Реверсивный клапанный парораспределительный механизм Советский патент 1936 года по МПК F01L29/00 

Изобретение относится к реверсивным клапанным парораспределительным механизмам, у которых для перестановки распределительных органов применены криволинейные пазы, устроенные на распределительном валике, и установлены продольно передвигаемые вдоль этого валика муфты с соответствующими выступами.

В предлагаемом реверсивном механизме кулачные шайбы для впускных клапанов насажены свободно на сухари распределительного валика и могут передвигаться на ник прямолинейно и параллельно оси валика. С целью изменения направления вращения машины валик поворачивается при помощи перестановки муфты по утолщению валика, снабженному криволинейным пазом. Между щайбами помещен поворотно диск с пальцами, входящими в пазы, выбранные в шайбах, и наглухо соединен с муфтой, поворачиваемой соответствующим приспособлением с целью изменения отсечки пара.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вид распределительного механизма сверху, с частичным разрезом; фиг. 2 - продольный разрез рабочего цилиндра; фиг. 3 и 4 - вид сверху кулачных щайб для впускных клапанов; фиг. 5 - вид сбоку диска, помещающегося между кулачными шайбами; фиг. б- вид крайней шайбы сверху.

199)

На оси ведущего колеса (фиг. 1) наглухо надето винтовое зубчатое колесо /, сцепленное с винтовым колесом 2, закрепленным на конце вала 3, расположенного между рамными листами. На другом конце вала 3 закреплено винтовое зубчатое колесо 16. сцепленное с винтовым зубчатым колесом 4, надетым на муфту 6 со шпонкой, благодаря чему муфта имеет возможность перемещаться в продольном направлении и вместе с тем приводится во вращение винтовым колесом 4. Последнее поддерживается в подшипнике своими поверхностями 5 так, что оно может толька вращаться, в продольном же направлении при перемещении муфты 6 перемещаться не может. Муфта 6 охватывает имеющееся на поперечно расположенном валике 7/ утолщение 40 снабженное криволинейным пазом 77.

Валик 7/ на обоих концах несет распределительные шайбы, служащие для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Шайбы 26 и 26а наглухо насажены на распределительном валике 77 и предназначены для управления выпускными клапанами. Шайбы 23 и 27 надеты на закрепленные наглухо на валике 77 сухари 39 и 57 тан, чтобы эти щайбы имели возможность перемещаться по ним вдоль оси валика 77, а самые сухари при вращении валика вращали надетые на них шайбы. Помещающийся между шайбами диск 24 снабжен пальцами 29 и 57 (фиг. 3, 4, 5), которые входят в криволинейные пазы 32 и 55, выбранные в шайбах 23 и 27, и служат для регулирования отсечек при работе машины, напр., паровоза. На другом конце валика 7/ имеются подобные же шайбы 23а, 27а и диск 24а.

Кулачные шайбы 23 и 23а служат для управления передними впускными клапанами 25 обоих цилиндров через посредство кулачков 30, которые поочередно закрывают или открывают клапаны.

Кулачные шайбы 27 и 27а служат для управления задними впускными клапанами 38 обоих цилиндров через посредство кулачков 36, которые поочередно закрывают или открывают клапаны в определенном положении поршня при соответствующих отсечках.

Диски 24 и 24а приливами 2/ и 22 наглухо соединены с муфтами 19 и 15, надетыми на более тонкие части валика 7/ так, чтобы при движении паровоза валик 77 в них вращался, а самые муфты 7Р, 75 не вращались; на муфтах 19, 15 устроены пазы 18 и 18а. Для удержания муфт 19-, 75 от вращения при вращении валика 77 в пазах 18 помещены ролики, укрепленные на внутренней поверхности муфт 20 и 8. Дпя удержания же муфт 20 и 8 при вращении валика 77 в пазы 72 и 70 введены упоры 75 и 9, прикрепленные к раме паровоза, причем эти упоры 75, 9 не лишают муфты 20 и 8 возможности перемещаться вдоль валика 77.

Муфта 6 соединена с муфтами 8 и 20 при помощи кольцевых выступов 7, 7(3, вследствие чего при перемещении одной из муфт 8, 6 и 20 вцоль валика 77 происходит одновременное с ним перемещение и двух других муфт в том же направлении. На муфте 20 устроен паз 4, служащий для соединения ее с реверсом, находящимся в будке машиниста.

Направление вращения ведущего колеса, продольного и распределительного валов при установке на передний ход указано на фиг. 1 стрелками; при этом ведущее колесо, вращаясь вправо, через посредство зубчатых колес 7 и 2 вала 5 и зубчатых колес 16 и 4 приводит во вращение муфту б, а та, в свою очередь, - распределительный валик 7/, который вращается влево, вращая при этом и распределительные шайбы 26, 27, 23, 26а, 27а и 25а.

