Глава 14 КОНСТРУКЦИЯ ПАРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

К внутреннему парораспределительному механизму относят золотники и золотниковые втулки. В § 27 дано описание работы раздвижного золотника системы Трофимова. При беспарном ходе он обеспечивает перетекание воздуха по широким каналам из одной плоскости цилиндра в другую, почти не создавая сопротивления. Только на индикаторных диаграммах, снятых мягкой пружиной при значительных скоростях движения, можно уловить разницу давления в полости при всасывании и выталкивании воздуха.

Опасность для целости как золотника, так и связанных с ним других деталей механизма парораспределения представляет момент раздвижки его дисков. Золотниковые диски диаметром 300 мм и более обладают значительной массой и, буквально разлетаясь с середины камеры, могут нанести мощный удар в упорные шайбы, ограничивающие их перемещение. Чтобы этого не происходило, принят ряд конструктивных мер (рис. 97).

При раздвигании дисков пар, проходя через кольцевой зазор между скалкой 6 золотника и горловиной диска 1, заполняет пространство А между торцами золотникового диска и упорной шайбы 3. Когда суженная часть горловины золотникового диска надвигается на стальную втулку 2, зажатую между бортом скалки 6 и упорной шайбой 3, в суженную часть внутренней поверхности  обода диска входит кольцевая лабиринтная .поверхность шайбы. Так как остающиеся в этих местах кольцевые зазоры К и И очень малы (разность диаметров находится в пределах 0,2—0,5 мм), то в пространстве А происходит упругое сжатие попавшего в него пара; эта паровая подушка быстро гасит скорость подхода золотникового диска к упорной шайбе и обеспечивает значительное ослабление силы их соударения; посадка происходит достаточно мягко с легким ударом, не влияющим на состояние деталей золотника.

На обращенных друг к другу торцах диска и шайбы имеются притирочные кольцевые выступы 7, которые, сомкнувшись, предотвращают утечку пара вдоль скалки. Стальную втулку 2 сажают на скалку с натягом, упорная шайба имеет подвижную посадку и ее удерживают на месте корончатой зашплинтованной гайкой 5. На внешней цилиндрической части диска протачивают от четырех до шести ручьев под золотниковые чугунные кольца 4 как одинарные, так и сдвоенные. При постановке в один ручей двух колец их замки размещают диаметрально противоположно.

Так как при остановке дисков во время беспарного хода скалка золотника продолжает двигаться, золотники системы Трофимова обязательно имеют контрскалку, опирающуюся на бронзовую втулку, установленную в передней золотниковой крышке.

Чтобы при беспарном ходе диски были как можно ближе придвинуты друг к другу, необходимо после закрытия регулятора перевести, рычаг перемены хода в положение наибольшей отсечки по ходу движения. Тогда перемещения скалки станут наибольшими и упорные шайбы сдвинут золотниковые диски ближе к середине камеры. Затем следует подтянуть реверс к нулевой отметке на планке, чтобы максимально сократить перемещение скалки. При возникновении надобности в езде с паром надо убедиться, что указатель отсечки сдвинут от нуля в направлении движения, осторожно приоткрыть регулятор и, дождавшись мягкого удара золотниковых дисков в упорные шайбы, выставить требуемую отсечку и открыть шире регулятор.

Все эти кулиссы состоят из железного или стального закаленного бруска, один конец которого соединяется при помощи эксцентриковой тяги с одним эксцентриком, а другой с другим. Посредине тела кулиссы устраивается прорез, по которому может скользить вверх и вниз кулиссный камень соединенный золотниковой тягой с золотником.

По способу соединения с эксцентриковыми тягами различают кулиссы „с открытыми тягами" и кулиссы „с перекрещенными тягами". Если при заднем мертвом положеении кривошипа эксцентрик переднего хода соединен с верхним концом кулиссы, а эксцентрик заднего хода с нижним концом ее, то тяги будут открытые (рис.35-4), Если же при заднем мертвом положении кри вошипа эксцентрик переднего хода соединен с ниж ним концом кулиссы, а эксцентрик заднего ход., с верхним концом кули сы, то тяги будут перкрещенные (рис. 35-5). Для получения переднего хода, кулиссу с открытыми тягами приходится опускать вниз, а кулиссу с перекрещенными тягами полнимать вверх. Для заднегоже хода приходится поступать на оборот.Кулиссы подвешиваются к раме паровоза на особых подвесках и при работе паровоза совершают довольно сложное движение, качаясь взад и вперед на своей подвеске и в то же время отклоняя свои концы под влиянием действия на них эксцентриковых тяг.

Указанные три эксцентриковых кулиссных механизма Стефенсона, Гука и Аллана различаются между собой, главным образом, лишь формой своих кулисс и способом их подвешивания к раме паровоза. Для того, чтобы пояспить особенности каждого из этих механизмов, рассмотрим их несколько подробнее.

Внешний парораспределительный механизм служит для приведения в движение золотника, изменения степени наполнения цилиндров паром, т. е. изменения режима работы паровоза, и перемены направления его движения. 

Возможность заставить паровоз работать по желанию передним или задним ходом достигается тем, что на оси паровоза насаживают не один эксцентрик, а два, из которых один служит для переднего хода, а другой для заднего. Соединяя по своему желанию золотник с тем или другим эксцентриком, машинист может давать паровозу передний или задний ход.

Эксцентрик заднего хода насаживается на оси подобно эксцентрику переднего хода, т. е. так, чтобы его эксцентриситет по направлению вращения оси опережал кривошип на тупой угол, равный углу опережения + 90°. Таким образом расположение эксцентриситета эксцентрика заднего хода должно быть обратно эксцентрику переднего хода, т. е. должно быть таково, как указано на рис. 35-1, где ОА - кривошип, ОБ - эксцентрик переднего хода и ОВ -  эксцентрик заднего хода, угол Ц₁ОБ - угол опережения эксцентрика переднего хода и угол Ц₂ОВ — угол опережения эксцентрика заднего хода.

Для того, чтобы удобнее было производить соединение золотника, то с эксцентриком переднего, то с эксцентриком заднего хода на паровозах устраиваются особые механизмы, называемые кулиссные механизмы или кулиссы. Простейший кулиссный механизм (рис. 35-2) состоит из эксцентриков переднего и заднего хода ОБ и ОВ, соединенных при помощи эксцентриковых тяг БГ и ВД с кулиссой ГД представляющей собою железный брусок с продольным прорезом внутри его, в котором может передвигаться „кулиссный камень". Кулиссный камень при помощи „золотниковой тяги" КА соединен с штоком золотника ЛЗ. Поднимая или опуская или саму кулиссу или кулиссный камень так, чтобы он располагался либо в одном конце кулиссы Г либо в другом конце ее Д, можно заставить кулиссный камень работать либо от эксцентрика переднего хода, либо от эксцентрика заднего хода.

Но, кроме возможности изменять направление движения паровоза, устройство кулиссы дает еще другое весьма важное преимущество, именно — дает возможность изменять по желанию и величину работы машины, в соответствии с потребностью, т. е. в соответствии с составом поезда, профилем пути, погодой и проч. Для того, чтобы получить от машины большую или меньшую работу, надо пускать в цилиндр или большее или меньшее количество свежего пара, т. е. изменять степень отсечки пара и работать с меньшим или большим расширением.

