Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1423
.pdf
поршень, образующий вспомогательный клапан, подвижный внутри него и соединенный с приводимой в
действие частью, входные и выходные отверстия для пара в стенке цилиндра, непосредственно управляемые
перемещением вспомогательного клапана относительно него и предназначенные для закрытия и открытия
соответственно до завершения каждого хода вспомогательного клапана, чтобы обеспечить использование
пара в целях расширения и отвод пара до конца хода вспомогательного клапана, отверстия и каналы во
вспомогательном клапане для соединения входных и выходных отверстий для пара с концами цилиндра, и
главный возвратно-поступательный клапан, расположенный внутри вспомогательного клапана,
предназначенный для управления отверстиями и каналами во вспомогательном клапане и приводимый в
действие разностью давлений пара на его концах.
Если подробно описать данное устройство, четыре варианта его реализации проиллюстрированы на
прилагаемых чертежах и будут описаны со ссылкой на них. На фиг. 1–4 включительно показан один вариант
осуществления; на фиг. 5–7 включительно показан второй вариант осуществления; на фиг. 8–10
включительно показан третий вариант осуществления; и на фиг. 11–13 включительно показан четвертый
вариант осуществления. На рисунках 1 и 2 представлены продольные сечения по линиям А-А и В-В
соответственно. 3 ; Рис. 3 — поперечное сечение по линии C C на рис. 1; и рис. 4 — вид одной из
поверхностей поршня в направлении стрелки D на рис. 1; рис. 5 — продольное сечение по линии E-E на рис.
7; рис. 6 — продольное сечение по линии F-F на рис. 7 поршня; и рис. 7 — поперечное сечение по линии G G
на рис. 5; рис. 8 — продольное сечение по линии H H на рис. 10; рис. 9 — продольное сечение по линии J-J на
рис. 10 поршня; и рис. 10 — поперечное сечение по линии K K на рис. 8; рис. 11 — продольное сечение по
линии L-L на рис.
13 ; Рис. 12 — продольный разрез Рис. 13 — поперечное сечение по линии N N на рис. 11. Обращаясь к
первому варианту осуществления, изображенному на фиг. 1–4 включительно. Цилиндр 1 имеет два впускных
отверстия для пара 2, 2а и два выпускных отверстия 3, 3а. Входные отверстия для пара 2, 2а расположены
диаметрально, как и выпускные отверстия 3, 3а. Несколько отверстий 2, 2a, 3, 3a расположены под углом 90°
друг к другу и, кроме того, находятся посередине длины цилиндра 1. Размеры входных отверстий для пара 2,
2а, измеренные вдоль цилиндра 1, меньше соответствующих размеров. Паровые подводящие патрубки 2, 2а
соединены с паропроводом, который управляется обычным винтовым или пробковым клапаном, и пар
подается одновременно в оба патрубка 2, 2а. Поршень, представляющий собой вспомогательный клапан и
расположенный внутри цилиндра 1, имеет длину, немного превышающую его ход, и имеет сложную
конструкцию, включающую три элемента, а именно: наружный элемент 4, внутренний элемент 5a, имеющий
двухсоставную конструкцию, и основной корпус клапана 6.
Наружный элемент 4 представляет собой полый цилиндр, закрытый с одного конца и имеющий в этом
закрытии каналы 8, а также отверстия для размещения одного конца поршневого штока 9 и болтов 10, с
помощью которых наружный элемент 4 крепится к части 5a внутреннего элемента. Наружный элемент 4 имеет
четыре отверстия 11, 11a, 12, 12a в боковой стенке: отверстия 11, 11a являются паровыми отверстиями и
взаимодействуют с паровыми входными отверстиями 2, 2a соответственно; отверстия 12, 12a являются
выпускными отверстиями и взаимодействуют с выпускными отверстиями 3, 3a соответственно. Паровые
отверстия 11, 11a расположены на расстоянии 180° друг от друга, имеют значительную длину в направлении
движения поршня и простираются от правого и левого концов поршня соответственно к противоположным
концам. Таким образом, порты 11 и 11a перекрываются на значительных участках своей длины. Выпускные
патрубки 12, 12а также расположены на расстоянии 180° друг от друга и расположены относительно паровых
патрубков 11, 11а таким образом, что различные патрубки 11, 11а, 12, 12а находятся на расстоянии 90° друг
от друга.
Выпускное отверстие 12 расположено ближе к закрытому концу наружного элемента 4, а выпускное отверстие
12a — ближе к его открытым концам. Размеры выпускных отверстий 12, 12а в направлении движения поршня
меньше соответствующих размеров впускных отверстий 11, 11а. Внутренний элемент вспомогательного
клапана включает в себя два полых цилиндрических отверстия 5, 5а, каждое из которых закрыто с одного
конца и расположено внутри внешнего элемента 4 так, что их открытые концы соприкасаются. Детали 5 и 5a
имеют разную длину, при этом деталь 5a длиннее. Деталь 5а крепится к наружному элементу 4 болтами 10,
которые ввинчиваются в торцевую крышку детали и проходят через отверстия в торцевой крышке наружного
элемента 4; детали 5а также крепятся к корпусу клапана 6 винтами 13. Таким образом, отдельные части 4, 5,
5a, 6 скреплены вместе, образуя рабочий элемент или узел. Торцевые заглушки частей 5, 5a имеют,
соответственно, сквозные каналы 14, 14a; количество каналов 14a равно количеству каналов 8, проходящих
через торцевую заглушку наружного элемента 4, и они выровнены с ним; каналы 14 открываются
непосредственно в цилиндр.
