Паровая машина стокера

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Главные условия, которым должна удовлетворять стокерная машина (фиг. 276),-полная надежность работы и минимальный уход. Отсюда вытекает необходимость придания ее частям наиболее простых форм, хотя бы в ущерб экономичности.

Для того, чтобы взять с места при любом положении кривошипов, машина делается всегда двухцилиндровой, с кривошипами, расположенными под углом 90° один к другому. Равномерность вращения вала машины не играет никакой роли, и поэтому маховик оказывается ненужным.

Простота обслуживания машины достигается, между прочим, применением картерной смазки. Рама машины представляет собой коробку (закрытую сверху железной крышкой), до известного уровня наполненную маслом; ударяющие в масло головки шатунов разбрызгивают его, и отдельные капли попадают в воронкообразные расточки смазочных отверстий движущего и парораспределительного механизма машины. Такая смазка-очень надежна и фактически в работе паровоза требует от бригады лишь общего надзора. Смазка цилиндровой золотников стокерной машины производится или от простых масленок, или от лубрикатора, имеющего несколько выходов. О лубрикаторе будет сказано в следующей части «Паровая машина паровоза».

Характеристика паровой машины стокера

Диаметр цилиндров................. 180 мм

Ход поршня.................... 180 »

Наибольшее давление пара1..........• . 7 кг/см2

Наибольшее число оборотов ,........... 100 об/мин

Мощность при 7 кг/см2 давления пара....... 20 л. с.

Диаметр золотника......... . •...... 70 мм

Перекрыша впуска ................ 0,5 »

» выпуска................ 0,2 »

Линейное опережение...........з . . . 2,3 »

Эксцентриситет эксцентрика............ 10 »

Угол заклинення эксцентрика........... 90°

Угловое опережение......'.......... 12° 50' 2

Из этих цифр мы видим, что стокерная машина представляет собой тихоходную паровую машину, работающую почти без расширения (наполнение 90%) и сжатия; перекрыша впуска и выпуска приближаются к 0. Это дает возможность:

1 При пересмотре конструкции машины максимальное давление установлено в \5атм; незначительно изменены и элементы парораспределения. * Вследствие наклона эксцентриковой тяги.

4. Паровая машина стокера

1) осуществить наиболее простые конструктивные формы машины,

2) брать с места при любом положении кривошипов,

3) осуществить реверсивность машины простейшими средствами, как об этом будет сказано ниже.

Заметим, что эта простота конструкции машины обусловливает неэкономичность работы: машина расходует до 18-20 кг пара на 1 л. с./час, что примерно втрое превышает соответствующий расход пара основной машиной паровоза.

В дополнение к диаграмме фиг. 273а, где показан расход пара машиной стокера паровоза сер. «ИС», на диаграмме фиг. 277 дана зависимость между расходом пара машиной стокера («Стандарт Би-Кэй») и напряжением колосниковой решетки паровоза для различных смесей угля. Диаграмма составлена в 1932 г. в результате испытания стокеров вскоре после прибытия паровозов

4. Паровая машина стокера4. Паровая машина стокера
Фиг. 278.

сер. «ТБ» в СССР. Белые кружки-смесь 50°/0 ПЖ + 50% АРШ; черные - 30% ПС+ 30% Г+ 40% АК; зачерненные накрест-100% ПС.

Паровые цилиндры (ч.л.-1) представляют собой цельный блок, привертываю щийся к выступам картера так, чтобы между цилиндрами и корпусом картера был воздушный промежуток, необходимый для полного устранения попадания пара, просачивающегося через неплотности сальников в картер. Иначе смазка картера быстро загрязнялась бы конденсатом.

Рассматривая конструкцию машины, мы видим, что все ее детали-поршни ш золотники, шарнирный и парораспределительный механизм, коренной коленчатый вал с подшипниками- имеют крайне простые, элементарные формы. Реверсивность машины совершенно необходима в условиях эксплуатации стокера. В угле могут попадаться посторонние предметы, чаще всего твердые куски породы. Дойдя по винту до угледробильных зубьев/ эти предметы останавливают весь стокер. Дав винту вращение в обратную сторону, удаляют помешавший предмет, и работа ^возобновляется нормальным порядком. Иногда небольшой по размерам твердый предмет проходит в заднее сферическое соединение и, дойдя до шарнирного соединения винтов, останавливает механизм. В этом случае прежде всего пытаются обратным вращением винта вытянуть помешавший предмет в корыто стокера, а если это не удастся-снимают боковые щитки наружной сферы соединения углепровода (фиг. 271) и мешающий работе предмет удаляют.