Но, чтобы заставить машину работать с большим расширением, нужно как либо ускорить момент прекращения впуска пара в цилиндр или, как говорят, ускорить момент отсечки. Ускорение момента отсечки пара, как мы видели, достигается устройством наружной перекрыши. Но, кроме устройства перекрыши, ускорить отсечку пара можно и уменьшением хода золотника: действительно, если ход золотника был, например, равен 180 мм. и при этом окна открывались для впуска на 30 мм. каждое, то, если мы уменьшим ход золотника до 140 мм., т.е. всего на 40 мм., или на 20 мм. на каждую сторону его хода от центра, то каждое окно будет открываться уже не на 30 мм., а только на 10 мм., и золотник, открыв окно на 10 мм., не пойдет далее вперед, а пойдет назад и потому скорее закроет окно для впуска пара.

Такое произвольное сокращение или увеличение хода золотника достигается тем, что эксцентрик соединяют с золотником не только при посредстве концов кулиссы, но и при помощи промежуточных точек ее. В самом деле, предположим, что эксцентриситет соединен со штоком золотника не прямой золотниковой тягой, как мы предполагали до сих пор, а ломаной золотниковой тягой БГКД (рис. 35-3). Так как при положении, указанном на чертеже, эксцентриситет находится в своей передней мертвой точке, то золотник должен находиться в своем крайнем переднем положении. Но, если часть ГД ломаной золотниковой тяги БГКД мы заменим подвижной кулиссой и опустим эту кулиссу вниз, то конец эксцентриковой тяги Г опишет окружность из центра Б радиусом ВГ и точка Г перейдет в положение Г₁, передвинув и точку К в точку К_1. От такого перемещения точки К золотник З также передвинется дальше вперед на величину н.

Таким образом, при одном и том же положении кривошипа и эксцентрика с помощью кулиссы можно заставить золотник удаляться от своего среднего положения либо меньше, либо больше. Если золотник будет уходить дольше ог своего среднего положения, то он будет больше открывать паровпускное окно и, следовательно, будет позже его закрывать, от этого впуск пара в цилиндр будет продолжаться дальше и расширение пара будет меньше. Наоборот, если золотник будет уходить от своего среднего положения на меньшую величину, то он и вернется обратно в свое среднее положение раньше и, следовательно, раньше произойдет и отсечка, а вследствие этого получится большее расширение пара.

Таким образом, соединяя один конец кулиссы с эксцентриком переднего хода, а другой — с эксцентриком заднего хода и опуская или поднимая кулиссу так, чтобы ее камень располагался в конце кулиссы, соединенном с тем или другим эксцентриком, мы можем по желанию заставить работать машину от эксцентрика переднего, либо от эксцентрика заднего хода. Передвигая же камень от конца кулиссы к ее середине, мы достигаем уменьшения хода золотника и получаем меньшее наполнение цилиндра паром, т. е. уменьшаем отсечку и увеличиваем степень расширения. Иначе говоря, ш ремещая камень кулиссы от ее конца к ее центру, мы как бы изменяем величину эксцентриситета эксцентрика именно как бы уменьшаем его.

Вообще, каждое положение кулиссного механизма можно вменить простым механизмом с одним определенным эксцентриком, заменяющим или результирующим работу обоих эксцентриков и кулиссы и дающим то же перемещение золотнику. При этом, для каждого из положений камня в кулисce размер эксцентриситета, результирующего эксцентрика, будет различный и, таким образом, переводом камня в кулиссе, мы как бы производим замену одного эксцентрика другим.

Регулирование степени отсечки и расширения пара производится машинистом при помощи помещенного в будке машиниста переводною вишни, от перевода которого в ту или другую сторону поднимается или опускается кулисса или ее камень. Близ переводного винта укрепляется указательная рейка или планка с делениями, которая показывает—какому положению винта соответствует какая отсечка пара,и машинист, руководствуясь показаниями этой рейки из будки паровоза, регулирует работу паровоза, сообразуясь с профилем пути и тяжестью состава его поезда.

На указанных основаниях и устроены так называемые „эксцентриковые кулиссные механизмы" Стефенсона, Аллана и Гука. Такие кулиссные механизмы применялись на более ранних паровозах. Более поздние паровозы строились с рычажными кулиссными механизмами.

Тело кулиссы Стефенсона имеет не прямое, а криволинейное очертание, при чем ось кулиссы, т. е. кривая линия, проходящая через средину ее прореза и через центр ее кулиссного камня представляет собой часть окружности, описанной радиусом, равным длине эксцентриковой тяги. Кулисса Стефенсона обращена своею выпуклою стороной к цилиндру паровоза и вогнутой стороной к оси ведущего колеса, на котором насажены эксцентрики. В кулиссном механизме Стефенсона при переводе рычага, с целью изменения отсечки пара, опускается или поднимается только кулисса, камень - же остается на одной и той же высоте и вместе с золотниковым стержнем может передвигаться только по направлению оси золотникового стержня. Перемещение кулиссы совершается следующим образом (черт. 35-6). Кулисса подвешивается при помощи подвески Ап к плечу АБ рычага АБВ, укрепленного на переводном валу Б, а концы кулиссы м и н соединяюся с эксцентриками переднего и заднего хода.

При поворачивании переднего вала Б, при помощи рычага ВБА, соединенного с тягой, идущей к переводному винту в будке машиниста, конец этого рычага А поднимается или опускается  и, вместе с ним, при помощи подвески Ап, поднимается или опускается и самая кулисса мн. Подвеска Ап обыкновенно соединяется либо с нижним концом кулиссы, либо с ее серединой.

На рис.35-6 показано такое расположение машины, когда кривошип находится в задней мертвой точке, а кулисса в своем среднем положении. При таком положении машины, как мы знаем, золотник должен открывать заднее окно на величину линейного опережения. Если, не трогая паровоза с места, мы переведем переводный винт в крайнее переднее воложение, то кулисса опустится вниз в положение м₁ и н₁, показанное пунктиром, при чем кулиса потянет за собой и кулиссный камень к, который передвинется в положение к₁, т. е. переместится ближе к оси паровоза. Но, так как кулиссный камень связан золотниковой тягой с золотником, то вместе с камнем передвинется назад и золотник, и открытие заднего паровпускного окна уменьшится, т. о. уменьшится величина линейного опережения впуска. Таким образом, при кулиссе Стефенсона с прямими тягами при опускании кулиссы, т.е. при работе с большим наполнением и меньшим расширением, линейное опрежение впуска уменьшаеться.

Точно также при кулиссе Стефенсона для различных степенейрасширения пара линейное опережение будет различное. В кулиссах с прямыми тягами при уменьшении степени расширения пара (камень ближе к концу кулиссы)—опережение впуска уменьшается, а при увеличении степени расширения (камень ближе к центру кулиссы)—опережени впуска увеличивается. При перекрестных тягах—получается обратное явление. Работа кулиссы, а следовательно, и работа золотника зависят в значительной степени от конструкции и размеров частей кулиссного механизма, именно:

1) от длины кулисы и ее кривизны,

2) от способа подвешивания

3) от длинны экцентриковых тяг

Чем короче кулисса, тем более она наклоняется при своей работе и тем большее получается скольжение камня в кулиссе, влекущее за собой разработку самой кулиссы ( другой стороны, чем длинее кулисса, тем более получается разница в величине опережения впуска при разных отсечках

Обыкновенно длина кулиссы делается равной от 5 до 6 эксцентриситетов. Кулисса Стефенсона, как сказано выше, подвешивается либо за средину, либо за нижний конец ее.

