Изобретение относится к парораспределительным механизмам для паровых машин прямого действия, простых и компаунд, в которых парораспределение производится одним золотником, приводимым в действие паром, подводимым к золотнику из парового цилиндра машины через каналы, открываемые поршнем при подходе его к крайним положениям. Изобретение имеет целью упростить конструктивную форму золотника таких механизмов и обеспечить вывод золотника из среднего положения при пуске машины, для чего применен симметричный поршневой золотник, длина которого меньше, чем расстояние между крайними кромками паровпускных окон.
На чертеже фиг. 1 и 2 изображают схему механизма для машины компаунд в двух рабочих положениях.
На фиг. 1 изображено положение механизма при ходе поршня ЦВД вниз и поршня ЦНД вверх. Свежий пар поступает через правый канал свежего пара в камеру 5 и отсюда по каналу 6 - в верхнюю полость ЦВД.
Одновременно пар, поступающий через левый канал свежего пара в камеру 10, каналом 9 подводится также в верхнюю полость ЦВД.
Нижняя полость ЦВД через канал 11, камеру 13 и канал 12 сообщается с нижней полостью ЦНД. Верхняя полость ЦНД, через канал 16 и камеру 17 сообщается с атмосферой. Поршень 8 ЦВД идет вниз, а поршень ЦНД - вверх.
В этом положении в камерах, разделяемых золотниковыми дисками 18, 19, 20 и 21, давления следующие:
в камерах 10 и 5 - свежего пара;
в камерах 13 и 15 - промежуточного пара.
Средняя камера 17 постоянно сообщена с выхлопом.
Обозначая величины давления свежего и промежуточного пара соответственно через Рс и Рпр, а площади большого и малого золотниковых дисков соответственно через ωб и ωм, найдем, что величина усилия, удерживающего золотник в изображенном на чертеже правом положении, равняется:
Так как величина разности Рс-Рпр всегда положительна, то находим, что условие устойчивости золотника в его рабочем положении выразится неравенством:
т.е. площадь малого золотникового диска должна быть взята больше половины площади большого диска.
Когда поршень ЦВД придет в крайнее нижнее положение, он откроет отверстие канала 14 в стенке цилиндра, и свежий пар по этому каналу пройдет в камеру 15. Давления на внешние поверхности малых золотниковых дисков сравняются, и вследствие разности давлений в камерах 5 и 13 появится усилие, перебрасывающее золотник в левое положение. Величина этого усилия выразится так:
Очевидно, что эта величина всегда положительна.
После переброски золотника в левое положение:
нижняя полость ЦВД сообщается со свежим паром через камеру 13 и канал 11;
верхняя полость ЦВД сообщается с верхней полостью ЦНД через канал 6, камеру 5 и канал 16;
нижняя полость ЦНД сообщается с выхлопом через канал 12 и камеру 17.
Поршень ЦВД движется вверх, а поршень ЦНД - вниз (фиг. 2 чертежа).
При подходе поршня ЦВД к крайнему верхнему положению он откроет отверстие канала 9 в стенке цилиндра, и свежий пар по этому каналу пройдет в камеру 10. Аналогично вышеописанному произойдет переброска золотника в правое положение и начнется снова ход поршня ЦВД вниз, а поршня ЦНД - вверх.
Если при пуске машины золотник занимает среднее положение, то вследствие отрицательной перекрыши впуска (так как длина золотника меньше расстояния между кромками паровпускных окон) пар поступает одновременно в обе полости ЦВД, но, так как рабочая площадь поршня ЦВД с верхней стороны превышает рабочую площадь с нижней стороны на величину площади сечения штока, то в этом случае поршень ЦВД двинется вниз. После прихода его в нижнее положение работа, машины будет продолжаться согласно сказанному выше.
Парораспределительное однозолотниковое устройство для паровых машин прямого действия, симметричный четырехдисковый золотник которого переставляется паром, отличающийся тем, что, с целью выведения золотника из среднего положения, длина золотника принята меньшей, чем расстояние между крайними кромками паровпускных окон, с тем, чтобы осуществить отрицательную перекрышу впуска.
