Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4104
.pdf
и 8 показаны модификации формы, показанной на фиг. 5, на фиг. 9 — другая модифицированная форма в
разрезе, на фиг. 10 — аналогичный разрез через другую конструктивную форму, на фиг. 11 — разрез через
реверсивное устройство, относящееся к бесштоковому золотниковому клапанному механизму согласно
настоящему изобретению, и на фиг. 12 — другая конструктивная форма изобретения.
В силовом цилиндре a (рис. 1) поршень b и поршень b1 являются скользящими; рядом с цилиндром a
находится 3) корпус золотникового клапана e, содержащий поршневой клапан d. На каждом конце поршневого
клапана расположены дифференциальные поршни e, el и e2, e3 соответственно, которые предназначены для
работы в реверсивных пространствах /, fl и f2, fl. Пар подается с обоих концов цилиндра a через каналы g в
торцах цилиндра al, a2, таким образом, что при положении золотника, показанном на рисунке, пар поступает в
клапанную коробку сверху, между большим дифференциальным поршнем el и частью d' золотника, и
проходит по кратчайшему пути через отверстие a3 позади силового поршня b.
Пар перед поршнем выходит через отверстие lb в корпусе клапана между двумя частями d и d2 золотникового
клапана и проходит через отверстие i в корпусе клапана к выходному отверстию для пара k.
При положении золотникового клапана и поршня, показанном на рисунке, последний перемещается вниз в
направлении стрелки под действием пара, поступающего с обратной стороны. В конце своего движения вниз,
обозначенного пунктирной линией на рис. 1, поршень b закрывает отверстие 1 в стенке цилиндра, так что пар
может выходить из этого отверстия через паропровод m в реверсивное пространство f за большим
дифференциальным поршнем e2; в результате золотниковый клапан слегка перемещается вверх, так что
впускное отверстие aP закрывается, но впускное отверстие a4 на другом конце цилиндра открывается. Два
порта-а.
и a4 теперь соединены через проход n, nl с реверсивными пространствами f, /3 золотникового клапана. В
момент выполнения описанного выше движения, пар будет поступать через nl под слегка приподнятый
дифференциальный поршень e3 и завершит движение 70 золотникового клапана. Эта связь остается
непрерывной и во время следующего хода поршня (хода вверх), так что золотниковый клапан удерживается
неподвижно в достигнутом положении. 75 Из реверсивных пространств /1 и j2 пар выходит через трубы o,
которые соединены с реверсивными пространствами таким образом, что открываются большими
дифференциальными поршнями el, e2 только тогда, когда входные трубы m закрыты меньшими
дифференциальными поршнями e или e3. Таким образом, в начале описанного реверса реверсивное
пространство fl опустошается, но реверсивное пространство f все еще находится под давлением,
аналогичным давлению, действующему на нижнюю сторону большого дифференциального поршня e2, так что
из-за разницы в размерах двух поршней e и e2 может начаться перемещение золотникового клапана, при
этом порт a3 закрывается, а порт a4 открывается.
В то время как пар будет затем течь за небольшим дифференциальным поршнем e2, пар в реверсивном
пространстве 95 может выходить через канал f вместе с паром из цилиндра через отверстие h.
Проход n, снабженный сливным краном, сообщается с пространством 100, причем конструкция такова, что в
нем остается небольшое количество пара, который сжимается и образует амортизатор, смягчающий удар
молотка золотникового клапана.
Расположение труб o, n и 105, а также проходов n, Tl позволяет осушать реверсивные пространства задвижки,
обеспечивая тем самым безопасность работы. Согласно изобретению, эти трубы и каналы соединены таким
образом, что в местах реверсирования 110 реализуются эффекты, описанные в начале описания.
Положение отверстий 1 в стенке парового цилиндра можно определить расчетным путем или методом проб и
ошибок таким образом, чтобы при заданном рабочем давлении и заданной равномерной нагрузке при
полученной таким образом скорости поршня золотниковый клапан открывался, так что силовой поршень
получал полное давление пара в положении мертвой точки. 120 При изменении рабочего давления или
нагрузки движение золотникового клапана никоим образом не будет подвергаться опасности. У больших
дифференциальных поршней el, e2 площадь поперечного сечения такова, что при минимально допустимом
давлении в цилиндре (125°C) или вероятном давлении в цилиндре должен подниматься золотниковый клапан
пара. В соответствии с изобретением цилиндрические паропроводы соединены с большими реверсивными
пространствами шириной 1/2, и сразу же после подъема золотникового клапана они отсоединяются от малых
дифференциальных поршней. Выхлопные трубы o соединены с реверсивными пространствами f, f2 таким
образом, что приблизительно одновременно или, по крайней мере, сразу после закрытия труб m происходит
опорожнение реверсивных пространств fl,]2.
Таким образом, золотниковый клапан, обеспечивающий первоначальный подъем, получил мощный импульс.
