[其他]新式高效汽缸

说明书

本发明属于一种利用汽压使活塞往复运行作功的汽缸，特别是涉及到铁路蒸汽机车的动力输出部分的更新。

因为铁路蒸汽机是利用机械传动的勾贝阀控制汽缸的汽路给汽和排汽，所以有这样的问题：一是排汽初期汽路不畅，阻碍活塞运行;二是活塞的行程约四分之三以上是靠充流等压汽体膨胀运行，不能充分发挥汽体膨胀的特性。因而排汽时发出强烈的汽爆声，将巨大的动能和热能白白地排入大气中消失，所以热效率很低。

本发明的主要任务是为铁路蒸汽机车提供一套节能的汽动装置。它不但能降低蒸汽的消耗，而且能减轻排烟的污染和排汽的噪音。

发明的主要优点：一是排汽时汽路自始至终畅通无阻;二是活塞的行程约四分之三以上可利用给汽后的绝流汽体膨胀运行，能充分发挥汽体膨胀的特性。因而排汽的能量损失低，热效率高。

发明的具体结构由实施例及其附图给出。下面首先结合图1及图2详细说明结构中的相互关系和高效汽缸的起动及运行的热力过程。

图1是本发明提出的新式高效汽缸的剖视图。图中缸壁2的两端分别与缸底1、缸盖4结合（由螺栓紧固图中未画出）组成汽缸①，在缸内设有装配涨圈的活塞④，活塞杆伸出缸盖4外面上的填料箱。在缸壁的轴线方位上有侧孔a、b，侧孔a、b分别与缸底、缸盖上的进汽阀相连的汽路5、5′相通，和汽路5相连的进汽阀②的阀腔，上有侧孔C与缸底上的汽室1′相通、和汽路5′相连的进汽阀②′的阀腔上有侧孔C与缸盖上的汽室4′相通。

进汽阀②或②′内装与阀腔动配合的阀塞8，其塞裙与汽门10由螺杆连接。汽门的圆锥面与位于阀腔7下面的阀咀9的圆锥口吻合封闭，汽门10上的细长杆伸入到汽缸内。阀腔7的外口与阀盖6螺纹装配，阀盖上的空心丝头与汽路5或5′的连接螺帽装配。

在缸壁上有个进汽道3，其两端的出口分别与缸底的汽室1′、缸盖的汽室4′相通。在缸壁上开有排汽孔16、17，排汽孔16、17与排汽道19相通。排汽道两端分别与缸底上的导汽槽15、缸盖上的导汽槽18相通。排汽道19内装排汽阀⑤，排汽阀⑤是由连接套⑤′将两个阀塞位于圆锥座根径细长杆的端头套接而成。其中两处相向的圆锥座与排汽道19两处相反的圆锥口交替地吻合封闭。

在汽缸①的两头分别设有逆止阀③、③′：逆止阀③与缸底上的导汽槽15相通;而逆止阀③′与缸盖上的导汽槽18相通。逆止阀③、③′的阀腔13出口的外径分别与缸底。缸盖上的安装孔螺纹装配。阀腔13内装弹簧11支撑具有圆锥面的阀塞12与阀咀14的圆锥口吻合封闭，阀咀的外径与阀腔13螺纹装配。

图2是本发明实施例的示意图。该图有个配汽阀⑥，其入口与汽源相接，该配汽阀分别对汽路A、Q、B供汽，其中汽路A的出口与逆止阀③的入口相连、汽路Q的出口与汽缸①上的进汽道3中部的入口相连、汽路B的出口与逆止阀③′的入口相连。

下面结合图1和图2，详细说明“新式高效汽缸”的起动及往复运行过程中的热力过程及其细节。

起动时：需要活塞杆伸出起动，将配汽阀⑥的汽体供给汽路A;需要活塞杆收回起动，将配汽阀⑥的汽体供给汽路B。起动后，将配汽阀⑥的汽体供给汽路Q，即可开始自控往复运行作功。

例如：将配汽阀⑥的汽体供给汽路B，逆止阀③′的阀塞12被汽流冲开，在排汽阀⑤被汽流冲击而关闭排汽孔17开放排汽孔16的同时，汽流从导汽槽18进入汽缸推动活塞④向左运行，活塞④左面的废汽从排汽孔16排出;当活塞④遮盖排汽孔16其残余废汽被压缩，排汽阀⑤依来自导汽槽15的汽压关闭排汽孔16开放排汽孔17;当活塞④运行到左止点将进汽阀②的汽门10顶开，活塞④依来自进汽阀②的汽压开始向右运动;当活塞④左面逾过侧孔a，缸内汽压从侧孔a经汽路5将进汽阀②关闭，活塞④利用绝流汽体膨胀运行;当活塞④遮盖排汽孔17其残余废汽被压缩，排汽阀⑤依来自导汽槽18的汽压关闭排汽孔17开放排汽孔16;当活塞④运行到右止点将进汽阀②′的汽门10顶开，活塞④依来自进汽阀②′的汽压开始向左运行;当活塞④右面逾过侧孔b，缸内汽压从侧孔b经汽路5′将进汽阀②′关闭，活塞④利用绝流汽体膨胀运行。如此一个往复循环接着一个往复循环运行作功。

在上例运行过程中，存在充流汽体膨胀的容积V1及绝流汽体膨胀的容积V2，V2越大，对汽体膨胀的特性发挥的作用越大，热效率越高。因此应当根据汽源的压力，在满足功率指标的前提下，尽量增大V2缩小V1，即缩小缸壁2两端至侧孔a、b的距离。在此基础上，可以根据功率输出增大的需要而增大V1。