В боковых стенках частей 5 и 5а дополнительно имеются воздуховоды 15, 15а, 16, 16а. Воздуховоды 15, 15а,
расположенные в части 5а, выровнены и находятся в постоянном соединении: один, 15, с паровым
отверстием 11, а другой, 15а, с паровым отверстием 11а. Воздуховоды 16 и 16а расположены в частях 5а и 5
соответственно и находятся в постоянном соединении: один, 16, с выпускным отверстием 12, а другой, 16а, с
выпускным отверстием 12а. полый цилиндрический элемент, установленный и заключенный внутри частей 5,
5а внутренней части, предотвращается его перемещение. -В корпусе клапана №6 имеется отсек открыт сбоку,
примыкающем к торцу держателя клапана, а также внутрь держателя и имеет отверстие (17a или 18a) для
соединения с выпускным отверстием (16a или 16) во внутреннем элементе. В середине держателя клапана 6
расположены два диаметрально расположенных канала 19 и 20, которые, соответственно, выровнены с
каналами 15 и 15а. Внутреннее пространство держателя клапана 6, таким образом, может быть соединено
через отсек 17, отверстие 17a, канал 16a и выпускной патрубок 12a, с выпускным патрубком 3a, а через отсек
18, отверстие 18a, канал 16 и выпускной патрубок 12, с выпускным патрубком 3; аналогично, паровые входные
патрубки 2, 2a могут быть соединены с его внутренним пространством соответственно через паровой
патрубок 11 и каналы 15, 19, а также через паровой патрубок 11a и каналы 15a, 20.
Главный клапан 7 представляет собой полый цилиндр, разделенный наклонной перегородкой 25 на две
равные части 7a, 7b. Клапан имеет два седла, а именно наружное и внутреннее, на каждом конце. Клапанные
седла 21 и 21а на одном конце взаимодействуют, соответственно, с клапанными седлами 22 и 22а,
образованными, соответственно, на торцевой заглушке части 5 внутреннего элемента и вокруг первого
упомянутого отверстия отсека 17. Седла клапана 23 и 23а на другом конце клапана взаимодействуют
соответственно с седлами клапана 24 и 24а, образованными соответственно на торцевой заглушке части 5а
внутреннего элемента и вокруг первого упомянутого отверстия отсека 18. Каждая из частей 7a, 7b клапана 7
имеет отверстие в своей стенке; отверстие 26 в части 7b выровнено с воздуховодом 20, а отверстие 27 в
части 7a выровнено с воздуховодом 19. Клапан 7 может перемещаться в продольном направлении
относительно и внутри держателя клапана 6; его перемещения в любом направлении ограничены контактом
его поверхности клапана 21 или 23 с поверхностью клапана 22 или 24.
Клапан 7 удерживается от вращательного движения за счет зацепления с втулкой 28, ввинченной в канал 19 и
взаимодействующей с отверстием 27. Предположим, что поршень завершил свое движение к левому концу
цилиндра и что различные детали находятся в положении, готовом для движения поршня в обратном
направлении. Пар поступает из пароподводящего патрубка 2 в паропровод 11 и через него, а также через
воздуховоды 15, 19 и патрубок 27, в часть 7а клапана 7 и из этой части 7 между 14 к левому торцу цилиндра 1.
Правая часть цилиндра открыта для выпуска отработавших газов, который осуществляется через каналы 8,
14a, между седлами клапанов 23a, 24a, через отсек _IS, отверстие 18a, канал 16 и порты 12 и 3. Пар поступает
за поршень до тех пор, пока край Z парового отверстия 11 не выйдет за пределы отверстия 2; во время
завершения хода поршня пар расширяется. До прекращения подачи пара к паровому отверстию 11 паровые
отверстия 2a и 11a сообщаются друг с другом, и пар поступает в часть 7b клапана 7 через каналы 15a, 20 и
отверстие 26; часть 7b закрывается от выхода пара за счет прилегания седла клапана 23 к седлу клапана 24.
Выпуск воздуха продолжается до тех пор, пока край Y-образного патрубка порта 12 не пройдет за выпускной
патрубок 3, после чего начинается амортизация. До того, как поршень достигнет конца своего хода, выпускные
отверстия 12a и 3a сообщаются друг с другом, и отсек 17 располагается таким образом, чтобы выпускать
воздух через отверстие 17a и воздуховод 16a в момент или ближе к завершению хода поршня, поршень
проходит через выпускное отверстие 3a, и левый конец цилиндра устанавливается в прямое соединение с
выпускным отверстием 3a до начала обратного хода поршня. Клапан 7 подвержен воздействию двух
давлений, действующих с торца. Одна из причин обусловлена давлением этого пара, воздействующим на
перегородку 25, а другая — давлением пара, содержащегося в цилиндре и воздействующего на всю внешнюю
торцевую поверхность клапана. Когда давление в цилиндре падает до заданного значения, клапан 7 под
действием давления на перегородку 25 перемещается влево, тем самым раздвигая седла клапана 23, 24 и
21a, 22a и приводя седла клапана 23a, 24a и 21, 22 в контакт, позволяя пару из пароподводящего патрубка 2a
проходить в правую часть цилиндра через патрубок 11a, каналы 15a, 20, патрубок 26, часть 7b клапана 7,
между седлами клапана 23, 24 и через каналы 14a, 8; одновременно левый конец цилиндра 1
устанавливается для выпуска пара через патрубки 14, между седлами клапана 21a, 22a; отсек 17, отверстие
17a, канал 16a и патрубки 12a и 3a.