При соответствующем давлении пара движение поршня замедляется, причем чем больше это замедление,
тем медленнее поршень приближается к своей мертвой точке. Если, например, из-за увеличения нагрузки
скорость поршня слишком низкая, пар поступает слишком рано в реверсивное пространство -j2, когда
отверстие 1 в стенке парового цилиндра расположено ближе к середине цилиндра для высоких скоростей,
произойдет замедление работы указанного выше золотникового клапана, в то время как силовому поршню b
придется пройти большее расстояние, пока он не достигнет своей мертвой точки. Паровой патрубок pQrt a4
приоткрыт лишь слегка, а поступающий горячий пар отводится проволокой, так что поступающий горячий пар,
достигающий реверсивного пространства j3 через канал n1, достигает полного давления s30, необходимого
для перемещения золотникового клапана, только через значительное время. Таким образом достигается
замедление или ускорение работы парораспределительного задвижного клапана, пропорциональное скорости
поршня и нагрузке.
Расположение отрывков n и ?
1
В результате движение золотникового клапана под действием небольшого дифференциального поршня
напрямую зависит от скорости поршня; по мере увеличения скорости поршня пространство, которое
необходимо заполнить паром, уменьшается быстрее, и пар, необходимый для реверсивного движения,
быстрее достигает необходимого давления для перемещения золотникового клапана; по мере уменьшения
скорости поршня пространство уменьшается соответственно медленнее, и давление достигается позже, так
что соотношение между скоростью поршня и движением золотникового клапана всегда остается неизменным
во время этого второго движения, вызванного небольшим дифференциальным поршнем.
В остальном, благодаря установке дроссельных клапанов в трубах, можно осуществлять широкий диапазон
регулирования вручную или автоматически.
На фиг. 4 показано применение изобретения к составному паровому двигателю, коленчатые валы которого
смещены на 180°.
В этом случае перемещение золотникового клапана осуществляется таким же образом, как и выше, а именно
от цилиндра высокого давления, который соединен таким же образом с реверсивными пространствами f, fi,
Ji2, f трубами m и каналами n и n1. Два конца цилиндра низкого давления p соединены каналами q и r с двумя
кольцевыми пространствами d3 золотникового клапана d, которые попеременно принимают отработанный пар
из цилиндра высокого давления a. Каналы q с поперечным сечением более 70° имеют два отверстия q1, q2,
ведущие в цилиндр низкого давления, а между ними в каналах q предусмотрен дроссельный клапан s или
аналогичное устройство.
При закрытии поршнем pl отверстия ql, 7S пар может выходить только через отверстие q2 к выпускному
отверстию kl, поскольку канал r закрыт золотниковым клапаном d. Регулируя дроссельную заслонку, можно
добиться желаемого сжатия отработавшего пара, при этом оставшееся в цилиндре количество пара может
быть получено на выпускной стороне цилиндра. Необходимо наличие канала r, чтобы пар мог поступать за
поршень pl, когда кран s находится в положении, близком к 85°, или полностью закрыт.
Важной особенностью данной конструктивной формы является то, что передача пара из цилиндра высокого
давления в цилиндр низкого давления, а также выход пара из последнего должны происходить не через
реверсивные пространства, а через кольцевые углубления d3 в задвижке, предусмотренной для этой цели.
которые, как показано на рис. 4, в конечном итоге направляют отработанный пар в выхлопной канал,
обозначенный цифрой kl. Таким образом, в отличие от известных механизмов золотниковых клапанов,
предотвращается охлаждение реверсивных пространств холодным отработанным паром, что в противном
случае привело бы к потерям из-за конденсации при попадании пара под давлением в реверсивные
пространства.
На фиг. 3 показана конструктивная форма изобретения, примененная к двум паровым двигателям 105, у
которых коленчатые валы относительно смещены на 90°. В этом случае каждый цилиндр снабжен отдельным
золотниковым клапаном. Паровые трубы, идущие от цилиндров для приведения в движение золотникового
клапана 110, соединены со средними частями цилиндров и ведут к реверсивным пространствам fl и fi
золотникового клапана, принадлежащего другому цилиндру. Трубы mn перекрещиваются в случае одного из
115 цилиндров с целью правильного управления другим золотниковым клапаном таким образом, чтобы это
соответствовало рабочему объему коленчатого вала между двумя цилиндрами.
Однако для правильной работы двигателя 190 выпускные трубы o опущены, а трубы m не должны быть
закрыты золотниковым клапаном во время его движения, а должны всегда сообщаться со своими
реверсивными пространствами fl и f2. Операция 125 отличается от описанной со ссылкой на рис. 1 и 4
следующим образом:
Когда поршень b правого цилиндра перемещается дальше вниз, как показано на рис. 3, он в конечном итоге
проходит через проход n или u' к силовому цилиндру, вызывая немедленный запуск двигателя.
В вертикальном двигателе, показанном на рис. 1 70, верхний, больший дифференциальный поршень e1 имеет
больший диаметр, чем нижний поршень e2, для компенсации веса золотникового клапана.
Описанные ниже золотниковые клапаны сконструированы таким образом, что регулируют расширение в
соответствующем цилиндре.
Этот эффект достигается в основном за счет расположения труб m, m1, инициирующих движение затворного
клапана 80, которое отличается от описанных выше.
