Приспособление к клапанному паровозному регулятору, предназначенное для прекращения боксования паровоза

Приспособление к клапанному паровозному регулятору, предназначенное для прекращения боксования паровоза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 20 Ь, 14

1 т, АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ приспособления. к клапанному паровозному регулятору, предназначенного для прекращения боксования паровоза.

К авторскому свидетельству В. И. Харитонова, заявленному 25 апреля

1931 года (заяв. свид. № 87478), с присоединением заявки от 13 октября

1931 года (спр. о перв. № 96513).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1934 года. (271) Я Я

Приспособление, устанавливаемое на паровозах, оборудованных клапанными регуляторами, предназначается для автоматического закрывания регуляторного клапана и приведения в действие воздушной песочницы при боксовании паровоза и для автоматического же подъема клапана регулятора с одновременным выключением песочницы при восстано влении нормальной работы паровоза.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез приспособления, присоединенного к клапанному регулятору; фиг. 2 — форму выполнения его деталей; фиг. 3 — вертикальный разрез видоизмененного приспособления.

Устанавливаемый между коллектором . пароперегревателя и машиной клапанный регулятор выполнен в форме тарельчатого клапана 1, соединенного стерж нем 4 с двумя направляющими поршнями 2, 3 различного диаметра. Полость над клапаном 1 сообщается с пространством свежего пара, а полость 13 под клапаном — с парорабочими трубами машины. Оба направляющих поршня 2, 3 помещаются в своих цилиндрах с некоторым зазором, допускающим просачивание пара по другую сторону поршней.

Площадь над поршнем 2, перекрытая крышкой. 11, сообщается каналом 12 с камерон пускового шарового клапана 5, сообщающейся с паровой камерой 33..

Пусковой клапан 5 может устанавливать сообщение между камерами под воздействием углового рычага 8, насаженного на вал 9, вращаемый приводом из будки машиниста.

К клапанному регулятору, облада-, ющему свойством: автоматически закрывать проход пара во врема начала боксования колес и тотчас после прекращения боксования снова давать пар в машину в том же количестве, какое он давал перед началом боксования через стрелу паропроводов, присоединяется корпус 47 приспособления, приводяи®о в действие воздушную песочницу паровоза в момент боксования и закрывающего ее при вос-: становлении нормальной работы паро-: воза.

В нижней части корпуса 47 помещается поршень 14, пространства по обе стороны которого соединены трубками (или каналами в литье) 27 и 28 с полостью парорабочих труб. Объем этих пространств выбирается различным (нижнее значительно больше верхнего); Верхний и нижний концы штока поршня 14ходят . свободно в своих направляющих гнездах.

Сам поршень 14, подобно поршням 2 и 3, также ходит в своем цилиндрес небольшим зазором, гарантирувщйм от заедания. Обычное положение пор° шня 14 — нижнее, когда он нижним концом своего штока опирается на дно пробки 16. Выше поршня 14 расположен на.одной с ним оси распределительный клапан 17, который двумя своими тарелхами 29, 30 одновременно опирается на соответствующие гнезда корпуса 47, являясь двухопорным клапаном. Пространство, отделяемое этими тарелками, постоянно соединено помощью труб@провода 31 с полостью перегретого пара коллектора над клапаном 1. Пространство же, расположенное непосредственно под нижней тарелкой 30, соединено каналом 32 с камерой 33, где находится вал 9 с рычагом 8 непосредственно под клапаном 5. Наконец, еще ниже, в том же корпусе 47, имеется кольцевая проточка, соединяемая канало% 34 с каналом 27 или непосредственно с полостью 13 парорабочих труб. Для того, чтобы клапан 17 был все время разгружен от разности торцевых давлений, он имеет осевое сверление 48, свободно сообщающее полости над и под клапаном, 17. Корпус 47 сверху запирается пробкой 19, имеющ и снизу цилиндрическое гнездо, в котором перемещается с минимальным зазором верхний конец клапана. Внутри пробки 19 помещен двухойорный клапан 20, который верхней тарелкой отсекает приток воздуха, идущего по трубке 35 от главного воздушного резервуара, и далее к песочнице по трубке Зб. Нижняя тарелка клапана 20 служит для изоляции пробки 79 от возможного просачивания пара вверх по стержню клапана 17. На протяжении канала 28 ставится обрат. ный клапан,18, допускающий подачу пара толька "в одном направлении —. к пространству под поршень 14. Этот клапан может быть заменен продольной бороздкой 45 в стенке цилиндра пор шня 14. Параллельно с клапаном 18 в тот же канал 28 включен ускоритель (клапан) 21, пространство которого между поршнем 37, свободно перемещающимся a своем цилиндре (с небольшим зазором), и клапаном 38 соединено каналом 39 . с полостью перегретого пара коллектора над клапаном 1. Нижний хвостовик 41 клапана,27, также с минимальным зазором ходящий в своем цилиндре, находясь в своем нормальном (нижнем) положении„отсекает отверстие канала 42 соединяющегося с каналом 28, и тем самйм изолирует его от канала 43, соединенного с каналом 28, ведущим в полость 73 парорабочих труб. Пространство, находящееся выше поршня 37 ускорителя 21, подбираете в несколько раз больше пространства, заключенного между поршнем 37 и клапаном 38; точно так же диаметр поршня 37 больше диаметра клапана 38.

