双缸设计是因为双缸比单缸运转更平稳,扭矩输出更均匀。双缸意味着两根连杆、两个滑阀,相位角要错开九十度,一根连杆在上止点时另一根正好在中间位置,这样飞轮的转速就不会忽快忽慢。
他参考了柴油发动机的曲轴结构——上次修苏式铣床的时候测绘过传动箱里的行星齿轮和蜗杆减速器,对连杆机构和曲轴配合有了更深的理解。
蒸汽机的连杆比柴油机简单,因为蒸汽压力比燃油爆燃压力低得多,不需要承受剧烈的冲击载荷。滑阀配汽机构参考了铣床液压调速回路的设计思路,阀芯的往复运动由曲轴通过偏心轮驱动,蒸汽进入气缸的时间和顺序自动配合活塞的运动节奏。
调速机构控制蒸汽流量,飞轮上装离心式调速器,转速过高时飞锤甩开,带动节流阀减小蒸汽量,转速过低时节流阀自动开大。飞轮储存能量,冲程间隙靠飞轮的惯性平滑过渡。
气缸的加工精度是整个设计里最难啃的骨头。内壁必须镜面光滑——蒸汽压力虽然不如柴油机缸内爆燃那么高,但活塞要在里面反复高速运动,任何微小的粗糙都会导致蒸汽泄漏和活塞磨损。
他画完气缸的剖面图,在光洁度要求旁边标了个星号,备注“手工研”。老周端着搪瓷缸子路过军工件区,低头扫了一眼图纸,缸子停在嘴边。
“这又是啥?看着比立车的传动箱还复杂。双缸——这玩意儿做出来得多大?”
“长一米左右,高半米。预计出力十五马力。”
“十五马力?就这铁疙瘩?”老周把缸子搁在料架上,弯下腰凑近了看,手指在草图上点了点,“一个冲程能有多大劲?”
“蒸汽压力比柴油机低,但转速能拉上去。飞轮惯性平滑过渡,双缸交替做功。十五马力是保守估计,带动压水井钻杆绰绰有余。”
老赵从军工件区后排走过来,手里拿着划针。他刚才一直在旁边听,没出声,走到林远旁边,低头看了看图纸,又拿起林远标注了“手工研”的那页气缸剖面图,看了好一阵。
“手工研,你打算研多久?”
“材料到位的话,几天能研出来。”
老赵把图纸搁回林远桌上,没说什么,转身走了。走出两步又回头看了一眼那个双缸的剖面图。
他带了这么多年徒弟,头一回见到有人从无到有画出一台蒸汽机的全套图纸。他嘴上不说,心里知道这已
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