара со сйороны йоршня находящейся под действием пара, так и выпуск пара с стороны поршня, lie находящейся под воздействием пара, с тем, чтобы после соответственно короткого ИЛИ д;ол:гого пребывания в этом положении совершить остаток пути до его краййего положения. Посредством такой регулировки движейия золотника во второй стадии его хода может быть не только достигнута любая, степень сжатия, но и предупрежден слишком ранний в уск пара.
На фиг. 16-г18 изображена эта форма выполнения в различных положениях. Здесь также на штангу насажены оба те.11а золотника d я сР н дифёрёнциальные поршни е, е, е, е , которые (а6отают в парораспределительных помещениях/, /, 7, / коробки с зОлотника. Рабочий цилиндр а дмеет здесь только каналы а и а, которые служат как для впуска, пара, так и для выруска его. Подвод пара jc цилиндру а прЬи }:ходит здесь в месте Е между телами зОлотника c/S /2, между тем как выхлоп совершается Через каналы А А па двух концах золотниковой йоробки, так же как и на фиг. 6-8.% .
Для регулировки наполнения и сжатия предусмотрены золотники, причем золотник iS служит д.я регулировки напола ния, для чего од соединен трубопрОвОдОм т, пг с парораёпределительными п6мещёнш ми /, / главного золотника JH впускает пар nonejpeMeHifO в эти помещения.
К золотнику 5 пгрисоедййены трубы nij п, ведущие в парораспределительные помещения f, f, а также присоединено, , так что, посредством
пускное окно г золотника, -сжатие регут движения этого лируетСя раньщё описанным спрсо.бОМ. (.олотники S я S соединены междусобой трубкой г. Парораспределительный золотник t, так же как и на фиг. 1, присоединен к трубопроводу V свежего пара, имеет BriinycjKHoe OKHQ г и находится в соединении с золотником 5 через пОсредство трубок г и г.
Приведение в действие золотников управления 5 и и парораспределительного золотника t совершается Ьрсредством косых кулаков 7, 2, 3, которые o6jpaзуются путем расположения рйдом большого числа эксцентриковых, шаЙб с различными угла1яи уклОна. Изменение наполнения и перейена хода . совёри1аются посредством смещения этих кулаков и притом так, что болотники управления приводятся в действие- эк1М;ентрЙ1«ами с углами уклойа, соответствующими данному наполнению и сжат1 ю. В виду аксиального смещения кулаков прследнйе должны работать совместно с имеющими выпуклость роликами, шарами или грибами на штоках трех золотников S, S и t
Для того, чтобы подразделнть описанным раньше образом вторук стадию дви
жения главногозолотника, с целью более чувствительной регулировки сжатия, буферный поршень е снабжен упорным поршнем е®, который, в свою очередь, работает во втором поршне е, расположенном свободно.Последний.имеет диаметр больший, чел движущийся в простравстве f поршень е, и хередвйгается в пространство f, непосредственно примыкающее к пространству /ч. В йравый конец пространства f входит труба г, присоединённая к парораспределительному золотнику f- и у последнего приводится попеременно в сообщение с трубопроводом свежего пара о и с вйпускным окном г. Пар, входящий по трубе г в золотнрковое пространство /°, воздействует одновременно на левую сторону буферного поршня е .;
Наконец, нужно еще заметить, что в
вую сторону буферного порщня ё, заменен продольным каналом в золотниковом штоке d, с отверстиями с обеих сторон золотника, так что пар, введенный в парораспределительное помещение /, может через канал /i устремляться в помещение У°. Свежий пар обозначен на фиг, 16- 18 линией, состоящей из черточек, а мятый пар--линией из черточек и точек.
Действие этого парораспределения таково. На фиг. 16 тлавнь Й золотник находится в правом крайнем положении, при котором свежий пар может входить .через канал (2 по ту сторону рабочего поршня . Буферные поршни е, е находятся также в правом /крайнем положении, причем левая поверхность поршня е находится под действием свежего пара, поступающего по каналу г. Трубопроводы г и г находятся в соединении с выпускным окном через посредство золотников S и t, так что буферный поршень е свободен от прямого давления пара. Поршни ,е и е остаются в этом положении, когда главный поршень перехо; 1ит из крайнего положения ь упомянутое раньше положение отсечки (фиг. 2), при чем канал а еще открыт.
Для того, чтобы в определенный момент начать сжатгр, зоЛотйик управления S распределяет Свежий пар в парораспред|;лительнОе пространствб и по
. , ,. .
