RU2544108C1 - Method of locomotive steam distributor operation - Google Patents

Method of locomotive steam distributor operation Download PDF

Info

Publication number
RU2544108C1
RU2544108C1 RU2014114809/06A RU2014114809A RU2544108C1 RU 2544108 C1 RU2544108 C1 RU 2544108C1 RU 2014114809/06 A RU2014114809/06 A RU 2014114809/06A RU 2014114809 A RU2014114809 A RU 2014114809A RU 2544108 C1 RU2544108 C1 RU 2544108C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
worm
link
lever
plate
Prior art date
Application number
RU2014114809/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Оленев
Original Assignee
Евгений Александрович Оленев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Александрович Оленев filed Critical Евгений Александрович Оленев
Priority to RU2014114809/06A priority Critical patent/RU2544108C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2544108C1 publication Critical patent/RU2544108C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: when locomotive is moved by means of rocker arm connecting fly crank of driving wheelpair with rocker 1 the last is rocking around its centre on bushing 2. To intake steam into steam engine the spool valve 21 and plate 20 are actuated by means of moving in opposite directions the adjusting slide blocks 5, 6 in grooves 4 using double-reduction screw-gear while turning by engine the screw 13 which rotates by wheels 11, 12 the screws 8, 9 moving by teeth 7 the mentioned adjusting slide blocks. As a result, for instance slide valve link 17 is moved downwards and link 18 is moved upwards. After adjusting slide blocks have been displaced by required value the engine is stopped. Movement from adjusting slide block 5 via slide valve link 17, rocker 23 and rod 24 is transmitted to slide valve 21 which reciprocates towards plate 20 which in its turn is displaced by rod 18 getting motion from adjusting slide block 6 via link 18. Speeds of slide valves and plate are added due to which fact steam exhaust (outlet) port opening and closing time and steam throttling are decreased.
EFFECT: higher coefficient of efficiency, simplified design of steam distributor implementing the method, improved operational performance.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к парораспределительному механизму паровой машины и может быть использовано в паровозах.The invention relates to a steam distribution mechanism of a steam engine and can be used in steam locomotives.

Известно, что для уменьшения мятия пара при впуске в цилиндр паровой машины стараются увеличить скорость открытия паровпускного окна, например, используя для этого клапан, однако надежных конструкций клапанного парораспределения получить не удалось [Струженцов И.М. Конструкции паровозов. М.: Трансжелдороиздат, 1937. С.407].It is known that in order to reduce steam wrinkling at the steam engine’s inlet, they try to increase the opening speed of the steam inlet window, for example, using a valve for this, however, reliable valve valve designs were not obtained [I. Struzhentsov Designs of steam locomotives. M .: Transzheldoroizdat, 1937. P.407].

Прототипом является способ работы парораспределительного механизма, включающий взаимно противоположное перемещение друг относительно друга золотника и пластины, обеспечивающей более быстрый впуск (выпуск) пара в паровую машину, и приводимой в движение кулисой через одно плечо рычага [а.с. СССР №14215, МПК F01L 15/02, 1930].The prototype is a method of operation of the steam distribution mechanism, including mutually opposite movement of the spool and the plate relative to each other, providing a faster inlet (exhaust) of steam into the steam engine, and driven by the wings through one arm of the lever [a.s. USSR No. 14215, IPC F01L 15/02, 1930].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- относительно низкий КПД привода, обусловленный тем, что передача усилия пластине производится под углом, причем, чем больше амплитуда перемещения золотника, тем меньше величина составляющей силы, которая перемещает пластину. Кроме того, при движении паровоза без подачи пара, например под уклон, золотник продолжает совершать возвратно-поступательное движение, сообщаемое ему маятником, при этом такое же движение совершает и пластина, в результате чего на ее перемещение бесполезно расходуется энергия;- a relatively low drive efficiency, due to the fact that the force is transmitted to the plate at an angle, and the larger the amplitude of movement of the spool, the smaller the magnitude of the component of the force that moves the plate. In addition, when a locomotive moves without supplying steam, for example, downhill, the spool continues to make a reciprocating motion, which is communicated to it by the pendulum, while the plate also makes the same movement, as a result of which energy is used to move it;

- неудобство в настраивании парораспределительного механизма, вызванное отсутствием возможности отдельного налаживания золотниковой части и пластины;- inconvenience in adjusting the steam distribution mechanism, caused by the lack of the possibility of separate adjustment of the spool part and the plate;

- усложнение в целом конструкции парораспределительного механизма.- complication of the overall design of the steam distribution mechanism.

