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.
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.
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.
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.
|