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從氣閥工作原理來(lái)看,氣閥工作性能將直接影響壓縮機(jī)氣缸的工作,因此,對(duì)氣閥有如下要求:
氣閥
氣閥
阻力損失小
氣閥阻力損失大小與氣流的閥隙速度及彈簧力大小有關(guān)。氣速越高,能量損失越大;彈簧力過(guò)大,阻力損失也大,其大小按氣閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律的合理性準(zhǔn)則設(shè)計(jì)確定。
氣閥關(guān)閉及時(shí)、迅速
關(guān)閉時(shí)不漏氣,以提高機(jī)器的效率,延長(zhǎng)使用期。
壽命長(zhǎng)、工作可靠。限制氣閥壽命的主要因素是閥片及彈簧質(zhì)量,一般對(duì)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī),希望壽命達(dá)8000小時(shí)以上;對(duì)移動(dòng)式、短期或間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī),要求可稍低些。
形成的余隙容積要小
噪聲小
此外,還要求氣閥裝配、安裝、維修方便,加工容易等。
折疊編輯本段結(jié)構(gòu)
氣閥是往復(fù)活塞式,壓縮機(jī)中的重要部件也是易損壞的部件之一。它的好壞直接影響壓縮機(jī)的排氣量、功率消耗及運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性,目前壓縮機(jī)正向高速方向發(fā)展,而限制轉(zhuǎn)速提高的關(guān)鍵問(wèn)題之一就是氣閥。
活塞式壓縮機(jī)一般都采用"自動(dòng)閥",就是氣閥的開(kāi)啟與關(guān)閉是依靠閥片兩邊的壓力差實(shí)現(xiàn)的,沒(méi)有其它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
1-閥座;2-閥片;3-彈簧;4-升程限制器
氣閥
氣閥
如圖所示為環(huán)狀進(jìn)氣閥示意圖。氣閥主要由閥座1飛閥片2、彈簧3、升程限制器4和將它們組為一體的螺栓,螺母等組成。排氣閥的結(jié)構(gòu)與吸氣閥基本相同,兩者僅是閥座與升程限制器的位置互換,吸氣閥升程限制器靠近氣缸里側(cè),排氣閥則是閥座靠近氣缸里側(cè)。環(huán)狀閥因其閥片為薄圓環(huán)而得名閥座與升程限制器上都有環(huán)形或孔形通道,供氣體通過(guò)。閥片與閥座上的密封口貼合形成密封。升程限制器上有導(dǎo)向凸臺(tái),對(duì)閥片升降起導(dǎo)向作用。
折疊編輯本段運(yùn)動(dòng)曲線
上圖為某壓縮機(jī)中氣閥閥片運(yùn)動(dòng)曲線。其中1為吸氣閥的運(yùn)動(dòng)曲線,2為排氣閥的運(yùn)動(dòng)曲線。縱坐標(biāo)代表升程h,橫坐標(biāo)為曲軸的轉(zhuǎn)角(或時(shí)間)。從圖中可以看出氣閥的開(kāi)啟和關(guān)閉都是比較快的。并且氣閥的開(kāi)啟速度總是要高于氣閥的關(guān)閉速度,這是因?yàn)闅忾y的開(kāi)啟過(guò)程是在活塞速度很高的階段進(jìn)行的,而氣閥的關(guān)閉卻是在活塞已位移到接近止點(diǎn)位置,活塞速度已經(jīng)很低的情況下進(jìn)行的。氣閥在啟閉過(guò)程中,閥片、升程限制器及閥座都將受到交變沖擊載荷作用,很容易造成磨損和破壞。根據(jù)某些關(guān)于氣閥的研究文獻(xiàn)可以看出閥片對(duì)升程限制器或閥座的沖擊力的大小與以下諸因素有關(guān):
閥片質(zhì)量大時(shí),沖擊力大。故閥片質(zhì)量輕對(duì)減小沖擊力是有好處的。也可以看出用增加閥片厚度的辦法來(lái)減少閥片中的應(yīng)力并不一定能得到預(yù)期效果。目前壓縮機(jī)中的氣閥多采用多環(huán)窄通道氣閥,閥片質(zhì)量較輕、沖擊力將減少,這是有利的。
轉(zhuǎn)速n增加時(shí)沖擊力增大,且沖擊頻率也增加,閥片壽命將縮短。
氣閥的彈簧過(guò)軟或者由于膠著等原因,使氣閥延遲關(guān)閉,沖擊力特別大,氣閥易損壞。為了提高壽命需要加大彈簧力,但彈簧力過(guò)大也不太合適,因?yàn)榇藭r(shí)不但會(huì)加大氣流通過(guò)氣閥的阻力損失,而且還因氣閥兩邊的壓力差不足以克服彈簧力,使閥片不能一直貼合在升程限制器上而產(chǎn)生振蕩造成總的阻力損失增加。因此為克服這一矛盾的影響,選用變剛性彈簧是比較理想的,即彈簧力在氣閥剛開(kāi)啟階段較軟,以后迅速變硬,以減少氣閥對(duì)升程