Конструктивная форма механизма золотникового клапана, показанная на рис. 5, по своим основным
характеристикам идентична той, что показана на рис. 850, поэтому нет необходимости снова перечислять
отдельные части, все из которых имеют те же обозначения, что и на рис. 1. Следует лишь отметить, что
средняя часть d золотникового клапана 90 на фиг. 5 заменена стержнем d для уменьшения веса
золотникового клапана и облегчения сборки клапанного механизма.
Как показано на рис. 1, трубы m, m1 подают пар из цилиндра в реверсивные пространства 1, ff для
воздействия на большие дифференциальные поршни el, e2, в то время как реверсивные пространства 3
получают пар через каналы n, n1 для воздействия на меньшие дифференциальные поршни e и e3.
Реверсивные пространства /2, / отводятся через трубы o, ol, которые ведут к выхлопному патрубку k.
В конструктивном варианте, показанном на фиг. 5 (105), трубы m и ml перекрещиваются и соединяются с
паровым цилиндром через ряд клапанов и патрубков 1, 2, 38, что приводит к следующему принципу работы: -
110 При положении поршня и золотника, показанном на фиг. 5, рабочий пар поступает через патрубок a3 над
поршнем b; патрубки hl' и a4 закрываются золотником, а патрубки 1, 2 трубы ml1 (115) закрываются! поршнем.
Через канал n горячий пар поступает в реверсивное пространство / над дифференциальным поршнем e и
препятствует перемещению золотникового клапана. При движении поршня b вниз в направлении стрелки пар
поступает в трубу m1 через один из портов 1, 2 или 3, который воздействует на больший дифференциальный
поршень e2, так что задвижка быстро поднимается из-за разницы в площади поперечного сечения поршней e
и e2, а паровой входной порт a3 быстро и резко закрывается частью dl задвижки. Внезапное перекрытие
потока 130 также открывает нижний порт 1, так что пар может поступать через восходящую трубу m в
реверсивное пространство /l левого задвижного клапана. Однако, поскольку реверсивное пространство /3
этого золотникового клапана находится под тем же давлением пара, эти давления уравновешивают друг
друга, и левый золотниковый клапан остается неподвижным в показанном положении, поскольку он
удерживается там рабочим паром в реверсивном пространстве i3.
Когда правый поршень находится в мертвой точке, левый поршень будет находиться в среднем положении, в
котором он открывает нижний порт 1, так что через порт 1 и трубу m пар поступает в реверсивное
пространство f/ правого золотникового клапана. Тем временем реверсивное пространство f1 этого
золотникового клапана было осушено через верхнюю трубу m и верхний порт 1 левого цилиндра в выпускную
сторону левого силового поршня b. Вследствие этого правый золотниковый клапан поднимется вверх из-за
разницы в площади поверхности реверсивных поршней es и e. Это приведет к тому, что пар будет поступать
описанным способом через канал nu под реверсивным поршнем e3 в реверсивное пространство /3 правого
золотникового клапана, так что этот золотниковый клапан завершит свое движение.
В данном случае движение золотниковых клапанов инициируется рабочим паром, отбираемым из другого
цилиндра, не относящегося к золотниковому клапану, а завершение движения золотниковых клапанов и, в
частности, их удержание в крайних положениях осуществляется тем же способом, что описан выше.
Реверс парового двигателя, т.е.
Изменение направления революции возможно! Это может быть осуществлено простым способом с помощью
показанного на рисунке бесштокового задвижного клапана, посредством работающих паровых труб t и tl
(обозначенных пунктирными и штриховыми линиями на рис. 1), которые могут закрываться кранами, и
соединенных с реверсивными пространствами f и /3. Когда поршень неподвижен в любом промежуточном
положении, одна из паровых труб t может быть открыта таким образом, чтобы сместить золотниковый клапан
d таким образом, чтобы двигатель запустился в желаемом направлении вращения. Для начала необходимо
точно определить положение коленчатого вала двигателя, поскольку каждому положению поршня
соответствуют два положения коленчатого вала, так что для того, чтобы двигатель вращался в нужном
направлении, в зависимости от положения коленчатого вала пар должен подаваться с той или иной стороны
поршня. Реверсивный пар, который подается через одну из действующих паропроводных труб t или tl в один
из 249,268 6 249,268 рабочих паропроводов, важность которого, как можно предположить, хорошо известна,
может быть с уверенностью осуществлен в соответствии с настоящим изобретением путем подачи пара
высокого давления в трубу -mn без перекачки через открытый клапан 1, 2 или 3, в зависимости от случая,
который определяет точку отсечки.
Остальные клапаны 1-3 предпочтительно закрыты.
Сразу после закрытия порта a3 труба w" освобождается дифференциальным поршнем e3, а вскоре после
этого выпускная труба o' открывается дифференциальным поршнем e2, так что пар может выйти из
реверсивного пространства i2, которое может! Дальнейшая точная регулировка осуществляется с помощью
дроссельного винта t4 в трубе ol. Таким образом, за счет снижения давления на поршень e и
противодавления, действующего на поршень e, движение золотникового клапана предпочтительно
замедляется после закрытия входного отверстия пара a3, так что в конечном итоге он остается в закрытом
положении. Если снижение давления в реверсивном пространстве]2 слишком велико, а противодавление на
поршень e слишком велико, золотниковый клапан будет перемещен назад. Однако это не причинит вреда,
поскольку, во-первых, выпускная труба снова будет закрыта поршнем e2; а подающая труба mnl в
реверсивное пространство /2 откроется поршнем e3, в то время как вход пара a3 останется закрытым.
