Que é unha engrenaxe de válvula？

Comprensión de engrenaxes de válvulas: unha marabilla de enxeñaría

Engrenaxe de válvulasé un mecanismo esencial nos motores de vapor, responsable de regular o calendario e o movemento da admisión de vapor e o escape nos cilindros do motor. A súa función é fundamental para optimizar a eficiencia, a potencia e a suavidade operativa na maquinaria a vapor. Desde locomotoras a motores estacionarios, a engrenaxe da válvula representa unha fascinante intersección de precisión mecánica e innovación de enxeñaría.

Os conceptos básicos da engrenaxe da válvula

O obxectivo principal da engrenaxe da válvula é controlar o fluxo de vapor dentro e fóra dos cilindros do motor. Isto implica dúas operacións clave:

1. Admisión de vapor: abrindo as válvulas para permitir que o vapor de alta presión entre no cilindro, conducindo o pistón.
2. Escape de vapor: abrindo as válvulas para liberar o vapor gastado, preparando o cilindro para o seguinte ciclo.

Ao sincronizar estes procesos, a engrenaxe da válvula asegura que o motor funciona de forma eficiente e proporciona a máxima potencia.

Tipos de engrenaxes de válvulas

Ao longo dos anos, desenvolvéronse varios deseños de engrenaxes de válvulas, ofrecendo vantaxes únicas. Algúns dos tipos máis salientables inclúen:

• Engrenaxe da válvula de Stephenson:Un dos primeiros tipos de uso máis usado, coñecido pola súa sinxeleza e fiabilidade.
• Engrenaxe da válvula Walschaerts:Amplamente usado en locomotoras, ofrecendo un control preciso e un desgaste reducido nos compoñentes.
• Engrenaxe da válvula de panadeiro:Un deseño posterior que elimina as pezas deslizantes, proporcionando un sistema máis duradeiro e eficiente.
• Engrenaxe da válvula Caprotti:Un sistema de válvulas de poppet usado nalgúns motores de vapor modernos, destacando a eficiencia e o mantemento reducido. Engrenaxe de válvulas de canalización

Fabricante de Gear Belon Belon - Shanghai Belon Machinery Co., Ltd.

Os sistemas de engrenaxes de válvulas en motores de vapor normalmente usan engrenaxes de espolón ou engrenaxes bisel, dependendo do deseño e propósito específico:

1. Engrenaxes de espolio

Engrenaxe de espolón Común en mecanismos de engrenaxe da válvula máis sinxelos onde os dentes de engrenaxe son paralelos ao eixe de engrenaxe.
Usado para transmitir movemento entre eixes paralelos en mecanismos de válvulas.
Preferido pola súa facilidade de fabricación e transmisión de movemento preciso.
2. Engrenaxes de bisel
Engrenaxe de biselUtilizado cando se debe transmitir o movemento entre eixes nun ángulo, normalmente 90 graos.
Atópase en certos deseños de engrenaxes de válvulas, especialmente cando o esquema do motor require redirección de movemento angular.

3. Engrenaxes helicoidales(Raros en sistemas de engrenaxes de válvulas)

Ocasionalmente usado para un funcionamento máis suave e máis tranquilo, pero menos común debido á complexidade e ao custo.
Na maioría dos casos, os engrenaxes dos sistemas de engrenaxes da válvula priorizan a durabilidade e a fiabilidade sobre a velocidade, dadas as demandas operativas dos motores de vapor.

Compoñentes e operación

Un sistema típico de engrenaxes de válvulas inclúe varios compoñentes: barras excéntricas, ligazóns, palancas e as propias válvulas. O movemento destas partes deriva do cigüeñal do motor ou das rodas de condución, garantindo unha sincronización precisa co movemento do pistón. Tamén se poden facer axustes no cronometraxe das válvulas para adaptarse a diferentes cargas ou condicións de funcionamento, un proceso coñecido como "anotación" ou "enlace".

O papel na eficiencia e o rendemento

Válvulaengrenaxe afecta significativamente a eficiencia térmica dun motor. O tempo adecuado minimiza o desperdicio de vapor e asegura que o motor funciona dentro dos seus parámetros óptimos. Os enxeñeiros adoitan experimentar con diferentes configuracións de válvulas para maximizar a potencia de potencia reducindo o consumo de combustible e auga.

Legado e relevancia moderna

Aínda que os motores de vapor foron substituídos en gran medida por motores de combustión interna e motores eléctricos, a engrenaxe da válvula segue sendo un tema de interese en estudos de conservación e enxeñería histórica. Moitos ferrocarrís e entusiastas do patrimonio manteñen vivos o legado mantendo e restaurando locomotoras de vapor con varios deseños de engrenaxes de válvulas.