Пусковые клапаны цилиндров и воздухораспределители


Категория Судовые дизели

Автоматический пусковой клапан. Автоматически действующий пусковой клапан является по существу невозвратным, в связи с чем он конструктивно очень несложен. На рис. 1, а показан автоматический клапан двигателя М400. Корпус клапана ввернут в головку цилиндра. Внутри корпуса находится клапан, прижатый к седлу пружиной. На корпус надета головка воздушной трубы, закрепляемая колпачком.

В момент пуска воздух от воздухораспределителя поступает в клапан по трубе. Под давлением воздуха клапан открывается и воздух проходит внутрь цилиндра двигателя. Когда подача его прекращается, пружина сажает клапан в седло. Если в момент подачи воздуха давление в цилиндре в результате вспышки будет выше давления пускового воздуха, клапан закроется.

Пусковые клапаны с пневматическим управлением. Давление рабочего воздуха на пусковой клапан с пневматическим управлением должно быть уравновешено. Для этого, например, клапан двигателя ДР 30/50 имеет диаметр направляющей части штока примерно такой же, как и тарелка. Рабочий воздух подводится к клапану по каналу в крышке цилиндра. Его давление на тарелку клапана сверху вниз, а на торец направляющей части штока снизу вверх уравновешивается, и пружина удерживает клапан в седле корпуса.

Для открытия клапана служит нагрузочный поршень, помещенный внутри колпака, являющегося одновременно деталью крепления корпуса клапана к крышке цилиндра. К колпаку через отверстие подводится воздух от воздухораспределителя. Когда поршень придет в пусковое положение, через отверстие поступит управляющий воздух, и под его давлением поршень откроет клапан. Рабочий воздух устремится в цилиндр. Для закрытия клапана сжатый воздух из полости над нагрузочным поршнем стравливается и пружина сажает клапан в седло.

Нагрузочный поршень смазывают вручную через отверстие, закрытое пробкой.

Для уравновешивания давления рабочего воздуха на тарелку клапана иногда используется нижняя поверхность нагрузочного поршня. Поршень закреплен на штоке клапана гайкой. Рабочий воздух, подводимый по трубке, давит на тарелку клапана сверху и на поршень снизу. Поскольку поршень закреплен на штоке, давление уравновешивается и пружина держит клапан закрытым.

Колпак, которым корпус клапана крепится к крышке цилиндра, служит одновременно цилиндром нагрузочного поршня. Управляющий воздух подводится через отверстие. Смазка поршня осуществляется от колпачковой масленки.

В рассмотренном клапане поршень является одновременно и нагрузочным и уравновешивающим. Встречаются клапаны, у которых уравновешивающий и нагрузочный поршни выполнены отдельно.

Воздухораспределитель с дисковым золотником. Такие воздухораспределители применяются, как правило, в устройствах с автоматическими пус-новыми клапанами, но встречаются и в устройствах с пневматически управляемыми клапанами.

Двигатель Г60, воздухораспределитель которого показан на рис. 2, имеет пневматически управляемые пусковые клапаны. Корпус воздухораспределителя крепится к остову двигателя против торца распределительного вала. С внешней стороны корпуса образована полость, закрытая крышкой, крепящейся к нему накидной гайкой. Внутри полости находится золотник, насаженный на шлицованный конец валика. Шлицевое соединение их заглушено колпачковой гайкой. Валик, связанный с распределительным валом, уложен в шариковых подшипниках.

К зеркалу золотника выходят каналы от шести (по числу цилиндров двигателя) штуцеров, трубки которых идут к нагрузочным поршням пусковых клапанов цилиндров. Золотник имеет окно и стравливающую канавку, постоянно соединенную с кольцевой канавкой 8 корпуса золотника. Отверстиями, не показанными на рисунке, канавка сообщена с атмосферой.

Сжатый воздух от главного пускового клапана подводится по трубе. Если главный пусковой клапан будет открыт, то воздух из трубы пройдет в полость и золотник под его давлением прижмется к зеркалу. Окно 16 имеет такие размеры, что открывает один или два канала: это канал (или каналы) цилиндра, поршень которого находится в пусковом положении. Сжатый воздух устремляется через окно и канал в штуцер и далее к нагрузочному поршню пускового клапана цилиндра. Клапан открывается, и начинается пуск двигателя.