Задачей изобретения является повышение КПД, упрощение конструкции парораспределительного механизма, реализующего способ, и повышение эксплуатационных характеристик.The objective of the invention is to increase efficiency, simplify the design of the steam distribution mechanism that implements the method, and increase operational characteristics.

Задача решается тем, что в способе работы парораспределительного механизма паровоза, включающего взаимно противоположное перемещение друг относительно друга золотника и пластины, обеспечивающей более быстрый впуск (выпуск) пара в паровую машину, и приводимой в движение кулисой через одно плечо рычага, золотник приводят в движение через другое плечо рычага, в качестве которого используют кулису, при этом обеспечивают возможность синхронного изменения длины плеч рычага в процессе работы.The problem is solved in that in the method of operation of the steam distribution mechanism of a steam locomotive, including mutually opposite movement of a spool and a plate relative to each other, providing faster inlet (exhaust) of steam into the steam engine, and driven by a link through one arm of the lever, the spool is driven through the other arm of the lever, which is used as a wings, while providing the ability to synchronously change the length of the shoulders of the lever in the process.

Плечо рычага выполняют в виде обода червячного колеса червячной пары, которую выполняют гипоидной. Изменение длины плеча рычага производят вращением гипоидной червячной пары посредством другой червячной пары, ось червяка которой совмещают с осью качания кулисы, а ось колеса - с осью гипоидного червяка. Обод червячного колеса помещают в направляющую, которую выполняют с обеих сторон рычага.The lever arm is made in the form of a rim of a worm wheel of a worm pair, which is hypoid. Changing the length of the lever arm is made by rotating the hypoid worm pair using another worm pair, the axis of the worm of which is combined with the swing axis of the wings, and the axis of the wheel with the axis of the hypoid worm. The rim of the worm wheel is placed in the guide, which is performed on both sides of the lever.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.

Приведение золотника в движение через другое плечо рычага, в качестве которого используют кулису, и синхронное изменение длины плеч рычага в процессе работы дают возможность упростить конструкцию парораспределительного механизма за счет увеличения числа функций, выполняемых кулисой. Помимо своего прямого назначения (изменять величину отсечки пара) увеличивается скорость открывания паровпускного (выпускного) окна, причем, чем больше размах кулисы, тем выше скорость перемещения золотника и пластины относительно друг друга.Bringing the spool in motion through the other arm of the lever, which is used as a wings, and the synchronous change in the length of the arms of the lever during operation makes it possible to simplify the design of the steam distribution mechanism by increasing the number of functions performed by the wings. In addition to its direct purpose (to change the steam cut-off value), the opening speed of the steam inlet (outlet) window increases, and the larger the swing of the wings, the higher the speed of movement of the spool and plate relative to each other.

Выполнение плеча рычага в виде обода червячного колеса червячной пары, которую выполняют гипоидной, упрощает конструкцию кулисы, а также снижает ее массу и момент инерции, что повышает КПД.The implementation of the lever arm in the form of a rim of the worm wheel of the worm pair, which is performed hypoid, simplifies the design of the wings, and also reduces its mass and moment of inertia, which increases the efficiency.

Изменение длины плеча рычага вращением гипоидной червячной пары посредством другой червячной пары, ось червяка которой совмещают с осью качания кулисы, а ось колеса - с осью гипоидного червяка, также упрощает конструкцию кулисы, снижает ее массу и момент инерции.Changing the length of the lever arm by rotating the hypoid worm pair by means of another worm pair, the axis of the worm of which is combined with the swing axis of the wings and the wheel axis with the axis of the hypoid worm, also simplifies the design of the wings, reduces its mass and moment of inertia.

Помещение обода червячного колеса в направляющую, которую выполняют с обеих сторон рычага, упрощает конструкцию кулисы и снижает ее массу. Изобретение поясняется чертежами.The placement of the rim of the worm wheel in the guide, which is performed on both sides of the lever, simplifies the design of the wings and reduces its weight. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена кулиса парораспределительного механизма. На фиг.2 изображен вид слева кулисы. На фиг.3 изображен разрез А-А кулисы. На фиг.4 изображена кинематическая схема перемещения золотника и пластины парораспределительного механизма.Figure 1 shows the wings of the steam distribution mechanism. Figure 2 shows the left side of the scenes. Figure 3 shows a section aa of the backstage. Figure 4 shows the kinematic diagram of the movement of the valve and the plate of the steam distribution mechanism.