限制器的沖擊;關(guān)閉時(shí),開(kāi)始很迅速,后來(lái)彈簧力迅速變小,可以減少對(duì)閥座的沖擊。
升程h大時(shí),沖擊力大。因此升程不宜取得過(guò)高。但升程過(guò)小,氣閥阻力會(huì)增加。因此,在兼顧不致使氣閥阻力過(guò)大的情況下,力求升程值小些。
從氣閥運(yùn)動(dòng)曲線圖中可以看出,閥片對(duì)升程限制器的沖擊速度大于對(duì)閥座的沖擊速度,但前者支承面積較大,而后者的支承面積僅僅是閥片與閥座的狹窄的密封周邊,故對(duì)閥座的沖擊應(yīng)力仍然較大,這也是它易于損壞的主要原因之一。 ,
此外,從壓縮工作循環(huán)過(guò)程來(lái)看,由于膨脹過(guò)程中壓力下降比壓縮時(shí)壓力上升來(lái)得快,因此,排出閥關(guān)閉不及時(shí)所造成的影響將會(huì)更嚴(yán)重一些。為此,排出閥上配備的彈簧剛性應(yīng)比吸入閥的彈簧剛性大些。
葉輪機(jī)械在國(guó)民經(jīng)濟(jì)尤其是整個(gè)重工業(yè)體系中占有十分重要的地位。其中燃?xì)廨啓C(jī)已廣泛用來(lái)作為航空、電
站、艦船、坦克、重載機(jī)車等高端領(lǐng)域的核心動(dòng)力以及冶金、勘探、化工、土木等一般工業(yè)領(lǐng)域的主要或輔助動(dòng)力,因而有越來(lái)越多的人認(rèn)為,燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)整體實(shí)力的最重要標(biāo)志之一。而汽輪機(jī)可實(shí)現(xiàn)的單機(jī)功率更大(可達(dá)百萬(wàn)kW級(jí))、轉(zhuǎn)速更高,運(yùn)行可靠,燃料(多用煤)成本低,技術(shù)相對(duì)成熟,因而在做為中心電站和大型船舶及軍艦的主動(dòng)力方面有著不可替代的作用。較高的可靠性也使汽輪機(jī)在冶金和化工等工業(yè)上的應(yīng)用較燃機(jī)更為普遍。
葉輪機(jī)械是目前能源領(lǐng)域最大的發(fā)出設(shè)備(火力發(fā)電廠,燃?xì)廨啓C(jī)電廠,水電站,核電站等等均在使用),研究提高葉輪機(jī)械效率是解決能源問(wèn)題的重要方法之一。
折疊編輯本段現(xiàn)狀
我國(guó)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)水平還相當(dāng)落后,國(guó)內(nèi)只有南汽等少數(shù)幾家企業(yè)可在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)
和生產(chǎn)。汽輪機(jī)的技術(shù)整體上與國(guó)際先進(jìn)水平相差不很大,在大型電站汽輪機(jī)方面,近幾年來(lái)以東汽、上汽、哈汽為代表的大型國(guó)企的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)需求量大增的形勢(shì)刺激下其質(zhì)量已有了顯著的提高;工業(yè)用汽輪機(jī)方面,我國(guó)以杭汽為代表的工業(yè)汽輪機(jī)產(chǎn)品甚至已初步具備了打入國(guó)際高端市場(chǎng)的能力。
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DEMAG DRS 315-NA-B-0-B-H-X
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液壓馬達(dá):習(xí)慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。
高速馬達(dá):齒輪馬達(dá)具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、對(duì)油液的污染不敏感、耐沖擊和慣性小等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)有扭矩脈動(dòng)較大、效率較低、起動(dòng)扭矩較小(僅為額定扭矩的60%——70%)和低速穩(wěn)定性差等。