Пар перекрывается при прохождении края X парового отверстия Ila за отверстие 2a, а амортизация
начинается, когда край W отверстия 12a проходит за отверстие 3a. Степень расширения регулируется длиной
паровых отверстий 11, 11a, а начальный выпуск — величиной перекрытия поршнем выпускных отверстий 3,
3a. Теперь обратимся к варианту исполнения, изображенному на фиг. 5–7 включительно. Цилиндр 101 имеет
только один входной патрубок для пара 102 и один выходной патрубок 103; эти патрубки расположены
диаметрально и посередине длины цилиндра 101. Отверстия открываются не непосредственно в цилиндр
101, а в каналы, образованные внутри стенки цилиндра. 104 — это канал, относящийся к отверстию 102, а 105
— к отверстию 103. Воздуховод 104 сообщается с внутренней частью цилиндра через два отверстия 106, 107,
расположенные на расстоянии примерно 45° друг от друга, а воздуховод 105 — через два отверстия 108, 109,
расположенные диаметрально. Поршень 110 расположен внутри цилиндра 101 и работает в нем, имеет
длину, немного превышающую ход поршня, и выполнен в цельной конструкции.
Кроме того, отверстия 108, 109 и поршень устроены таким образом, что поршень выходит за пределы этих
отверстий в конце своего хода. Поршень 110 полый и имеет внутри множество круглых фланцев 111, 112, 113,
114, 115. Поршень закрыт с торцов крышками 116, 117, которые удерживаются на месте штоком поршня 118,
имеющим коническую втулку 119, которая входит в соответствующее седло 120 в крышке 117, и гайкой 121,
которая завинчивается на внешнюю сторону крышки 116. Фланцы 111 и 115 имеют резьбу на своих
внутренних поверхностях и несут кольца 122 и 123 соответственно, которые образуют между крышкой 116 и
кольцом 122, а также между крышкой 117 и кольцом 123 камеры 124 и 125 соответственно. Кольца 122, 123
имеют внутренний диаметр больше, чем шток поршня 118, и их внутренние поверхности выполнены в виде
седел клапанов 126, 127; клапан 128, выполненный из двух частей, соединенных винтами, установлен и
перемещается на штоке поршня 118, а его наружные концы выполнены в точках 129, 130 для взаимодействия
с седлами клапанов 126, 127 и их фиксации на них соответственно.
Фланцы 111, 112, 113, 114, 115 в сочетании с клапаном 128 разделяют внутреннюю часть поршня на
множество отсеков 131, 132, 133, 134. Фланец 113 выполнен таким образом, что он соприкасается с наружной
поверхностью клапана 128 и постоянно разделяет отсеки 132, 133. Фланцы 112, 114 имеют меньшую
радиальную ширину, чем фланец 113, и их наружные поверхности выполнены в виде седел клапана 135, 136
соответственно, с которыми взаимодействуют детали 137, 138 на клапане. В одном из крайних положений
клапана 128 отсеки 131, 132 сообщаются через канал, образованный клапаном и фланцем 112; аналогично, в
другом крайнем положении клапана 128 отсеки 133, 134 сообщаются через канал, образованный клапаном и
фланцем 114. Камера 124 сообщается с отсеком 131, когда клапан 128 находится в одном крайнем
положении, через канал, образованный кольцом 122 и штоком поршня 118, и камера 125 сообщается с
отсеком 134, когда клапан находится в другом крайнем положении, через канал, образованный кольцом 123 и
штоком поршня 118. 139 — это паровой канал в поршне, взаимодействующий с каналом 106 в цилиндре, а 140
— это второй паровой канал в поршне, взаимодействующий с каналом 107 в цилиндре.
Паровой патрубок 139 соединен с камерой 124, а паровой патрубок 140 — с камерой 125. 141 и 142
представляют собой противонапорные каналы, образованные на поверхности поршня 110, расположенные
диаметрально противоположно паровым патрубкам 139 и 140 соответственно и сообщающиеся,
соответственно, с камерами 124 и 125. Отсек 131 сообщается с левым концом цилиндра через канал 143, а
отсек 134 — с правым концом цилиндра через канал 144; отсек 132 имеет два выпускных отверстия 145, а
отсек 133 — два выпускных отверстия 146; отверстия 145, 146 взаимодействуют с отверстиями 108, 109.
Поршень 110 ограничен в движении по прямолинейной траектории с помощью штифта 147, установленного на
одном из концов цилиндра и входящего в отверстие поршня. 148, 149 представляют собой каналы,
образованные в стенке цилиндра на его концах и предназначенные для размещения левого и правого концов
цилиндра соответственно в местах перемещения поршня в непосредственном соединении с паровыми
отверстиями 139, 140 соответственно.
Действие происходит следующим образом: предполагается, что поршень завершает свой ход в направлении
левого конца цилиндра и прошел через выпускные отверстия 108, 109... Таким образом, первоначальный
выход пара происходит непосредственно вокруг краев поршня через отверстия 108, 109, а пар, содержащийся
в правом торце цилиндра, воздействует на всю площадь правого торца клапана через канал 144 и отсек 134.
Доступ к действующему пару также осуществляется через левую часть клапана через входное отверстие для
пара 102, воздуховод 104, порт 106, паровой порт 139 и камеру 124. Площадь, на которую воздействует
рабочий пар, меньше, чем площадь, на которую воздействует расширенный отработавший газ. удерживается
в показанном положении до тех пор, пока давление, создаваемое рабочим паром, не превысит давление,
создаваемое расширенным отходящим паром, после чего клапан переводится вправо. В этом случае пар
проходит из камеры 124 через отсек 131 и канал 143 к левому торцу цилиндра; поршень начинает двигаться
вправо, и по мере его движения пар в правом торце цилиндра выходит через канал 144, отсеки 134, 133,
отверстия 146 и выпускные отверстия 108, 109.