Муфты 20 и 8, не связанные жестко с муфтой б, при этом йе вращаются, так как имеют неподвижные упоры 75 и 9; равным образом не вращаются и муфты 19 и 75, будучи удерживаемы роликами, входящими в пазы 18, 18а, этих муфт и наглухо укрепленными на внутренней поверхности муфт 20, 8. Вследствие этого при вращении валика 11 диски 24 и 24а, регулирующие отсечку, также не вращаЕотся, будучи наглухо соединены приливами 27 и 22 с муфтами 75 и 19, Соотношение шестерен 7, 2, 76, 4 подбирают так, чтобы распределительный валик 77 вращался в два раза медленнее ведущего колеса. Для выяснения действия распределительных шайб приводится разбор работы одной из сторон, например, правой стороны. Предположим, что парораспределительный механизм установлен на передний ход с 90% наполнением цилиндра и поршень находится в крайнем (фиг. 2) положении. Впускной клапан 28 (фиг. 2 и 3) открыт на величину линейного предварения впуска пара выступом 5( шайбы 25, подошедшим к клапану 28; при этом скошенная часть паза 52 подошла к пальцу 29 диска 24. Вследствие того, что палец 29 с диском 24 неподвижен, а шайба 25 вращается, скошенная часть паза 52, нажимая на палец 29, отводит шайбу 25 в сторону клапана, отжимая последний от седла и впуская пар в полость цилиндра. При указанном положении поршня выпускной клапан 44 (фиг. 2 и б) открыт выступом 42 диска 26 и тем самым сообщает левую полость цилиндра с атмосферой.

Поршень под давлением свежего пара перемещается и при посредстве передаточного механизма вращает ведущее колесо по часовой стрелке, а, последнее при посредстве передаточного механизма вращает распределительный вал и диски против часовой стрелки; шайба 23 своим выступом 30 и своим смещением, благодаря скошенной части паза 52 и пальцу 29 диска 24, открывает клапан 28 еще

больше, увеличивая открытие последнего до момента, когда выступ 30 подойдет полностью под клапан 28, причем дальнейшее вращение шайбы 23 будет поддерживать клапан 28 открытым полностью до того момента, когда выступ 30 кончится, а клапан 28 прижмется к седлу и прекратит впуск пара в правую полость цилиндра в тот момент, когда поршень пройдет 90% своего хода. Это происходит вследствие того, что распределительный вал с шайбами вращается в два раза медленнее ведущего колеса; четверть оборота шайбы равна половине хода поршня и эта четверть окружности шайбы разбита на десять равных частей для получения данного наполнения, причем поршень при этом вращении шайбы проходит асю длину цилиндра.

В тот момент, когда поршень прошел приблизительно 85% своего хода, он перекрывает канал 44а. (фиг. 2) выпускного клапана 44 и тем прекращает выпуск отработавшего пара из левой полости цилиндра и совершает сжатие в этой полости.

После того, как впускной клапан 28 прекратил впуск свежего пара в правую полость цилиндра, поршень своей передней кромкой открывает канал 44а выпускного клапана 44 и тем сообщает его с правой полостью цилиндра, благодаря чему находящийся в этой полости пар выходит через канал 44а и открытый выпускной клапан 44, совершая предварительный выпуск из правой полости цилиндра в тот момент, когда поршень не доходит до крайнего левого положения на величину 10% своего хода.

Перед тем, как поршень дойдет до крайнего левого положения, выступ 42 диска 26 подходит к выпускному клапану 43 и начинает его открывать; одновременно выступ 42 начинает сходить с клапана 44, давая ему возможность закрыться, так как он паром прижимается к седлу. В тот момент, когда выпускной клапан 43 полностью еще не откроется, а клапан 44 полностью не закроется, выступ 34 шайбы 27 подойдет к клапану 38 и начнет его открывать, совершая предварительный впуск пара в левую полость цилиндра. Одновременно с этим скошенная часть паза 35 подойдет к пальцу 37 диска 24 и отожмет шайбу 27 в сторону клапана и тем увеличит открытие последнего на величину линейного предварения впуска пара в левую полость цилиндра. Когда поршень, готовый кперемещению вправо, еще находится в своем крайнем левом положении, выступ 42 диска 26 сойдет с кпапана44, который закроет канал 44а. и тем подготовит левую полость цилиндра к рабочему положению, а своим передним концом выступ 42 откроет полностью выпускной клапан 43 для выпуска отработавшего пара из правой полости цилиндра при возвращении поршня.

