Золотниковый парораспределительный механизм

 

№ 31288

Класс 14Ь, 3

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ золотникового парораспределительного механизма

К патенту ин-ца Фрица Телкиен (Fritz Tolkien), в г. Ганновере, Германия, заявленному 25 мая 1929 года (заяв. свид. № 47888).

Приоритет по п.п. 1 — 7 предмета патента от 20 мая 1928 года на основании ст. б Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности.

О выдаче патента опубликовано 31 ню страняется на 15 лет

Предлагаемое изобретение относится к паровым машинам с золотником без золотниковых тяг, приводимым в движение паром с помощью соединенного с ним диференциального поршня. У каждого конца золотника помещен один меньший и один больший поршни,. которые работают в соответствующих парораспределительных помещениях золоти иковой коробки. Подвод пара к отдельным паро распределительным помещениям происходит таким образом, что для удержания золотника в его крайних положениях каждый раз направляется с одной стороны в меньшее парораспределительное помещние пар, который воздействует на малый диференциальный поршень, работающий в этом помещении. Для движения золотника вводится тогда с другого конца в большее парораспределительное помещение пар, который воздействует на находящийся здесь больший дифаренциальный поршейь и таким образом заставляет золотник двигаться. Это движение золотника, однако, непродолжительно, потому что золотник, даже по прохождении небольшого пути, производит отсечку пара, .устремляющегося в большез парораспределительное помещение так, что после .321 ля 1933 года. Действие патента распроот 31 июля 1933 года. расширения этого пара наступает состояние равновесия между давлением пара в малом помещении у одного конца золотника и давленизм в большем помещении у другого конца. Золотник останавливается в том среднем положении, в котором он прекратил впуск пара в ра6очий цилиндр. Смотря по тому, раньше или позже золотник приходит в это положение затвора, и впуск пара в рабочий цилиндр отсекается раньше или позже; отсюда следует, что регулировка этой первой части движения золотника определяет и регулировку наполнения рабочего цилиндра. Для того, чтобы возможно было проведение этой регулировки внутри всего промежутка между 0 и 100о с возможной верностью, изобретение предусматривает различные управляемые органы (вентили, золотники и т. д.), которые регулируют и определяют впуск пара в большие (парораспределительные помещения золотника, а также и воздействие пара на вступающий в действие в данный момент больший диференциальный поршень, который приводит золотник в положение отсечки пара.

Для того, чтобы сделать это положение независимым от влияния масс и тр-ния, изобретение предусматривает вспомогательное приспособление, назначенное для удержаний золотника на требуемое короткое время в этом положении отсечки пара.

С целью перевода золотника из этого положения отсечки в его крайнее положение, в котором он перераспределяет вход пара в- цилиндр и выход из него, пар впускается в меньшее парораспределительное пространство золотника с той же стороны, на-которой находится больший дифррзнциальный поршень, уже находящийся под воздействием пара. С этой стороны золотника оба диференциальных поршня находятся под давлением, так что они могут двигать золотник из положения к отсечки дальше, независимо от того обстоятельства, что с другой стороны зо" лотника меньший дифаренциальный порш.нь еще находится под давлениями. При этом движении этот последний диференциальный порш..нь может быть полностью или частично разгружен, при чем выход отработанного пара цилиндра закрывается, так что со стороны рабочего поршня, где нет воздействия свежего пара, начинается сжатие. Когда в этой второй стадии движения золотник приходит в крайнее ao;ã ложение, вход и выход пара в рабочий цилиндр перераспределены.

Таким образом, сжатие определяется началом второй стадии движения золотника. Для достижения желаемого сжатия изобретение предусматривает управляемые вспомогательные органы (вентили, золотники =и т. д.), которые своевременно и с любой жела мой точностью определяют требуемый для начала второй стадии движения золотника впуск пара в малое парораспределительное пространство.

Эти управляемые вспомогательные органЬ| могут служить .также для перемены хода паровой машины.

Для того, чтобы обеспечить достижение любой степени сжатия независимо от скорости движения золотника и поршня, одна из форм выполнения изобретения подразделяет стадию движ ния золотника, определяющую сжатие, и при том так, что золотник задерживается на момент в том промежуточном положении, в котором он закрывает как вход пара в рабочий цилиндр, так и выход из наго. С этой целью вспомогат льное приспособление, . удерживающее золотник в его положении отсечки пара, устраивается так, чтобы оно задерживало на требуемое короткое время золотник в этом промежуточном положении стадии движения, регулирующей сжатие с тем, чтобы затем освободить его. и дать ему возможность Перейти в его крайнее положение.

На чертеже фиг. 1 изображает ерорму выполнения изобрет ния с регулировкой наполнения и с распределением при раздельных каналах впуска и выхода пара,, причем золотник находится в своем крайнем положении; фиг. 2 †фор выполне-, ния с золотником в положении отсечки пара с опущенными отдельными частяйи; . фиг. 3 — форму выполнения изобретения для паровых машин с двумя смещенными на 90 кривошипами; фиг. За.и 3b в поперечном и продольном сечении отличное от фиг. 3 управление распределительными органами; фиг. 4 — форму выполнения изобретения в паровой машине с двумя смещенными на 90 кривошипами, причем золотники находятся в крайнем поло- жении; фиг.,5 — ту жз форму выполнения с одним золотником в положении отсечки пара; фиг. б — схематическую форму выполнения изобретения с регулировкой наполнения и сжатия, фиг. 7.— ту же форму выполнения с левым золотником в положении отсечки пара; фиг. 8 — то же с левым золотником в крайнем положении, следующим за прложением фиг. 7; фиг. 9 — управление органами, служащими для регулировки наполнения и сжатия; фиг. 10—

12 — разные положения органов для регулировки наполнения, фиг. 13 и 14 †различные положения органов, для регулировки сжатия, фиг. 15 — конструкцию управления органами для регулировки наполнения и сжатия, позволяющую использовать регулировку сжатия для п зр емены хода машины, фиг. 16—

18 — форму выполнения изобретения, в ко торой для болев верного достижения любой степени сжатия йредусмотрено вспомогательное приспособление для регулировки второй части движения золотника. .4

Согласно фиг. 1 в паровом цилиндре а движется поршень Ь, к которому подводится пар из впускной трубы Е чер з эолотниковую коробку с по трубам а1 g а .