Пар подается за поршень до тех пор, пока его точка Z не пройдет за край X отверстия 106, после чего
начинается расширение, и подается до тех пор, пока поршень не пересечет выпускные отверстия 108, 109 и
не начнется начальный выпуск пара. Пар, задерживающийся между поршнем и правым концом цилиндра,
когда каналы 146 перестают взаимодействовать с выпускными каналами 108, 109, действует как амортизатор.
Амортизирующий эффект может быть усилен за счет наличия каналов 148, 149, которые позволяют пару
проходить непосредственно к поверхности поршня и воздействовать на него, когда поршень превышает свой
ход. Пароходы 148 и 149 получают свой пар из портов 139 и 140 соответственно. Каналы 148, 149 вступают в
действие только тогда, когда поршень превышает свою нормальную длину хода. На рис. 5 показан поршень в
конце хода, и видно, что между паровым отверстием 139 и каналом 148 отсутствует сообщение. Теперь
обратимся к варианту исполнения, изображенному на рис. 8, 9 и 10. Цилиндр 201 имеет ремень или круговой
канал, расположенный посередине его длины и разделенный изнутри на две части или отсека 202, 203.
Трубопровод подачи пара 204 соединен с отсеком 202, а трубопровод отвода пара 205 — с отсеком 203.
Паровые трубы расположены диаметрально. 206, 207 — это отверстия, соединяющие отсек 202 с внутренней
частью цилиндра 201, а 208, 209 — это отверстия, соединяющие внутреннюю часть цилиндра 201 с отсеком
203. Поршень 210, представляющий собой вспомогательный клапан и расположенный внутри цилиндра 201,
имеет длину, немного превышающую его ход, а отверстия 208, 209 расположены таким образом, что поршень
210 проходит через них до завершения своего хода. Поршень 210 имеет цельную конструкцию и представляет
собой полое тело, закрытое с одного конца и внутренне разделенное на шесть отсеков 222, 223, 224, 225, 226,
227 шестью круглыми фланцами ≈211, 212, 213, 214, 215, 216 и торцевой стенкой, закрывающей поршень.
Отсеки 222 и 227 сообщаются, соответственно, через каналы 230 и 231 с паром через порты 228 и 229,
образованные на поверхности поршня.
Отверстия 228 и 229 имеют значительную длину в направлении движения поршня и простираются от правого
и левого концов поршня соответственно к противоположным концам. Длина каждого порта 228, 229 такова,
что его задняя кромка Z, проходя мимо кромки Y порта 206, 207, перекрывает подачу пара, и начинается
работа в режиме расширения. Величина расширения пара определяется при проектировании поршня, а длина
отверстий 228, 229 регулируется соответствующим образом. Отсеки 223 и 226 сообщаются с торцевыми
поверхностями поршня посредством каналов 232 и 233 соответственно, а в стенках отсеков 224 и 225
имеются отверстия 234 и 235 соответственно, которые образуют выпускные отверстия и взаимодействуют
соответственно с выпускными отверстиями 208 и 209 в стенке цилиндра. Поршень закрыт с открытого конца
крышкой 217, которая установлена на фланце 211; шток поршня 218 проходит через торцевую стенку поршня,
а также через крышку 217.
Отверстие 220 в торцевой стенке поршня выполнено в виде конического посадочного места для установки и
фиксации конического кольца 219 на штоке поршня 218. Поршень: шток 218 удерживается в нужном
положении гайкой 221, навинченной на его конец и прижатой к крышке 217; гайка 221 также служит для
удержания крышки 217 в нужном положении. Основной клапан включает в себя гильзу 236, которая
установлена и перемещается на штоке поршня 218 и находится внутри поршня 210. На внешней поверхности
клапан 236 имеет три выступающих элемента 237, 238, 239, которые представляют собой элементы клапана,
и центральный элемент 238 из которых постоянно взаимодействует с круглым фланцем 214 и предотвращает
сообщение между отсеками 224, 225. Внутренняя поверхность круглого фланца 216 состоит из двух частей
разного диаметра, соединенных выступом 240. Внутренняя поверхность круглого фланца 212 плоская, и на
ней съемно установлено кольцо 241, которое вместе с частью поверхности фланца образует выступ 242.
Концевые части 236a, 236b клапана 236 взаимодействуют с внутренней поверхностью кольца 241 и
поверхностью малого диаметра фланца 216 соответственно, при этом в месте соединения частей 236a, 237 и
239, 236b соответственно образуются выступы 243, 244.
В одном из крайних положений клапана 236 плечи 242, 243 соприкасаются, и сообщение между камерами 222,
223 прерывается, а сообщение между отсеками 223, 224 открыто; в том же положении клапана 236 клапанный
элемент 239 взаимодействует с фланцем 215, и сообщение между отсеками 225, 226 прерывается, а
сообщение между отсеками 226, 227 открыто. В другом крайнем положении клапана 236 плечи 240, 244
соприкасаются, и сообщение между отсеками 226, 227 закрыто, а сообщение между отсеками 225, 226
открыто; в том же положении клапана клапанный элемент 237 взаимодействует с фланцем 213, и сообщение
между отсеками 222, 223 открыто, а сообщение между отсеками 223, 224 закрыто. 245, 246 представляют
собой каналы, образованные в стенке цилиндра; канал 245 проходит от левого конца цилиндра к паровому
отверстию 206 и расположен на одной линии с ним, а канал 246 проходит от правого конца цилиндра к
паровому отверстию 207 и расположен на одной линии с ним.
