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德國克拉克KRACHT汽缸的工作原理

時間:2019/6/24閱讀:709
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    克拉克KRACHT氣缸的作用主要是將汽輪機(jī)的通流部分(噴嘴、隔板、轉(zhuǎn)子等)與大氣隔開,保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成做功過程。此外,它還支承汽輪機(jī)的某些靜止部件(隔板、噴嘴室、汽封套等),承受它們的重量,還要承受由于沿氣缸軸向、徑向溫度分布不均而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。

    汽輪機(jī)的氣缸一般制成水平對分式,即分上氣缸和下氣缸。為合理利用鋼材,中小型汽輪機(jī)氣缸常以一個或兩個垂直結(jié)合面分為高壓段、中壓段和低壓段。大功率的 汽輪機(jī)根據(jù)工作特點(diǎn)分別設(shè)置高壓缸、中壓缸和低壓缸。高壓高溫采用雙層氣缸結(jié)構(gòu)后,氣缸分內(nèi)缸和外缸。汽輪機(jī)末級葉片以后將蒸汽排入凝汽器,這部分氣缸稱排氣缸

克拉克KRACHT氣缸的工作原理

    一般來說,同等排量情況下,氣門越多,進(jìn)排氣效率越好,就像一個人跑步,累得氣喘吁吁時,需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)多是每缸一個進(jìn)氣門和一個排氣門,這種二氣門配氣機(jī)構(gòu)相對比較簡單,制造成本低,維修起來也相對容易。對于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動機(jī)來說,兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動機(jī)輸出功率與扭矩性能。

    排量較大、功率較大的發(fā)動機(jī)要采用多氣門技術(shù)。簡單的多氣門技術(shù)是三氣門結(jié)構(gòu),即在一進(jìn)一排的二氣門結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個進(jìn)氣門。世界各大汽車公司新開發(fā)的轎車大多采用四氣門結(jié)構(gòu)。四氣門配氣機(jī)構(gòu)中,每個氣缸各有兩個進(jìn)氣門和兩個排氣門。

    四氣門結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動機(jī)的吸氣、排氣效率,新款轎車大都采用四氣門技術(shù)。不過,達(dá)到或超過六氣門不僅使配氣結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,還會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)壽命縮短,氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小,效率下降。因此,四氣門技術(shù)目前使用為普遍。

    需要指出的是,氣缸和氣門數(shù)可以作為判斷發(fā)動機(jī)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一,但不是標(biāo)準(zhǔn)。比如,寶馬公司的直列4缸2.0升發(fā)動機(jī),由于其*的可變氣門技術(shù),在功率和扭矩輸出上絲毫不遜于普通的6缸機(jī),這也是寶馬318轎車動力性*的原因。奔馳公司長期采用每缸3氣門技術(shù),也達(dá)到了很好的功率、扭矩和環(huán)保水平。此外,配備渦輪增壓技術(shù)后,寶來1.8T4缸機(jī)的功率和扭矩也能達(dá)到普通6缸機(jī)的水平。 

克拉克KRACHT氣缸的故障原因分析

    在氣缸運(yùn)行過程中,氣缸滲漏和氣缸變形是為常見的設(shè)備問題,氣缸結(jié)合面的嚴(yán)密性直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,檢修研刮氣缸的結(jié)合面,使其達(dá)到嚴(yán)密,是氣缸檢修的重要工作,在處理結(jié)合面漏汽的過程中,要仔細(xì)分析形成的原因,根據(jù)變形的程度和間隙的大小,可以綜合的運(yùn)用各種方法,以達(dá)到結(jié)合面嚴(yán)密的要求。原因如下:

1、氣缸是鑄造而成的,氣缸出廠后都要經(jīng)過時效處理,就是要存放一些時間,使氣缸在住鑄造過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力*消除。如果時效時間短,那么加工好的氣缸在以后的運(yùn)行中還會變形,這就是為什么有的氣缸在次泄漏處理后還會在以后的運(yùn)行中還有漏汽發(fā)生。因?yàn)闅飧走€在不斷的變形。