4. Паровая машина стокера

В обычных условиях реверсивность паровой (не стокерной) машины достигается постановкой на вал машины двух эксцентриков для каждого золотника. Концы эксцентриковых тяг соединяются кулисой (механизм Стефенсона). Здесь, учитывая крайне редкие случайные периоды работы машины обратным ходом и не желая усложнять машины постановкой дополнительных эксцентриков и кулис (вспомним основные требования к машине стокера), применяем особый золотниковый реверсивный клапан, устанавливаемый возле машины, привод к которому проведен в контрбудку. Идея реверсирования заключается в том, что посредством этого Клапана взаимно меняются своими назначениями паровые трубы. Труба для впуска пара в машину становится выхлопной, выхлопная труба оказывается впускной. Течение пара изменяется на обратное: цилиндрические золотники уже имеют не внутренний впуск пар, а наружны й,- машина идет в обратную сторону.

На фиг. 278 изображен этот реверсивный золотниковый клапан. К корпусу клапана подведены все четыре трубы: труба от колонки перегретого пара, впу екая труба к машине, выпускная труба от машины и труба выхлопа в атмосферу. В цилиндре перемещается сложный по форме цилиндрический золотник, при верхнем положении (показано на фигуре) дающий прямой ход машине, при нижнем- обратный. Работа клапана понятна из чертежа, где имеются пояснительные надписи.

Заметим, что получение реверсивности машины столь простыми средствами оказалось возможным лишь благодаря близким к 0 и почти равным между собой перекрышам впуска и выпуска; напомним, что перекрыша впуска равна 0,5 мм, выпуска-0,2 (после переделки-соответственно 1 и 0 мм).

При обратном ходе стокера пар входит в машину по большой трубе, а выходит по меньшей. Конечно, это можно допустить, лишь имея в виду эпизодический характер случаев работы обратным ходом. На паровозах сер. «ФД-> и «ИС» последних выпусков реверсивный клапан несколько видоизменен, как показано на фиг. 278а. Корпус-литой (а не сварной, как прежде), изменен подвод труб.

Паропровод к стокерной машине имеет очень большую длину, так как машина питается перегретым паром от колонки, стоящей на коллекторе перегревателя. Обычно машина работает низким давлением пара, не превышающим 1,25-2,0 атм. Повышение давления (в будке установлен контрольный манометр) является признаком неполадки в стокере (затор и т. д.).

Гибкий паропровод имеет сферические шарниры, изображенные на фиг. 279. Количество этих шарниров-три; увеличенное количество сферических соединений по сравнению с тем, что мы имеем в углепроводе (два сферических соединения), объясняется большим давлением и текучестью пара, не позволившими применить скользящего телескопического соединения, как это сделано в углепроводе. По сути дела расширитель углепровода заменяет собой третий шарнир. Паровозы сер. «ФД» и «ИС», выпускаемые в настоящее время, оборудуются несколько видоизмененными стокерами как в части паровой машины (введены металлические сальники, коренной вал снабжен квадратом для боксовки вручную), так и стокера в целом (изменен передний винт в целях уменьшения замечавшегося спрессовывания угля в углепроводе, уширена головка, углепровод к паровозу сделан наклонно и т. д.).

В заключение укажем, что для обеспечения полной надежности работы всех механизмов стокера и в особенности паровой машины, испытывающей большие напряжения частей при застопоривании винтов в силу каких-либо внешних причин, в основу расчета на прочность всех частей стокера должно быть положено полное котловое давление, в силу тех или иных неисправностей редукционного клапана установившееся в цилиндрах стокерной машины. Исходя из этого, рассчитывается с необходимыми минимальными (из-за случайного характера таких перегрузок) запасами на прочность вся цепь деталей, передающих усилие пара на поршень к стокерным винтам-поршни, штоки, крейцкопфы, параллели, шатуны и коренной коленчатый вал с подшипниками машины, передаточный вал с шарнирами Гука, опоры его, шестерни и их подшипники. При этом условии, имея в виду тихоходность машины, когда динамические перегрузки при быстрых остановках невелики, тем более, что длинная цепь перечисленных элементов (в особенности передаточный вал) имеет достаточную упругость,- каждый затор, вызвавший остановку стокера, окажется безболезненным как для самого передаточного устройства, так и для машины стокера.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

паровая машина

РАЗДЕЛ А. ОБЩИЕ ДАННЫЕ О ПАРОВЫХ МАШИНАХ

⇐ | Головка стокера и распределительная плита || Конструкции паровозов || Глава I. Требования, предъявляемые к паровой машине | ⇒