Каналы 245, 246 имеют такую длину, что когда поршень 210 превышает свой нормальный ход, что может
произойти, если часть, приводимая в действие штоком поршня 218, слегка нагружена или нагрузка внезапно
снимается, каналы 245, 246 расположены рядом с отверстиями 228, 229 соответственно, в соединении с
паровыми отверстиями 206, 207, и горячий пар подается к одному или другому концу цилиндра для смягчения
хода поршня. 247 представляет собой штифт, установленный на одном конце цилиндра и входящий в
отверстие в поршне; штифт 247 ограничивает движение поршня в прямолинейном направлении. Действие
происходит следующим образом: предполагается, что поршень 210 завершает свой ход в направлении левого
конца цилиндра, а расширяющийся пар воздействует на правую поверхность поршня и имеет доступ через
канал 233 к отсекам 226, 227. Таким образом, вся область правого конца клапана 236, включая плечо 244,
подвергается воздействию давления пара. В конце своего хода поршень проходит через выпускные отверстия
208, 209, и в результате правая часть цилиндра располагается непосредственно напротив выпускного
отверстия вокруг края поршня через отверстия 208, 209 и отсек 203.
В показанном расположении деталей отсек 222 соединен с подающей паровой трубой 204 через воздуховод
230, патрубки 228, 206 и отсек 202, и пар воздействует на левый конец клапана, площадь которого меньше
площади правого конца на величину, равную площади выступа 243 из-за его контакта с выступом 242. Клапан
удерживается в показанном положении до тех пор, пока давление, создаваемое рабочим паром, не превысит
давление, создаваемое расширенным отходящим паром. В этом случае клапан поворачивается вправо,
клапанный элемент 239 отходит от фланца 215, тем самым соединяя отсеки 225 и 226, а концевая часть 236b
входит во фланец 216 до тех пор, пока выступы 240 и 244 не соприкоснутся, и отсеки 226 и 227 не будут
отрезаны друг от друга. В результате этого правый конец цилиндра соединен с выхлопной трубой 205 через
канал 233, отсеки 226, 225, выпускные отверстия 235, 209 и отсек 203.
Перемещение клапана 236 вправо также приводит в действие клапанный элемент 237, обеспечивая
взаимодействие с фланцем 213, так что отсеки 223, 224 отсоединяются, и выводит концевую часть 236a из
кольца 241, открывая сообщение между отсеками 222, 223, позволяя пару проходить через них и по
воздуховоду 232 к левому концу цилиндра, воздействуя на левый конец поршня и перемещая его к правому
концу цилиндра. При движении поршня вправо он сначала закрывает выпускные отверстия 208, 209 своим
передним краем, а сразу после этого, или одновременно, выпускное отверстие снова открывается, когда
отверстие 235 перемещается над отверстием 209, в результате чего пар проходит через воздуховод 233,
отсеки 226, 225, отверстия 235, 209 в отсек 203 и далее в выхлопную трубу 205. Пар подается за поршень 210
до тех пор, пока его край Z не пройдет за край Y отверстия 206, после чего начинается расширяющая работа,
и продолжается до тех пор, пока поршень не перейдет через выпускные отверстия 208, 209 в правом конце
своего хода, после чего пар начинает выпускаться и снижать давление на левом конце клапана,
подготавливая его к перемещению клапана 236 влево под действием давления пара, подаваемого через
отверстия 207, 229 и канал 231 в камеру 227, воздействуя на ту часть клапана, которая открыта в указанную
камеру.
В конце хода поршень смягчается за счет улавливания остаточного отработанного пара между поршнем 210 и
торцами цилиндра, чему также способствует, когда поршень превышает свой нормальный ход, подача пара
через канал 245 или 246, в зависимости от случая. Клапан 236 также смягчается в конце своего хода за счет
удержания пара между выступами 244, 240 или 242, 243. В некоторых случаях может быть удобно
сконструировать поршень всего с пятью отсеками, причем комплекты отсеков, связанные соответственно с
подачей и отводом пара, включают два отсека и один отсек. На рисунках с 11 по 13 включительно показан
такой вариант осуществления. Цилиндр 301 имеет ремень или круговой канал, расположенный посередине
его длины и разделенный изнутри на две части или отсека 302, 303. Труба подачи пара под давлением 304
соединена с отсеком 302, а труба отвода пара 305 — с отсеком 303. Паровые трубы 304, 305 расположены
диаметрально. 306, 307 — это отверстия, соединяющие отсек 302 с внутренней частью цилиндра 301, а 308,
309 — это отверстия, соединяющие внутреннюю часть цилиндра 301 с отсеком 303. 350 — это три канала,
образованные на внутренней поверхности цилиндра в той же плоскости, что и отверстия 308, 309; назначение
и расположение этих каналов будут рассмотрены далее.
Поршень 310, представляющий собой вспомогательный клапан и расположенный внутри цилиндра 301, имеет
длину, немного превышающую его ход, но в таком расположении каналы 306, 307, 308, 309 расположены
таким образом, что поршень не перекрывает их до завершения своего хода. Однако упомянутые ранее
каналы 350 расположены таким образом, что поршень перекрывает их до завершения своего хода. Поршень
310 имеет цельную конструкцию и представляет собой полое тело, открытое с каждого конца и внутренне
разделенное на пять отсеков 322, 323, 324, 326, 327 круглыми фланцами 311, 312, 313, 314, 315, 351. Отсеки
322 и 327 сообщаются, соответственно, через каналы 330 и 331 с паровыми отверстиями 328 и 329,
образованными на поверхности поршня. Отверстия 328 и 329 имеют значительную длину в направлении
движения поршня и простираются от правого и левого концов поршня соответственно к противоположным
концам.
