Ползунковый золотник: устройство, история и применение в паровых машинах.
Slide valve
Золотниковый клапан: принцип работы, применение в паровых двигателях и локомотивах 19-20 вв. Замена поршневыми клапанами и причины повышения эффективности.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Слайд-клапан — прямолинейный клапан, используемый для управления подачей пара в цилиндр парового двигателя и отводом отработанного пара из него.
The slide valve is a rectilinear valve used to control the admission of steam into and emission of exhaust from the cylinder of a steam engine.
Использование
В 19 веке большинство паровозов использовали сдвижные клапаны для управления потоком пара в цилиндры и из них. В 20 веке сдвижные клапаны постепенно уступали место поршневым клапанам, особенно в двигателях, использующих перегретый пар. Этому было две причины:
In the 19th century, most steam locomotives used slide valves to control the flow of steam into and out of the cylinders. In the 20th century, slide valves were gradually superseded by piston valves, particularly in engines using superheated steam. There were two reasons for this:
С поршневыми клапанами можно сделать паровые каналы короче. Это снижает сопротивление потоку пара и повышает эффективность. Кроме того, адекватная смазка сдвижных клапанов затруднена при наличии перегретого пара.
With piston valves, the steam passages can be made shorter. This reduces resistance to the flow of steam and improves efficiency. It is difficult to lubricate slide valves adequately in the presence of superheated steam.
Двигательный клапан Мёрдока
Д-золотниковый клапан, или, точнее, длинный Д-золотниковый клапан, является разновидностью золотникового клапана, изобретенного Уильямом Мердоком и запатентованного в 1799 году. Он получил свое название благодаря полому центральному поршню D-образного сечения. Этот клапан работал путем "соединения верхнего и нижнего клапанов таким образом, чтобы они приводились в действие одним стержнем или шпинделем, и изготовления соединяющего их стебля или трубки полым, чтобы она служила в качестве впускного канала к верхнему концу цилиндра". Это позволяло двум клапанам выполнять работу четырех. Описанное выше (относительно верхнего и нижнего клапанов) явно относится к двигателю с вертикальным цилиндром, например, к машинному двигателю с балкой. В случае горизонтального расположения цилиндров, как в паровозе, клапаны располагались бок о бок.
The D slide valve, or more specifically Long D slide valve, is a form of slide valve, invented by William Murdoch and patented in 1799. It is named after the hollow central D sectioned piston. This valve worked by "connecting the upper and lower valves so as to be worked by one rod or spindle, and in making the stem or tube which connects them hollow, so as to serve for an induction pipe to the upper end of the cylinder." This allowed two valves to do the work of four. The above description (referring to upper and lower valves) clearly relates to an engine with a vertical cylinder, such as a beam engine. Where the cylinders are horizontal, as in a steam locomotive, the valves would be side by side.
Сбалансированный сдвижной клапан
Балансированный золотниковый клапан был изобретен шотландским инженером Александром Алланом. В Великобритании он не получил широкого распространения, но в свое время пользовался большой популярностью в Соединенных Штатах. Он сочетал в себе некоторые преимущества поршневого клапана и золотникового клапана, снижая давление на заднюю стенку золотника, что уменьшало трение и износ.
The balanced slide valve was invented by the Scottish engineer Alexander Allan. It was not much used in the UK but, at one time, had great popularity in the United States. It gave some of the advantages of a piston valve to a slide valve by relieving the pressure on the back of the valve, thus reducing friction and wear.