Корпус 47 может быть использован для соединения его с песочницей с тем, чтобы заставить работать ее вместо воз-. духа перегретым паром. Тогда надобность в двухопорном клапане 37 отпадает и пробка 19 принимает вид обыкновенной глухой пробки, в.роде пробки 7á.

Когда паровоз стоит или движется с закрытым регулятором, то в простран. стве между поршнем 2 и клапаном 1 создается давление пара, равное котловому. Это же давление распространяется при посредстве каналов 31 и 39 в пространство между тарелками 29 и 30 клапана 17 и передается полости по обе стороны поршня 37 ускорителя 27, проникает вверх сквозь имеющуюся неплотность между поршнем 37 и стенкой

его цилиндра. В результате, в виду ничтожной разницы диаметров тарелок 29 и 30, вертикальная слагающая разницы давления пара, на них, направленная вверх, не сможет приподнять клапана 77, так как его собственный вес подбирается больше этой слагаемой. Ускоритель же 21, вследствие разницы давлений по обе стороны клапана 38, оказывается прижатым к своему гнезду. Все остальные полости корпуса 47 соединены помощью каналов 34,27, 28с полостью 13 парорабочих труб и, следовательно, а них будет распространено атмосферное давление.

При открытии пускового клапана 5 происходит, как было указано выше, открытие регуляторного клапана 1,2,3,4, причем пар, выходящий из-под клапана 5, выпускается из полости 33 помощью каналов 32, 34, 27 в полость парорабочих труб 13, где статическое давление во все время движения всегда ниже, чем давление в части перегретого пара коллектора под клапаном 1. Это статическое давление помощью каналов 27,28 и об— 3 ратного клапана 18 быстро распространяется по обе стороны поршня 14, оставляя его тем самым в положении покоя.

В момент начала боксования колес скорость движения пара в полости 13 быстро возрастает, в силу чего статическое давление там одновременно падает.

Это падение немедленно распространяется на верхнюю полость над поршнем 14. Но так как обратный клапан 18, а равно и перекрывающий отверстие трубки 42 хвостовик 47 ускорителя 21 препятствуют распространению падения давления под поршнем 14, то последний оказывается вынужденным под действием разности давления передвинуться вверх, подняв с собой и клапан 17, а последний, всвою очередь,,и клапан20.

Последнее обстоятельство вызывает немедленную подачу песка под колеса.

Поднятый клапан 17, разъединяя сооб щение каналов 34 и 32, в то же время сообщает канал 32 с каналом 37, отчего давление па а по обе стороны поршня 2 быстро выравнивается и:клапан 1, садясь, закрывает доступ пара в парорабочие трубы. При этом в пространстве над клапаном 1 скорость пара быстро падает до нуля, что обусловливает собою повышение статического давления (гидравличесский удар струи пара), которое сейчас же передается по каналам 31, 39 под поршень 37 ускорйтеля 21. flopшень 37, вследствие получающейся разницы давлений по обе его стороны, поднимается вверх, открывая сообщение каналов42,43,28, и далее в полость 73.