При подвешивании кулиссы за средину, средняя чать ее может двигаться только по окружности радиуса, равною глине подвески. При этом, средина кулиссы, подобно маятнику, качается взад и вперед и немного то поднимается вверх, то опускается вниз, но так как камень кулиссы остается на одном уровне, то при работе паровоза все время происходит небольшое перемещение кулиссы относительно камня. Чем больше длина подвески, тем более плоской выходит кривая, по которой движется средняя часть кулиссы, и, следовательно, тем меньшее будет перемещение камня в кулиссе и тем меньше будет их разработка. Поэтому, подвеску кулиссы и стараются вообще сделать возможно длинее, насколько это позволяет расположение частей паровоза. Оба конца кулиссы, при подвеске ее за средину, описывают одинаковые кривые в виде петель.

На рис. 35-7 арабскими цифрами обозначены различные положения эксцентриситета переднего хода и соответствующее им положение верхнего конца кулиссы (с открытыми тягами), а римскими цифрами обозначены положения эксцентриситета заднего хода и соответствующие им положения нижнего конца кулиссы. При подвешивании за средину — кулисса при переднем и заднем ходе работает одинаково.

Если же кулисса подвешена за нижний конец ее, то тогда нижний конец движется по дуге круга радиуса, равного длине подвески, а все выше лежащие точки описывают кривые в виде петель. В этом случае обе половины кулиссы работают различно и в кулиссах с открытыми тягами наилучшее парораспределение получается для заднего хода паровоза.

При кулиссах-же с перекрещивающимися тягами, когда с нижним концом кулиссы соединяется эксцентрик переднего хода, лучшее парораспределение получается при движении паровоза передним ходом. 

Подвешивать кулиссы за верхний конец неудобно, так как в этом случае подвеска выходит слишком короткой, точка подвеса кулиссы описывает слишком крутые кривые и получается слишком большое скольжение камня.Точку А укрепления конца подвески А_п выбирают таким образом, чтобы размахи кулиссы в одну и другую сторону из ее среднего положения были одинаковы (симметричны).

Что касается длины эксцентриковых тяг, то чем больше будет длина эксцентриковых тяг, по сравнению с эксцентриситетом эксцентрика, тем равномернее получается движение золотника по обе стороны от его среднего положения. По этому длину эксцентриковых тяг делают по большей части равной от 17 до 25 эксцентриситетов, а иногда в существующих механизмах эта длина делается от 15 до 35 эксцентриситетов.

В американских паровозах сер. X завода Балдвина, снабженных кулиссой Стефенсона, части кулиссы имеют, например, следующие размеры: величина эксцентриситета - 63,5 мм. угол опережения  - 23.5°, длина эксцентриковых тяг: передней хода - 1962мм, заднего хода - 1967 мм. (т. е. приблизительно 31 эксцентриситету). Кулисса с открытыми тягами подвешен за средину. Длина подвсски - 489 мм. Длина кулиссы между точками присоединения эксцентриковых тяг равна 275 мм.для работы паровоза передним ходом.

В кулиссном механизме Аллана тело кулиссы имеет прямолинейное очертание. Кулисса подвсшивается своей средней частью при помощи подвески АЕ к рычагу АБВГ, укрепленному на переводном валу Б (рис. 35-8).

Конец В рычага АБВГ соединен тягой с переводным рычагом; кулисса-же подвешена к концу А рычага АБВГ. Другой конец этого рычага Г, посредством подвески ГД соединен с золотниковой тягой. При вращении переводного винта перемещаются как кулисса, так и кулиссный камень и, когда, наприме, под действием подвески АЕ - кулисса поднимается вверх, то в это время золотниковая тяга, а с нею и кулиссный камень, пол влиянием подвески ГД опускаются вниз.

В кулиссе Аллана так же, как и в кулиссе Стефенсона при различных степенях расширения пара получаются различные предварения впуска. Однако, разница в величине предварения при разных отсечках в кулиссе Аллана меньше чем в кулиссе Стефенсона, так как самая кулисса Аллана имеет меньшее перемещение вверх и вниз, чем кулисса Стефенсона.

Тело кулиссы Гука (рис. 35-9) также как и кулисса Стефенсона, имеет криволинейное очертание, но кулисса Гука своей выпуклой стороной обращена в сторону ведущей оси а вогнутой стороной к золотниковой коробке, т. е. обратно кулиссе Стефенсона. Кулисса Гука при помощи подвески ДЕ подвешивается своей серединой к  неподвижной точке рамы Д и может лишь качаться на подвеске ДЕ, но не может ни подниматься, ни опускаться. При вращении же переводного вала А поднимается или опускается кулиссный камень К, находящийся на конце золотниковой тяги КП, соединенной при помощи подвески БВ  с концом рычага Б укрепленного на переводном валу А.

На конце рычага насаживается противовес, уравновешивающий вес камня и золотниковой тяги 

осевая линия кулиссы Гука, т. е. кривая, проходящая через ось кулиссного камня, описывается радиусом ПК, равным длине золотниковой тяги и поэтому, при поднимании нли опускании кулиссного камня, т. е. при изменении расширения, конец  П золотниковой тяги (центр окружности кулиссы), а следовательно, и золотник остается неподвижным, иначе говоря, в кулисном механизме Гука линейное опережение впуска, при различных степенях расширения. не изменяется и остается постоянным.

Все эксцентриковые кулиссные механизмы поглощают значительную часть работы машины на преодоление трения, особенно значительного у шайб эксцентриков. Разработка эксцентриковых шайб, частые случаи их ремонта, а равно затруднительность осмотра и смазки этих механизмов, вследствие размещения их внутри рамы, заставили перейти от эксцентриковых механизмов Стефенсона. Гука и Аллана к рычажным кулиссным меха низмам Джоя и Вальшерта (Гейзингера), не имеющим эксцентриков и располагаемым снаружи рамы

Все эксцентриковые кулиссные механизмы поглощают значительную часть работы машины на преодоление трения, особенно значительного у шайб эксцентриков. Разработка эксцентриковых шайб, частые случаи их ремонта, а равно затруднительность осмотра и смазки этих механизмов, вследствие размещения их внутри рамы, заставили перейти от эксцентриковых механизмов Стефенсона, Гука и Аллана к рычажным кулиссным механизмам Джоя и Вальсхартом (Гейзингера), не имеющим эксцентриков и располагаемым снаружи рамы.

Кулиссный механизм Джоя не имеет эксцентриков и в паровозах с этим механизмом передвижение золотника производится при помощи системы рычагов движущихся от поршневого дышла (шатуна) машины и при помощи кулиссы.

