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发表于 2021-4-6 10:03:52
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本帖最后由 晚到的约瑟 于 2021-4-6 13:46 编辑
气阀的技术路线(续)
大马力的蒸汽机,除采用Corliss汽阀外,未来也可考虑采用提动阀。或称提升阀(poppet valve)。也有翻译落阀 ( drop valve)。都是一回事。其动作或借推杆( tappets),或借凸轮( cams),或借偏心轮,由机轴的运动传来。此种汽阀之开启,是使由汽阀座提起。其关闭使之落回汽阀座。
提阀上升或下降的动作以偏心输来控,提阀的传动机构如图26所示
由主轴1用一对锥齿轮2把主轴的旋转运动传到配汽轴3,配汽轴3和蒸汽机的中心线平行。达轮的速度比为1:1,这使配汽轴和主轴的转速相等。
偏心轮装在配汽轴上,利用特殊的机构使提阀提升或降下。进汽阀的心轮和排汽阀的偏心轮是紧挨着的。在某些情况下,一个偏心轮可同时操纵两个提阀;有时不用偏心轮而用凸轮。
最简单的提阀是单座的碟形阀,如27所示
这种提阀除构造简单外,它的严密性也特别好,可以算是最好的配汽机构。但是它也有个缺点,就是新蒸汽的压力自上而下地作用在它的面上,可是并没有自下而上的力量和它抵消。由于提阀动作时需要耗费相当大的力量,所以这种阀门的传动机构的零件就很笨重。
为了减低所需提升力,可将提阀做成如图28所示的扩张管形。
阀座是用耐磨的防锈金属(如高压汽缸的阀座用镍钢;低压汽缸的阀座用青铜)做成的,阀座中有一圈环状扩张形汽路,阀座用螺丝固定在汽缸壁上,阀座上的扩张形汽路可以用图中所示的小滑阀2来遮断。滑阀2的传动机构和提阀的传动机构完全相同,当滑阀被提上时,进汽就破切断。因为滑阀上下都被蒸汽包围,因此移动滑阀所需要的力量较小,这是它的优点。
历史上,随着蒸汽机马力越来越大,在大马力蒸汽机上应用最广泛的是双座提阀( double-beat lift valve),如图29所示
阀体做成葫芦形的套环,固定在连杆5上;第二阀座用肋筋和套筒连接起来。套筒有和汽缸同体铸出来的,也有单独制成加工后嵌镶到阀窠中的。当阀体被提升时,一部分蒸汽从阀体外部和第一阀座之间流过;同时也有一部分蒸汽经阀体内环和第二阀座之间流入汽缸。为了防止阀体升降时发生偏歪,在第二阀座上有导杆4,导杆4可以插入阀体的中心圆筒中。
阀体和阀座的接触面可以作成平的或斜的,这个接触面不应该过宽,因为越就越不容易严密,它的宽度通常为2~4毫米。提阀通常是用铸铁作成,它的壁厚为5~10毫米。
如之前讨论的,未来如果要使用过热蒸汽(温度超过350 C°的干蒸汽),阀体就不能简单用铸铁了,至少用钢,最好用镍钢或不锈钢。
双座提阀传动示意图,如图
其动作原理我就不再赘述了,类似Corliss汽阀,进气阀(上)和排气阀(下)是区分的,整个机构同时控制进气和排气的阀门
提阀配汽有下面几个优点:
(1)提阀闭合后的严密性是很可靠的,可减少漏汽的损失。
(2)提阀的动作和滑阀不同,滑阀座很容易磨坏,提阀则没有这个缺点,同时也不会因受热膨胀而卡住,所以提阀更适用于未来使用过热蒸汽的蒸汽机
(3)提动提阀时,耗费的动力比滑阀小得多。这样,其传动机构的构造就比较轻便灵活,可以提高蒸汽机的效率。
(4) 阀体和阀座在开度很小时,蒸汽的流速很大,高速流动的蒸汽容易使阀体和阀座损坏。但提阀的汽路可以很快地开闭,它的开度很小,时间很短,因此可减轻高速流动的蒸汽对阀体和阀座的伤害,以及避免拉丝效应。
提阀配汽的缺点是机构比滑阀式配汽机构复杂,使蒸汽机的制造成本有一定提高,同时也需要较高的技术来进行维护。
提式配汽机构历史上主要是用在中型和大型的蒸汽机上。
Corliss蒸汽机很容易实现将气阀升级成提阀的改造,因为其汽缸也是进气与排气区分开的
但普通的滑阀蒸汽机则没这么容易
安装提阀的Corliss
下图Corliss,4个旋转阀门都已改装成提阀
改造之后,如图可以看,原来的“腕板”装置已经消失,上下连杆直接驱动提阀的升降
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