8 золотниковой коробке с находится поршЪ. . ° 2 мзвой золотник без золотннковых; тяг, состоящий из двух соединенных штангой id частлй d и Р, к которым присоединены диференциальные поршни е, е, е, еэ, движущиеся в пространствах f, f,mf fÐ çîлотниковой коробки. Пар входит между большими диференциальными поршнями е и е и частями золотнйка : сР и Ф по рабочим каналам а и а4 в цилиндр а, Отработанный пар уходит по каналу Ы

=или Ь2-в золотниковую коробку, а затем, .через патрубок Й вЂ” в-выходную трубу А.

Описанный золотник без золотниковых тяг известен, точно так же известен прием, с помощью которого удерживают золотник в его крайних положениях, или заставляют его двигаться уступами, при помощи подводки. пара в разлйчные парораспр делительные помещения, т.-е. чтобы он сначала приведен был в положение отсечки, когда он преры,вает доступ пара в рабочий цилиндр, а затем, чтобы он занял свое крайнее положение, при котором пути пара к рабочему цилиндру перераспределейы. При этом наполнение рабочего цилиндра-можно регулировать таким путем, что золотник смотря по надобности, приводится в свое положение отсечки, раньше или позже, благодаря чему закрывается раньше или позже вход пара в рабочий цилиндр.

Для того, чтобы достичь. безупречной регулировки наполнения между 0 и 100%, необходимо так распоряжаться первой частью .движения золотника до достижения положения отсеч. ки пара, чтобы с уверенностью было осуществлено любое наполнение. Эту задачу решают в форме выйолнения по фиг. 1 — 3 оба клапана S .и 5, называемые вентилями наполнения.

Эти клапаны находятся в соединении . через паропровод m и т с парораспределительными помещениями f и Р золотниковой коробки, в которых работают большие диференциальные поршни e и е, имеющие назначение приводить золотник в помещение отсечки пара. Вентили наполнения получают свежий пар . для воздействия на диференциальные поршни е, е ; таким же образом и два остальных поршня е и е получают воздействие свежего пара; Для подводки в золотник этого пара распределения служит приспособление, состоящее иэ . небольшого вспомсгаузльного золотника t

1 и из регулируемого попеременно золотника Р, помещенных в одной коробке, разделенной йа две части перегородкой со щелями r и r9. Пар распределения подводится .к .этому приспособлению по паровпускной трубе r", которая может быть закрыта с помощью вентиля е.

В положении, изображенном Hà фиг. 1, пар, подв денный по паровпускной трубе r" в коробку r, поступает чар=э щелы, золотник Р, щель r6 и через присоединенный к последней трубопровод > в парораспределительное помещение f, так что таким образом золотник удерживается насильно в изображенном положении. Когда распределительный золотник tÐ перемещается при работе машины, от которой он получает свое движ ние при помощи известных, здесь не изображенных, вспомогательных средств, так что он закрывает щель 8 и открывает г, то пар распределения проходит из трубы r" и вспомогательный золотник tÐ, щель г -, щель, трубопровод и в парораспределительное помещение f" с другого конца золотника и воздействует тогда на диференциальный поршень е .

Пер менный золотник Р (фиг. 1) может быть устанавливаем с помощью рычага в два крайние положения, так что он меняет при одном и том жэ движении распред лительного золотника Р пути пара распределения один на другой; он служит, следовательно, для того, чтобы определять направление вращения машины или чтобы менять ход машины во время ее работы. С этим аппаратом управления, состоящим из распределительного и перем-"нного золотников, соединены и вентили наполнения 5, 5 -, а именно посредством труб r и г ; труба r присоединена здесь к трубопроводу и и, сл.довательно, находится в сообщении с коробкой г ч:рез посредство щелей r и r . Труба r" ответвляется от трубопровода и и, следовательно, тоже соединяется через посредство щели r с распределительной коробкой. В положении, изображенном на фиг. 1, вентиль наполнения 5 открыт потому, что его труба r может выпустить пар через щели rs, re и через выпускное окно r коробки. Аналогично этому при противоположном положении распределительного золотника tÐ вентиль наполнения 5 открыт через трубу r, щели r6, r и через выпускное окно щель r 0 коробки r.

Парораспределительные помещения- Р и f освобождаются от пара через трубки о, о . У одного конца. золотниковой штанги укреплен, маленький поршень е4, который движется в буферном поршне ез, ходящем с известным зазором в золотниковой коробке. Этот буферный поршень работает в пространстве f, концы которого находятся. в сообщении с коробкой r переменного золотника Р через посредство трубопровода г4, r7 и труб n и и.

На фиг. 1 рабочий поршень Ь находится в среднем положении, и золотник стоит так, что - свежий пар входит сзади поршня через впускной канал аз, между тем как с другой стороны поршня мятый пар уходит по каналу h2. Вспомогательный золотник 1 стоит в крайнем положении и позволяет пару распределения проходить через неподвижно стоящий переменный, золотник Р и через трубопровод п в парораспределительное помещение /з. Последнее находится в сообщении с выхлопным окном r 2 через посредство трубы и и щелей г и r . Золотник, следовательно, прочно, задерживается в только что описанном положении посредством пара распределения, находящегося в парораспределительном помещении f. Буферный поршень е5 тоже, получает.воздействие пара распределения через трубу rv, присоединенную к золотниковой коробке r.

Для приведения в движение золотника и тем самым для определения наполнения рабочего цилиндра клапан S2 открывается

- раньше или позже и позволяет свежему нару, который в .этом положении действует на вентиль Go трубе г, проходить во трубе т в парорасиределительное помещение . Для этой цели предусмотрен в связи с вентилями наполнения S и Р вал а, который для каждого вентйля наполнения снабжен кулаком, перемещающим тело соответствующего вентиля наполнения и открывающего вентиль.

На фиг. 1 и 2,эти оба вентиля схематически изображены расположенными друг вротив друга. В действительности же они находятся рядом, так что для них обоих вращающийся или колеблющийся вал 70 является общим.