В простейшем своем виде кулиссный механизм Джоя изображен на чертеже 35-1-1. Кулисса этого механизма имеет криволинейное очертание и описана радиусом, равным длине золотниковой тяги. Своей выпуклой стороной кулисса обращена к будке машиниста, а вогнутой стороной к цилиндру паровоза. При движении паровоза кулисса остается неподвижной и приводится в движение только от руки машиниста при переводе им переводного рычага. При этом, кулисса поворачивается около оси переводного вала О, с которым она наглухо соединена. Кулиссный же камень К, при движении паровоза все время скользит в кулиссе, передвигаясь за время каждого оборота колеса вверх и вниз по всей ее длине.

Для приведения в движение кулиссного камня, а с ним и золотника, к шатуну БП присоединен в точке В рычаг ВД. Конец этого рычага Д соединен с тягой ДЕ, могущей вращатыся коло неподвижной точки Е

При движении паровоза конец Д тяги ДЕ описывает окружность радиуса ДЕ, часть которой благодаря значительной длине тяги ДЕ, можно без большой ошибки принять за прямую. К рычагу ВД в точке Г присоединен другой рычаг ГЖ, на котором в точке К шарнирно укреплен кулиссный камень. Точка Ж этого рычага при помощи золотниковой тяги ЖЗ соединена с золотником и передает ему движение, получаемое от дышла БП. При движении паровоза один конец дышла БП именно юг, который соединен с крейцкопфом, т. е. точка П на черт. 35-1-1, совершает поступательное движение вперед и назад по горизонтальной линии. В то же время другой конец дышла Б, соединенный с кривошипом,описывает окружность Б,Б₁,Б₂,Б_3. Вследствие этого все промежуточные точки дышла, которые находятся между центром крейцкопфного подшипника и центром поршневого подшипника, при движении паровоза получают сложное движение и одновременно передвигаются вперед или назад и, в то же время, опускаются вниз от среднею положения дышла или поднимаются вверх.

В результате этих двух движений, движение точки В дышла БП выражается в виде движения ее по некоторой кривой В,В₁,В₂,В₃ представляющей собой растянутую окружность и называемую элипсом.

По такому же элипсу, только меньшего размера, будет питаться и точка Г рычага ВД. с которой соединен конец парораспределительного рычага ГЖ (вилки). С одной стороны эта точка будет двигаться взад и вперед и качаться подобно маятнику около центра кулиссного камня К. С другой стороны, точка Г будет подниматься и опускаться вместе с дышлом и двигать по кулиссе кулиссный камень К. Такие же два движения будут совершать и все точки рычага ГЖ, а в том числе и конечная его точка Ж, которая в результате этих движений будет описывать элипс Ж,Ж₁,Ж₂,Ж₃.

Так как точка Ж соединяется с золотником и приводит его в движение, то величина хода золотника определяется крайними положениями точки Ж, т. е. крайними точками элипса Ж,Ж₁,Ж₂,Ж₃.

При установке гайки переводного винта на средине указательной планки или у нулевого ее деления, кулисса Джоя располагается вертикально (черт.35-1-1). При таком положении кулиссы —  ход золотника будет равен расстоянию между крайними точками Ж и Ж₂. отмеченному по горизонтальной линии, т. е. будет равен МП.

При наклоне кулиссы в ту или другую сторону, например , в крайнее переднее положение (черт.35-1-2) наклоняется вперед и элипс Ж,Ж₁,Ж₂,Ж₃, отчего ход зототника увеличивается и будет определяться величиной М₁П₁, т. е. расстоянием по горизонтальной линии между двумя крайними точками элипса или, как говорят, определяется горизонтальной проекцией элипса.стоянием по горизонтальной линии между двумя крайними точками элипса или, как говорят, определяется горизошильной проекцией элипса.

Вертикальное положение кулиссы (когда переводной винт на нуле) дает наименьший ход золотника, т. е. наименьшее наполнение, а крайнее наклоненное положение кулиссы (рычаг спущен на последний зуб рейки) соответствует наибольшему ходу золотника, т. е. наибольшей степени наполнения цилиндра паром.наибольшему ходу золотника, т. е. наибольшей степени наполнения цилиндра паром.

Промежуточные положения кулиссы между вертикальным или нулевым и крайним ее положением служат для промежуточных степеней наполнения.

Если повернуть кулиссу в обратное положение, т. е. откинуть ее верхним концом назад, то получится такая же картина, но для езды паровоза задним ходом.

Таким образом, при кулиссе Джоя золотник получает, сложное движение. С одной стороны, он получает движение от качания рычага ГЖ около точки К, вследствие перемещения точки В в горизонтальном направлении от В до В₂, (черт. 35-1-1), причем перемещение золотника остается одно и то же при всяком положении кулиссы. С другой стороны, под влиянием перемещения камня в кулиссе, вследствие отклонения точки В вверх и вниз от среднего положения дышла, т.-е. от В₁ до В₃ — золотник получает еще добавочное nepемещение, которое будет больше или меньше в зависимости от большего или меньшего наклена кулисы из ее среднего положения.

Рассмотрим несколько подробнее движение золотника под действием этого механизма, при чем для простоты представим, что мы передвигаем паровоз при среднем или нулевом положении кулиссы (черт. 35-1-1), т. е. когда она распологается вертикально. Проследим по чертежу 35-1-1 какое будет положение механизма при четырех положениях кривошипа АБ, АБ₁,АБ₂,АБ_3.

Когда палец кривошипа Б движется по окружности Б,Б₁,Б₂,Б₃, то точка Г описывает элипс Г,Г₁,Г₂,Г₃ точка Д к ачается возле точки Е, т.-е. движется почти по вертикальной прямой. Точка К перемещается по кулиссе от К до К2, а точка Ж описывает элипс Ж,Ж₁,Ж₂,Ж₃. При этом точка З, а с ней и золотник Р переходит из крайнего заднего положения З в переднее положение З₂ и возвращается обратно.

При положении кривошипа в передней точке Б, точка Ж будет находиться в своем заднем крайнем положении и золотник должен открывать переднее окно на величину предварения впуска, а заднее окно на величину предварения выпуска.

При движении поршня из его крайнего переднего положения назад — кривошип Б будет опускаться вниз, приближаясь к положению Б, точка В будет приближаться к В₁, и Ж к Ж₁, золотник будет двигаться вперед и закрывать переднее окно.

Когда кривошип дойдет до положения Б₁ поршень будет находиться около своего среднего положения, точки В и Г перейдут в В₁ и Г₁, точка К будет находиться в своем нижнем крайнем положении К₁ а точка Ж перейдет в Ж₁, и золотник будет находиться в среднем положении, закрывая оба окна.

Когда поршень переместится в заднее крайнее положение, а кривошип в свою заднюю мертвую точку Б₂, то точка В займет крайнее заднее положение В₂ , точка Г перейдет в Г₂, точка К будет на середине своего хода, а точка Ж переместится в крайнее переднее положение Ж₂, отчего зоротник Р передвинется также вперед и откроет заднее окно на величину предварения для впуска пара и переднее окно для выпуска.

При переходе кривошипа в положение Б₃, точка В перемещается в В₃, точка Г в Г₃, точка К в свое верхнее положение К₃, а точка Ж в положение  Ж₃, золотник Р вновь будет в своем среднем положени и закроет оба окна.