Поскольку коленчатый и распределительный валы начали вращаться, поворачивается и золотник. Он сначала перекроет канал цилиндра, который был пусковым, затем к этому каналу подойдет канавка, в связи с чем воздух от нагрузочного поршня стравится через штуцер, канавки в атмосферу. Пусковой клапан цилиндра закроется. Тем временем окно откроет канал следующего (в порядке их работы) цилиндра, и процесс пуска будет продолжаться до тех пор, пока не закроется главный пусковой клапан.

Положение золотника согласовывается с положением кривошипов как поворотом золотника относительно валика (количество шлицев позволяет сделать этот поворот на угол, кратный 10°), так и поворотом корпуса 1 относительно остова двигателя. Смазка золотника и подшипникоб осуществляется из ванны по каналам.

Воздухораспределители двигателей с автоматическими клапанами стравливающих канавок (канавка 9) не имеют.

Воздухораспределитель с цилиндрическими золотниками. При пневматически управляемых пусковых клапанах применяют преимущественно воздухораспределители с цилиндрическими золотниками.

На рис. 3 изображен воздухораспределитель двигателя типа Л275. Корпус его крепится с торца двигателя винтами. В гнездах корпуса помещены шесть — по числу цилиндров двигателя — золотников. Они расположены радиально и пружинами удерживаются вдвинутыми до упора в хвостовики пробок. В центральной расточке корпуса находятся управляющие шайбы переднего и заднего хода распределительного вала. Они выполнены цилиндрическими с местными срезами. Полость шайб закрыта крышкой с отжимным винтом.

В пробку ввернут штуцер подводящей трубы. Гнездо пробки окном сообщено с кольцевой канавкой, проточенной на заднем торце корпуса. Аналогичные окна сообщают кольцевую канавку с гнездами остальных золотников. Гнездо каждого золотника соединено также с одним из штуцеров и имеет стравливающий канал. От штуцеров идут трубки к пусковым клапанам цилиндров.

Рис. 1. Пусковые клапаны цилиндров

Рис. 2. Воздухораспределитель с дисковым золотником

Рис. 3. Воздухораспределитель с цилиндрическими золотниками

После открытия главного пускового клапана сжатый воздух поступает из трубы через отверстия под пробку, через окно проходит в канавку и из нее через окна — к торцам всех золотников. Под давлением воздуха золотники сдвигаются до упора в шайбу или в зависимости от того, в каком направлении пускается двигатель. По крайней мере один из золотников окажется над срезом шайбы: на рисунке им является золотник под пробкой. Он сдвигается настолько, что открывает проход воздуху в штуцер. По трубке воздух направляется к нагрузочному поршню пускового клапана, и он открывается. Коленчатый вал начинает вращаться, значит, поворачиваются и управляющие шайбы. Срез шайбы подойдет под следующий золотник, и откроется клапан очередного, по порядку их работы, цилиндра. Первоначально выдвинутый золотник будет шайбой вдвинут в положение, которое занимает на рисунке нижний золотник. Открывается выход воздуху из трубки от пускового клапана через канал на стравливание. Подобным образом при вращении шайбы золотники будут выдвигаться и вдвигаться, направляя воздух для открытия пусковых клапанов и стравливая его для закрытия.

По окончании пуска воздух из системы стравливается и пружины вдвигают золотники до упора в пробки. В этом положении золотники управляющей шайбы не касаются и при работе двигателя не изнашиваются.

У некоторых двигателей золотники выполняются индивидуально (двигатели комбината СКЛ, двигатели Л350) и устанавливаются у соответствующего цилиндра. В этом случае уменьшается длина трубопроводов, но увеличивается количество управляющих шайб на распределительном валу.

Пусковой воздух поступает в цилиндры с той же периодичностью, с какой при работе двигателя подается топливо. Следовательно, скорость вращения управляющих шайб или золотника воздухораспределителя должна быть такой же, как у распределительного вала: у четырехтактных двигателей вдвое меньшей, чем у коленчатого вала, у двухтактных — такая же, как у коленчатого вала.


Читать далее:

Категория Судовые дизели