При рассмотрении индикаторной диаграммы было выяснено, что для нормальной работы пара в цилиндре необходимо:
а) начать открытие канала для впуска пара до прихода поршня в крайнее левое положение;
б) закрыть канал для впуска пара. т. е. произвести отсечку впуска на некоторой длине пути поршня, определяемой степенью наполнения;
в) начать открытие канала для выпуска пара до прихода поршня в крайнее правое положение;
г) закрыть канал для выпуска пара до прихода поршня,в крайнее левое положение (в момент, определяемый степенью сжатия).
Своевременное открытие и закрытие каналов для впуска и выпуска пара обеспечиваются парораспределительными устройствами. В крановых паровых машинах применяется золотниковое парораспределение с плоским или цилиндрическим золотнйком, приводимым в движение эксцентриковыми или безэксцент-риковыми кулисными механизмами.
На рис. 45 показана схема работы распределительного механизма с простейшим коробчатым золотником, состоящая из золотника 2, золотникового штока 4, эксцентриковой тяги б, эксцентрика 7 и кривошипа 8.
Позиция / соответствует крайнему левому положению поршня; при этом коробчатый золотник в среднем своем положении и своими кромками перекрывает оба канала цилиндра 1. Такое положение золотника обеспечивается тем, что центр эксцентрика смещен относительно кривошипа на угол в 90° в сторону вращения, т. е. опережает движение кривошипа, поэтому и угол этот называется углом опережения. При дальнейшем повороте кривошипа по часовой стрелке золотник начнет открывать левый канал цилиндра для впуска пара в цилиндр, а правый канал для выхода отработанного пара из правой полости через канал 5 и полость 3 на выхлоп.
Позиция II показывает положение, когда золотник займет крайнее правое положение и полностью откроет оба канала, поршень при этом займет среднее положение. При дальнейшем повороте кривошипа поршень будет продолжать перемещаться вправо, а золотник начнет закрывать оба канала и позиция III
Рис. 45 Схема работы плоского коробчатого золотника
Рис 46 Схема работы плоского золотника с пере-крышами соответствует положению, когда поршень дойдет до правого крайнего положения, а золотник полностью закроет оба канала. При дальнейшем повороте кривошипа золотник начнет открывать правый канал для впуска пара в правую полость цилиндра, в которой начнется аналогичный процесс. Позиция IV соответствует полному открытию каналов для впуска пара в правую полость и выпуска из левой отработанного пара.
Из этой схемы видно, что пар в полости цилиндра подается на всем протяжении хода поршня, т. е. простой коробчатый золотник с шириной кромок, равной ширине паровпускных каналов, не обеспечивает ни предварения впуска, ни отсечки пара, обеспечивающих степень наполнения, ни предварения выпуска. Для обеспечения всего этого применяется золотник с перекры-шами.
На рис. 46 показана схема Парораспреления с золотником с перекрышами, у которого ширина кромок больше ширины а каналов цилиндра.
На позиции / показано среднее положение золотника, на которой видны величины перекрытия золотником каналов, при этом величина е называется внешней перекрышей и предназначена для получения предварения впуска, а величина и называется внутренней перекрышей и обеспечивает предварение выпуска. Кроме того, центр эксцентрика смещен в сторону движения кривошипа против него не только на угол р, равный 90°, но еще на угол, который называется углом опережения. Величина угла опережения устанавливается таким образом, что при достижении поршнем своего левого положения — позиция II золотник переместится на величину А, равную величине смещения центра эксцентрика, и паровпускной канал левой полости цилиндра оказывается уже открыт на величину К и пар уже поступает в цилиндр. Величина К называется линейным предварением впуска и имеет большое значение при регулировке парораспределения.
На позиции III показан момент, когда поршень совершает свой рабочий ход вправо, а золотник полностью открыл правый паровпускной канал и даже в некоторых машинах предусматривается гарантийный переход золотника на величину М. Размер э величины эксцентрика в этом случае равен е-р-а+М.
На позиции IV показан момент, когда поршень не совершил своего полного хода, а золотник перекрыл паровпускной канал, т. е. обеспечил отсечку пара.
Позиция V характеризует момент отсечки выпуска, т. е. предварение выпуска пара и начало сжатия оставшейся части пара во вредном пространстве поршнем, подходящим к своему правому крайнему положению.
Наконец, позиция VI соответствует крайнему правому положению поршня, при этом золотник уже открыл правый паровпускной канал на ту же величину К — величину предварения впуска для процесса в правой полости цилиндра.
В данной схеме предусматривалась подача пара снаружи золотника; в этом случае золотник всегда прижат к плоскости золотникового лица цилиндра и, находясь под давлением и двигаясь, подвержен истиранию. Встречаются машины, у которых свежий пар поступает внутрь золотника, так называемый золотник с внутренним впуском. Работа его принципиально ничем не отличается от только что рассмотренного, но при золотнике с внутренним впуском пара внешняя и внутренняя перекрыши меняются местами, а угол опережения устанавливается не в сторону поворота кривошипа, а в обратную сторону и называется в этом случае углом запаздывания.
Кроме того, с целью разгрузки золотника, а следовательно, уменьшения износа поверхностей часто золотник выполняют цилиндрической формы и золотник в этом случае называется цилиндрическим.
⇐Устройство паровых машин грузоподъемных кранов | Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу | Парораспределительный механизм и регулировка парораспределения⇒