Кулаки у сделаны,пераетавными,. так что они открывают соответствующий веитиль раньше или позже, смотря по Желанию, для. того, чтобы таким образом определить наполнение рабочего. цилиндра., г Если вентиль наполнения S открыт, так что в парораспределитзльном.-номе- : щении fÐ через посредство трубы т :.находится под действием пара диференциальный пдршень е, .поверхность кото-: рого приблизительно в два раза больше, поверхности диференциального меньшего. -, поршня е, тоже, находящегося под действием пара, то, в виду одинакового да-. вления пара в обоих пространствах f и f., паровой золотник начинает двигаться влево и при этом автоматически закрывает с помощью диференциального поршня е вход свежего .пара в парораспреде1 лительное пространством, так что заключенный там пар.перераспределения рас- ширяется. Благодаря связанному с этим понижению, давления и уменьшению силы . ускорения движение золотниказамедляется до тех, пор, пока при,соответствующем давлении в, парораспределительном пространстве f2 не будет. достигнуто состояние равновесия. золотника. При этом движении золотник . закрывает. впускной канал а и находится в положении отсечик пара (фиг. 2). Для того, чтобы сделать эта положение независимым от влияния. силы масс и трения, устроен буферный поршень е для .безупречного удержания золотника в этом положении. Поршень е .

-pacrrpegemneAbHoLo золотника прилегает: к буферному поршню е, который удерживается в крайнем положении свежим паром, введенным по каналу z. Так. как, давление не может исчезнуть из парораспределительного пространства f, а, с другой стороны, свежий пар, не может более. поступить в это пространство вследствие; перекрытия входного канала трубопровода m а распределяемый: золотником И свежий пар сохраняет в парораспределительном пространстве / одно и то же давление в течение всего хода поршня(что относится также и к пару в пространстве f, т.-е. над поршнем е ), то паровой золотник надежно удерживается в этом положении отсечки посредством,действующих на. него Сил .пара и посредством упора,, производимрго. буферным .. . поршнем. .

При этом часть золотника.У; оставляет. выпускной канал А рабочего цилиндра.

: = :-"у

:. =.фф еще открытым, так что:сжатие происходит только после пзрекрйтия канала /Р рабочим поршнем Ь. Придя в мертвую точку, распределительный: золотник б перераспределяет свзжий," пар так, что пространство з находится под действием евежзго пара из трубы n, а буфзрный поршзнь — под действием пара по другую сторону чзрзз посредство трубы r, между тем как пар из пространства f направляется по трубопроводу и чзраз переменный вентиль Р и щельгзвыпускного окнами О.

Паровой золотник d, d приходит тогда в крайнее левое положзние, и рабочий процесс начинается вновь таким же образом, но с вентилем наполнения S. При этом сначала буферный поршень е удерживается в его левом крайнем положении давлением пара, подведенного трубопроводом г, так что служит упором для вспомогательного поршня е4, когда вентиль наполнзния S допускает пар в парораспределительное пространство f no труба т и когда золотник, благодаря действию пара на дифаренциал ный поршень е переводится из крайнего левого положения вправо в положение отсечки пара. Следовательно, буфзрный поршень е, совмзстно с вспомогательным поршнем e, обзспзчивает, при вполне аналогичном во всем остальном обратном движзнии золотника в положзниа фнг. 1, сохранение золотником положения отсечки пара.

Автоматически дзйствующиа в соеди- нении с трубопроводами и и nl aaíòèëè р, / р соединены посрздством труб q, ф а впускными каналами аэ, а4 и с их про. должзниями в коробке с. золотника. Эти взнтили должны начинать д зйствовать только при существовании повышенных давлзний в рабочем цилиндрз и в непосредственно примыкающих помзщзниях парового золотника, например, при водяных ударах или при .. слишком большом сжатии в pàáo÷çì цилиндр .

Взнтили имеют по два седалища, так что они, открывая трубовод n или п, закрывают . трубопровод g или ф, веду щий в коробку r пзременного и распределительного золотников. . ДифарзнцнальныЗ: поршни, неразрывно соединенные на золотниковом штока, с частями сР и d золотника,,имеют значи- тельно меньшие диаметры, чем последние. Размер этих поршней опрздалйзтся наибольшей:скоростью машины и имзющимся в распоряжении давлением пара.

Соответствующим выбором наполнения. в парораспределитальнь«х -помещениях f и f можно конструктивно создать пару парораспрзделитзльных поршней для раз-. личных максимальных скоростей и добиться тонкой регулировки в работа золотника.

Так как усилия масс золотника принимаются паровыми подушками как в крайнем полож нии золотника, так и в положзнии отсечки, что достигается соотвзтствующим располож нием распрздительных каналов, то предполагается, что бес-. шумная работа парораспрзделзния при всех условиях работы и скоростей будет обеспечена.

Можно достигнуть известного упрощения пар ораспрад ел ения, если заставить взнтили наполнения 8 и $3 находиться в постоянном сообщении с взнтилем е свежего пара, т;е. если эти вентили будут получать пар не черзз поср дство распрзделитального и переменного золотников Р и Р. Такое устройство позволя:т с одной стороны, удзшавить выполнение в конструктивном отношейии, а с другой стороны, работа вспомогательного аппарата становится болез экономичной. Про-: странство над вентилями не должно наполняться, как это имезт место в расположзнии по фиг. 1, новым свежим паром при каждом процессе, чем достигается экономия в пара управления. Остающийся: в трубопроводз т, т1, посла закрытия вентилзй наполнения S и Р, пар малого объема не теряегсятогда после выхлопа, а поступает после пзрзмзщения золот-" ника за короткое вр мя до занятия им: крайнего пэложзния в соотвегствующ:е парораспрздзлитгльйое пространство или f .

Управление вентилями наполнения с целью регулировки наполнения требует привода, смещенного по отношению к кривошипу машины на Х80, между тем как привод распределительного золотника 0 требует кривошчпа, смещенного на 90 . В паровых машинах с двумя смещенными на 90 кривошипами (машины-компаунд) можно достигнуть приведения в действие на- ° званных элементов управления с помбщью одного привода от соотвегствующего: крейцкопфа машины (фиг. 3).

В- противоположность, конструкциям зомотйика- по фиг, 1 и 2 в форме выполнения .согласно фиг. 3 особые части d, cP рабочего золотника выпадают, их функцию, принимают на себя диференциальные поршни е1 и е, чем достигается упрощенйе . всего парораспределения.

Впуск цилиндрового пара происходит здесь в Месте Е шиберной коробки, а для выпуска мятого пара предусмотрены отверстия А .