Парораспределительный механизм содержит кулису 1, установленную с возможностью поворота на втулке (оси) 2, неподвижно закрепленной на основании 3. С обеих сторон кулисы выполнены пазы 4, в которых с возможностью перемещения по пазу установлены камни 5, 6, имеющие на боковой стороне зубья 7, взаимодействующие соответствено с зубьями глобоидных червяков 8, 9, установленных в пазу 10 кулисы с возможностью осевого вращения и имеющие жестко закрепленные на оси червячные колеса 11, 12, сопряженные с червяком 13, вал 14 которого установлен с возможностью вращения во втулке 2 и соединен с двигателем, например электромотором (не показан). На камнях соответственно неподвижно закреплены оси 15, 16, на которых с возможностью поворота закреплены одни концы золотниковой тяги 17 и тяги 18 привода. Другой конец тяги 18 шарнирно соединен со штоком 19 перемещения пластины 20 относительно золотника 21 и основания 22 золотниковой коробки, а второй конец золотниковой тяги связан через маятник 23 со штоком 24 перемещения золотника.The steam distribution mechanism comprises a link 1 mounted rotatably on a sleeve (axis) 2 fixedly mounted on the base 3. On both sides of the link, grooves 4 are made, in which stones 5, 6 are installed with the ability to move along the groove, having teeth 7 on the side interacting respectively with the teeth of the globoid worms 8, 9, mounted in the groove 10 of the scenes with the possibility of axial rotation and having the worm wheels 11, 12 rigidly fixed on the axis, mating with the worm 13, the shaft 14 of which is installed with the possibility of connection in the sleeve 2 and is connected to a motor, for example an electric motor (not shown). On the stones, respectively, axles 15, 16 are fixedly fixed, on which one ends of the spool rod 17 and the drive rod 18 are rotatably fixed. The other end of the rod 18 is pivotally connected to the rod 19 of movement of the plate 20 relative to the spool 21 and the base 22 of the spool box, and the second end of the spool rod is connected through the pendulum 23 to the rod 24 of the movement of the spool.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

При движении паровоза посредством кулисной тяги, соединяющей контркривошип ведущей колесной пары с кулисой 1, происходит качание последней вокруг ее центра на втулке 2. Для пуска пара в паровую машину приводят в движение золотник 21 и пластину 20 посредством перемещения в противоположные стороны камней 5, 6 в пазах 4 с помощью двухступенчатой червячной передачи, поворачивая двигателем (не показан) вал 14 червяка 13, который колесами 11, 12 вращает глобоидные червяки 8, 9, передвигающие зубьями 7 указанные камни. При этом винтовые линии червяков 8, 9 выполнены так, что при вращении их в одном направлении камни перемещаются в противоположные стороны. В результате этого, например, перемещение золотниковой тяги 17 осуществляется вниз, а тяги 18 - вверх. По количеству оборотов, сделанному, например, червяком 13, можно определить местоположение камней в пазах кулисы. После перестановки камней на требуемую величину выключают двигатель. Поскольку червячная передача является самотормозящейся, то камни автоматически зафиксируются в пазах, а кулиса будет продолжать качание, приводимая в движение кулисной тягой. При этом червячные колеса 11,12 будут своими зубьями скользить по винтовой поверхности червяка 13, повторяя движение кулисы. Так как угол качания кулисы небольшой, а передаточное отношение червячной передачи, наоборот, большое, то колеса 11, 12 практически не будут поворачиваться при качании кулисы, а следовательно, тем более не будут перемещаться (играть) и камни 5, 6. Поэтому, если не считать зазоров между зубьями камней 5, 6 и червяков 8, 9, исключается игра камней в кулисе и нарушение фаз парораспределения. Кроме того, кулиса получается максимально облегченной, что снижает энергетические затраты на ее привод, и легко может быть приспособлена для автоматического управления.When the locomotive moves by means of a link rod connecting the counter-crank of the drive wheel pair to the link 1, the latter is swung around its center on the sleeve 2. To start the steam into the steam engine, the spool 21 and plate 20 are driven by moving stones 5, 6 in opposite directions grooves 4 using a two-stage worm gear, turning the motor (not shown) to the shaft 14 of the worm 13, which rotates the globoid worms 8, 9 with wheels 11, 12, which move the said stones with teeth 7. Moreover, the helix lines of the worms 8, 9 are made so that when they rotate in one direction, the stones move in opposite directions. As a result of this, for example, the movement of the spool rod 17 is carried out down, and rod 18 - up. By the number of revolutions made, for example, by the worm 13, it is possible to determine the location of the stones in the grooves of the wings. After moving the stones to the desired value, turn off the engine. Since the worm gear is self-braking, the stones will automatically lock in the grooves, and the rocker will continue to swing, driven by the rocker rod. In this case, the worm wheels 11,12 will slide with their teeth along the helical surface of the worm 13, repeating the movement of the wings. Since the swing angle of the scenes is small, and the gear ratio of the worm gear, on the contrary, is large, the wheels 11, 12 will practically not turn when the wings are swinging, and therefore, especially stones 5, 6 will not move (play). Therefore, if not to consider the gaps between the teeth of stones 5, 6 and worms 8, 9, the game of stones in the wings and the violation of the steam distribution phases are excluded. In addition, the wings turn out to be as light as possible, which reduces the energy costs of its drive, and can easily be adapted for automatic control.