По этой причине давление пара по обе стороны поршня 74- быстро выравнивается, в силу чего поршень 14 и клапан 17 садятся на свой места под действием собственного веса, а клапан 20 еще.и под действием давления воздуха.

В; результате указанных перемещений давление пара над поршнем 2 быстро падает, передаваясь .в полость 13 помощью канала 12,--. камеры 33, каналов 32, 34, 27; причем клапан 5 все зто время находится в поднятом положении.

Клапан же 1, 2, 3, 4 при этом начинает подниматься и повышающееся давление в полости 73 указанным ранее порядком передается по обе стороны поршня 74.

Одновременно статическое давление в полости расноложения клапана 1 нег сколько падает, вследствие. чего ускоритель 27 садится на свое место и движение паровоза продолжается попрежнему до следующего боксования, когда указанные операции начинают повторяться в том,же порядке.

Возможен случа", когда машинист либо совсем закрывает регулятор, либо частично его прикрывает. При этом с одной стороны происходит уменьшение статического давления в полости 13, а с друго" — повышение его над клапаном 1. Понижение давления передается каналом. 27 в пространство над поршнем 14, а повышение, помощью каналов 31, 39, передается под поршень 37 ускорителя 21, вследствие чего последний, поднимаясь, сообщит каналы 42,43, а следовательно, и полость 13 с пространством над поршнем 74, который по этой причине остается в покое.

Таким образом, в данном случае никаких перемещений клапана 77 и клапана 20 не произойдет.

Вместо ускорителя 2 с его каналами 39, 28, 42, 43 и клапаном 18 можно.- тех же результатов достичь, помещая под поршнем 3 клапан 22; слегка прижимаемый к гнезду пружиной 23„. опирающейся нижним концом на дно заглушки 24. Этот клапан 22 разъединяет сообщение полости 13 парорабочих труб помощью каналов 46, 40 от пространства под поршнем 14, В случае применения этого варианта система ускорителя 21 и клапана 78 с их каналами -отпадает. При закрытом регуляторе поршень 3 нажимает на верхний хвостовик клапана 22, в силу чего по-обе стороны поршня 14 при посредстве каналов 28, 40, 46 устанавливается одинаковое давление, равное атмосферному. При открытии регулятора, когда поршень 3 поднимается, то клапан 22 пружиной 23 немедленно прижимается к своему гнезду, но тотчас же давлением пара, проника,ющего по каналу 46, снова отжимается, и пар по каналу 40 наполняет пространство под поршнем 14, одновременно с чем через канал 27 давление. по обе стороны этого поршня выравнивается и он остается в покое. При закрытии регулятора, когда поршень 13 садится на свое место, он опять отжимает клапан 22 и пар с обеих сторон поршня 14 уходит с

1 .в атмосферу по каналам 27, 40, 46, не вызывая перемещения поршня. Во время начала боксования, когда давление в полости 13 начинает падать, это падение передается:по каналам (трубке) 27 на верхнюю часть поршня 14, в то времякак снизу его давление пара из-за закрытого клапана 22 остается прежним, отчего поршень 14 начинает подниматься вверх и приводит систему в действие, как это было описано ранее.

В измененной форме выполнения при,способления (фиг. 3) в коробке 47 помещается однотарельчатый клапан 17, верхняя часть которого представляет собой направляющий поршень 60, с необходимой, но не очень большой плотностью, ходящий в своем цилиндре; средняя часть выполнена в форме тарелки 61, перекрывающей свое гнездо, а нижняя часть — в виде поршня 64. Ниже клапана 17 свободно помещен поршень 14, нижний хвостовик которого служит направляющей для самого поршня и дви.жется в соответствующем гнезде крышки 16. Пространство под поршнем 14 соединяется через штуцер и трубку с пространством, расположенным под клапаном 22, находящимся в корпусе клапанного регулятора (фиг. 1). Пространство между поршнем 14 и клапаном 17 соединено через обратный клапан 18 и трубку (канал) 27с полостью 13 клапанного регулятора (парорабочими трубами), причем, ответвление 34 канала 27 ведет в пространство, заключенное между тарелкой 61 и поршнем 64 клапана /7.