Таким образом, рабочий пар, вновь поступающий в S5 реверсивное пространство P2, предотвращает
дальнейшее обратное движение золотникового клапана. Когда поршень b перекроет выпускное отверстие h2,
сжатие произойдет перед поршнем в нижней части цилиндра, и оно будет воздействовать через канал nl в
реверсивном пространстве 3 на поршень e3, так что золотниковый клапан будет выдвинут в зависимости от
скорости поршня настолько, что впускное отверстие a4 будет открыто до такой степени, что через него сможет
поступать рабочий пар, который будет протекать через канал nl в реверсивное пространство f3, при этом
золотниковый клапан перейдет из закрытого положения в крайнее положение. В этом положении поршень e
закрывает канал n, так что в реверсивном пространстве f образуется амортизирующая прокладка, которая
смягчает движение золотникового клапана.
Из вышеизложенного без дальнейших пояснений следует, что отсечка цилиндра регулируется открытием
одного из клапанов 1:--3; клапан, выбранный для этой цели, открывается полностью, чтобы пар мог
воздействовать на золотниковый клапан без дросселирования для быстрого отсечки.
Единственная цель регулирующих клапанов v и v1 в трубах m и rn1 — регулировать движение золотникового
клапана или, будучи полностью закрытыми, останавливать двигатель.
Для облегчения выбора определенного значения клапанов 1, 2 или 3 в трубах 70 мз, м1 для регулирования
запорного клапана, что в схеме, показанной на рис. 5, всегда требует управления несколькими клапанами, три
порта или отверстия 1-3 (рис. 6) сообщаются с кожухом крана. 75 Pl снабжен соответствующими отверстиями,
в которых заглушка sI с винтовыми отверстиями 1l, 21, 31 удерживается винтовой крышкой t2. Запорный
клапан можно регулировать либо вручную, либо с помощью регулятора посредством рукоятки q-u, так что пар
в любом случае может проходить только через одно из отверстий 1, 2 или 3 в трубу 7z, соединенную с нижней
частью корпуса rL'. В одном из положений свечи все отверстия 1-3 закрыты на 85 градусов, так что двигатель
остановится.
Механизм золотникового клапана, показанный на фиг. 7 и 8, отличается по своей конструкции от только что
описанного тем, что трубы ini, 90 мл, также перекрещены, каждая из них соединена с цилиндром отверстием 1
и ответвлением 2a на определенном расстоянии от него, содержащим соответственно регулирующие клапаны
pl и p2. Трубы 95b 7n также сообщаются с золотниковым клапаном через расположенные между ними
дроссельные заслонки t3, t4, перед которыми отходят нерегулируемые каналы P- и r3 соответственно. Два
небольших дифференциальных поршня e 100 и -e3 имеют кольцевые канавки n1 и u2, с которыми соединены
отверстия $1, yl и x 2, y-, которые открываются в реверсивные пространства f2 и ff. Рабочий пар подается по
трубе z. 105 В данном примере отсечка регулируется в основном дроссельными клапанами i3, ti.
Когда на рис. 7 поршень b откроет отверстие 1 трубы ml, рабочий пар будет вытекать из цилиндра через трубу
m1 в реверсивное пространство f2 способом, определяемым дроссельной заслонкой t4, где он будет
воздействовать на больший дифференциальный поршень e-. Когда давление в реверсивном пространстве f- 1
15 достаточно повысится, золотниковый клапан слегка приподнимается поршнем eJ до тех пор, пока окружная
канавка u2 не совпадет с каналом ветвления 7. Затем нерегулируемый пар будет проходить через канал 120
r3, кольцевую канавку '2 и отверстия x2 и y2 в реверсивное пространство /2 и переведет золотниковый клапан
в положение отсечки (рис. 8), в котором поршнем e3 закрываются как труба m'1 с дроссельным клапаном 125
v, так и нерегулируемый ответвленный канал r3. Таким образом, пар не может попасть в реверсивное
пространство f2.
Вторая часть хода золотникового клапана осуществляется способом 130 249,268, описанным выше, при
котором, согласно настоящему изобретению, движение золотникового клапана разделено на различные
фазы, характеризующиеся главным образом достижением положения, в котором он перекрывает подачу пара,
и крайним положением. В конструктивном варианте, показанном на рис. 5, прежнее положение достигается
сразу после вскрытия открытого канала 1, 2 или 3, тогда как переход в крайнее положение 75 инициируется
сжатием в цилиндре и завершается под действием пара.
Конструктивная форма показана на рисунках.