2、氣缸在運(yùn)行時受力的情況很復(fù)雜,除了受氣缸內(nèi)外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外,還要承受蒸汽流出靜葉時對靜止部分的反作用力,以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對氣缸的作用力,在這些力的相互作用下,氣缸發(fā)生塑性變形造成泄漏。

3、氣缸的負(fù)荷增減過快,特別是快速的啟動、停機(jī)和工況變化時溫度變化大、暖缸的方式不正確、停機(jī)檢修時打開保溫層過早等,在氣缸中和發(fā)蘭上產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形。

4、氣缸在機(jī)械加工的過程中或經(jīng)過補(bǔ)焊后產(chǎn)生了應(yīng)力,但沒有對氣缸進(jìn)行回火處理加以消除,致使氣缸存在較大的殘余應(yīng)力,在運(yùn)行中產(chǎn)生的變形。

5、在安裝或檢修的過程中,由于檢修工藝和檢修技術(shù)的原因,使內(nèi)缸、氣缸隔板、隔板套及汽封套的膨脹間隙不合適,或是掛耳壓板的膨脹間隙不合適,運(yùn)行后產(chǎn)生巨大的膨脹力使氣缸變形。

6、使用的氣缸密封劑質(zhì)量不好、雜質(zhì)過多或是型號不對;氣缸密封劑內(nèi)若有堅硬的雜質(zhì)顆粒就會使密封面難以緊密的結(jié)合。VIF900高溫氣缸密封劑是汽輪機(jī)氣缸密封材料,高、中、低壓缸可通用,避免了型號選擇不當(dāng)而造成的氣缸泄漏。

7、氣缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。氣缸結(jié)合面的嚴(yán)密性主要靠螺栓的緊力來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)組的起?;蚴窃鰷p負(fù)荷時產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會造成螺栓的應(yīng)力松弛,如果應(yīng)力不足,螺栓的預(yù)緊力就會逐漸減小。如果氣缸的螺栓材質(zhì)不好,螺栓在長時間的運(yùn)行當(dāng)中,在熱應(yīng)力和氣缸膨脹力的作用下被拉長,發(fā)生塑性變形或斷裂,緊力就會不足,使氣缸發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。

8、氣缸螺栓緊固的順序不正確。一般的氣缸螺栓在緊固時是從中間向兩邊同時緊固,也就是從垂弧處或是受力變形的地方緊固,這樣就會把變形的處的間隙向氣缸前后的自由端轉(zhuǎn)移,間隙漸漸消失。如果是從兩邊向中間緊,間隙就會集中于中部,氣缸結(jié)合面形成弓型間隙,引起蒸汽泄漏。 [2] 
氣缸種類

    氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行元件。氣缸有作往復(fù)直線運(yùn)動的和作往復(fù)擺動的兩類。作往復(fù)直線運(yùn)動的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸4種。

①單作用氣缸:僅一端有活塞桿,從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓,氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出,靠彈簧或自重返回。

②雙作用氣缸:從活塞兩側(cè)交替供氣,在一個或兩個方向輸出力。

③膜片式氣缸:用膜片代替活塞,只在一個方向輸出力,用彈簧復(fù)位。它的密封性能好,但行程短。

④沖擊氣缸:這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速(10~20米/秒)運(yùn)動的動能,借以作功。沖擊氣缸增加了帶有噴口和泄流口的中蓋。中蓋和活塞把氣缸分成儲氣腔、頭腔和尾腔三室。它廣泛用于下料、沖孔、破碎和成型等多種作業(yè)。作往復(fù)擺動的氣缸稱擺動氣缸,由葉片將內(nèi)腔分隔為二,向兩腔交替供氣,輸出軸作擺動運(yùn)動,擺動角小于 280°。此外,還有回轉(zhuǎn)氣缸、氣液阻尼缸和步進(jìn)氣缸等。

氣缸有2沖程和4沖程,常見2沖程氣缸用于摩托車、油鋸、割草機(jī)等機(jī)器上。

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