Длина каждого порта 328, 329 такова, что его задняя кромка Z, проходя мимо кромки Y порта 306, 307,
перекрывает подачу пара, и начинается работа в режиме расширения. Величина расширения пара
определяется при проектировании поршня, а длина отверстий 328, 329 регулируется соответствующим
образом. Отсеки 323 и 326 сообщаются с торцевыми поверхностями поршня посредством каналов 332 и 333
соответственно, а в стенке отсека 324 имеется множество отверстий 334 и 335, которые образуют выпускные
отверстия и взаимодействуют соответственно с выпускными отверстиями 308, 309 и каналами 350 в стенке
цилиндра. Вровень с выпускным отверстием 334 и на противоположных его концах расположены
дополнительные отверстия 334a, 3346. Дополнительный выпускной патрубок 334a соединен с отсеком 324,
как и дополнительный выпускной патрубок 334b, причем первый на одном конце хода поршня соединен с
выпускным патрубком 308, а второй также соединен с этим же патрубком или с патрубком 309 на другом конце
хода поршня.
Поршень закрыт с открытых концов крышками 317, 317а, которые установлены во фланцах 311, 351
соответственно. Поршневой шток 318 проходит через крышки 317, 317a, а отверстие 320a в крышке 317a
выполнено в виде конического посадочного места для приема и установки части конического выступа 319 на
поршневой шток 318. Поршневой шток удерживается в нужном положении гайкой 321, навинченной на его
конец и прижатой к крышке 317; гайка 321 также служит для удержания крышек 317, 317a в нужном
положении. Основной клапан включает в себя гильзу 336, которая установлена и перемещается на штоке
поршня 318 и находится внутри поршня 310. На внешней поверхности клапана 336 имеются две выступающие
части 337, 339, которые представляют собой элементы клапана. Часть клапана, расположенная между
элементами клапана 337, 339, всегда соединена с отсеком 324. Внутренние поверхности круглых фланцев 312
и 315 плоские, и на них съемно установлены кольца 341 и 341а соответственно, которые вместе с частью
поверхностей фланцев 312 и 315 образуют выступы 342, 342а.
Концевые части 336a, 336b клапана 336 взаимодействуют с фланцами 312, 315 соответственно, при этом
выступы 343, 344 образованы в месте соединения частей 336a, 337 и 339, 3366 соответственно. В одном из
крайних положений клапана 336 выступы 342a, 344 соприкасаются или находятся в непосредственной
близости друг от друга, сообщение между отсеками 326, 327 прерывается, а сообщение между отсеками 324,
326 открывается. В том же положении клапана клапанный элемент 337 взаимодействует с фланцем 313,
сообщение между отсеками 323, 324 прерывается, а сообщение между отсеками 322, 323 открыто. В другом
крайнем положении клапана выступы 342, 343 соприкасаются или находятся в непосредственной близости
друг от друга, и сообщение между отсеками 322, 323 закрыто, а сообщение между отсеками 323, 324 открыто.
В том же положении клапана клапанный элемент 339 взаимодействует с фланцем 314, и сообщение между
отсеками 326, 327 открыто, а сообщение между отсеками 324, 326 закрыто. 345, 346 — это каналы,
образованные в стенке цилиндра.
Каналы 345 проходят от левого конца цилиндра в направлении парового отверстия 306 и параллельно ему, а
канал 346 проходит от правого конца цилиндра в направлении парового отверстия 307 и параллельно ему.
Каналы 345, 346 имеют такую длину, что когда поршень 310 превышает свой нормальный ход, что может
произойти, если деталь, приводимая в действие поршнем 318, слегка нагружена или если нагрузка внезапно
снимается, каналы 345, 346 расположены рядом с отверстиями 328, 329 соответственно, в соединении с
паровыми отверстиями 306, 307, и горячий пар подается к одному или другому концу цилиндра для смягчения
хода поршня. 347 представляет собой штифт, установленный на одном конце цилиндра и входящий в
отверстие в поршне; штифт 347 ограничивает движение поршня в прямолинейном направлении. Действие
происходит следующим образом: предполагается, что поршень 310 завершает свой ход в направлении левого
конца цилиндра, а расширяющийся пар воздействует на правую поверхность поршня и имеет доступ через
канал 333 к отсекам 326, 327.
Таким образом, вся область правого конца клапана 336, включая плечо 344, подвергается воздействию
давления пара. По мере завершения своего хода поршень проходит через каналы 350, и, как следствие,
расширяющийся пар проходит через каналы 350, отверстия 335 в отсек 324, из отсека 324 в отсек 323 и через
канал 332 в левую часть цилиндра. В результате поршень в конце своего хода смягчается расширяющимся
паром, отбираемым с правого конца цилиндра. В показанном расположении деталей отсек 322 соединен с
подающей трубой пара 304 через канал 330, патрубки 328, 306 и отсек 302, и пар может воздействовать на
левый конец клапана 336, площадь которого меньше площади, на которую воздействует пар в правом конце
цилиндра, на величину, равную площади выступа 343 из-за его контакта или близкого расположения к выступу
342. Клапан удерживается в показанном положении до тех пор, пока давление, создаваемое рабочим паром,
не превысит давление, создаваемое расширенным паром в правом торце цилиндра, который медленно
отводится через дополнительные выпускные отверстия 334b, отверстие 308, отсек 303 и выпускную трубу 305.
В этом случае клапан поворачивается вправо, клапанный элемент 339 отходит от фланца 314, в результате
чего отсеки 324 и 326 сообщаются друг с другом, а концевая часть 336b входит в кольцо 341a до тех пор, пока
выступы 340 и 344 не соприкоснутся или не окажутся в непосредственной близости, и отсеки 326 и 327 не
будут отрезаны друг от друга. В результате этого правый конец цилиндра соединен с выхлопной трубой 305
через канал 333, отсеки 326, 324 и дополнительное выпускное отверстие 334b. Поршень меняет направление
своего хода и начинает медленно двигаться вправо, и, как только выпускное отверстие 334 совпадает с
выпускным отверстием 308, поршень достигает своей нормальной скорости, и выпуск осуществляется через
отверстия 334, 308, отсек 303 и выхлопную трубу 305. Перемещение клапана 336 вправо также приводит в
действие клапанный элемент 337, обеспечивая взаимодействие с фланцем 313, так что отсеки 323, 324
отсоединяются, и перемещает часть 336a из кольца 341, так что открывается сообщение между отсеками 322,
323, и пар может проходить через них, а также через канал 332 к левому концу цилиндра и воздействовать на
левый конец поршня, перемещая его к правому концу цилиндра.