Движение от камня 5 через золотниковую тягу 17, мятник 23 и шток 24 передается золотнику 21, который совершает возвратно-поступательное движение навстречу пластине 20, которая, в свою очередь, перемещается аналогично штоком 18, получающим движение от камня 6 через тягу 18. Поскольку золотник и пластина движутся навстречу друг другу, то скорости их хода складываются, благодаря чему уменьшается время открывания и закрывания паровпускного (выпускного) окна и мятие пара. Следует заметить, что если камни находятся в положении (у оси качания кулисы), при котором пар не поступает в машину, то золотник совершает движения только за счет маятника 23, а пластина 20 остается в неподвижном состоянии, благодаря чему не тратится понапрасну энергия на бесполезное перемещение пластины, как это происходит в прототипе.The movement from the stone 5 through the spool rod 17, the caster 23 and the rod 24 is transmitted to the spool 21, which makes a reciprocating movement towards the plate 20, which, in turn, moves similarly to the rod 18, receiving movement from the stone 6 through the rod 18. Since the spool and the plate moves towards each other, their travel speeds add up, thereby reducing the time it takes to open and close the steam inlet (outlet) window and the steam is wrinkled. It should be noted that if the stones are in a position (near the swing axis of the wings), in which steam does not enter the machine, then the spool moves only due to the pendulum 23, and the plate 20 remains stationary, so that energy is not wasted on useless moving the plate, as occurs in the prototype.

Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции и удобный в эксплуатации парораспределительный механизм, уменьшающий мятие пара при его впуске в паровую машину.The implementation of the invention will allow you to create a simple in design and easy to use steam distribution mechanism that reduces the formation of steam when it is inlet into the steam engine.

Claims (4)

1. Способ работы парораспределительного механизма паровоза, включающий взаимно противоположное перемещение друг относительно друга золотника и пластины, обеспечивающей более быстрый впуск (выпуск) пара в паровую машину, и приводимой в движение кулисой через одно плечо рычага, отличающийся тем, что золотник приводят в движение через другое плечо рычага, в качестве которого используют кулису, при этом обеспечивают возможность синхронного изменения длины плеч рычага в процессе работы.1. The method of operation of the steam distribution mechanism of a steam locomotive, including mutually opposite movement of a spool and a plate relative to each other, providing faster inlet (exhaust) of steam into the steam engine, and driven by a link through one arm of the lever, characterized in that the spool is driven through the other arm of the lever, which is used as a wings, while providing the ability to synchronously change the length of the shoulders of the lever in the process. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плечо рычага выполняют в виде обода червячного колеса червячной пары, которую выполняют гипоидной.2. The method according to p. 1, characterized in that the lever arm is made in the form of a rim of the worm wheel of the worm pair, which is performed hypoid. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что изменение длины плеча рычага производят вращением гипоидной червячной пары посредством другой червячной пары, ось червяка которой совмещают с осью качания кулисы, а ось колеса - с осью гипоидного червяка.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the change in the length of the lever arm is made by rotating the hypoid worm pair by means of another worm pair, the axis of the worm of which is combined with the swing axis of the wings, and the axis of the wheel with the axis of the hypoid worm. 4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что обод червячного колеса помещают в направляющую, которую выполняют с обеих сторон рычага. 4. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the rim of the worm wheel is placed in the guide, which is performed on both sides of the lever.
RU2014114809/06A 2014-04-14 2014-04-14 Method of locomotive steam distributor operation RU2544108C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114809/06A RU2544108C1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Method of locomotive steam distributor operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114809/06A RU2544108C1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Method of locomotive steam distributor operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2544108C1 true RU2544108C1 (en) 2015-03-10