Для.приведения в действие вентилей S и S„ и золотников, обоих, паровых . цилиндров служат коаксиально лежащиЕ валы а/ и N, из которых каждый приводится в качающееся движение от крейцкопфа парового цилицдра посредством любых промежуточных органов.. Эти валы снабжены буКсами а, 78 вращающимися вместе с валами, но могущими перемещаться на них в аксиальном направлении.

На этих буксах находятся кулаки у, у для приведения в действие вентилей наполнения S .Р S" Р а также эксцентрики и, и для, приведения в действие распределительных золотников Р, Р,причем и .те и другие предохранены от бокового смещения посредством уплотняю@их. колец и упорных букс z, окружающих буксы Юз, 3P". Кулаки и:эксцентрики находятся в таком соединении с буксами у6, mt что они могут вращаться вместе с этими. буксами и валами а), а ", но, c,драй стороны, может осуществляться аксиальнае смещение букс относительно кулаков и эксцентриков. . Буксы 7Ф и м"имеют для каждого вен1 тиля наполнения для каждого кулака у, у по косому пазу, который для одного вентиля имеет, правый, а для другого левый вырез, ради большей наглядности на фиг. 3 у каждой буксы etÐ, а Я указан тошко адин такой винтовой паз и, й".

Обе муфты 78 ж" связаны между собой кольцом 3v, или т. п., так что они могут быть перемещабмы совместно посредством рьшага ю, который западает, например, вилкаобразным концом B êîëüöåâîé паз R на, конце буксы Ivy . ,: . Когда буксы и, а! смещаются аксивльно с. помощью е; то кулаки у,. у бщ го4аря их сцеплению свинтовыми па вами д, Ф перемещаются относительно друг друга в противополакные стороны.

Вследствие этого, меняется их положение относительно . вентилей наполнения, так. что кулаки, смотря по их установке, дей-: ствуют раньше йли позже,и тем опреде,ляют наполнение парового цилиндра,в та=. ком виде, как это было описано выше.

Таким же образом может происходить; перестановка эксцентриков и и и1 распределительных золотников Р,. 1, от соответствующей буксы.

Правильная работа парораспределителя получается тогда, когда приводимый н, движение от правого крейцкопфа экспентрик и1 распределительного. золотника и берет на себя распределение пара для главного. золотника второй стороны ма-.. шины и наоборот. При этом получается (фиг. 3) перекрещивание трубопроводов. и,. и и и, и". Подвод свежего пара к распределительным золотникам производится и по фиг. 3 в, месте v; для подвода«пара управления к вентилям наполнения слу,жат трубы r, r и соответственно r7,r, которые в данном случае ведут не к распределительным золотникам 8Р, Р, íî сое-, диняются непосредственно с трубопрово-.. дом свежего пара., Cc.единение вентилей наполнения с распределительными поме-. щениями. главного золотника здесь такое: же, как и на фиг. 1. и 2.

Распределительный вал 78 сделан, более длинным,.чем te1, приводимый в дви-. жение от другого крейцкопфа для того,. чтобы избежать. надобности в специаль-ной опоре в средине обеих букс и и-3J

На фиг. За и 3Ъ изображена s, поперечном и продольном сечении другая . конструкция частей, открывающих регулируемым образом вентили наполнения, каковая конструкция оказывается более простой и дешевой сравнительно с только. что описанной, имеющей винтовую буксу.

Вал а 1, получающий колебательное движение, снабжен здесь неподвижными кулаками у и у, вокруг которых расположены могущие вращаться муфты Ы и k.

Они поддерживают полукруглые качаю= щиеся рычаги.k, которые подвижно свя-" заны с муфтами посредством болта.й ..

1 аждый полукруглый качающийся рычагЫ имеет на другом конце роликk, который, прилегает к валу аИ и соответственно к кулаку у, причем колеблющийся ры- чаг И вращается -:при движении вала; -N вокруг болта Р.. Ha качающемся рычаге я покоится толкач А, передающий движение рычага вентилям найолнения Р и S .

Шарнир Р:может перемещаться по. дуге круга при помощи вращения цуфт Ы или

И, Для поворота муфт . служат тяги о, о и о4, так что, в зависимости от движения этих.. тяг, является возможность открывать раньше или позже вентили Sl, S с целью регулирования наполнения, Кроме гого, изменяя длину тяги о2, можйо установить соответствующее движение вентилей.

Способ перемещения вентилей для обеих сторон рабочего цилиндра,требует противоположного вращения муфт И и И

: для; того, чтобы бьгло возможно равномерное изменение наполнения на обеих сторонах по1)шня. Противоположное вращение муфт осуществляется просто тем, что с общей тягой о4 соединены шарниры Р отдельных муфт посредством тяг о2 и оз.

Если тянуть тягу о4 наружу, то вращение обеих муфт происходит в противоположные стороны. Соответствующим расположением шарнира Р по отношению к ролику kа можно свесги давление на муф гу до. незначительной величины и даже. совсем устранить его.

На фиг. 4 и 5 изображено видоизмение изобретения, в котором клапаны S и S çàìåíåíûçîëîòíèêàìè 5 и S позво- ляющими удешевить распределительный апйарат. Каждый золотник S, Sl расположен вместе с принадлежащим распределительным золотником f, Р в коробке r или r и приводится в движение совместно с последним от крейцкопфа машины.

Коробки r, r получают пар управления через открытые трубы Е2, 8 между тем, как трубы отработанного пара А, :Р открываются и закрываются распределительными золотниками б. Распределительный золотник имеет форму обыкновенного полукруглого золотника, в виде буквы Е.

Золотники наполнения S, 5,.тоже выполнены в форме полукруглых золотников и регулируют, наподобие известных золотников Ридера, посредством соответствущего поворота, впуск - пара в провода m и" m, ведущие в парораспределительные помещения. Распределенйе:золотника формы Е происходит тоже по средством вращения. Вращейия золо«г ыий4ков S и S вокруг их оА йоз«но . достигнуть при пойопги приспоЖоЪлФяфя «), . ч

В случае применения механизма к двухцилиндровым машинам золотники tl и t", распределяют пар в главных золотниках цилиндра противоположной стороны машины.