7 На рисунке 8 показано еще одно подразделение 80 движения золотникового клапана, причем устройство
устроено таким образом, что для определения степени отсечки движение золотникового клапана
инициируется дросселированным паром, после чего золотниковый клапан переводится в положение отсечки
85 недроссельным паром. Из этого положения задвижка перемещается под действием давления сжатия в
промежуточное положение, определяемое действием сжатия на другом конце задвижки, после чего
поступающий горячий пар завершает движение задвижки.
Расположение клапанов pl, po в ответвлениях 2a труб in, qn! Это позволяет регулировать отвод пара из
реверсивных зон fl и f2 с помощью парового цилиндра, так что в этих реверсивных зонах может
образовываться точно регулируемая паровая подушка, которая предотвращает слишком резкое
захлопывание золотникового клапана о крышку.
В то время как в конструктивном варианте, показанном на рис. 7 и 8, регулирование расширения
осуществляется путем дросселирования рабочего пара, поступающего в реверсивное пространство 105 fl или
/2, в конструктивном варианте, показанном на рис. 9, тот же результат достигается путем дросселирования
пара, остающегося в реверсивных пространствах /2 и /2. Следовательно, дроссельные заслонки t3, t4 и
ответвления r2, r3 труб m,,in исключены. Вместо этого выхлопные трубы o, ol снабжены дроссельными
заслонками vy, V,4 и ответвлениями o2, o03. В данной конструкции малые дифференциальные поршни e и 11
es не имеют отверстий, но большие дифференциальные поршни e1 и e2 снабжены кольцевыми канавками w1
и w2, которые сообщаются с отверстиями x3, y3 и a4, y4, соединяющими кольцевые канавки с пространствами
реверсирования fl и f2.
Регулируя клапаны v3 и v4, можно отложить начало опорожнения реверсивных пространств j1 и f2 на
желаемое время, так что, например, рабочий пар, поступающий в реверсивное пространство f2, сможет
перемещать золотниковый клапан только постепенно, благодаря отложенному опорожнению реверсивного
пространства fl, что соответствует желаемому результату, описанному в связи с рис. 5, а именно:
Сначала за счет давления сжатия под рабочим поршнем b, воздействующего через nl на меньший
дифференциальный поршень e3, а затем, после дальнейшего перемещения золотникового клапана и
открытия входного отверстия пара a4', осуществляемого при этом, за счет подачи пара за поршень e3, так что
золотниковый клапан выводится в крайнее положение.
Регулировка дроссельных заслонок t3, t позволяет очень точно настроить режим отсечки, поскольку эти
заслонки, в зависимости от способа их регулировки, обеспечивают быстрое или медленное реверсирование
золотникового клапана.
Как и в конструктивных вариантах изобретения, показанных на фиг. 7 и 8, расширение регулируется
исключительно дроссельными клапанами t3, t1 в трубах m, Ml, 29; трубы ir, rn1 или их соединения 1 должны
располагаться как можно ближе к концам цилиндра a, чтобы обеспечить как можно более раннее отключение.
Следовательно, они размещаются, как показано на рис. 8, в пространстве сжатия цилиндра, т.е. в точке, где
поршень в своем движении, пройдя через выпускное отверстие /f, сжимает остаток пара, который, как указано
выше, проходит через проходное отверстие на поршне золотникового клапана 63 и тем самым инициирует
перемещение золотникового клапана из положения отсечки, показанного на рис. 8, в крайнее положение. В
ходе этого движения поршень золотникового клапана e открывает трубу m с ответвлением 2 или приводит ее
в сообщение с кольцевой канавкой u1, так что давление сжатия, создаваемое под действием силового поршня
b, воздействует через in и r2, ul, i1, y' или непосредственно через n на больший дифференциальный поршень
el.
Пространство реверса не может выводить воздух через трубу o, поскольку она закрыта поршнем
дифференциала el. Следовательно, давление сжатия в пространстве P1 не позволит задвижке удерживаться
в крайнем положении. В ходе дальнейшего движения силовой поршень открывает 50-й ответвленный канал
2a, так что реверсивное пространство fl может выпускать сточные воды через него и в цилиндр, как при
движении золотникового клапана, описанном до тех пор, пока часть d1 золотникового клапана не откроет
выпускное отверстие hl. Следовательно, задвижка может достичь своего крайнего положения описанным
выше способом.
Здесь следует отметить, что силовой поршень b настолько толстый, что в начале своего движения он
перекрывает ответвление 2a, прежде чем откроет соединение 1 труб m или ml', так что горячий пар не может
проходить изнутри 1 через 2a перед поршнем.
6)5. Из сказанного следует, что таким образом получено значение 249,268 249,268. Когда поршень достигает
разветвления o2 для нерегулируемого пара, канавка w1 по окружности поршня внезапно опустошается, и
золотниковый клапан под действием рабочего пара, находящегося в канавке f, резко перемещается в
положение отключения. В остальном же задвижка работает точно так же, как описано со ссылкой на рис. 7 и 8.
Таким образом, и в этом случае важной особенностью является постепенное начало движения золотникового
клапана для определения момента отключения и последующее внезапное закрытие парового входа в
цилиндр.