葉片馬達(dá);是轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片與殼體(定子環(huán))相接觸,在流入的液體作用下使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)。葉片馬達(dá)與其他類型馬達(dá)相比較具有結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸較小、噪聲低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),其慣性比柱塞馬達(dá)小、但抗污染能力比齒輪馬達(dá)差、且轉(zhuǎn)速不能太高、一般在200r/min 以下工作。葉片馬達(dá)由于泄漏較大,故負(fù)載變化或低速時(shí)不穩(wěn)定。
徑向柱塞馬達(dá):具有良好的反向特性,使馬達(dá)操作寧?kù)o,適用于伺服系統(tǒng)。可作為馬達(dá)或泵雙向工作。
軸向柱塞馬達(dá):是一種帶滾動(dòng)軸承支撐的軸配流式擺線液壓馬達(dá),采用輸出軸與配流機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鑲齒式定轉(zhuǎn)子、兩端滾動(dòng)軸承支撐、進(jìn)口回轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈,使馬達(dá)允許在較高的背壓下工作。
低速液壓馬達(dá):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、品種規(guī)格多、價(jià)格低。其缺點(diǎn)是體積和重量較大,扭矩脈動(dòng)較大。
軸向柱塞馬達(dá):是一種帶滾動(dòng)軸承支撐的軸配流式擺線液壓馬達(dá),采用輸出軸與配流機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鑲齒式定轉(zhuǎn)子、兩端滾動(dòng)軸承支撐、進(jìn)口回轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈,使馬達(dá)允許在較高的背壓下工作。
擺線馬達(dá):是一種內(nèi)嚙合擺線齒輪式的小型、低速、大扭矩的液壓馬達(dá)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低速性能好,短期超載能力強(qiáng)。擺線馬達(dá)里面有一個(gè)定子和一個(gè)活動(dòng)葉片,定子、葉片和傳動(dòng)軸把馬達(dá)分成兩個(gè)腔,每個(gè)腔有一個(gè)油口,當(dāng)一個(gè)油口進(jìn)油時(shí)另一個(gè)出油,進(jìn)油的推動(dòng)葉片擺動(dòng)。
活塞式氣動(dòng)馬達(dá):是一種通過(guò)連桿、曲軸、活塞、氣缸、機(jī)體、配氣閥等組成。壓縮空氣通過(guò)配氣閥,依次向各氣缸供氣,從而膨脹做功,通過(guò)連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。其功主要來(lái)自于氣體膨脹功。 [1]
組成
編輯
馬達(dá)
這個(gè)部件由一個(gè)內(nèi)齒圈和一個(gè)與之相配的齒輪或轉(zhuǎn)子組成。內(nèi)齒圈與殼體固定能接在一起,從油口進(jìn)入的油推動(dòng)轉(zhuǎn)子繞一個(gè)中心點(diǎn)公轉(zhuǎn)。這種緩慢旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通過(guò)花鍵軸驅(qū)動(dòng)輸出成為擺線液壓馬達(dá)。這種最初的擺線馬達(dá)問(wèn)世后,經(jīng)過(guò)幾十年演化,另一種概念的馬達(dá)也開(kāi)始形成。這種馬達(dá)在內(nèi)置的齒圈中安裝了滾子,具有滾子的馬達(dá)能提供較高的啟動(dòng)與運(yùn)行扭矩,滾子減少了摩擦,因而提高了效率,即使在很低的轉(zhuǎn)速下輸出軸也能產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出。通過(guò)改變輸入輸出流量的方向使馬達(dá)迅速換向,并在兩個(gè)方向產(chǎn)生等價(jià)值的扭矩。各系列的馬達(dá)都有各種排量的選者,以滿足各種速度和扭矩的要求。 [1]