Выходные отверстия трубопроводов распределения m, и, т, и, m", n, лежат так близко друг около друга в золотниковых коробках, что (фиг. 4) в крайнем положении золотников наполнения и распределительных золотников малсе парораспределительное пространство / на правой стороне получает свежий пар из коробки r по трубе т, между тем как труба и закрыта с помощью левого распределительного золотника tl. Bo всем остальном форма выполнения по фиг. 4 и 5 работаеттаким жеобразом,как и описанные раньше формы выполнения изобретения. Согласно фиг. 4, с левой стороны парораспределительнсе пространство f соединено с трубопроводом т, который при дальнейшем ходе вверх левого рабочего поршня открывается !золотником наполнения S, и тогда в парораспределительное пространство f "проникает пар, благодаря чему золотник приходит в положение отсечки пара (фиг. 5).

Этот левый главный золотник дсстнгает своего крайнего положения, .когда при дальнейшем движении вверх правого рабочего поршня правый распределительный золотник г1 даст возможность пару входить по трубе и в парораспределительное пространство f левого главного золотника. Выход отработанного пара из цилиндров происходит здесь между днференциальными поршнями е, е, е, е, так что вследствие этого и парораспределительные пространства f, f2, при соответствующем положении главного золотника, освобождаются от пара через выходы А, А . Г1арораспределительные пространства f u fa (фиг. 4) опаражниваются по трубам и и и через распределительный золотник tl. Путем вращение золотника наполнения на манер золотника Ридера достигается то, что распределительные каналы m., т открываются раньше или позже, чем и изменяется наполнение рабочего цилиндра.

При изложении изобретения принималось, что золотники П, Р приводятся в действие принудительным образом, так что они наполняют присоединенные к ним распределительные каналы и, n n, и свежим паром только в мертвой точке.

Вследствие этого машина такого рода работает только при определенном числе оборотов с постоянным предварительным впуском. Оказалось, что при повышенном числе оборотов и при слишком малом сечении распределительных каналов, даже при длинном. трубопроводе, получается запоздалая перемена движения золотника.

Для того, чтобы можно было выполнять парораспределение также и с переменным сжатием, впуск свежего пара в парорас- пределительные пространства f f3, fr p должен совершаться раньше или позже.

Если наполнение этих пространств паром распределения наступает уже до начала мертвой точки поршня, то и главный золотник меняеМ положение раньше, выпускные каналы закрываются раньше, и сжатие начнется тоже раньше. Поэтому, путем регулировки впуска этого пара распределения в малые парораспределительные пространства /, fs, f, f" можно получить любое сжатие. даже при большом числе оборотов.

Этот успех может быть достигнут в описанных до сих пор формах выполнения изобретения тем, что распределительные золотники Р, Р, приводягся в действие эксцентриками, которые могут быть переставлены так, что, благодаря этому, вход пара может быть изменен. При этом такая перестановка эксцентрика может итти так далеко, что станет возможной и перемена направления spargeзия машины. Тот же успех, а именно регулировка впуска пара в парораспределительные пространства с целью начать вторую стадию движения главного зонтика, стадию, определяющую сжатие в паровом цилиндре, может быть достигнут также с помощью формы выполнения, изображенной на фиг. 6 — 8, где вентили наполнения и распределительные золотники изображены в растянутом расположении, для того, что(бы легче было проследить пути пара. Однако, кулаки, приводящие в действие эти вентили и золотники (фиг. 9), сидят на одной оси параллельно друг другу и приводятся в действие одним и тем же движением, причем вал, движущий эт и кулаки, не вра- щается, а только поворачивается туда и обратно.

Распределительные золотники Р и И описанных выше форм выполнения разбиты здесь каждый в отдельности на два малыхзолотйика Р, f è.ñîîòâåòñòâåííî Р, f,ê0òîðûå приводятся в движение сидя-щими на коаксиальных валах м, а ",кулачными шйбамй уз, у4, уз, У4, и противодействующими пружинами f5 и P, изобра-. жечными на чер1 еже лишь схематически.

Как.-показывает фиг. 9, на валу в, который снабжен муфтами аР, аР, имеющими винтовые пазы для пеоестановки вентилей иаполне яия описанным, выше способом, предусмотрены подобные же муфты аР, юв, которые также снабжены винтовыми пазами х, х". Последние сцепляются с кулачными шайбами у; у4, уз, У4, так что, при аксиальном смещении муфт происходит перестановка кулачных шайб. по отношению к приводимым ими в действие распределительным золотникам. Это аксиальное смещение муфт аР, 3J совершается с помощью рычага а э, захватывающего муфту te,, соединяющую между собой муфты тФ и

tea . Аксиальному смеще нию кулаков, -у, у, qa, у препятствуют кольца соответственно фиг. 3 .

Форма выполнения по фиг. 6 — 14 предусматривает тоже двухцилиндровую паровую машину со смещеннымй на 90 кривошипами, причем каждый цилиндр имеет главный золотник, большие дифереациальные поршни е, е2, е/, е которого одновременно открывают и закрывают впускные и выпускные каналы а, а4, аз, а, цилиндров.

Трубопроводы, соединяющие распределительные золотники с главными золотниками и с их парораспределительными про) странства ми, здесь также перекрещиваются, и притом так, что распределительные золотники, приводимые в движение от правого рабочего цилиндра и его крейцкопфа с помощью валика er", управляют паром лежащего слева главного золотника и наоборот.

Согласно, фиг. 6 левый рабочий поршень Ь находится в среднем положении, между тем как правый рабочий поршень 6 находится в нижней мертвой точке. При этом вентили наполнения Sr, Р, 8, S и четыре распределительных золотника занимают положение, показанное на фиг, 6, Правый распределительный золотник, Р.

1

1!

1

1 б йастолько поднят своей.:кулачковой шайбой у, что свежий пар, входящий в коробку этого золотника.; через канал е", может поступать по трубе и в парорас- пределительное пространство. f левого главного золотника, удерживаемого паром в этом положении, Когда же валики, а 1 вращаются дальше вследствие движения крейцкопфов рабочих поршней b, b, тоже с помощью кулачной шайбы у открывается вентиль наполнения Р левого главного золотнйка, так что тогда пар может войти по трубопроводу т в большое парораспределительяое пространство ) левого главного золотника под поршнем е, который после того подвигается в изображенное на фиг. 7 положение -отсечки пара и в этом положении задерживается, так как трубопровод ш немедленно закрывается малым дифереяциальным поршнем ез. Гаким образом, в парораспределитель ком пространстве f

riap расширяется до тех пор, пока между паром в этом пространстве и давлением в противоположно лежащем малом парораспределительном пространстве f не,будет достигнуто состояние равновесия.

