Золотниковое парораспределение

Цилиндр паровой машины с золотниковым парораспределением (фиг. 16, а)

Схематический разрез паровой машины с золотниковым парораспредилением

имеет сбоку или сверху камеру 4, называемую золот­никовой коробкой. На дне ее имеется два сквозных отвер­стия, которые каналами 2 и 6 соединены с обеими полостями цилин­дра. Между этими каналами находится отверстие третьего канала 5, который ведет в паровыпускную трубу, т. е. служит для удаления отработавшего пара. Из котла пар по трубе 1 поступает в золотни­ковую коробку, но попасть в одну из полостей цилиндра он может в том случае, если плоский золотник 3 откроет соответст­вующий канал. Самопроизвольно пар попасть в цилиндр или выйти из него не может, так как золотник своим отшлифованным основа­нием плотно пригнан к той гладкой поверхности, по которой он движется. Эта поверхность называется золотниковым зеркалом.

Для выполнения процессов, отвечающих нормальной индикатор­ной диаграмме, золотник должен иметь перекрыши — внешние е и внутренние i (фиг. 16, б). От величины первых зависят моменты начала и конца впуска пара, а от вторых — моменты начала и конца выпуска пара. Длина окон обозначена через а.

Приводится золотник в движение от коренного вала 10 (фиг. 16, а) эксцентриком 9 через эксцентриковую тягу 8 и золотниковый шток 7.

Устройство эксцентрика показано на фиг. 17. На коренном валу 1 насажен и закреплен диск 2, центр которого находится в точке 01, не совпадающей с центром вала 0. Расстояние 001 = r называется эксцентрицитетом.

Диск 2 охвачен хомутом 3, который состоит из двух половин, стянутых болтами. К хомуту присоединена эксцентриковая тяга 4, играющая роль шатуна. При вращении вала точка 01 описывает ок­ружность вокруг точки 0, и эксцентриковый диск 2, вращаясь в хо­муте 3, заставляет его совершать возвратно-поступательное движение с размахом r в обе стороны от среднего положения. Вместе с хомутом будут совершать возвратно-поступательное движение и эксцентрико­вая тяга, шток и сам золотник. Следовательно, ход золотника h=2r.

Таким образом, эксцентрик в основе своей — тот же кривошип. Удобство же использования эксцентрика заключается в том, что с его помощью можно создавать очень малые перемещения золот­нику.

Положения золотника, характеризующие последовательность процесса

Когда золотник занимает среднее положение, перекрывая оба канала (фиг. 16,6), эксцентрицитет эксцентрика опережает криво­шип вала на угол 90° + ?. Угол ? называется углом опережения эксцентрика; он должен быть таким, чтобы при мертвом положении поршня (схема а, фиг. 18) канал для впуска пара был уже открыт на величину Vе, называемую линейным предва­рением впуска.

На фиг. 18 показано шесть положений золотника, характери­зующих последовательность процесса парораспределения в левой по­лости цилиндра.

Когда под действием маховика кривошип перейдет мертвую точку, паровпускное окно открыто и поршень под давлением пара будет двигаться вправо (схема а). По прохождении части пути золотник перекроет окно, отсекая доступ пара в цилиндр. Произойдет отсечка (схема б).

Впущенный в цилиндр пар расширяется. Под давлением расши­ряющегося пара поршень продолжает двигаться, но еще до того, как он дойдет до правой мертвой точки, начинает открываться окно для выпуска пара (схема в). Когда поршень придет в мертвую точку, окно для выпуска пара уже будет открыто на некоторую величину Vi называемую линейным предварением выпуска. Осуществляется предварение выпуска (схема г).

При обратном ходе поршня (влево) пар из левой полости цилин­дра выталкивается поршнем (схема д). Когда поршень пройдет часть своего хода, золотник перекрывает окно и выпуск пара прекра­щается (схема е). Начинается сжатие отработавшего пара.

Затем периоды парораспределения будут повторяться: предва­рение впуска, впуск, расширение, предварение выпуска, выпуск, сжатие т. д.

Мы проследили основные моменты парораспределения в левой полости цилиндра. То же самое происходит и в правой полости. Все это повторяется за каждый оборот.

Для nого чтобы золотник открывал канал полностью, необхо­димо, чтобы

r ? (е + а).

Иногда золотники делают с перебегом. В этом случае

r = е + а + с,

где с — перебег золотника. Такой золотник открывает канал а па полную длину не на одно мгновение, а оставляет его пол­ностью открытым некоторое время, что уменьшает мятие пара.

Внутренние перекрыши i иногда делают отрицательными; при этом выпуск из одной полости начинается тогда, когда в другой по­лости еще продолжается выпуск пара. Отрицательные внутренние перекрыши (недокрыши) применяются для большего предварения выпуска и малой степени сжатия.