Это же пространство помощью бороздок 66 соединяется, при нижнем положении клапана 17, с пространством, лежащим ниже поршня 64 и, кроме того, помощью трубки 32 с камерой 33 кла,панного регулятора (фиг. 1). Наконец, пространство, заключенное между поршнем 60 и тарелкой 61 клапана 1?, сообщено трубкой 31 с камерой перегретого пара клапанного регулятора. Верхний хвостовик поршня 14 снабжен тон:ким центральным штифтом 67, который при подъеме поршня 14 толкает шаровой клапан 51, блатодаря чему простран, ство, находящееся выше поршня 60, сообщается через. каналы.б9 и 62 с пространством, расположенным ниже поршня 64. Клапан 51 запирается в канале 62 помощью пробки 50, служащей в то же время гнездом для клапана 51.

Кроме штифта 67 на верхнем хвостовике прошня 4 имеются коронкообразные зубья 65, которыми поршень 14 упирается в клапан 17;и поднимает его вверх. Выше клапана 17 помещен стакан 57, который нижним своим концом прижимает к соответствующему торцу корпуса 47 диафрагму 56, а .между его верхним торцом и кольцом 54 зажимается вторая диафрагма 55. Пространство (камера), заключенное между поршнем 60 и диафрагмой 56, постоянно сообщено помощью обводного канала 58 с пространством, находящимся между верхней диафрагмой 55 и верхней крышкой 19 корпуса 47 приспособления. Сам стакан 57 имеет посредине перегородку, в центре которой помещен клапан 53, нижний хвостовик коего связан помощью скобы 52 с центром нижней диафрагмы 56.

Пространство ниже клапана 53 соединено трубкой 35с главным воздушным резервуаром, а пространство выше клапана— трубкой 36 с соплами песочных труб.

Когда при начале боксования колес, падение статического давления распространяется по трубкам 27, 34 и бороздкам 66 на верхнюю площадь поршня 14, то разность давлений по обе его стороны, образующаяся благодаря наличию упомянутого клапана 22 (фиг. 1) в корпусе многоклапанного регулятора, поднимет поршень 14 вверх, в результате чего штифт 67 поднимет клапан 51 и тем самым сравняет давление сверху поршня 60 и снизу поршня 64. До момента начала боксования, благодаря некоторой неплотности между поршнем 60 и стенкой его цилиндра, давление пара по обе стороны поршня 60 одинаково, так как пространство выше его является замкнутым. В результате же падения давления сверху и снизу клапана 17 и превосходства диаметра поршня 60, над тарелкой 61, клапан 17, принужден будет автоматически подняться вверх, независимо от продолжающегося давления йа него снизу поршня 14 помощью зубьев 65.

При этом поршень 64 прекратит сообщение каналов 32 и 34, а поднятая тарелка 61 сообщйт канал 31 с каналом 32, благодаря чему наступит уравйовешивание верхних поршней 2 клапанов 1 клапанного регулятора (фиг. 1), в силу чего последние прекратят доступ пара в машину. В момент окончания посадки этих клапанов, один из них нижним своим хвостовиком отожмет клапан 22 и, тем самым йонизив через трубку 40 давление пара под поршнем 14, сравняет его с давлением выше поршня 14, отчего последний начнет садиться. При этом штифт 67; отойдя от клапана 51, даст возможность ему опуститься и замкнуть пространство, расположенное выше поршня 60, вследствие чего давление пара по обе стороны поршня 60 сравняется из-за неизбежного просачивания пара между поверхностями поршня 60 и его цилиндра. В результате клапан 17 сядет на свое место и канал 32 сообщится с каналом 24, отчего давление пара над поршнем 2 клапанов 1 регулятора упадет и эти клапаны поднимутся, возобновив подачу пара в машины. Обратный клапан 18 служит для быстрого пополнения выхода пара в пространстве над поршнем 14 во время первых оборотов колес при тротании па ровоза с места, когда давление в этом пространстве может пульсировать.