При дальнейшем вращательном движении . ваяв ю1, tu правый распределитель,ный золотник Р переходит в свое низ- шее положение, так что он закрывает обе трубы и и и". Другой правый рас.пределительный золотник t4 одновременно перемещается кулачковой .шайбой y4 на- столько, что освобождает трубу в которую тогда через ввод о" может войти пар. Эта труба т соединена с трубопроводом и, так что пар управления может войти в малое парораспределительное пространство Р левого главного золотника из коробки распределительного золотника Р по трубам r ., n .

Вследствие этого главный золотник перемещается из положения отсечки (фиг. 7) в крайнее йоложение (фиг. 8). Левый рабочий поршень достигает в это время верхней мертвой точки, между тем как правый рабочий поршень занимает среднее положение (иг. 9).

Валики ю, пр1- движутся дальше в противоположном направлении, так что описанный процесс начинает проходить в обратной последавательнссти. . Одинаковый образом на правой стороне машины приводится в движение главный золотник через посредство распределительных золотников Р и 14, привод мых в действие от левого рабочего поршня и вентилей напол екия S, .Р .

Таким образом подвод пара к началу второй стадии движения главных золотников, т.-е. для перехода золот.,ика из положения отсечки в крайнее положе ae, зависит от положения кулачных шайб у, у, у по отношению к распределительным золотникам, Более раннее переме цение главнсго золотника может быть достигнуто, если, например (фиг. 13), соответствующая кулачная шайба будет сдвинута вперед, что может быть осуществлено с помощью раньше описанных муфт юб, аР . Если этот угол смещения составляет 90, то оказывается (фиг. 14), что кулачные шайбы лежат тогда с другой стороны вентильных роликов. Кулачная шайба у» открывает отнссящийся к ней распределительный золотник t, так что свежий пар попадает по трубе и

I в парораспределительное пространствор правого золотника, -между тем, как мятый

1 пар правого золотйика выходит по трубе и через выпускное окно r 0. Тогда правый рабочий поршень Ь получает сверху свежий пар, и машина движется в обрат.-.ую сторону. При дальнейшем движении в..из этого поршня золотник 14 открывается кулачной шайбой у4 так, что свежий пар поступает из ввода e по трубе n в парораспределительное пространство левого главного золотника; это означает, что левый рабочий поршень получает свежий пар тоже сверху, так чтз пссле смещения кулачных шайб на 90 машина вращается в обратном направлении.

Фиг. 10, 11, 12 изображают положение вентилей наполке ия Ь, S при различных полсжениях кулачных шайб, причем. фиг. 10 изображает установку в нижней мертвой точке, à фиг. 11 — в верхней мертвой точке при наполнении 0%. Фиг.12 дает положение кулачных шакб и вентилей наполнения прч 50% наполке..ия в нижней мертвой точке левой сторокы машины.

Согласно фиг. 9 для парораспределення предусмотрен особый рычаг аР, а для установки вентилей наполнения с каждого конца,расположен второй рычаг m, причем парораспределение может быть выполнено независимо от установки наполнения.

Впрочем, эти рычаги могут быть (фиг. 15) сеединены в одну сйстему, и притом так, что поименяетсй кривошипное устройство, допускающее равномерное изменение наполненйя для обоих направлений дви жения.

Служащий для регулировки сжатия рычаг to связан посредством тяги аР и кри8 вошипа m с валом ro", который, в свою очередь, еоединен крйвошипами ш » и

»и » и тягами ю » и Ы» с рычагами m4

4 ш, служащими для регулирования наполнения. На валу ro сидит рычаг m», с помощью которого вал и" приводится во вращение в том или другом направлении. Вал а 1 может быть повернут на 90, прччем с помощью рычага ш8 обе муфты ro, 6"

ro могут быть .смещены настолько, чтобы машина переменила ход, Рычаги zv» ro4 производящие .регулировку наполнения, перемещаются только из одного крайнего положения в симметричное ему.

Главныйзолотник в его положении отсечки, которого он достиг в первой. части своего движения с целью регулировки наполнейия, оставляет еще открытым выпуск пара со стороны поршня- Ь в цилиндре а. Сжатие с этой стороны поршня м жет начаться лишь тогда, когда главный золотник, после начала втор9й стадии движения, закрыл этот .выход для пара на ограниченный по времени.промежуток от момента этого закрытия до достижения конца движения главного золотника.

Для того, чтобы регулировку сжатия на основе изобретения сделать более чувствительной, так чтобы беспрепятственно достигать желаемой степени сжатия независимо от скоростей золотника и поршня, вторая стадия движения главного золотника подраздеАяется, согласно: дальнейшей форме .выполнения так, что золотник сначала приводтггся в такое положение, где он закрывает как впуск пара со сзороны поршня находящейся под деиствием пара, так и выпуск пара со стороны порШня, е находящейся под воздействием пара, с тем, чтобы после соответственно короткого илй долгого пребывания в этом положении совершить остаток пути до его крайнего положения. Посредством такой регулировки движения золотйика во второй стадииего хода может бьггь не только достигнута любая. степень сжатия, но и предупрежден слишком ранний;впуск пара.

На фиг. 16 —,18 .изображена эта форма выполнения в различных положениях, Здесь также на штангу d насажены оба тела золотника dr и .сР и диференциальные поршни е, e, е», е, которые работают в парораспределительных помеще- ниях f, fr, f, f» коробки с золотника. Рабочий цилиндр а имеет здесь только каналы а» и .а4, которые служат как для впуска пара, так и для выпуска его. Подвод пара к цилиндру а происходит здесь в месте Е между телами золотника d;

d, между тем как выхлоп совершается, через каналы А, А», на двух концах золотниковой коробки, так же как и на

J фиг. 6 — 8. ®

Для регулировки наполнения и сжатия предусмотрены зоЛотники, причем золотник Р служит для регулировки наполнения, для чего он соединен трубопрово- дом т, т спарораспределительнйми помещениями f, f главного золотника и впускает пар. попеременно в эти помещения.