При таком положении кулиссы, т.-е. при нулевом ее положении, наибольшее открытие окна будет равно линейному опережению.

При других степенях наполнения, т.-е. при наклоне кулиссы, ход золотника увеличивается и, следовательно, открытие окна будет больше.

Теперь представим себе, что мы соединили точку 3 не с точкой Ж, а непосредственно с кулиссным камнем К. Тогда движение золотника будет зависеть только от перемещения точки К в кулиссе и при мертвых положениях кривошипа, когда точка К, т е. кулиссный камень, находится в своей средней точке, золотник также будет находиться в среднем своем положении, и паровая машина будет работать без линейных опережений.

Если же мы продлим рычаг ГК до точки Ж то конец его Ж отойдет от вертикальной линии, проходящей через ось вращения кулиссы, и, чтобы соединить точку З с точкой Ж той-же золотниковой тягой ЖЗ, мы должны точку 3, а с ней золотник Р передвинуть назад. При этом золотник Р откроет переднее окно на некоторую величину, которая и будет величиной предварения впуска.

Таким образом, при мертвом положении  кулиссный камень находится в своем среднем положении и часть КЖ рычага ГКЖ является как бы эксцентриситета эксцентрика отводя золотник от его среднего положения на величинунаружной перекрыши и линейною опережения впуска. Угол же Ж₂,К₂,Ж₃ играет в этот момент роль угла опережения.

При дальнейшем движении кривошипа от мертвой точки это соотношение нарушается, так как кулиссный камень начинает сдвигаться из свосчо среднего положения; таким образом, центр вращения эксцентриситета КЖ начинает перемещаться и движение золотника становится более сложным, находясь в зависимости как от положения конца рычага Ж, вследствие качания его около точки К, так и от положения этой точки, т.е. кулиссного камня в кулиссе.

Так как при положении кривошипа в мертвых точках кулиссный камень, т.е. точка К, всегда совпадает с неподвижным центром вращения кулиссы, т. е. точкой О, то каково-бы ни было при этом отклонение кулиссы от ее среднего положения, т. е. на какой-бы зуб мы не переводили рычаг, положение конца рычага Ж остается неизменным и золотник будет оставатся в одном и том же положении, открывая окно на величину линейного опережения.на величину линейного опережения.

Другими словами — в кулиссном механизме Джоя, при изменении степени наполнения цилиндра, линейное опережение впуска остается постоянным.

Обыкновенно на товарных паровозах, имеющих колеса малого диаметра и низко расположенные цилиндры, не находится места для укрепления конца подвески ДЕ, и потому часть ГД рычага ВД и подвеску, ДЕ отбрасывают, а для направления точки Г— ее соединяют с добавочным обратным кривошипом (контр-кривошипом) укрепленным у основного кривошипа (черт. 35-1-3).

Длина контр-кривошипа СБ расчитывается таким образом. чтобы расстояние центра его пальца от оси ведущего колеса, т.е. расстояние АС равнялось наибольшему отклонению нижнего конца Г парораспределительного рычага ГЖ от вертикальной линии Г3, Г1 и было равно половине полного размаха точки Г, т.е. ГГ₂/2

Размах же ГГ₂  точки Г рычага ГЖ должен быть таков, чтобы верхним конец этого рычага, т.е. точка Ж при мертвом положении кривршипа отклонялась от ее среднего положения на такую величину, чтобы золотник открывал окно на величину линейного опережения. Таким образом, полный размах очки Г от положения Г до Г₂ должен быть равен удвоенной сумме наружной перекрыши и величины линейного опережения, увеличенной в отношении плеч рычага ГЖ, т.е. в отношении длины рычага ГК к длине рычага КЖ.

При обычной на паровозах конструкции кулиссного механизма Джоя — кулисса состоит из 2-х половинок или щек А и А1 (черт. 35-1-4), укрепленных на переводном валу Б. Переводной вал, кроме 2-х подшипников, расположенных на раме, иногда поддерживается еще и по концам особыми подшипниками, расположенными на кронштейнах.

Рычаг ГКЖ (черт. 35-1-1) имеет обыкновенно вид вилки, изображенной на чертеже 35-1-4, при чем на каждую из цапф В и Б насаживается по кулиссному камню С, которые и скользят в щеках кулиссы А.

Кулиссный механизм Джоя, являясь по сравнению с эксцентриковыми кулиссами более простым и удобным, обладает все же некорыми недостаткам из которых наиболее важным является зависимость правильности парораспределения от игры рессор.

Дествительно, представим себе, что рессоры паровоза несколько сели, тогда рама паровоза, а значит укрепленный на ней переводной вал с кулиссой  несколько опустятся вниз, колеса же паровоза вместе с кривошипом, шатуном и всеми рычагами кулиссного механизма останутся на прежней высоте. Вследствие этого кулиссный камень поднимется в кулиссе вверх, точка Ж не будет уже описывать элипса Ж,Ж₁,Ж₂,Ж₃,, а опишет какой-то новый элипс Х,Х₁,Х₂,Х₃ (черт. 35-1-5) и золотник получит перемещение не м_1,н_1, а другое перемещение м₂,н₂, т.е. при своей работе будет сдвинут несколько вперед. При этом, по произведенным наблюдениям, вследствие игры рессор, величина отсечки может изменяться до 20 %.

Конструкция механизма Джоя является все-же довольно сложной и тяжелой, вследствие чего между кулиссой и кулиссным камнем развивается значительное трение, камень и тело кулиссы быстро изнашиваются, что, помимо лишних расходов на ремонт, вызывает и неправильность парораспределения.

Кроме того, вследствие большого веса составных частей механизма, при движении его взад и вперед развиваются значительные силы инерции, которые также вызывают быстрое расстройство механизма.

Все эти неудобства и особенно зависимость парораспределения от игры рессор привели к тому, чго со временем производители паровозов отказались от применения этого механизма .

Тип парораспределительного механизма, изобретённый бельгийским инженером Эджидом Вальсхартом (англ. Egide Walschaerts) в 1844 году (запатентован был в 1848 году).

На современных паровозах установлен наиболее совершенный кулисный механизм Вальсхарта (рис. 151). Кулиса 1 описана радиусом, равным длине золотниковой тяги 4. В кулисе помещен кулисный камень, который шарнирно соединен с золотниковой тя-юй. Нижний хвостовик кулисы при помощи кулисной тяги 9, называемой также эксцентриковой тягой, соединен с контркривошипом (кулисным кривошипом) 11, насаженным на палец кривошипа 10 и выполняющим роль эксцентрика. При вращении ведущей колесной пары и вместе с ней контркривошипа происходит качание кулисы на цапфах вокруг ее центра.

Золотниковая тяга соединена с верхним концом маятника 5, который в свою очередь соединен с золотниковой скалкой 6. Нижний конец маятника при помощи тяги 7 соединен с поводком маятника 8, прикрепленным к ползуну, от которого маятник также получает движение. Золотниковая тяга подвеской 3 прикреплена к рычагу установленного на раме переводного вала 2, другой рычаг которого соединен с тягой переводного механизма. При помощи переводного механизма и переводного вала золотниковую тягу и соединенный с ней кулисный камень можно перемещать вдоль кулисы вверх и вниз.

