Czym jest mechanizm zaworowy?

Zrozumienie mechanizmów zaworowych: cud inżynierii

Rozrząd zaworowyTo niezbędny mechanizm w silnikach parowych, odpowiedzialny za regulację czasu i ruchu pary wlotowej i wylotowej w cylindrach silnika. Jego funkcja ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji sprawności, mocy i płynności działania maszyn parowych. Od lokomotyw po silniki stacjonarne, układ rozrządu stanowi fascynujące połączenie mechanicznej precyzji i innowacji inżynieryjnych.

Podstawy mechanizmów zaworowych

Głównym celem układu rozrządu jest sterowanie przepływem pary do i z cylindrów silnika. Obejmuje to dwie kluczowe operacje:

1. Dopływ pary: otwarcie zaworów w celu umożliwienia przedostania się pary pod wysokim ciśnieniem do cylindra, co powoduje ruch tłoka.
2. Wydech pary: otwarcie zaworów w celu uwolnienia zużytej pary, przygotowanie cylindra do następnego cyklu.

Synchronizacja tych procesów sprawia, że ​​układ rozrządu zapewnia wydajną pracę silnika i dostarcza maksymalną moc.

Rodzaje układów zaworowych

Na przestrzeni lat opracowano wiele konstrukcji układów rozrządu, z których każda oferuje unikalne zalety. Do najpopularniejszych należą:

• Przekładnia zaworowa Stephenson:Jeden z najwcześniejszych i najpowszechniej stosowanych typów, znany ze swojej prostoty i niezawodności.
• Mechanizm zaworowy Walschaertsa:Stosowane powszechnie w lokomotywach, zapewniają precyzyjną kontrolę i mniejsze zużycie podzespołów.
• Przekładnia zaworowa Baker:Nowsza konstrukcja eliminuje części przesuwne, zapewniając trwalszy i wydajniejszy system.
• Rozrząd Caprotti:Układ zaworów grzybkowych stosowany w niektórych nowoczesnych silnikach parowych, kładący nacisk na wydajność i niskie koszty konserwacji. zawory rurociągowe przekładnia

Producent przekładni niestandardowej Belon - Shanghai Belon Machinery Co., Ltd.

Układy rozrządu w silnikach parowych wykorzystują zazwyczaj koła zębate walcowe lub stożkowe, w zależności od konkretnej konstrukcji i przeznaczenia:

1. Koła zębate walcowe

Przekładnia zębata czołowa powszechne w prostszych mechanizmach rozrządu zaworowego, w których zęby koła zębatego są równoległe do osi koła zębatego.
Stosowane do przekazywania ruchu pomiędzy równoległymi wałami w mechanizmach zaworowych.
Preferowane ze względu na łatwość produkcji i precyzyjne przenoszenie ruchu.
2. Koła zębate stożkowe
Przekładnia stożkowastosowane, gdy ruch musi być przekazywany pomiędzy wałami pod kątem, zwykle 90 stopni.
Występuje w niektórych konstrukcjach układów rozrządu, szczególnie gdy układ silnika wymaga zmiany kierunku ruchu kątowego.

3. Przekładnie śrubowe(Rzadkie w układach rozrządu)

Czasami stosowane w celu zapewnienia płynniejszej i cichszej pracy, jednak rzadziej spotykane ze względu na złożoność i koszt.
W większości przypadków przekładnie w układach rozrządu stawiają na trwałość i niezawodność, a nie na prędkość, biorąc pod uwagę wymagania eksploatacyjne silników parowych.

Komponenty i działanie

Typowy układ rozrządu składa się z kilku elementów: mimośrodów, łączników, dźwigni i samych zaworów. Ruch tych elementów jest napędzany wałem korbowym silnika lub kołami napędowymi, co zapewnia precyzyjną synchronizację z ruchem tłoka. Możliwe jest również dostosowanie rozrządu do zmiennych obciążeń lub warunków pracy – proces ten znany jest jako „nacinanie” lub „łączenie”.

Rola w wydajności i efektywności

Zawórbieg znacząco wpływa na sprawność cieplną silnika. Prawidłowy czas otwarcia minimalizuje straty pary i zapewnia optymalną pracę silnika. Inżynierowie często eksperymentują z różnymi ustawieniami zaworów, aby zmaksymalizować moc wyjściową przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa i wody.

Dziedzictwo i współczesność

Chociaż silniki parowe zostały w dużej mierze zastąpione silnikami spalinowymi i elektrycznymi, układy rozrządu pozostają przedmiotem zainteresowania w badaniach konserwatorskich i inżynieryjnych. Wiele zabytkowych kolei i entuzjastów podtrzymuje to dziedzictwo, konserwując i restaurując lokomotywy parowe o różnych konstrukcjach układów rozrządu.