К золотнику S» присоединены трубы n„

n, ведущие в парораспределительные помещения f, f, а также присоединено.вы- пускное окно т, так что, посредством движения этого золотника,.сжатие регу лиру ется раньше описанным способом. ,.золотники 5» и Б4 соединены между со- бой трубкой r ». Парораспределительный золотник t, так же как и на фиг. 1, присоединен к трубопроводу е свежего пара, имеет выпускное окно r 0 и находится в соединении с золотником & через посредство трубок rl» и rr».

Приведение в действие золотников управления S» и Ф и парораспределительного золотника t совершается посредством ,косых кулаков 1,. 2; 3, которые обра- зуются путем расположения, рядом боль,-. шого числа.эксцентриковых шайб с различными: углами укЛона. Изменение на- . полйения и перемена хода;. соверщаются посредством смещения этих кулаков и притом так, что золотники управления приводятся в действие.экецентрйками с углами уклойа, соответетвующимй данному ,.I наполнению и сжатию. В вйду аксиаль.ного смещения кулаков последние должны работать совместно с именующими выпуклость роликами, шарами или грибами на штоках трех золотников S»., S» и Р

Для, того, чтобы подразделить описан-. ным раньше образом вторую:стадию дви : — 1 жения главного золотника, с целью более чувствительной регулировки сжатия, буферный поршень еб ..снабжен упорным поршнем е, который, в свою очередь, работает во втором поршне е, расположенном свободно." Последний имеет диаметр больший, чем движущийся в пространстве /5 поршень е, и „передвигается в пространство f, непосредственно примыкающее к пространству f . В правый конец пространства j входит труба г, присоединенная к парораспределительному золотнику Р и у последнего приводится попеременно в сообщение с трубопроводом свежего пара v и с вйпускным окном r 0. Пар, входящий по трубе r4 в золотниковое пространСтво f, воздействует одновременно на левую сторону буферного поршня е .

Наконец, нужно еще заметить, что в форме выполнения по,фиг. 16 — 18 трубопровод r (фиг. $ и 2), подводящий пар в пространство у-" для воздействия на левую сторону буферного пор;шня е5, заменен продольным каналом в золотниковом штоке d„ с отверстиями с обеих сторон золотника, так что пар, введенный в парораспределительное помещение f, может через канал г устремляться в помещение f . Свежий пар обозначен на фиг. 16—

18 линией, состоящей из черточек, а мятый пар †лини из черточек и точек.

Действие этого парораспределения таково. На фиг. 16 главный золотник находится в правом крайнем положении, при котором свежий пар может входить через канал а по ту сторону рабочего поршня К

Буферные поршни е5, е находятся также в правом, крайнем положении, причем левая поверхностьпоршня е находится под действием свежего пара, поступающего по каналу r . Трубопроводы. r4 и r 6 находятся в соединении с выпускным окном r" через посредство золотников S и t, так что буферный поршень е свободен от прямого давления пара. Поршни е и е остаются в этом положении, когда главный поршень переходит. из крайнего положения в упомянутое раньше положение отсечки {фиг. 2), при чем канал an,åùå о.гкрыт.

Для того, чтобы в определенный момент начать сжат@:, золотник управления Sa распределяе г свежий пар в парораспределительное пространство f. и по ту сторону буферного поршня е .по,.тру" б е r4, в то время как . пространство одновременно, освобождается от пара.

Дальнейшее движение главного: золот.-. ника, вызываемое результирующей, силой пара, может происходить толькощдо тех пор, пока, йосле закрытия. канала аз. телом золотника d, буферный поршень e", увлеченный главным . золотником., не упрется упорным поршнем e в буферный поршень е7, задержанный паром (фиг. 17).

Дальнейшему движениями главного .золотника по ту сторону этого промежуточного: положения, при котором вход пара, „а ." .. цилиндр еще не открыт, создается пре" . пятствие тем, что находящаяся;под .g66=. ствием пара поверхность йуферибго-, . поршня е больше, чем сумма, ловерхно

7 стей е и еэ. Только, после воздействущ..пара на правую сторону.буферного.порш-.: ня е по трубе т!6 становится возможным переход главного .золотника в . крайнее,. положение (фиг. 18).

При обратном ходе золотника из поло=:: жения по фиг, 18, покязывающей рабояий:. поршень Ь в его.левом крайнем, положе-, нии, в положение по фиг..16 происходитсле-, дующее. Свежий пар входит.из впускного," отверстия Е через канал аз за поршень:Ь,: между тем как отработанный пар с дру гой стороны поршня уходит через канал а - в выхлопное отверстие А2. ГлавнЫй зО-., лотник удерживается в .этом положении. паром, действующим в парораспредели" тельном пространстве /,. поступающем; . сюда по трубе qn. из золотийка Sa..gaa:: видно из фиг. 18 и 16, трубопроводы m :, и т при крайнем положении золотника- . не перекрыты попшнями е и е, так что:-, пар может устремляться в трубопровод m. .

Однако, так как,трубопровод т закрывается золотником .Р, . то. пар не может" уйти. Преимуществс такого расположения, каналов состоит в . том, что поршни а, и е могут быть короче, и таким образом получается экономия в весе золотника..

По трубопроводу ra, находящемуся - в сообщении с трубопроводом . n, а,также по трубопроводу r 6 пар входит спереди и сзади буферного поршня е .

Чтобы закончить наполнение. с левой.: стороны рабочего поршня Ь, золотник Р открывает трубопровод т .и дает. доступ. пару в парораспределительное простран- . ство,Р. Отсюда йолучается предварйтель— 12 К ное движейие главного золотника, пока поршень сР не закроет впускной канал а3

-и.упорйый поршейь е4 не упрется в бу ферный поршень е5. Тогда главный золотнйк достигает положения отсечки нара.

Для процесса сжатия золотник-. S4 поСылаеч --свежий пар за поршень е, и этот пар попадает по каналу r в штоке по ту сторону буферного поршня е5, между тем как из парораспределительного поме феиия по трубе г . и через золотник 54

jrõ0äèò в выпускное окно r Главный золотник перемещается благодаря такой разгрузке от давления, еще немного вправо, вследствие. чего выходной канал а4 закрывается.- Положение главного золот йика после закрытия канала а4 остается неизменным, так как уйорный поршень е упирается в большцй упорный поршень е7.