При качании кулисы, когда камень смещен от ее центра, движение будет передаваться золотниковой тяге и через маятник и скалку — золотнику. При этом, чем больше кулисный камень удален от центра кулисы, тем больший размах он будет совершать, тем больший ход получат золотниковая тяга и золотник. Когда кулисный камень будет в центре кулисы, золотниковая тяга не будет иметь перемещения. Главный кривошип и контркривошип должны быть расположены на ведущем колесе так, чтобы при крайнем положении кривошипа и поршня кулиса занимала среднее положение. В этом положении перемещение кулисного камня не должно давать сдвига тяги и золотника.

В изображенной на рис. 151 схеме кулисного механизма при ходе паровоза вперед контркривошип отстает от главного кривошипа и движется позади него, что обусловлено золотником с внутренним впуском пара. Для установки механизма на передний ход кулисный камень опускают вниз от центра, а для установки на задний ход — поднимают вверх. Таким образом при помощи кулисы регулируют величину хода золотника и степень наполнения цилиндров паром (отсечку), а также изменяют направление движения паровоза.
Но, кроме кулисы, движение золотнику сообщает также ползун. Когда кривошип й поршень находятся в своем крайнем положении, а кулиса в среднем, не будет движения золотниковой тяги и золотника от кулисы. Однако, как уже известно из предыдущего описания устройства паровой машины, золотник в это время должен быть сдвинут из своего среднего положения и открывать паровпускное окно на величину линейного предварения впуска. Это перемещение золотник получает от ползуна при помощи маятника. Следовательно, золотниковая скалка и золотник имеют комбинированное движение, которое является результатом сложения на маятнике движений, получаемых им от контркривошипа через кулису и от главного кривошипа через ведущее дышло и ползун.
Рассмотрим работу кулисного механизма при различных положениях главного кривошипа и золотника.

На рис. 152 палец главного кривошипа А расположен на радиусе R, ползун П и поршень находятся в крайнем заднем положении. Палец контркривошипа Б, лежащий на окружности, описанной радиусом г, при этом расположен в нижнем положении.
Точка захвата кулисы В находится выше линии поршневого дышла АП и в этом случае линия ОБ должна быть перпендикулярна линии ОВ, а угол между главным кривошипом ОА и контркривошипом (эксцентриситетом) ОБ будет несколько больше прямого (90°-}-6) в зависимости от высоты положения точки В. Кулиса К будет находиться в своем среднем положении, поэтому при нахождении камня Д внизу или при перемещении его по кулисе точка Ж соединения золотниковой тяги с маятником не изменит своего положения.

Если бы золотниковая тяга соединялась непосредственно с золотниковой скалкой М, то золотник также находился бы в среднем положении. Но благодаря наличию маятника, соединенного с ползуном, который в данный момент находится в крайнем заднем положении, золотник сдвинут назад от своего среднего положения на величину перекрыши впуска е плюс линейное предварение впуска v. Величина линейного предварения впуска в кулисном механизме Вальсхарта является постоянной и не меняется при любой отсечке. Она зависит исключительно от размера плеч маятника ЖЗ и ЗИ, которые для данного паровоза неизменны.

При движении паровоза вперед кривошип будет переходить из крайнего заднего в верхнее положение, а крнтркривошип — перемещаться из нижнего в заднее положение и отклонять нижний конец кулисы назад. Ввиду того что кулисный камень расположен внизу кулисы, он будет двигаться вместе с кулисой и перемещать точки Ж и 3 назад. Одновременно ползун, передвигаясь вперед, переместит точку 3 относительно точки Ж вперед. Таким образом, перемещение точки 3 будет равно разности перемещений, сообщаемых ей кулисой и маятником. Но так как величина хода, получае-йая от кулисы, больше, чем от маятника, то золотник будет двигаться назад к своему крайнему положению.

Когда кривошип А придет в верхнее положение, а контркривошип Б — в заднее, нижний конец кулисы также займет крайнее заднее положение, максимально отодвинув точку соединения золотниковой тяги с маятником назад (рис. 153). Однако золотник в это время уже начнет двигаться вперед, так как контркривошип при подходе к своему крайнему положению сообщает кулисе незначительное перемещение, тогда как маятник и ползун в среднем положении имеют максимальную скорость.

В крайнем переднем положении кривошипа А (рис. 154) и верхнем положении контркривошипа Б кулиса вновь займет среднее положение. Маятник сдвинет золотник от его среднего положения вперед настолько, что переднее паровпускное окно откроется на величину линейного предварения впуска. Далее, при перемещении кривошипа в нижнее положение, контркривошип займет крайнее переднее положение и сдвинет нижнюю часть кулисы вперед (рис. 155). Золотник в это время в результате перемещений маятника от кулисы и ползуна начнет движение назад, закрывая переднее окно для впуска пара и заднее — для выпуска.

 

Конструкция деталей кулисного механизма Вальсхарта различных серий современных паровозов принципиально мало отлична. На паровозах более ранней постройки применена кулиса так напиваемого закрытого типа, у которой с обеих сторон поставлены специальные щеки, закрывающие всю кулису. Эти щеки по замыслу должны предохранять рабочие плоскости кулисы и кулисный камень от пыли. Однако на паровозах последней постройки для уменьшения веса ставят кулисы открытого типа.

Если на старых паровозах контркривошип изготовлен за одно целое с пальцем кривошипа, то теперь его делают отъемным для удобства сборки и разборки дышлового механизма.
На паровозах малой и средней мощности перемещение кулисных камней, а вместе с ними и золотников производят при помощи ручного переводного винта. На современных паровозах установлен воздушный переводной механизм (реверс).

На рис. 156 представлен парораспределительный механизм паровоза Л. Кулиса 1 и переводной вал 10 установлены на кулисных кронштейнах, прикрепленных с двух сторон к параллельной раме, которая в свою очередь укреплена на главной раме паровоза. К кулисным кронштейнам прикреплены задние концы параллелей. Задняя золотниковая крышка имеет направляющие 4 для кулачка, который соединяет золотниковую скалку 5 с маятником 6.

Отъемный контркривошип 9 укреплен на пальце кривошипа болтами и шпонкой. Цапфы кулисы, валик кулисного камня и валик золотникового кулачка для уменьшения трения и износа, повышения надежности в работе и удобства обслуживания поставлены на игольчатых подшипниках. Остальные шарнирные валики кулисного механизма поставлены на стальных каленых втулках и сделаны с конической посадкой в вилках. 

Конструкция кулисного механизма паровоза ЛВ аналогична конструкции механизма паровоза Л, а большинство его узлов и деталей — взаимозаменяемы. Многие детали кулисного механизма паровоза П36 близки по конструкции с аналогичными деталями паровозов Л и ЛВ.

Основные параметры парораспределения паровозов Л, ЛВ и П36 одинаковы: диаметр золотников равен 300 мм; перекрыша впуска — 50; перекрыша выпуска — 0; линейное предварение впуска — 8 и ширина окон золотниковых втулок — 75 мм. Максимальная отсечка на паровозе П36 равна 75%, а на паровозах Л, ЛВ — 70%.

Кулиса.