ту сторону у0ерног6 порщня е по трубе г, в то времд как пространствр / одновреме| 11о освобождаемся от пара. Дальнейшее движение главного золотника, вызываемое результиpyющeй силой пара, может происходить толька и5О тех пор, пока, :йосле закрытия, канала о телом золотника d, буферный поршень е®, увлеченный главным золотником, - не упрется упорным поршнем е в бу.ферный поршень е , задержанный паром (фиг. 17). Дальнейшему движений главного золотника по ту сторону этого про иежуточного положения, при котором пара в цилиндр еще не открыт, создается пре-; пятствие тем, что наход9щая.ся .прд де йствием пара поверхность буферногопоршня е болЬшЬ, чем сум;ма, ловерхноё стей е и е. Только.после воздейств; пара.на правую сторону буферного.поршня е по трубе г становится; возможным переход главного ,золртника i крайнее положение (фиг. 18)... г
При обратном ходе золотника из положения по фщ, 18, показь1 ающей рабоний поршень b в егр .левом крайнем положе-, НИИ, в положение до фиг. 16 происходит следующее. Свежий пар вводит из впускного отверстия через канал а за поршень 6„ между тем как отраббтанный пар с дру гой стороны поршня уход,ит через канал выхлопное отверстие А. Главн1«й зОлоТник удерживается в этом лоложен1е ипаром, действующим в парораспределительном пространстве /, поступающем сюда по трубе ц. из золотника . |Сак видно из фиг. 18 и 16, трубопроводы т и т при крайнем положении золотника. не перекрыты порп1нями е к е, так чтопар может устремляться в трубопровод т. Однако, так как, трубопровод mi закрывается золотником 5, то. пар не- уйти. Преимуществу такого расположения каналов состоит в. том, что поршни е и ез могут быть короче, и таким образом получается экономия в весе золотника.
По трубопроводу , находящемуся в сообщении с трубопроводов п а также по трубопроводу г пар входит спереди и сзади буферного порщня е .
Чтобы закончить наполнение с левой. стороны рабочего пррвдяя 6, золотник S открывает трубопровод т .я дает, достул пару в парораспределите ное пространство f. Отсюда получается предварйтельное движение главного золотника, пока поршень не закроет йускной канал о и упорный поршень е не упрется в буферЕ1Ь1Й лоршень е. Тогда главный золотник достигает положения отсечки natpa.
Для процесса сжатия золотник- 5 посылаеч свежий пар за поршень е, и этот itap попадает по каналу в штоке по ту сторону буферного поршня е, между тем как из парораспределительного поме п еНяя / по трубе г и черьз золотник 5 уходит в выпускное окно г. Главный золотник перемещается благодаря такой разгрузке от давления, еще немного bitpaBO, вследствие чего выходной канал о закрывается. Положение главного золотника после закрытия канала о осгается неизменным, так как уйорный поршень е упирается в больший упорный поршень е . промежуточное положение второй регулируюи$ей сжатие стадии движения глав1|рго золотника, во время js6TOрой впуск и выпуск с двух сторон рабочего поршня Ь закрыты. Трубопровод -т в этот период находится пздсвежим парой, между тем кай левая сторона поршня е сообщается трубой Н с мятым паром. Благодаря этой разности давлений устраняется дальнейпхее движение главного золотника до тех пор, пока в мертрой очкё рабочего поршня б пар, находя1 ийся за буф ерным поршнем е , не уйдет по т рубопроводу г в выходное окно, tiK что главный золотник достигнет отать пок азанрого на фиг. 16 по.ложения.
Чтобы получить одинаковый впубк пара йри всех степенях сжатия, парораспределительный золотник il работает так, что он незадолго До положения мёртвой точки рабочего порп1ня & или Ьрсылает пар с правой стороны )ерного поршдя е или освобождает эту сторону от пара.
Taifi как перекрытия золотника с и ср после впуска Е во втором промежут6Ч1ном положении лишь незначительны, то, для больп1его количества скоростей при од гнаковом моменте открывания и закрывания и с .лотника f,практически получается постояйныЙ впуск пара. Если изменение скорости лежит в ненормальных до сих пор пределах, то можно по.средством перестановки кулака ., соответствующей даннЬму числу оборотов, получить с точность1о любой впуск пара, эта перестановка кулака может
производиться с помощью маленького регулятора, i
Соответствующим сочетанием рычагов, служащих для регулировки наполнение и сжатия, можно получить при р з шчнь1х наполнениях и соответствующие степени сжатия.
G другой сторонь, возможно и изменение напо.«гения без перемены сжатия, а так)е и одна тодько регулировка «жатия. Чтобы достигнуть достаточно больших с- епеней сжатия, нужно только изменить размеры золотников d, irff настолько, чтобы, например, закрытие выпуска пара совпадало с началом расширения.