Действие автомата песочницы состоит

s тTо м, что при поднятии клапана 17, в момент начала боксования, он своим верхним концом нажимает на низ скобы 52, благодаря чему клапан 53 отжимается от своего гнезда и воздух из трубки 35 идет в трубку 36, т. е. к песочнице. Так как диаметры диафрагм 56 и 55 одинаковы, -то внешнее давление на них (сверху на 55 и снизу — на 56) всегда уравновешено через несжимаемые клапан 53 и скобу 52; Диаметр клапана 53 подбирается с таким расчетом по отношению кдиаметру диафрагмы 56, чтобы, при наличии между ними давления воздуха, имелась результирующая давлений на их йоверхности, направленная вниз (запирающая клапан) и имеющая незначительную по силе величину.

В пространстве между диафрагмой 55 и клапаном 53, обычно, давленне равно атмосферному и поэтому в результате совокупности давлений по обе стороны обеих диафрагм и клапана 53, клапану 17 при открытии клапана 53 приходится всякий раз преодолевать лишь эту незначительную разницу давлений воздуха на площади клапана 53 и нижней диафрагмы 56. При опускании клапана 17 в момент прекращения боксования эта же разница давлений заставляет клапан 55 сесть на свое место и тем прекратить действие песочницы.

Предмет изобретения.

1. Приспособление к клапанному паровозному регулятору, предназначенное для прекращения боксования паровоза, отличающ@еся тем, что полость парорабочих труб под регуляторным клапаном сообщается двумя трубопроводами, один из которых снабжен обратным клапаном, с камерами над и под поршнем 14 или диафрагмой 15(фиг. 1 и 2) с тем, чтобы при боксоаании произвести перемещение указанного поршня (диафрагмы) для перестановки парораспределительного органа с целью одновременного закрывания регуляторного клапана и приведения в действие воздушнок песочницы.

2. Форма выполнения приспособления по и. 1, отличающаяся тем, что парораспределительный орган выполнен в форме двухтарельчатого клапана 17, полость между тарелками 29, 30 которого сообщается трубопроводом 31 с пространством над регуляторным клапаном, а полость под нижней тарелкой 30— через трубопроводы 34, 37 с полостью парорабачих труб под регуляторным клапаном.

3. Форма выполнения приспособления по п.п. 1 и 2, отличающаяСя тем, что на воздухоподающем трубопроводе песочницы установлен клапан 20, перемещаемый воздействием стержня клапана 17.

4; Форма выполнения приспособле. ния по п.п. 1 — 3, отличающаяся тем, что в целях ускорения выравнивания давления в камерах по обе стороны поршня (диафрагмы) 14 и посадки в свои гнезда клапанов 17 и 20 применен ускоритель 21, выполненный в форме клапана 38 с двумя направляющими поршнями, перемещающегося после окончания . боксования паровоза, вследствие повышения давления пара в трубопроводах 31, 39 по закрытии регули орного — — — Ь клапана:-,::.и:-:служащего для соединения по- лости парорабочих труб с камерой под поршнем 14(диафрагмЪй) для выравнивания давления по обе стороны-последнего.

5. Вйцоивменение приспособления по

ii 4, отличающееся тем, что взамен

- ускорйтеля 21 и обратного клапана 18 применен могущий входить во взаимодействие с нижним направляющим пОршнем регуляторного клапана — клапан Я2, нагруженный пружиной 23 и установленйый на трубопроводах 40, 46, соединяющих камеру под поршнем 74 с полостью парорабочих труб. б. Форма выполнения приспособления по и. 1, отличающаяся тем, что управляемый поршнем 74 парораспределительный орган выполнен- в форме однотарельчатого клапана 17 с двуми направляющими поршнями 60, 64 различного диаметра и снабжен осевым каналом 62 с шаровыми клапаном 51, открываемым штифтом 67штока поршня 74 для выравнивания давления снаружи на поршни клапана 61, 60; 64. Форма выполнения приспособления по п. 3, отличающаяся тем, что воздушный клапан 53 помещен между диафрагмами 55, 56, камеры с внешней стороны которых сообщаются между собой обводным каналом 58.

Эксперт и редактор Н. Я. Александров

Ленпромпечатьсоюз. Тип. Псч. Трул". Зек, 2988 — 400