Паровозный многоклапанный регулятор Советский патент 1936 года по МПК F01L1/44 F01B25/08 

Существующие мнюгоклапанные регуляторы, например, новых мощных паровозов Та, Тб, ФД и ИС имеют рычажный привод к клапанам.

Расстояние между местом расположения этих клапанов и местом управления ими, т. е. между будкой машиниста и дымовой коробкой доходит до 14 метров и притом не по прямой линии. Это вызывает постоянные расстройства рычажной системы, тугое поворачивание рукоятки регулятора, расшатывание креплений, изгиб и поломку отдельных частей и, как следствие, неточность действия;

С другой стороны на самих клапанах I и их гнездах накапливается накипь, вследствие чего они не могут плотно закрываться и пропускают пар даже на стоянке.

С целью устранения указанных недостатков, связанных с длиной рычажного привода для Перестановки клапанов, рычажная система заменяется паровым управлением с подачей пара по трубкам подобно управлению цилиндро-продувательными клапанами паровозов серии ФД.

В многоклапанных регуляторах имеют применение тарельчатые клапаны,несущие каждый на своем хвостовике перестановочный поршень парового сервомотора. В предлагаемом регуляторе, с целью сохранения плотности соприкосновения рабочих поверхностей клапанов и их гнезд, клапанам сообщается не только поступательное вверх и вниз движение, но и вращательное в своих гнездах, с целью постоянной притирки их друг к другу каждый раз, при каждом открытии и закрытии, что предупреждает накапливание накипи и стирает ее в самом начале ее образования.

Вращательное движение клапанам сообщается в форме предварительного автоматического поворачивания на некоторый угол до начала подъема и после конца посадки клапана в гнездо при помощи коловратных двигателей с лопастным качающимся поршнем, присоединенных к коробке каждого клапана.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез коробки одного из клапанов многоклапанного регулятора; фиг. 2-разрез по Л 5 на фиг. 1 и фиг. 3- вид сверху с частичным разрезом крана управления многоклапанным регулятором.

Коробка каждого из клапанов многоклапанного паровозного регулятора заключает в себе надклапанную полость /, связанную с котлом или пароперегревателем, подклапанную полость 2, соединенную с пароподводящими трубами цилиндров, и цилиндр парового сервомотора с рабочей полостью 3, Каждый из клапанов снабжен коловратным двигателем с вертикальной лопастью б, скрепленным с перестановочным поршнем 5 сервомотора, насаженным на нижний хвостовик клапана. В цилиндре сервомотора установлена соответствующая лопастному поршню б вертикальная перегородка 4, разделяющая внутреннюю часть цилиндра сервомотора на рабочие камеры 5 и 7 переменного объема.

Камера 5 имеет два выхода в виде щтуцеров 9 и 8, расположенных один над другим. Штуцер 8 сообщен с пространством 7, а штуцер 9-с пространством 7/ над перестановочным порщнем 5. Оба штуцера с, помощью трубок соединены с центральным краном управления, находящимся в будке машиниста. Кроме того, камера 3 имеет выточку 10, сообщающую друг с другом полости 5 и // в обход порщня. Эта выточка расположена обязательно по другую сторону перегородки 4, считая по отнощению к штуцеру 8.

Работа клапана подразделяется на две фазы: 1) открытие и закрытие и 2) притирка.

Первая фаза, являющаяся основной, может быть рассматриваема и осуществлена самостоятельно независимо от второй.

Если бы в цилиндре сервомотора 8 под поршнем 5 не было лопасти 6 и перегородки 4, а также в стенке цилиндра не было выточки JO, то очевидно, что при впуске пара под поршень через штуцер 8, при соединении штуцера 9 в это время с атмосферой, клапан стал бы подниматься, и наоборот, если через штуцер 9 направить пар, а штуцер 8 соединить с атмосферой, то клапан будет опускаться. Все это, конечно, при условии, что площадь порщня 5 больше площади самого клапана.

Добавление коловратного двигателя канавки /О дает возможность осуществлять и вторую фазу -притирку.

Перед началом действия клапана оба штуцера 8 и 9 должны быть сообщены с атмосферой. Так как пространство // над поршнем 5 соединяется спомощью выточки Ю с полостью 5 под порщнем 5, которая, в отличие от пространства 7, непосредственного сообщения со штуцером не имеет, то давление во всех

частях цилиудра сервомотора устанавливается атмосферное.

Пропускаемый в цилиндр через штуцер 8 пар, заполняя пространство 7, не может еше поднять клапана, так как чисть поршня, находящаяся над пространством 7, пока еще мала в сравнении с площадью самого клапана, который испытывает противодавление котлового пара на всей своей площади. Однако лопасть 6, испытывая с одной стороны котловое, а с другой атмосферное давление, будет поворачиваться вместе с клапаном до тех пор, пока площадь потолка порщня 5 над пространством 7 превысит, площадЬ клапана, а как только это наступит, т. е. поршень б займет, примерно, положение, изображенное на плане пунктиром, клапан .поднимется.

Такое положение сохраняется все время, пока клапан должен быть открыт.

