Главное меню

Главная Паровые машины Детали паровой машины Цилиндры и рама паровой машины
Цилиндры и рама паровой машины

Конструкция цилиндра во многом зависит от типа машины (горизонтальная или вертикальная, однократного или многократного расширения), от системы парораспределения и от параметров пара.

Цилиндр состоит из соб­ственно цилиндра, с отли­тыми вместе с ним частями для парораспределения и крепления цилиндра, а также крышек, укрепляемых на цилиндре шпильками.

Цилиндровый блок локомобиля СК

Кон­структивно в отдельных слу­чаях цилиндры могут быть выполнены в виде блока ци­линдров, как например, у ло­комобиля СК (фиг. 40).

Рабочую часть цилиндра очень часто отливают отдель­но в виде втулки (гильзы) и запрессовывают в цилиндр. Это дает возможность заме­нять ее при износе; сам износ уменьшается, так как втулка обычно изготовляется из бо­лее качественного материала.

Отливка самого цилиндра в этом случае получается более простой.

Рабочая (трущаяся) поверхность цилиндра или цилиндровая втулка с обеих сторон заканчивается конической расточкой и в мерт­вых положениях поршень свисает с рабочих поверхностей на 0,5— 0,15 мм. Если этого не предусмотреть, то по мере выработки рабочей поверхности втулки, по ее концам образуются уступы, мешающие выему поршня и могущие вызвать удары о них поршня при разра­ботке подшипников шатуна.

У машин с золотниковым парораспределением золотниковая коробка всегда отливается заодно с цилиндром. Клапанные же коробки отливаются заодно с цилиндром только в случае сравни­тельно небольшого перегрева пара. При значительном перегреве пара клапанные коробки устанавливаются в крышках цилиндра.

Обе крышки цилиндра имеют внутреннюю поверхность, сход­ную с очертанием примыкающей поверхности поршня, что уменьшает вредное пространство. Крышки цилиндров небольших машин выпол­няются в виде плоских дисков, а значительных по размерам — снаб­жаются радиальными ребрами, при наличии обогрева крышек паром их выполняют пустотелыми, обычно со сферической наружной поверхностью. Плотность соединения крышек с цилиндром дости­гается с помощью упругих прокладок и точной при шлифовкой.

Снаружи цилиндр покрывается изоляционным слоем (асбестом, кизельгуром, пробкой и др.) и затем, чаще всего, металлической обшивкой.

Материалом для изготовления цилиндров, втулок и крышек служит обычно чугун СЧ 21-40, иногда перлитный чугун СЧ 28-48 или СЧ 32-52. При высоких давлениях и температуре применяют легированный чугун или сталь.

На фиг. 40 представлен блок цилиндров паровой машины локо­мобиля, выполненной по типу компаунд. Здесь 1 — ц. в. д., 3 — цилиндрическая золотниковая коробка ц. в. д., 11 — ц. н. д. , 6 — цилиндрический золотник, расположенный в золотниковой коробке 12 ц. н. д. Свежий пар по трубопроводу 2 направляется через золотниковую коробку 3 в ц. в. д. Отработавший частично пар из ц. в. д. поступает по ресиверу 5 в золотниковую коробку 12, откуда через окна 4 и 8, направляется в ц. н. д. Этот цилиндр прямо­точный, выпуск отработанного пара производится через средние окна 10, а после того как при обратном ходе поршень закроет эти окна, выпуск осуществляется уже через окна 7, что уменьшает сжа­тие отработавшего пара, этот пар из золотниковой коробки ц. н. д. поступает в улиткообразную трубу 9 и выходит в конденсатор.

К арматуре цилиндра относятся:

а)  продувочные краны, располагаемые в самых низких местах каждой полости;

б)  индикаторные краны,, служащие для присоединения индика­торов;

в)  предохранительные клапаны, служащие для предотвращения гидравлического удара или сильного возрастания давления сжатия, предохранительные клапаны часто отсутствуют в клапанных машинах;

г)  смазочные устройства;

д)  сальники на крышках в местах выхода поршневого и золотни­кового штоков; они служат для предотвращения утечек пара в этих местах.

Сальники состоят из следующих частей: сальниковой коробки, грундбуксы, набивки и нажимной втулки. Набивка бывает мягкая и металлическая.

Устройство сальника с мягкой набивкой показано на фиг. 41,а.В сальниковой коробке 1 имеется выточка 7, заполняемая набивкой. С наружной стороны в сальниковую коробку входит нажимная втулка 3, внутрь которой затянута брон­зовая втулка, или грундбукса 6. Такая же грундбукса затянута в сальниковую коробку со стороны цилиндра. Бронзовые грундбуксы с отшлифованными внутренними поверхностями ставятся для того, чтобы стальной шток 5 при работе машины не соприкасался с чугунными частями цилиндра во избежание задира поверхности штока. Со стороны сальниковой коробки грундбукса снабжена заплечиками.

Сальники

Нажимная втулка 3 и сальниковая коробка 1 имеют фланцы. Во фланец коробки ввернуты шпильки 2 с гайками 4, при помощи которых втулка 3 втягивается внутрь набивочного пространства и сжимает набивку, создавая уплотнение. Для набивки сальников паровых цилиндров применяют главным образом асбестовый плетень круглого и квадратного сечения. С целью сохранения мягкости набивки последнюю пропитывают графитом и маслом. Хорошей набивкой является асбестовый плетень с сердечником из графита или талька. При появлении пропусков пара сальник нужно подтя­нуть (поджать), а при значительных пропусках необходимо заменить набивку.

При работе машины перегретым паром сальники делаются с металлической набивкой, более устойчивой, чем мягкая. Металлические набивки можно разделить на две группы: набивки из разрезных на несколько частей колец (внутренние кольца, прижимаемые к штоку, изготовляются из баббита, наруж­ные — из бронзы или чугуна) и набивки эластичные, состоящие из металлической бумаги, проволочных шнуров и проч. Обычно металлические набивки бывают с радиальным сжатием или осевым сжатием, последние наиболее распространены.

На фиг. 41, б представлен сальник с металлической набивкой с разрезными кольцами 1. Они состоят из двух частей треугольного сечения, прижимаемых к штоку 5 и к корпусу 3 сальника. Кольца, прижимаемые к штоку, изготовляются из баббита, наружные — из бронзы или чугуна. Переднее кольцо 2 изготовляется из мягкого дерева. Уплотнение в сальнике достигается нажатием нажимной втулки 4.

Рамы паровох машин

Жесткой связью между цилиндром машины и валом является рама, которая для горизонтальных машин одновременно служит и фундаментной плитой, покоящейся на фундаменте. В вер­тикальных паровых машинах рама и фундаментная плита, в которой размещаются опорные (коренные) подшипники вала, обычно отливаются отдельно. Материалом для рам обычно служит чугун (СЧ 15-32, СЧ 18-36). Соединение рамы (фундаментной плиты) с фундаментом осуществляется длинными болтами, называемыми фундаментными или анкерными болтами.

Машинные рамы бывают двух типов: байонетные —для кривошипного вала и вильчатые —для коленчатого вала.

Байонетные рамы (фиг. 42, а) обладают меньшей опорной поверх­ностью на фундаменте по сравнению с вильчатыми (фиг. 42, б).

Параллели, по которым скользит крейцкопф, имеют у горизон­тальных машин круглое сечение. У байонетной рамы они с одной стороны вырезаны для доступа к крейцкопфу и сальнику; у вильча­той рамы параллели открыты с обеих сторон. Вильчатые рамы всегда имеют два коренных подшипника, а байонетные — один, второй же устанавливается отдельно.