При движении поршня вправо он сначала закрывает выпускные отверстия 308, 309, а сразу после этого или
одновременно левый конец цилиндра соединяется каналами 350, камерой 324 с камерой 326 и воздуховодом
333 с правым концом цилиндра таким образом, чтобы в него поступал расширяющийся пар для амортизации,
как было объяснено ранее. Одновременно дополнительный выпускной патрубок 334a совмещается с
выпускным патрубком 309 или 308, и пар медленно выходит из левого конца цилиндра, чтобы снизить
давление, действующее на левый конец главного клапана 336, и позволить пару, действующему на правый
конец клапана, перебросить его влево, чтобы осуществить обратный ход поршня. Следует отметить, что
устройство, описанное со ссылкой на рис. 11, 12 и 13, отличается от устройства, описанного со ссылкой на
рис. 8, 9 и 10, тем, что один или другой конец цилиндра соединен через поршень с другим концом цилиндра,
так что расширяющийся пар проходит через поршень для амортизации.
Если поршень движется с ускорением из-за снижения нагрузки, он может выйти за пределы нормального хода
и удариться о стенки цилиндра, и в этом случае дополнительные выпускные отверстия могут повредиться.
почти так, из-за их чрезмерного использования портов 308, 309 и проходов 350 соответственно. Для
повышения степени амортизации предусмотрены уже упомянутые каналы 345 и 346, которые устроены таким
образом, что при превышении поршнем хода они оказываются в затруднительном положении.
соответственно. . Следует понимать, что главный клапан 336 в третьем и четвертом вариантах
осуществления, описанных и проиллюстрированных, амортизируется в конце своих ходов за счет удержания
пара между выступами 342, 343 или 340, 344. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и
способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_195152.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=195152&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB195152A
[]
Усовершенствования в электромагнитных реле и подобных устройствах. (Сообщение от компании WESTERN
ELECTRIC COMPANY, INCORPORATED, Соединенные Штаты Америки, головной офис которой находится по
адресу: Вест-стрит, 463, Нью-Йорк.) Штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты... (Всплески Америки.) Компания
LIMITED, расположенная по адресу: Норфолк-Хаус, Виктория-Эмбанкмент, Вестминстер, Лондон, W. C. 2,
британская корпорация, настоящим заявляет о характере данного изобретения и способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
реле и пара- калли поляризованный тип. Целью данного изобретения является создание компактного
электромагнитного устройства, имеющего множество обмоток и предусматривающего подключение источника
питания в определенных точках для обеспечения функционирования устройства. Импульсы постоянного тока
определенной полярности или переменный ток, в зависимости от характера источника тока и способа его
подключения к устройству. Данное изобретение представляет собой электромагнитную структуру,
включающую пару Е-образных сердечников из магнитного материала с множеством электрически
непрерывных обмоток на них и якорный элемент, приспособленный для колебаний в пространстве между
указанными Е-образными сердечниками для управления контактными элементами цепи, связанными с ними.
Одна из особенностей данного изобретения заключается в сочетании электрических и магнитных цепей, в
которых электрические цепи устроены таким образом, что создают один магнитный поток в цепи,
пересекающей якорь под прямым углом к нему, и второй магнитный поток в цепях, включающих якорь в
качестве пути для этого потока в противоположных направлениях в смежных частях указанного якоря. Еще
одна особенность заключается в его эффективной адаптации к использованию в различных цепях в
зависимости от характера подаваемого тока и способа его подключения к обмоткам питания. Например, при
правильном подключении источника постоянного тока к определенным точкам обмоток устройство становится
поляризованным реле и реагирует на импульсы рабочего тока определенной полярности, передаваемые по
цепи, подключенной к определенным другим точкам обмотки. В данном случае для поляризации и работы
используются одни и те же обмотки. Если переменный ток подается в определенные точки обмотки, а
вспомогательный переменный ток, синфазный и имеющий ту же частоту, что и первый упомянутый
переменный ток, подается в другие точки обмотки, то устройство работает в одном направлении в течение
периода подачи тока.
Направление работы можно изменить, поменяв местами подключение вспомогательного переменного тока.
Более полное представление об этих и других новых особенностях можно получить из прилагаемых
иллюстративных чертежей и подробного описания, на котором на рисунке I показан перспективный вид
устройства, являющегося предметом данного применения, с катушками возбуждения, показанными в разрезе,
и путями потока для предполагаемых цепей, указанными на двух E-образных магнитных сердечниках. Один из
вариантов осуществления данного изобретения, демонстрирующий: зависимость тока от магнитного потока
для работы якоря, где поляризующий ток и рабочий ток равны по величине. Рисунок 3 представляет собой
модификацию рисунка 2 и схематически иллюстрирует токовые соотношения в обмотках этого реле при
поляризации постоянным током и при срабатывании от импульсов тока по второй цепи. На рисунке 4
представлена схема электрических соединений этого реле для длительной работы в цепи переменного тока.
Подробно на рисунке 1 показана пара магнитных сердечников Е-образной формы 1 и 2, расположенных
торцами, соприкасающимися друг с другом. На центральном элементе сердечника 1 расположена пара
катушек питания 3 и 4, а на центральном элементе сердечника 2 — еще одна пара катушек питания 5 и 6.