При подъеме клапана вместе с ним поднимется и лопасть б, вследствие чего пространство под поршнем 5 уже не разделяется на два отсека и пар через выточку W может устремиться из нижних полостей 5, 7 в верхнюю // и через штуцер 9 в атмосферу. Для предотвращения этого явления выточка Ю ограничена по длине так, чтобы верхнее и нижнее пространства Я//сообщались только при нижнем положении поршня 5.

Для закрытия клапана нужно только выпустить пар из-под поршня 5. Этого достаточно, чтобы клапан, испытывая котловое давление сверху из полости 7, сел на свое гнездо. Но, кроме этого, надо еще повернуть его в исходное положение, чтобы клапан был готов к следующему новому открытию.

Для того, чтобы это поворачивание произошло, нужно на короткий отрезок времени впустить пар в верхнюю половину цилиндра сервомотора через штуцер 9 и тогда после посадки клапана выточка JO снова откроется, пар из верхней половины 7/ цилиндра попадет в замкнутое теперь пространство 3 нижней половины и повернет клапан в исходное положение.

Таким образом завершается цикл, при котором до начала подъема и после посадки каждому клапану сообщается поворачивание на некоторый угол то в ту, то в другую сторону при помощи совершающего качательные движения лопасти 6 коловратного двигателя сервомотора.

Для управления работой такого многоклапанного, например, на три клапана, регулятора предназначается кран, изображенный на фиг. 3.

Корпус крана имеет ряд отростковштуцеров 12, 13, 14, 15, 16 и 17. Отросток 12 соединен с котлом. Отростки 13, 14, 15-с нижними штуцерами 8 (фиг. 1) рабочих полостей 3 сервомотора, т. е. отросток 13-с первым клапаном, отросток 14-со вторым и т. д. Огросток 76 соединен с атмосферой и отросток /7 соединен одной трубкой со всеми верхними штуцерами 9 клапанов полости // сервомотора.

На фиг. 3 изображено положение крана, когда все клапаны закрыты, однако вновь открыть кран еще нельзя, так как собачка /5, смонтированная на рукоятке 20, немедленно упрется при повороте в выступ /9, принадлежащий указательному диску, прилитому к корпусу крана.

Для того, чтобы кран можно было начать открывать, необходимо рукоятку довести до крайнего левого положения, где имеется упор с буквой 3 (закрыт). Тогда собачка 78 попадает в вырез 22 и, оттягиваемая пружинкой 2/, принимает продольное направление. Лишь после этого собачка может повернуться в обратную сторону при открытой рукоятке крана.

Впуск пара в полость /7 для поворачивания клапана после его посадки в гнездо производится при дополнительном повороте рукоятки крана, соединяющем выточкой 23 пробки крана штуцера /2 и 17, т. е. котел с полостями // сервомотора.

Таким образом, обратный поворот клапанов производится всех одновременно и не столь уже важно, когда именно будет производиться это поворачивание клапана при закрытии регулятора или перед следующим открытием его. Первое же поворачивание происходит раздельно в каждом клапане автоматически перед его открытием.

Для открытия первого клапана рукоятка крана ставится в положение против цифры 1, выточка 23 в пробке 24 соединяет штуцеры 72 и 73, т. е. котел с нижним штуцером 8 цилиндра сервомотора.

В это время выточка 25 с другой стороны пробки, которая раньше сообщала все нижние штуцеры 8, 8 с. атмосферой через штуцер 76, теперь сообщает с ней все клапаны, кроме первого, и, кроме того, сообщает уже с атмосферой щтуцер 77, т. е. все верхние половины 77 цилиндров сервомотора.

Аналогично производится и открытие следующих клапанов. Уже при открытии первого клапана собачка 78 рукоятки крана снова попадает в вырез 26 на указательном диске и, следовательно, дает возможность закрыть регулятор с любого клапана беспрепятственно.

Предмет изобретения.

1.Паровозный многоклапанный регулятор с переставляемыми действием пара тарельчатыми клапанами, несущими каждый на своем хвостовике перестановочный поршень парового сервомотора, отличающийся тем, что, с целью сохранения плотности соприкосновения рабочих поверхностей, клапанам сообщают предварительное автоматическое поворачивание на некоторый угол до начала подъема и после их посадки в гнездо.

2.Форма выполнения регулятора по п. 1, отличающаяся тем, что для получения вращения до начала подъема каждый из клапанов регулятора снабжен коловратным двигателем с лопастнь;м качающимся поршнем.

3.Форма выполнения регулятора по п. 2, отличающаяся тем, что радиально расположенная лопасть 6 двигателя укреплена к перестановочному поршню клапана, а радиальная разделительная перегородка 4-к стенке цилиндра сервомотора.

4.Форма выполнения регулятора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью сообщения вращения клапану после его посадки в гнездо, стенка цилиндра сервомотора снабжена выточкой /, соединяющей пространства над и под поршнем 5 и расположенной близ перегородки 4 со стороны, соответствующей верхнему положению клапана.

5.Форма регулятора по пп. 1-4, отличающаяся тем, что для управления

.перестановкой к;;апанов применен кран со снабженной выточками пробкой 24, несущей рукоятку с подпружиненной собачкой-стопором, замыкающей пробку нри взаимодействии с упором на указательном диске крана в положении перекрытия и освобождающей кран для открытия регулятора при переводе рукоятки в крайнее закрытое положение, которому соответствует вырез 22 в диске, предназначенный для возможного поворачивания собачки 18,