Выступ 34 шайбы 27 скошенной частью паза 35 и выступ 57 откроют впускной клапан 38 полностью и будут его держать открытым для впуска свежего пара в левую полость цилиндра до положения, когда поршень пройдет от крайнего левого положения 90% своего хода и выступ 34 сойдет с клапана при этом скошенная часть паза 55 сойдет с ролика 57 и тем самым шайба 27 возвратится к центру и клапан 38 закроется, прекращая впуск свежего пара в левую полость цилиндра. При этом здесь повторится то же, что было сказано относительно движения поршня вправо, т. е. в тот момент, когда поршень пройдет приблизительно 85% своего хода, он перекрывает канал 43а выпускного клапана 43 и тем прекращает выпуск отработавшего пара из правой полости цилиндра и совершает сжатие в этой полости.

Когда впускной клапан 38 прекратит впуск свежего пара в левую полость цилиндра, поршень своей задней кромкой откроет канал 44а и сообщит его с левой полостью цилиндра, благодаря чему находящийся в этой полости пар выходит через канал 43а и открытый выпускной клапан 43, совершая предварительный выпуск из левой полости цилиндра в тот момент, когда поршень не дойдет до крайнего правого положа ния на величину своего хода.

Перед тем, как поршень дойдет до крайнего правого положения, выступ 4f диска 26 подойдет к выпускному клапану 44 и начнет его открывать; одновременно выступ 42 начнет сходить

с клапана 43, давая ему возможность закрыться, так как он прижимается пар01Ч к седлу. В тот момент, когда выпускной клапан 44 полностью еще не откроется, а клапан 43 полностью не закроется, выступ 33 шайбы 23 подойдет к клапану 28 и начнет его открывать, совершая предварительный впуск пара в правую полость цилиндра. Одновременно с этим скошенная часть паза 32 подойдет к пальцу 29 диска 24, отожмет шайбу 25 в сторону клапана и тем самым увеличит открытие последнего на величину линейного предварения впуска пара в правую полость цилиндра. Когда поршень, готовый к своему перемещению влево, еще находится в крайнем правом положении, выступ 42 диска 26 сойдет с клапана 43 и выпускной клапан 43 закроет канал 43а и тем самым приготовит правую полость цилиндра к рабочему положению, а своим передним концом выступ 41 откроет полностью выпускной клапан 44 для выпуска отработавшего пара из левой полости цилиндра при возвращении поршня в крайнее левое положение. Затем выпускной клапан 28 откроется полностью для впуска свежего пара в правую полость цилиндра и далее работа будет продолжаться согласно описанному выше, причем поршень в цилиндре будет перемещаться из одного крайнего положения в другое, вращая колеса при посредстве передаточного механизма.

Левая сторона машины работает точно также, как и правая, стой только разницей, что она поставлена по отношению к правой стороне под углом 90° в сторону отставания.

Для регулирования отсечки пара при переднем ходе реверсом перемещают муфту 20 за паз Т4; при этом муфты 6 и 8 перемещаются в том же направлении, благодаря чему ролики, расположенные на внутренней их поверхности, будут поворачивать муфты. Муфта 20 своим роликом, входящим в паз 18, пройдя прямолинейную часть паза, повернет муфту 19 по часовой стрелке; этим самым муфта 19 повернет диск 24 в том же направлении, смещая по пазам 32 и 35 пальцы 29 и 37 диска 24 в нижестоящие точки с отметками 8, 7, б, 5, 4,

3, 2, 1, О на шайбах 25 и 27 в зависимости от того, насколько перемещена муфта 20.

Вместе с муфтой 20 перемещаетсямуфта 6. При этом вал 77 не вращается,, так как ролик, входящий в паз 77, находится в прямолинейной части паза в виду того, что он был выведен из криволинейной части паза 17 при движении паровоза вперед.

Вместе с муфтами, 6 тл 20 перемещается и связанная с ними муфта 8 в том же направлении.

Муфта 75 так же, как и муфта 19 повернется по часовой стрелке и сместит диск 24а с его пальцами по пазам шайб 23а, 27а впускных клапанов, аналогично смещению диска 24 с пальцами 29, 37 по пазам 32, 35 шайб 27, 23, благодаря чему произойдет следующее (рассматриваем правую сторону).

Предположим, что при смещении реверсом муфты 20 муфта 19 с диском

24повернулась так, что палец 29 установился в точке 1 шайбы 23 и палец 37 сместился на эту величину по пазу 55 шайбы 27.