На рис. 10 показана еще одна модифицированная форма механизма расширительного золотникового клапана
в соответствии с рис. 5-9, в которой ход золотникового клапана и, следовательно, силы инерции уменьшаются
за счет наличия основного пароотводящего отверстия в середине цилиндра, в то время как обычные
выходные каналы уменьшены и используются в качестве вспомогательных выходов.
Трубы mn и mr соединены, как показано на фиг. 5 и 6, с кожухом крана rl, пробка sl которого, в зависимости от
своего положения, соединяет трубу m или ml с одним из отверстий 1, 2, 3 или 4, которые открываются в
цилиндр, так что пар может выходить из цилиндра a за поршнем b через одно из указанных отверстий, кожух
крана r1 и трубу mn или ml в реверсивное пространство fi или f.
Основная часть отработанного пара выходит через выпускное отверстие h, расположенное посередине стенки
цилиндра. Выпускные отверстия hl, h2, расположенные вблизи концов цилиндра a, уменьшены по высоте и
служат вспомогательными паровыми выходами; для более точной регулировки они могут быть снабжены
дроссельными заслонками t5, t6.
Предположим, что заглушки отрегулированы таким образом, что трубы rn., qn1 будут получать пар из
цилиндра a через отверстия 1. Тогда, если поршень b движется в направлении, указанном стрелкой,
реверсивное пространство f/2 будет получать пар из цилиндра сразу после начала движения поршня, так что
золотниковый клапан будет перемещен, как и требуется, со ссылкой на рис. 5-9, в положение, в котором он
перекрывает пар, и в этом положении он закрывает входное отверстие для пара a3, не открывая, конечно, a4.
Часть d2 золотникового клапана одновременно немедленно закрывает выпускное отверстие h2, и по мере
того, как поршень перемещается над отверстием h и закрывает его, начинается сжатие на нижней стороне
поршня.
Если же, с другой стороны, пробки sl расположены таким образом, что отверстия 4 сообщаются с трубами -m,
mL', то реверсивное пространство -f будет получать пар значительно позже для перевода задвижки в
положение отсечки. Следовательно, большее количество отработанного пара будет выходить через
вспомогательный выпускной патрубок. Если этот патрубок будет закрыт на 70 градусов позже, то сжатие
начнется позже и, следовательно, достигнет гораздо меньшей степени.
Что касается использования описанного выше сжатия для завершения хода золотникового клапана,
предполагается, что поршень достаточно герметичен в цилиндре.
В случае утечки из поршня, чего не всегда можно избежать, необходимое для перемещения золотникового
клапана сжатие перед поршнем не может быть обеспечено. Для обеспечения надежной работы механизма
золотникового клапана согласно изобретению в подобной ситуации, в конструктивном варианте, показанном
на фиг. 12, предусмотрены дополнительные вспомогательные клапаны, приводимые в действие поршнем,
которые подают горячий пар для перемещения золотникового клапана. В этом конструктивном варианте
трубы 77, 7n1 соединены с паровым цилиндром каждая через кожух 25, который сообщается с паровым
цилиндром через множество отверстий 1, 2, 3..... 95, некоторые или все из которых могут быть закрыты или
открыты с помощью регулируемого ползунка 26 в кожухе 25, так что при более раннем или позднем
поступлении пара из цилиндра через трубы m, mI за большим дифференциальным поршнем el, e2,
золотниковый клапан будет переведен раньше или позже в положение, в котором он перекрывает подачу
пара, для регулирования или определения момента отключения.
105 В каждом торце цилиндра предусмотрен клапан 27, который выступает в паровой цилиндр настолько, что
может быть поднят поршнем b, когда последний находится достаточно далеко от мертвой точки. 110 Клапан
27 имеет канавку 28, через которую проходит отверстие 29, заканчивающееся окружной канавкой 30. Пружина
31, которая упирается в регулировочный винт 32, регулируемо нагружает клапан 27 11,5, так что последний
занимает нормальное положение, показанное в нижней части рис. 12, в котором клапан 27 плотно прилегает к
своему седлу и одновременно перекрывает канал 33, ведущий к каналу n или nl.
Поршень b во время своего хода вниз ударяется о клапан 27 и толкает его вниз, так что, наконец, когда
поршень находится в положении мертвой точки, он 125 занимает положение, показанное на верхнем конце Fi.
12, живой пар будет протекать через канавку 28, отверстие 9 и канавку 30 клапана во вспомогательный канал
33, а затем через 130 каналов n, ni, которые закрываются до того, как золотниковый клапан достигнет своего
положения отсечки, то есть в течение периода впуска, вспомогательными клапанами 27, возвращающимися
на свои седла. Когда все каналы 1, 2.... закрыты, золотниковый клапан нельзя перевернуть, и если в этот
момент открыть главный запорный клапан, пар может попасть за поршень через один из клапанов 27,
удерживаемых поршнем в открытом положении, когда 75-й клапан находится в положении мертвой точки (см.
рис. 12, верхняя часть). Однако это количество пара невелико, поскольку поршень открывает клапан, пройдя
лишь небольшое расстояние, и клапан сам выберет режим работы. 80 Кроме того, отверстия 1, 2.......