На паровозах Л, ЛВ и П36 установлена кулиса 1 открытого типа (рис. 157). Она имеет дугообразную форму (по радиусу, равному длине золотниковой тяги) с прорезом посередине. Хвостовик кулисы имеет отверстие для соединения с кулисной тя-loii и масленку для смазки валика.

В прорезе кулисы, имеющем закаленные отшлифованные по-г.ср\постп, установлен с небольшим зазором к ул и с н ы й камень 2, который может свободно перемещаться вдоль кулисы С обеих сторон кулисы укреплены щеки 3, имеющие цапфы для установки па кронштейне, щеки удерживаются тремя болтами 4, пропущенными через сквозные отверстия в кулисе

В кулисном камне установлены три игольчатых подшипника 6 (три ряда иголок), которые с торцов закрыты упорными кольцами 7 и уплотнительными кольцами 8 Для подачи полужидкой смазки к подшипникам и к трущимся поверхностям сверху камня установлен клапан 5 В отверстие кулисного камня (в игольчатые подшипники) вставляют валик, соединяющий камень с золотниковой тягой
Кулисы и кулисные камни большинства паровозов изготовлены из малоуглеродистой стали марки 10 или Ст2 с цементацией трущихся рабочих поверхностей и закалкой. Кулиса паровозов Л, ЛВ и П36 штампованная из стали марки 45

Подшипники кулисных цапф (рис 158) имеют по два игольчатых подшипника 1 С внутренней стороны установлены упорное кольцо 6 и фланец 5 с фетровым уплотнением Снаружи подшипник такреплен упорной гайкой 2 и закрыт крышкой 3, которая белыми 4 прикреплена вместе с фланцем 5 к кулисному кронштейну

Смазывание игольчатых подшипников наружной кулисной цапфы производится при помощи ввинченной в щеку масленки. Игольчатые подшипники внутренней цапфы, а также трущиеся поверхности кулисы и камня дополнительно смазываются жидкой смаз-кои, которая подается по трубке от левой пресс-масленки Смазка к подшипникам цапфы вводится через отверстие к крышке 3 Подвод смазки к задней трущейся поверхности кулисы и камня осуществляется через сверления в цапфе, щеке и стенке кулисы 

К передней же трущейся поверхности кулисы смазка подводится по трубке, которая идет от задней стенки и огибает кулису.
Подобные кулисы открытого типа, но без игольчатых подшипников установлены также на паровозах ФД, С^у, Е^а и Е^м.

Кулиса закрытого типа (рис 159) паровозов Э, СО состоит из собственно кулисы 1, наружной 2 и внутренней 3 щек, которые болтами 6 вверху и внизу соединены с кулисой. Заодно со щеками изготовлены цапфы для установки кулисы на кронштейне- Для осмотра и смазки кулисного камня в щеках предусмотрены отверстия. Кулисный камень 5 при помощи валика соединен с золотниковой тягой. Для заливки смазки кулисный камень имеет сверху отверстие, от которого идут каналы на рабочие плоскости. Кроме того, на рабочих плоскостях камня сделаны смазочные канавки. Дополнительно смазка поступает от масленки, имеющейся в верхней части кулисы. На цапфы кулисы напрессованы стальные закаленные втулки 4, которые при износе меняют. Хвостовик кулисы имеет отверстие с запрессованной стальной втулкой 8 для соединения с кулиснои тягой и масленку для жидкой смазки, в которой установлена трубка 7 для фитиля.

Тяги кулисного механизма. Кулисная тяга паровозов Л и ЛВ (рис. 160) имеет штангу прямоугольного сечения. С одного конца тяги имеется вилка с конусными отверстиями для валика, которым она соединена с хвостовиком кулисы. Валик после соединения с кулисой затягивают гайкой, которую затем укрепляют шплинтом. Другой конец тяги имеет круглую головку с запрессованной бронзовой втулкой, соединяемую с пальцем контркривошипа. Для удержания головки на пальце контркривошипа снаружи его ставят шайбу и корончатую гайку, которая предохраняется от самоотвинчивания шплинтом. К головке тяги приварена масленка, внутри которой в тело тяги и втулки ввернут полый штуцер, служащий для подачи смазки на палец и одновременно для удержания втулки от провертывания.
Следует отметить, что у паровоза П36 в отличие от паровозов других серий все звенья парораспределительного механизма, не считая кулисы, поставлены на игольчатые подшипники, в том числе и задняя головка кулисной тяги. Здесь поставлены два игольчатых подшипника размером 90X60X28 мм с подводом смазки к подшипнику через палец контркривошипа.

Золотниковая тяга паровоза Л (рис. 161) передней головкой, имеющей запрессованную втулку и масленку для полужидкой смазки, соединена с маятником; с другого конца тяги сделана длинная вилка с двумя валиками, один из которых служит для соединения с подвеской, а второй (крайний) для соединения с кулисным камнем.

На рис. 162 показаны сочленения звеньев парораспределительного механизма паровоза П36, оборудованные игольчатыми подшипниками. На рис. 162, а изображено соединение золотниковой тяги 1 с маятником 2. Конусный валик 3 по габаритным условиям закреплен не гайкой, а при помощи разводных штифтов 4.

Два игольчатых подшипника № 174708 имеют внутренние кольца 5, посаженные на валик, иглы 6 и наружные кольца 7 с отверстиями для подвода смазки. В каждом подшипнике по 55 игл диаметром 3 мм. Подшипники удерживаются упорными кольцами 8 и кольцеобразными фланцами 9 с войлочным уплотнением 10. Подвод смазки к подшипникам осуществляется через клапан 11, установленный на головке золотниковой тяги.

На рис. 162, б изображено соединение золотниковой тяги 1 с подвеской 15, поставленное на игольчатых подшипниках № 54708. Каждый подшипник имеет внутреннее кольцо 16, иглы 17, наружное кольцо 18 и приставные боковые кольца 19. Валик 12 конусной головкой плотно входит в отверстие в щеке золотниковой тяги, а другой его конец крепят при помощи конусной разрезной втулки 13 и корончатой гайки 14, лавернутой на хвостовик валика. Оба конусных отверстия в щеках тяги имеют конусность 1.5.

Для подачи смазки к подшипнику по оси валика сделано сверление, от которого идут радиальные каналы к подшипнику. Смазка подается через клапан 11.

Это соединение звеньев парораспределительного механизма наиболее совершенно, надежно, его детали унифицированы для ряда серий паровозов.

Маятник 6 паровоза Л (рис. 163) в верхней части имеет вилку, в которой установлен валик 2 для соединения с золотниковой тяI ой. Валик укреплен в щеках вилки коническими штифтами 3. В нижней части вилки помещен валик 4, при помощи которого маятник соединен с золотниковым кулачком 5. Этот валик укреплен в маятнике также коническими штифтами 3.

Нижний хвостовик маятника, имеющий запрессованную втулку, валиком 7 соединен с тягой 9. Смазка к трущимся поверхностям валика и втулки подается через клапан 8, ввернутый в торец валика. К щекам маятника приварены рычаги /, к которым присоединена тяга привода пресс-масленки.

Для соединения золотниковой скалки с маятником в направляющих, отлитых заодно с задней золотниковой крышкой или прикрепленных к ней, устанавливают золотниковый кулачок.