Предмет патента.
,.S .,
1.Золотниковый парораспределительнь1Й механизм с золотником, передвигаемьш действием пара на два диференциальных поршня сначала в положение отсечки пара, а затем в крайнее его положение, отлича1рщвйся применением клапанов (фиг. 1 и 2), предназначенных для установления яомента перемещения главного золотника в положение отсечки пара, пространства по одну сторону каковых клапанов соединены трубами mS m с пространством f- и/ между обеими парами диференцйальных поршней е, е и е е, пространства же по другую сторону тех же клапанов S, S сое-, динены трубами г , г с коробкой г вспомогательного золотника f, предназн 1ченного для установления момента перемещения главного золотника в крайнее положение, соответствующее началу сжатия, и сообщающего укаэаннью пространства при ;воем движ1ении, получаемом йт вала или иной части машины, или с паровпускной трубоЙ г, или с выпускными окнами , г, каковые клапаны S и 5 приводятся в движение валом wi лри помощи шайб, которые для мененйя отсечки могут быть переставляемы поворотом на валу w и.и передвижением вдоль него.
2.Примен1ение ц охарактеризованном в п. 1 механизме, с целью, изменения направления вращения машины, переставляемого от руки золотника.if (фиг. 1 и 2), предназначенного изменения при его постановке направления течёни:я па.ра
в трубах т. .
3.Применение в охарактеризованном в п. 1 механизме действующих при посредстве толкачей k на клапаны 5 (фиг. За и ЗЬ) рычгагов А, снабженных на одном конце роликами ° к укрепленных другим СВОИМ концом при помощи .Шарниров на поворачиваемых, с целью изменения отсечки, вокруг вала я муфтах.: k.4.Форма выполнения охарактеризован, ного в п/1 механизма, в случае применения его к двухцилиндровым машинам, отличаюкд аяся тем, что золотники f Хфиг. 3), получающие движение от муфт да и w, в сйою очередь, перемещаемых от крейцкопфов цилиндров а и а, служат для распределения пара в главном золот,нике Ци:г1индра противоположной стороны машины в каковом устройстве муфты о и ш с целью изменения степени наполнения и сжатия и изменения направления вращения машины могут быть снабжены винтовыми пазами для кулачных шайб у и у и для эксцентриков и и ы и передвигаемы вдоль валов zoi и .
5.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 механизма, отлвчающееся применением вместо клапанов цилиндрических зо.лотникой 5, S (фиг. 4 и 5), помещенных в общей коробке с золотниками t, t имеющими также цилиндрическую форму,
каковые золотники 5, о , t и , снабжены, с целью .изменения степени наполнения и сжатия, наклонными рабочими кромками и приспособлениями 5 для поворачивания их вокруг их оси, причем в случае применения механизма -к двухцилиндровым машинам золотники t и распределяют пар в главных золотниках цилиндра пр;)тввоположной стороны ма:шины.
6.Форма выполнения охарактеризованного в п.п, 1 и 4 механизма для использования в двухцилиндровых машинах, отлвчающаяся применением (фиг. 6 -14) для каждого цилиндра двух золотников t, t и , , соединенных между собой трубами п, и п, и с главными золотниками цилиндров противоположной стороны машины ответвлениями названных труб, в каковом устройстве для изменения степени наполнения кулачные шайбы 2/ и , (фиг. 9) клапанов поворачиваются путем передвижения по валикам w и снабженных винтовыми пазами муфт ги и при помощи рычагов ш и и для изменения степени сжатия кулачные шайбы у, и /, золотников поворачиваются путем передвижения по валам w vi снабженных винтовыми пазами муфт го® и при помощи рычага ги.
7.Видоизменение охарактеризованного в п. 6 механизма, отличающееся тем, что рычаги да, и si (фиг. 15) поворачиваются, с целью одновременного изменения степени наполнения и сжатия, от общего валика при посргдстве тяг w, и w.
8.Применение в охарактеризованном в п. 1 механизме буферного поршня е (фиг. 16 -18), во внутреннюю полость которого входит поршень е, составляющий одно целое с поршнем е, надетым на конец е снабженного сквозным ка алом , сообщающим между собою пространства / и /, штока d главного золотника, пространства впереди и позади какового поршня е соединены: одно трубой г,; п с камерой золотника S к другое трубой г - с камерой золотника t.
-1
. /У77
«&
jfff
Ц патенту ии-ца Фрица Толкиен № 31288
X.