Хотя катушки и показаны связанными с центральным элементом каждого сердечника, очевидно, что они могут
быть связаны и с другими частями сердечников без изменения магнитных цепей. Между упомянутыми
смежными торцевыми поверхностями расположен якорь 7, предназначенный для установки в цапфовых
подшипниках в задней части сердечников 1 и 2. Данный подшипник не показан на чертеже, поскольку его
характеристики хорошо известны. Обмотки 3, 4, 5 и 6, при правильном соединении друг с другом и с
источником электрической энергии, создают магнитный поток по путям, показанным пунктирными линиями.
Следует отметить, что этот магнитный поток проходит через якорь перпендикулярно его длине в трех четко
определенных точках на якоре, причем эти точки ограничены поверхностью каждого элемента магнитного
сердечника.
Пружина 8 изображена прикрепленной к якорю в таком положении, чтобы удерживать якорь примерно
посередине между магнитными сердечниками 1 и 2, когда устройство находится в нерабочем положении.
Однако следует понимать, что пружина может быть прикреплена в любой подходящей точке для создания
момента втягивания, или же якорь может быть язычкового типа, в этом случае он является
самовтягивающимся. На одном конце якоря прикреплен изолирующий штифт 9, взаимодействующий с
пружинными контактными элементами 10, 11, 12 и 13, которые электрически изолированы друг от друга
изолирующими элементами 14 и жестко удерживаются зажимными средствами. Следует отметить, что
магнитные сердечники 1 и 2 имеют ламинированную структуру, чтобы предотвратить потери от вихревых
токов при использовании реле в цепях переменного тока. Также следует особо подчеркнуть, что пружина 8,
хотя и представлена как спиральная пружина натяжения, может принимать любую хорошо известную и
подходящую для предполагаемой цели форму, и что изолирующий штифт 9 и взаимодействующие
контактные элементы 10, 11, 12 и 13 могут быть расположены в других положениях, взаимодействующих с
якорем, для достижения того же результата, что и показано на рисунке.
Подробно рассматривая рисунок 2, можно увидеть схему устройства, изображенного на рисунке 1, а также
электрические и магнитные цепи для режима работы, возникающего при подключении источника
электрической энергии 15 к двум симметрично противоположным точкам в замкнутой цепи катушки, и при
подключении второго источника электрической энергии, связанного с проводниками 16 и 17, к двум
оставшимся симметрично противоположным точкам в цепи катушки; при этом последний источник
электрической энергии создает поток электрического тока той же силы, что и источник 15. В контексте
настоящего обсуждения электрический источник 15 можно назвать поляризующей батареей, а ток,
протекающий от этого источника, — поляризующим током; второй источник электрической энергии можно
назвать рабочим источником энергии, а его ток — рабочим током. Начиная с положительной стороны батареи
15, ток можно проследить через обмотки 3 и 5 и вернуть его на отрицательную сторону батареи.
Кроме того, от того же положительного полюса батареи 15 можно проследить ток через обмотки 6 и 4 и
обратно к отрицательному полюсу батареи 15. Направление этого тока обозначено пунктирными линиями со
стрелками, расположенными в соответствующих местах. Ток от второго источника электроэнергии, который
был назван рабочим током, можно отследить по линии 16, через катушки 3 и 6 и обратно по линии 17. Другой
параллельный путь для этого рабочего тока может быть проложен от линии 16 через катушки 5 и 4 и
возвращен по линии 17. Рабочий ток обозначается сплошными линиями со стрелками, расположенными
рядом с проводами. Рассматривая поляризующие и рабочие токи, указанные на схеме, видно, что условия,
установленные в приведенном выше обсуждении, приведут к взаимному нейтрализации двух упомянутых
токов в катушках 3 и 4 и их суммированию в катушках 5 и 6, в результате чего в магнитном сердечнике 1 не
будет создаваться магнитный поток ни в одной из возможных цепей, но в магнитном сердечнике 2 будет
создаваться сильный магнитный поток, обусловленный комбинацией упомянутых токов, как показано на
схеме.
Следует отметить, что якорь 7 включен в качестве части обратного пути магнитного потока в только что
упомянутой цепи, и что поток устанавливается в противоположных направлениях в двух продольных
половинах якоря. Изменение направления протекания рабочего тока в проводах 16 и 17 при сохранении
равенства рабочего и поляризующего токов приводит к изменению направления рабочего тока в
подключенных к ним катушках. Согласно общепринятым законам магнитного притяжения, якорь притягивается
к наиболее сильному магнитному полю. Таким образом, селективная работа реле зависит только от
направления протекания рабочего тока, при условии, что поляризующий ток от источника 15 остается
постоянным по направлению. Если рабочий ток больше или меньше поляризующего тока, то образуются два
полных набора путей потока, но при этом всегда будет преобладать поток на одной или другой стороне якоря
в зависимости от относительного направления поляризующего и рабочего токов.
Таким образом, величина протекающего тока не влияет на распределение эффективного рабочего магнитного
потока, а лишь влияет на величину этого потока. Положение эффективного рабочего магнитного потока
полностью зависит от относительного направления потока поляризующего и рабочего тока. Из анализа схемы
на рисунке 2 очевидно, что соединения поляризующего и рабочего тока можно менять местами без влияния
на работу реле. На рисунках 3 и 4 схематически показаны электрические цепи, необходимые для работы реле
данного изобретения на постоянном и переменном токе соответственно. Обращаясь к рисунку 4, мы видим
источник переменного тока 18, подключенный к проводам 16 и 17, причем указанные провода соединены с
Соседние файлы в папке патенты