Family

ID=53290408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114809/06A RU2544108C1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Method of locomotive steam distributor operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544108C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108412551A (en) * 2017-11-04 2018-08-17 封海涛 Distribute aeration formula steam engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU4302A1 (en) * 1920-03-30 1924-09-15 А.А. Александров Swivel chain saw
SU11048A1 (en) * 1926-09-08 1929-09-30 А.В. Ивенин Steam distribution mechanism
SU14215A1 (en) * 1928-12-27 1930-03-31 А.С. Степанов Distributing spool mechanism for steam engines
SU85069A1 (en) * 1948-10-13 1949-11-30 М.Н. Аникеев Orthogonal kulissny steam distribution mechanism for a locomotive machine with divergent pistons
EP0070348A1 (en) * 1981-07-17 1983-01-26 Gianni Abramo Dotto Reciprocating steam engine
RU2400658C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Евгений Александрович Оленев Link mechanism (olenev's link)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU26620A1 (en) * 1930-08-01 1932-05-31 И.И. Шашков Bulk peat loader for bulk solids, etc. of materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU4302A1 (en) * 1920-03-30 1924-09-15 А.А. Александров Swivel chain saw
SU11048A1 (en) * 1926-09-08 1929-09-30 А.В. Ивенин Steam distribution mechanism
SU14215A1 (en) * 1928-12-27 1930-03-31 А.С. Степанов Distributing spool mechanism for steam engines
SU85069A1 (en) * 1948-10-13 1949-11-30 М.Н. Аникеев Orthogonal kulissny steam distribution mechanism for a locomotive machine with divergent pistons
EP0070348A1 (en) * 1981-07-17 1983-01-26 Gianni Abramo Dotto Reciprocating steam engine
RU2400658C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Евгений Александрович Оленев Link mechanism (olenev's link)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108412551A (en) * 2017-11-04 2018-08-17 封海涛 Distribute aeration formula steam engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009152746A1 (en) A variable valve lift system for an internal combustion engine
CN104373169B (en) A kind of continuous variable air valve lift apparatus
CN209719882U (en) A kind of bionic fish tail fin apparatus of tandem crank rocker device
CN105909332B (en) Electrodeless variable lift valve operating rocker arm body and corresponding valve gear
RU2544108C1 (en) Method of locomotive steam distributor operation
RU2014121317A (en) DEVICE FOR DRIVING FILTERS ESTABLISHED WITH THE POSSIBILITY OF ROTATION, FILTER UNIT OF THE AIR INTAKE INTO THE COMPOSITION OF WHICH IT COMES AND THE METHOD OF CONTROL OF THE DEVICE FOR DRIVING THE FILTER MOTION
CN101550853B (en) Engine air valve continuously variable driving mechanism
CN204082250U (en) A kind of mechanical continuous variable valve lift driving device
CN103939171A (en) Variable valve lift mechanism of engine
CN107364294A (en) A kind of Wheel lifting folding device
RU2400658C1 (en) Link mechanism (olenev's link)
CN103340134B (en) Water flow regulating mechanism for hole water injection
CN106761999B (en) A kind of continuous variable rocker-arm valve mechanism
CN104329136A (en) Continuously-variable valve lift control device
CN209398473U (en) A kind of engine rod-pulling type variable valve gear
CN206090385U (en) Crank shakes driven barrier gate core device of piece
CN205423797U (en) Awl ring type steeples speed change device transmission ring control mechanism
CN106948893A (en) A kind of double cam variable lift valve operating structure
CN103850737B (en) A kind of baffle-type variable valve gear based on split cam
CN204082247U (en) A kind of lift range variable regulating device
CN106678312B (en) A kind of half-rotating mechanism of dead axle V belt translation
CN103925029B (en) Variable valve lift driving device
CN202883036U (en) Mechanical type continuous variable valve mechanism of engine
CN206274007U (en) A kind of multi link formula valve stroke continuous control device
CN201777382U (en) Rotary flapping wing