基于制造蒸汽动力火车的生产性实训项目设计(2)

十字头用来连结鞲鞴杆与摇杆，作往复运动。滑板的作用是保证十字头的运动平行于汽缸中心线，滑板前端用螺栓紧固在汽缸后盖的滑板托上，后端用螺栓紧固在车架的滑板托架上。摇连杆将十字头的往复运动转变为动轮的回转运动，驱使机车前进，摇连杆在工作中，受到来自鞲鞴的蒸汽压力作用和惯性力的作用，故用2mm厚钢板加工，摇连杆与动轮连接，机车通过曲线时，某些动轮相对车架橫动，为此，摇连杆各杆端在曲柄销上须有一定的横动量[1]。摇杆的小端用圆销与十字头连接，必要时，十字头和滑板之间可用油润滑。

2.2.3 阀装置

遵循蒸汽在汽缸中的工作过程及规律，通过阀装置来控制汽缸中蒸汽的进汽、停汽、排汽和压缩。本项目机车采用内进汽的鞲鞴阀（单偏心气阀），蒸汽从气阀的中间进入汽缸，汽阀的两端外侧通排汽道。内进气鞲鞴阀移动轻便，蒸汽泄露较少，汽口开启面积较大，且蒸汽热量外散少，能够保持蒸汽的高温。

在单偏心的阀装置中，汽阀是由与主曲柄OA装在同一轴上的偏心OB驱动的，如图3所示。为了使蒸汽能依次地进入汽缸的两端，汽阀的运动应与鞲鞴的运动协调。

对于内进汽汽阀，偏心OB应该在主曲柄OA转动方向前270°，主曲拐由后死点A向前转动时，汽阀自中央位置向后移动，汽缸后端汽口进汽，推动鞲鞴向前移动，汽缸前端汽口排气。

图3 内进汽汽阀的偏心与主曲拐的相对位置

为了使鞲鞴到达极端之前就开始进汽，鞲鞴在后极端时，汽阀应自中央位置向后移动一定距离，使汽缸后端汽口已开启v毫米，δ称为进汽导程或简称导程。为此，把偏心自主曲拐前270度位置再转δ角，δ角称为先导角，其大小按需要的进汽导程v来决定[1]。

若不计偏心杆有限长度的影响，则有

式中e——汽阀在中央位置时进汽口的遮覆量，即进汽余面；v——进汽导程；r——偏心距。

因此，内进汽汽阀的偏心位置总在主曲拐转向前270°+δ。

本文机车采用华氏阀动机构，因为华氏阀动机构具有三个优点，一是阀动机构在车架外侧，便于安装、修理和维护；二是机构紧凑、轻巧；三是任何遮断比的进汽导程不变，便于阀装置的调整[4]。

华氏阀阀动机构的工作原理，如图4。主动轮回转时，偏心曲拐销通过偏心杆，带动月牙板绕轴J摆动。当滑块离开J点时，月牙板的摆动通过通过半径杆带动合并杆上端作前后摆动。合并杆下端用结合杆与十字头相连，十字头的运动使合并杆下端前后摆动。合并杆上下两端的前后摆动共同引起阀杆的运动。

图4 内进汽华氏阀动机构简图1——回动轴；2——回动轴臂；3——吊杆；4——半径杆；5——阀杆十字头；6——阀杆；7——合并杆；8——结合杆；9——十字头；10——月牙板；11——摇杆；12——偏心杆；13——偏心曲拐；14——主曲拐.

一个固定偏心用偏心杆直接带动汽阀时，机车是不能逆转和变更遮断比的。如果在偏心杆与阀杆之间添加一个月牙板，且与半径杆相连的滑块可以在月牙板内上下移动，则滑块在月牙板下部时，机车前进。此时，鞲鞴由前极端后移，阀杆推汽阀前移，汽缸前汽口进气，后汽口排汽。当滑块在月牙板上部时，机车后退，汽阀和鞲鞴的运动同样协调。因此，利用滑块在月牙板内上下变位，就解决了机车逆转的问题。滑块离月牙板质点J愈远，则滑块前后摆动量愈大，引起汽阀的移动量愈大，汽口开度及遮断比愈大。因此，改变滑块离月牙板支点J距离的大小，就解决了变更遮断比的问题。

2.3 走行部分

主车架是机车的骨干。锅炉和气缸直接安装在主车架上，轮对的各种作用力都由主车架传递。该机车采用板式主车架，板式车架的主体（主车架片）由一对纵向配置的钢板组成，两板之间用许多横梁相互固结[1]。主车架片用3mm厚的钢板制成，为加强水平方向的刚度，必须用横梁以螺栓连结左右两车架片。

汽缸与主车架之间用锥度螺栓紧密相连。车架片上有安装动轮轴的孔。两车架片之间有数根加固用的横梁。车架的后端装后缓冲铁，用以安装中间牵引缓冲装置，以便于燃料和水车相连。

锅炉与车架除了前端通过汽缸紧密相连外，中部锅胴及后部火箱处，用垂直于车架的锅腰托板及火箱隔板与车架相连。

动轮对由两个动轮和一根动轴组成。轮心用钢料制成，曲拐销和动轴压入轮心。

3 结语

文章来源：《机械传动》 网址: http://www.jxcdzz.cn/qikandaodu/2021/0413/407.html