Поскольку заслонка закрыта, она не перевернулась, и выходное отверстие для пара открыто со стороны
входа пара. Таким образом, это количество пара могло бы сдвинуть поршень b (85) только до тех пор, пока он
не откроет пароотводное отверстие, после чего пар начнет выходить наружу. Следовательно, даже если
главный паровой клапан должен быть открыт, закрытие отсечной заслонки (для каналов 1, 2, 90°) немедленно
остановит двигатель.
Увеличение притока пара в реверсивные пространства f или 3 за счет прохождения пара через клапаны 27 и
E,5 приводит к ускорению движения золотникового клапана, что делает необходимым обеспечение равного
ускорения при выпуске пара из противоположного реверсивного пространства 3 или J. С этой целью в данной
конструктивной форме изобретения выпускные отверстия hl, h2 снабжены ответвлениями h3, 7h4, которые
открыты в цилиндр a. Выходы этих ответвлений h3, h- в цилиндр расположены таким образом, что они не
закрываются поршнем b, когда находятся в положении мертвой точки, в то время как соответствующий выход
пара h7l или h2 закрыт поршнем. Следовательно, до реверсирования золотникового клапана пространство
цилиндра 110 за поршнем и через канал n или n1 соответствующее реверсивное пространство 3 или / может
начать откачиваться, так что, когда поршень, например, достигнет положения нижней мертвой точки 115,
показанного пунктирными линиями на рис. 12, пространство цилиндра над поршнем и через канал n
реверсивное пространство 1 будет, по крайней мере частично, откачано через h4, так что золотниковый
клапан 1'20 (на рис. 12) может быть быстро перемещен вверх.
Часть da золотникового клапана будет затем закрывать выпускное отверстие h2 и, следовательно, проход h4.
1256 Ответвления каналов h3, h4 также эффективно работают при полной подаче воздуха в двигатель. В этом
случае давление в двух реверсивных пространствах будет приблизительно одинаковым; поэтому канал n1
(или n) в реверсивное пространство j3 (или f) за дифференциальным поршнем e3 (или e) будет закрыт, так что
золотниковый клапан резко и быстро переместится в крайнее положение.
Во время обратного хода поршня b открытый клапан 27 закрывается под действием давления пара и пружины
31, так что в этот момент поступление пара прекращается. Пружина 31 необходима, поскольку давление пара
само по себе закроет клапан только при падении давления в цилиндре после начала расширения.
Из вышеизложенного следует, что наличие двух клапанов 27 обеспечивает реверсирование золотникового
клапана, когда силовой поршень находится в положении мертвой точки.
В нормальных условиях труда, т.е.
Когда поршень герметичен и двигатель работает с достаточной скоростью, клапан 27 будет заставлять
золотниковый клапан всегда открываться очень быстро и как можно позже благодаря подаваемому им пару,
что благоприятно сказывается на расходе пара двигателем.
Клапан 27 также выполняет функцию предохранительного клапана в случае гидроудара. С этой целью
пружинная нагрузка на клапан сделана настолько высокой, что для открытия клапана требуется давление,
превышающее рабочее давление. В обычном режиме работы это высокое давление компенсируется
действием поршня b, который в конце своего хода непосредственно воздействует на клапан 27, так что клапан
открывается описанным способом. Однако, если при возникновении гидроудара происходит внезапное или
значительное повышение давления, пружинная нагрузка на клапан будет преодолена, и клапан откроется.
Высокое давление сжатия в цилиндре может затем выходить либо через канал n или nl, канал 33 и через
клапан 27 в паровое пространство, либо золотниковый клапан немедленно переворачивается паром,
поступающим в соответствующее реверсивное пространство f или f/, так что избыточное давление может
быть выровнено через входные отверстия a3 или a4 с рабочим давлением. Таким образом, наличие клапанов
27 предотвращает разрушение цилиндра из-за гидроудара, что повышает общую надежность двигателя.
Из рис. 12 видно, что поступающий через открытый клапан 27 пар может проходить через канал n или n1 не
только, как уже было описано, в реверсивные пространства или J3, но и в цилиндр a, даже когда, например,
при остановке двигателя все отверстия 1, 2, 3... закрыты своими направляющими 26.
Однако это не вызывает возражений, поскольку при нормальной работе двигателя 249,268 дальнейшее
перемещение золотникового клапана было бы неопределенным. Однако каналы Бранкли попеременно
выпускают воздух из этих реверсивных пространств — способом, описанным выше, — так что поршень может
работать беспрепятственно.
Для определения направления вращения бесштокового золотникового клапана в соответствии с настоящим
изобретением, например, для реверсирования двигателя с движения вперед на движение назад, изобретение
предусматривает специальное реверсивное устройство, которое позволяет осуществлять это реверсирование
двигателя очень простым способом — простым движением. Это реверсивное устройство предпочтительно
участвует в запуске двигателя, перемещая золотниковый клапан вперед и назад во время первых тактов, пока
золотниковый клапан и его механизм не будут достаточно прогреты, чтобы предотвратить конденсацию пара
из цилиндра, используемого описанным выше способом для перемещения золотникового клапана.