Это1 ест э промежуточное положение вто рой регулирующей сжатие стадии движе :ния главного золотника, во время збто:рой впуск и выпуск с двух сторон рабочего поршня Ь закрыты. Трубопровод:г 6 в этот период находится п;д свежим паром, между тем как левая сторона поршня е сообщается трубой r4 с мятым паром.

Благодаря этой разности давлений устра няется дальнейшее„движение главного золотнйка до тех пор, пока в мертвой точке рабочего поршня b пар, находя щийся за . буферным поршнем е, не уйдет . "по трубопроводу r 6 в выходное ощно, так что главный золотник достигнет ой%ть . показанного на фиг. 16 положения. Чтобы получить одинаковый впуск пара при всех степенях сжатия, парораспределительный золотник t, работает так, что он незадолго до положения мертвой точки рабочего поршня Ь или посылает пар .с правой" стороны буферного поршця е7

;или освобождает эту сторону от пара.

Так. как перекрытия. тел золотника d и сР после впуска Е во втором промежуточном положении лишь незначительны, то, для большего количества скоростей- при одинаковом моменте открывания и закрывания зслотника tè, практически получается постоянный впуск пара. Если изменение скорости лежит в ненормальных до сих пор пределах, то мсжно по,средством перестановки кулака 3, соответствующей данному числу оборотов, йолучить с точностью> любой впуск пара, приМем эта перестановка кулака может производиться с помощью маленького .регулятора.;

Соответствующим сочетанием рычагов, служащих для регулировки наполнения и сжатия, можно получить при различных наполнениях и соответствующие степени сжатия.

С другой стороны, возможно и изменение наполнения без перемены сжатия, а также и одна только регулировка сжатия. Чтобы достигнуть достаточно больших степеней. сжатия, нужно только изменить размеры золотников У, d- настолько, чтобы, например, закрытие выпуска пара совпадало с началом расширения.

Предмет патента.

1. Золотниковый парораспределительный механизм с золотником, передвигаемым действием пара на два диференциальных поршня сначала в положение отсечки пара, а затем в крайнее erо поМ

I ложение, отличвюшвиеи применением клапанов S, S2 (фиг. 1 и 2), предназначен- ных для установления момента перемещения главного золотника в полое анйе отсечки пара, пространства по одну сторону каковых клапанов соединены трубами m, m с пространством Р и f между обеими парами дифервнциальных поршней е, е и е2 ез, пространства же по другую сторону тех же клапанов S, .Р сое-, динены трубами r, г5 с коробкой r вспсмогательного золотника t, предназначенного для установления момента перемещения главного золотника в крайнее положение, соответствующее началу сжатия, и сообщающего указанные пространства при своем движении, получаемом от вала или иной части машины, или с паровпускной трубой, r, или с выпускными окнами г о, r. каковые клапаны S и Р приводятся в движение валом в при йомощи кулачных шайб, которые для изменения отсечки могут быть переставляемы поворотом на валу m или передвижением вдоль него.

2. Применение в, охарактеризованном в п. 1 механизме, с целью изменения направления вращения машины, переставляемого от руки золотйика.Р (фиг. 1 и 2), предназначенного для,изменения при его постановке направления течения парав трубах r и r5, — 13—

3. Применение в. :охарактеризованном в п. 1 механизме действующих при посредстве толкачей k, на клапаны S (фиг. За и 3b) рычагов и, снабженных на одном конце роликами У и укрепленных другим своим концом при помощи .шарниров Р на поворачиваемых,,с целью изменения отсечки, вокруг вала и муфтах,k, k".

4. Форма выполнения охарактеризован..ного в п."1 механизма, в случае применения его к двухцилиндровым машинам, етличающанеи тем, что золотники t и tÐ" (фиг. 3), получающие движение от муфт ю и еР, в свою очередь, перемещаемых от крейцкопфов цилйндров а и а, служат для распределения пара в главном золот,.нике фйиндра противоположной стороны машины, в каковом устройстве-муфты пР и аР с целью изменения степени наполнения и сжатия и изменения направления .вращения машины могут быть снабжены винтовыми пазами для кулачных шайб у и у и для эксцентриков и и и и пезедвигаемй вдоль валов m4 и m". 5. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 механизма, отличающееся применением вместо клапанов цилиндрических зо.лотнйков S, Р (фиг. 4 и 5), помещенных в общей коробке с золотниками tÐ, tr имеющими также цилиндпическую форму, каковые. золотники S, Ь, Р и Р, снабжены, с целью изменения степени на полнения и сжатия, наклонными рабочими кромками и приспособлениями Р для по,ворачивания mr. вокруг. их оси, причем .в случае применения механизма к двухцилиндровым машинам золотники tÐ и Р распределяют пар в главных золотниках цилиндра противоположной стороны ма:шины.

6. Форма выполнения охарактеризованного в п.п . 1.и 4 механизма для использования в двухцилиндровых машинах, отличающаяся применением (фиг. 6 — 14) для каждого цилиндра двух золотников Р, 14 и P t4 соединенных между собой трубами n, и" и п, и" и с главными золотниками цилиндров противоположной стороны машины стветвлениями названных труб, в каковом устройстве для изменения степени наполнения кулачные шайбы у, ф и у", у -" (фиг. 9) клапанов поворачиваются путем передвижения по валикам tu и аР снабженных винтовыми пазами муфт юз и пР при помощи рычагов ю4 и tu4 и для изменения степени сжатия кулачные шайбы у, у" и g „94 золотников поворачиваются путем передвижения по валам m и ю" снабженЦР ных винтовыми пазами муфт m6 и zu npu помощи рычага аР.

7. Видоизменение охарактеризованного в п. 6 механизма, отличающееся тем, что рычаги 4з4, 3J4 и аР (фиг. 15) поворачиваются, с целью одновременного изменения степени наполнения и сжатия, от общего валика m" при посредстве тяг ю4З п, З и т 9

8. Применение в охарактеризованном в п. 1 механизме буферного поршня е (фиг. 16 — 18), во внутреннюю полость которого входит поршень е6, составляющий одно целое с поршнем е, надетым на конец е4 снабженного сквозным каралом r", сообщающим между собою пространства /и /з, штока d главного золотника, пространства впереди и позади какового поршня е соединены: одно трубой "4, . п с камерой золотника .Р н другсе трубой r 6 — c камерсй золотника Р.