Если в момент установления переднего хода мы имели наполнения цилиндра, то при предположенном здесь перемещении наполнение цилиндров будет 10%, так как палец 29 находится не в точке 9 шайбы 25, а в точке 1; поэтому криволинейная часть паза 52 подойдет к пальцу 29 не в тот момент, когда выступ 30 подойдет к клапану 28 (как показано на чертеже), а раньше на величину смещения пальца 29, равную восьми делениям на шайбе, 25. В этом положении произойдет смещение шайбы

25от центра на величину кривизны паза 32 VI к таком смещенном положении шайба пройдет восемь делений, не открывая клапана 28 для впуска nefpa, откроет его лишь в тот момент, когда выступ 30 подойдет к клапану 28, отжимая его своей скошенной частью от седла и допуская впуск пара. В таком открытом положении клапан 28 продержится IQo/g-oro хода поршня, после чего скошенная часть паза 52 подойдет к пальцу 29 и подтянет шайбу25 обратно к центру, чем даст возможность клапану закрыться и прекратить впуск пара в цилиндр. Точно так же ведет себя палец 57

по пазу 35 шайбы 27 в отношении впускного клапана 38. Левая сторона при данных условиях ведет себя точно так же, но только под углом 90° по отношению к правой в сторону отставания. Таким образом, перемеш,ая муфты 20, 5 и 5 и устанавливая этим пальцы 2 и 57 в одной из точек 9, 8, 7, б, 5, 4, 3, 2, 1, О шайб 23 и 27, можно регулировать отсечку при переднем ходе.

Для осуществления заднего хода реверсом перемещают муфты 20, 6 и 5 от себя; при этом муфты 20 8 вращают муфты /9 и /5 своими роликами по скошенным частям пазов против часовой стрелки и тем устанавливают пальцы 29 и 37 пэ пазам 32, 35 шайб 23, 23а, 27, 27а в положение, указанное на чертеже и соответствующее 90° наполнению. При дальнейшем перемещении муфт 20, 8 и 5 вращения муфт 19, 15 происходить не будет, так как ролики муфт 20, 8 при этом положении пальцев 29, 37 займут положение прямолинейной части пазов 18, 18а муфт 20, 8. Валик 7/ будет вращаться, так как ролик муфты б зайдет на криволинейную часть паза 77 и заставит валик 77 повернуться против часовой стрелки, так что выступы 30, 36, 42, 41 шайб 23, 23а, 27, 27а, 26, 26а повернутся против часовой стрелки приблизительно на 80, причем выступ 30 и криволинейная часть паза 32, при крайнем переднем положении поршня, своими нижними концами будут находиться у клапана и его открытым на величину линейного предварения впуска пара. Эти концы выступа 30 и криволинейной части паза 32 будут служить не для открытия клапана 23, как это имело место при переднем ходе, но для закрытия его, так как при заднем ходе ведущее колесо будет вращаться против часовой стрелки, а распределительный валик с распределительными шайбами - по часовой стрелке; поэтому выступ 30 будет открывать впускной клапан 28 своим нижним концом, а не верхним, как это было при установке на передний ход.

Описанный задний ход соответствует положению муфт 6, 20-, 5, при котором

ролик муфты 6 остановлен в положении выхода из криволинейной части на верхнюю прямолинейную часть паза 77 валика 11. При перемещении реверсом муфт 20, 8 и 6 еще дальше можно получить реверсирование на задний ход, подобно тому, как это имело место в реверсировании на передний ход.

Предмет изобретения.

1.Реверсивный клапанный парораспределительный механизм с применением для перестановки распределительных органов криволинейных пазов и продольно передвигаемых муфт с выступами, отличающийся тем, что кулачные шайбы 23 и 27 для впускных клапанов насажены ,свободно на сухари 57 и 39 распределительного валика 77 и могут передвигаться на них прямолинейно и параллельно оси валика, который поворачивается, с целью изменения направления вращения машины, при помощи перестановки муфты 6 по утолщению 40 распределительного валика, снабженному криволинейным пазом 77, между каковыми щайбами помешен поворотно диск 24 с пальцами 29 и 57, входящими в пазы 52 и 55, выбранные в шайбах 23 и 27, и наглухо соединен с муфтой 7Я поворачиваемой при перестановке удерживаемой от вращения упором 13 муфты 20, с целью изменения отсечки пара.

2.Форма выполнения механизма по п. 1, отличающаяся тем, что пазы 75 и для изменения отсечки и паз 77 для изменения направления вращения машины составлены из прямолинейных и криволинейных участков таким образом, что криволинейные участки пазов J8 и J8a муфт 75 и 79 соответствуют прямолинейным участкам паза 77 и прямолинейный участок первых пазов соответствует криволинейному участку паза 77.

3.Форма выполнения механизма по п. 1, отличающаяся тем, что муфты 6, 8 vi 20 соединены между собой кольцевыми выступами 7 и 7а таким образом, что они все вместе перемещаются продольно, причем вращается только муфта б.

W фиг 2 43 Q

fe -ll-xf Jflipr

лп111