Устройство реверсирования показано в разделе на рис. I1-I. - Он состоит в основном из корпуса золотникового
клапана 6, который стенкой 7 разделен на две камеры - 8 и 9, в одной из которых - распределительный
золотниковый клапан 10, а в другой - управляющий клапан 11, способный к скольжению. - К камере 8
распределительного клапана 10 подсоединены патрубок подачи пара 1.2 и патрубок отвода пара 13, в то
время как две трубы 14 отходят от камеры 9 управляющего клапана 11, одна из которых подсоединена к трубе
t, указанной на фиг. 1, а другая - к трубе t1 на той же фиг., так что через эти трубы горячий пар может
подаваться через реверсивное устройство в реверсивные отсеки и P3 золотникового клапана.
Вместо того чтобы быть соединенными, как показано на рис. 1, с небольшими реверсивными пространствами f
и P.
Трубы t и tl могут быть соединены с большими реверсивными пространствами fi и f3. Благодаря большей
площади поперечного сечения поршней el и e2, работающих в реверсивных пространствах f и /2, реверс и
движение золотникового клапана будут осуществляться быстрее и с большей точностью.
- Распределительный золотниковый клапан, имеющий продольный канал 15, соединен посредством стержня
16 с шатуном 17, коленчатый вал 18 которого вращается шатуном 19, который соединен любым подходящим
образом с паровым двигателем, так что он движется вместе с силовым поршнем b парового двигателя. -
Управляющий клапан с продольным каналом 20 также может регулироваться с помощью ручного управления
21 снаружи. Две камеры 8 и 9 не сообщаются друг с другом через два порта 22 и 23 в золотниковом канале 7.
Описанное выше устройство реверса работает следующим образом: управляющий клапан 11 настроен на
движение двигателя вперед. Через входной патрубок 12, который соединен с котлом e70 трубой, не
показанной на рисунке, горячий пар проходит через клапан 10, камеру 8 и порт 23 в камеру 9, а затем через
отверстие 20 регулирующего клапана 11 в левую трубу 14, которая соединена с трубой t в верхней части
реверсивного пространства f золотникового клапана (рис.). 1). Таким образом, золотниковый клапан
перемещается вниз в соответствии с движением силового поршня b (80) в паровом цилиндре.
Одновременно с этим распределительный клапан переместится из положения, показанного сплошными
линиями, в положение, показанное пунктирными линиями на рис. 11. В ходе этого движения 85 сначала
перекроет два отверстия 22 и 23, тем самым прервав поток пара из камеры 8 в камеру 9, и, наконец, займет
положение, в котором пар 90 проходит из камеры 8 или направляющей 1.0 через отверстие 22 в камеру 9 или
направляющую 11 и в правый ответвление 14. Эта труба, как уже говорилось, соединена с трубой t', ведущей
к нижнему реверсивному пространству /a задвижки d. Пар поступает в реверсивное пространство f3 (или f3) и
перемещает золотниковый клапан d в противоположном направлении, то есть вверх.
Во время этого движения реверсивное пространство 1 0 (или fi) золотникового клапана выпускается через
трубу t, левую ветвь 14, отверстие 20 управляющего клапана 11, порт 23, камеру 8 и выпускную ветвь 13. 105
К этому времени распределительный клапан 10 снова достигнет положения, показанного сплошными линиями
(рис. 11), соответствующего движению силового поршня b, после чего последовательность операций 1 1o
начинается заново. Во время движения вниз задвижки d реверсивное пространство f3 (или /2) опорожняется
через трубу ti, правый ответвление 14 реверсивного устройства, камеру 9- или задвижку 11, порт 22,
отверстие 15 распределительного клапана и камеру --8 в выпускное ответвление 13.
Когда регулирующий клапан 11 установлен в среднее положение (стоп), он закрывает отверстия 22 и 23 в
стенке 7, так что пар не будет поступать в трубы t, t1.
В этом случае золотниковый клапан -d либо останется неподвижным, либо, если двигатель работает,
золотниковый клапан J будет перемещаться в направлении, указанном выше, с помощью цилиндрического
пара и пара под давлением. Для реверсирования двигателя управляющий клапан 11 перемещается в
положение 13! 249,268:
- Позиция 249,268 показана пунктирными линиями на рис.
11. В этом положении правая ветвь 14 и соединенная с ней труба tl будут первыми получать пар под
давлением, когда распределительный клапан 10 достигнет показанного положения.
При запуске двигателя затвор d перемещается в течение первых нескольких тактов способом, описанным
выше, с помощью реверсивного устройства, показанного на рис. 11, до тех пор, пока затвор o и затвор d не
нагреются до достаточной температуры. После этого регулирующий клапан II устанавливается в среднее
положение (стоп), в результате чего реверсивное устройство -15 выводится из строя.
Затем двигатель с золотниковым клапаном d будет двигаться вперед со скоростью, описанной выше. Для
реверсирования двигателя достаточно установить управляющий клапан 11 в положение, показанное
пунктирными линиями на рис. 11.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_249269.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=249269&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Соседние файлы в папке патенты