Fla ряде паровозов соединение золотниковой скалки с кулачком сделано регулируемым. В этом случае золотниковая скалка имеет цилиндрический хвостовик с отверстием для клина, который входит в отверстие кулачка. Регулировку положения золотника относительно кулачка осуществляют при помощи гаек, навернутых на скалку. После регулировки, которую производят обычно при проверке золотника, гайки закрепляют и забивают клин.

На паровозах Э всех индексов и СО в порядке модернизации резьбовое соединение золотниковой скалки с кулачком переделано на безрезьбовое (рис. 164). С хвостовика скалки удалена резьба проточкой до диаметра 40 мм. На это место скалки надета специально изготовленная стальная втулка 1 длиной 65 мм. Она расположена между торцом кулачка и заточкой скалки.

Окончательную длину втулки Л определяют установкой золотника в среднее положение при помощи контрольного крючка по кернам, нанесенным на кулачке и скалке. После соединения кулачка со скалкой при помощи клина 2 еще раз проверяют правильность установки золотников.

На паровозах Л, ЛВ и П36 для большей прочности соединение золотниковой скалки с кулачком производят на конусной посадке (рис. 164 а). Золотниковый кулачок 3 имеет форму вилки, у основания которой сделан хвостовик с конусным отверстием. В это отверстие входит конусная головка скалки 5, укрепляемая клином 4.

Своими щеками кулачок перемещается в направляющих задней золотниковой крышки. Между щеками кулачка заводится маятник 6, который соединен с кулачком при помощи валика, установленный в кулачке на игольчатых подшипниках 2. Смазка к игольчатым подшипникам от клапанов 7 подводится по каналам, просверленным в теле кулачка, и по кольцевым проточкам в отверстиях под подшипники.

Детали кулисного механизма изготовлены ковкой или штамповкой: кулачок из стали марки 45 или 40, тяги — из стали марки 35, 30 или Ст5, валики — из стали марки 35У или Ст5.

Изменение направления движения паровоза и регулирование отсечки машинист производит при помощи переводного (реверсивного) механизма. На кронштейнах, прикрепленных к раме паровоза, или на параллельной раме установлен переводной вал, на концах которого закреплены рычаги, соединенные с кулисньш механизмом каждой стороны паровоза. Третий рычаг укреплен на валу с правой стороны по ходу паровоза и соединен тягой с переводным механизмом.

На паровозах средней и малой мощности установлен ручной переводной механизм. Такой механизм имеет переводной винт, располагаемый в будке машиниста с правой стороны и соединяемый тягой с рычагом переводного вала.

Переводной винт 8 (рис. 167) установлен в двух чугунных подшипниках 4 и 9, укрепленных в станине 3, которая прикреплена к боковой стейке кожуха топки или к железному настилу будки машиниста. На винт надета стальная гайка, которая состоит из двух половинок 5 и 7, соединенных болтами. Передняя половинка 5 гайки имеет цапфы для присоединения к вилке рычага (на рисунке не показан), который соединен с тягой, идущей к переводному валу. Между половинками гайки установлены прокладки 6, служащие для регулировки зазоров, образующихся в результате износа винта и гайки. Винт и гайки имеют многозаходиую трапецеидальную резьбу (левую) диаметром 65 мм

Вращение винта производят при помощи рукоятки 10, укрепленной на рычаге 11, приваренном к зубчатому маховику 13. Рычаг и зубчатый маховик удерживаются на конце винта шпонкой 12. При вращении винта происходит перемещение гайки и тяги, а также поворот переводного вала и смещение кулисных камней. Для удержания винта в требуемом положении на станине укреплена защелка 14, которая входит в прорезь зубчатого маховика. На ряде паровозов вместо рычага 11 поставлен маховик с рукояткой, чем облегчается вращение винта.

На станине укреплена рейка 2 с делениями 0, 1, 2, 3,.. 8, соответствующими десятым долям хода поршня, или, иначе говоря, отсечкам. К гайке прикреплен указатель, по положению которого относительно рейки судят о величине отсечки. Перемещение гайки по винту ограничено упорами 1. Переводной винт, а также переводной вал изготовлены из стали марки Ст. 5.

Для облегчения поворота переводного вала и перемещения кулисных камней на мощных паровозах установлен пневматический (воздушный) переводной механизм — реверс (рис. 168), который прикреплен с правой стороны к цилиндрической части котла на кронштейне. Реверс имеет воздушный цилиндр 1, в котором установлен поршень 2, соединенный скалкой 5 с кулачком 9. Последний расположен в направляющей 6, отлитой за одно целое с передней крышкой цилиндра, и соединен с тягой 7, идущей к переводному валу. На цилиндре укреплена воздушная распределительная головка 3 с золотником, к которой по трубке подводится воздух от главного тормозного резервуара.

В будке машиниста установлен рычаг реверса 14, который тягой 12 соединен с рычагом 11, соединяющим в свою очередь кривошип 4 валика золотника распределительной головки с тягой 10. Второй конец тяги 10 поводком 8 соединен с кулачком 9. Для удержания рычага 14 в определенном положении на его рукоятке укреплена защелка, которая входит в прорези зубчатого сектора 13.

Действует воздушный реверс следующим образом. Обе полости цилиндра постоянно заполнены сжатым воздухом. При передвижении вперед рычага 14 в будке машиниста рычаг 11 при помощи 1яги 12 повернется вокруг своего нижнего валика. При этом зо-ютпик распределительной головки посредством кривошипа 4 повернется по часовой стрелке и откроет выпуск воздуха из передней полости цилиндра. Тогда под давлением воздуха в задней полости цилиндра поршень передвинется вперед, переместит кулачок 9 и тягу 7 и повернет переводной вал, что вызовет перемещение кулисных камней вниз и увеличение отсечки. Движение поршня цилиндра будет продолжаться до тех пор, пока кулачок 9 при помощи поводка 8, тяги 10 и рычага 11, который теперь поворачивается вокруг своего среднего валика, не поставит золотник в его среднее положение. Тогда выпуск воздуха из передней полости прекратится, давление в обеих полостях цилиндра уравняется и поршень остановится.

Величина перемещения поршня и кулисных камней, а следовательно, и величина отсечки зависит от того, насколько сдвинут рычаг реверса по зубчатому сектору. Перемещение рычага вперед от его среднего (нулевого) положения дает движение паровоза вперед, а перемещение назад — задний ход- На зубчатом секторе 13, так же как и на рейке переводного винта, нанесены деления, соответствующие отсечкам. На стальном диске поршня 2 укреплены при помощи шайб и болтов две уплотняющие манжеты из специальной резины или кожи, которые прижимаются к стенкам цилиндра пружинными кольцами.

Распределительная головка (рис. 169) имеет чугунный корпус 7, в котором расположен бронзовый золотник 4, соединенный валиком 5 с кривошипом 6. Золотник прижимается к лицу корпуса крышкой 3 и пружиной 2. Корпус со стороны золотника закрыт крышкой 1. В золотнике сделана выемка, при помощи которой через каналы в цилиндре и головке при соответствующем положении золотника одна из полостей цилиндра соединяется с атмосферой.