벌리드 체인 구동 밸브 기어

Bulleid chain-driven valve gear
컷어웨이 다이어그램

Bulleid 체인 구동 밸브 기어는 제2차 세계대전 중 Oliver Bulleid가 태평양(4-6-2) 설계에 사용하기 위해 설계한 일종의 증기 기관차 밸브 기어입니다.이는 영국 남부 철도 특유의 것으로 최소한의 서비스 요건을 갖춘 작고 효율적인 디자인을 만들기 위해 자동차 실무에서 차용되었습니다.

설계 원리

Bulleid는 3개의 실린더를 갖기로 결정했고, 모두 그의 상선 해군과 서부 국가/영국 전투의 중간 결합 축을 구동했다.각 실린더에는 별도의 밸브 기어가 있어야 했기 때문에 기존의 내부 운동을 [1]위한 공간이 거의 남아 있지 않았습니다.이 때문에 Bulleid는 전체 시스템을 케이스에 담을 수 있을 정도로 소형화된 새로운 월샤어츠 운동을 설계하게 되었습니다.세 세트의 밸브 기어는 모두 보조 3스로우 [2]크랭크축에서 작동되었습니다.모스 역치 구동 체인은 구동 차축의 트리플 스프로킷에서 아이들러 스프로킷으로 수평으로 이어졌고, 여기서 두 번째 체인은 [3]크랭크축으로 내려갔다.두 개의 체인을 사용하여 밸브 기어는 스프링에서 구동 액슬의 움직임으로부터 분리되었습니다.아이들러 스프로킷은 양쪽 체인에 올바른 장력을 주기 위해 움직일 수 있었지만 실제로는 수직 체인만 [4]조정되었습니다.

보조 크랭크축은 편심 로드와 밸브 기어의 조합 레버를 모두 구동했습니다.피스톤 밸브는 외부 입구 [5]유형이었다.밸브 헤드는 2개의 거더와 2개의 헤드 사이에 위치한 수직 흔들림 축에 의해 작동되는 이중 거더 배열로 연결되었고, 밸브 헤드 바로 뒤에서 가장 가까운 연결 링크가 추가로 피벗되었다.밀폐된 진동축이 오프셋 상부 로커 암과 링크를 구동하고 전체 어셈블리가 증기실 배기 공간 내에서 작동했습니다.밸브의 외부 표면에 흡입 증기가 작용한다는 이점은 최대 압력 하의 부피가 누출되기 쉬운 글랜드 없이 끝부분에서 완전히 밀봉된다는 것을 의미합니다.

밸브 모션과 내부 커넥팅 로드는 메인 프레임 부재 사이에 위치한 수직 강철 박스로 구성된 오일 탱크에 둘러싸여 있으며, 40 임페리얼 갤런(182리터, 48US 갤런)[6]의 오일이 들어 있습니다.욕조에는 약 2인치(51mm) 깊이의 오일이 매장되어 있으며, 내부 큰 끝은 비산 윤활 처리되었으며, 두 개의 펌프가 다양한 밸브 모션 [6][7]핀 위에 구멍이 뚫린 파이프를 통해 오일을 분사했습니다.이 중 어느 것도 특별히 혁명적이지 않았으며, 이는 내연기관의 연습에서 차용되었습니다.증기와 함께 사용하기 위해 Sentinel Waggon Works에서 증기 모터에 대한 연습이 확립되었습니다.이 장치는 매일 움직이는 모든 부품에 기름을 칠 필요가 없어질 것으로 생각되었고, 그것들이 요소로부터 보호되었기 때문에 그들은 주의 없이 100,000마일(160,000km)을 달릴 수 있을 것으로 생각되었습니다.Bulleid's Leader 클래스에서 변경된 형태이긴 하지만 시스템을 계속 사용하는 것을 의미한 것은 바로 이 고려사항이었다.

문제

실무적으로, 그 약정은 많은 단점을 가지고 있었다.잘못된 용접 [7]절차로 인해 오일 욕조 케이스에 균열이 발생했습니다.응결로 인해 부식이 발생하고 부적절한 씰을 통해 오일이 누출되어 휠 슬립 및 화재의 [8]위험이 있습니다.밸브 타이밍은 매우 예측 불가능했으며, 이는 Bulleid가 허용했다고 주장했지만 체인 스트레칭에 기인합니다.체인은 밸브 및 피스톤 검사의 일부로 48,000 ~ 58,000km(30,000 ~ 36,000마일)에서 교체되었으며, 이때 상당히 [4]마모되었습니다.체인 핀과 스프로켓이 마모되면 체인이 6인치(15.2cm)만큼 늘어나게 됩니다.Bulleid는 3인치(76.2 mm)의 느슨함이 하중을 받는 체인에 의해 흡수되고, 나머지 밸브의 불규칙성은 컷오프를 [6]조정하여 교정될 것이라고 주장했다.

체인 스트레치는 기어 비효율성의 원인으로 널리 알려져 있지만, 레버의 순차적 비율, 특히 "소형" 밸브 기어의 제한된 움직임을 롱 트래블 피스톤 밸브를 구동하는 유니언 링크로 전달하는 다중 로커 때문에 또 다른 원인이 있을 수 있습니다.이러한 로커만으로는 정확한 밸브 타이밍을 달성하기 어려워져 구동 메커니즘에 부하가 가해지며, 이 경우 체인 스트레치 가능성이 높아집니다.확장 링크의 최대 투척은 2.25인치(5.7cm)였습니다.6인치(15.2cm)의 최대 밸브 이동 거리를 제공하기 위해 로커 암이 보조 크랭크축의 움직임을 8:[6]3 비율로 곱했습니다.핀 조인트 마모의 영향도 동일한 비율로 곱하여 운전자가 동일한 컷오프를 [9]유지하더라도 밸브 개구부가 실린더 간에 변화했습니다.

또 다른 문제는 [7]Eastleigh 유형의 증기 역류기가 채택한 예측 불가능한 거동이었다.만약 이 역전기가 증기실에 존재하는 변동 압력에 의해 잘못 작동한다면,[10] 기관차는 스스로의 의지를 가지고 있는 것처럼 보였다.예를 들어, 리버서가 최대 기어로 떨어지면 동작의 느슨함으로 인해 밸브가 설계된 최대 이동 속도로 오버런됩니다.이것은 기관차가 마치 경주마처럼 이륙하고, 석탄을 많이 소비하며, 굴뚝에서 불을 던지고, 격렬한 고속 미끄러짐의 위험을 무릅쓰는 결과를 초래할 것이다.

이러한 문제들은 결국 기존의 방식으로 장착된 세 세트의 월샤어츠 기어로 기어를 교체하는 데 기여했습니다.

레퍼런스

  1. ^ Bulleid, H. A. V. (1977). Bulleid of the Southern. Hinckley: Ian Allan Publishing. ISBN 0-7110-0689-X.
  2. ^ Bulleid, H. A. V. Bulleid of the Southern. p. 56.
  3. ^ Mannion, R.J. (1998). The Southern Pacifics. Stroud: Sutton Publishing. p. 46. ISBN 0-7509-1734-2.
  4. ^ a b Mannion, R.J. The Southern Pacifics. p. 47.
  5. ^ Day-Lewis, S (1964). Bulleid, Last Giant of Steam. London: George Allen & Unwin. p. 148.
  6. ^ a b c d Mannion, R.J. The Southern Pacifics. p. 48.
  7. ^ a b c Bulleid, H. A. V. Bulleid of the Southern. p. 57.
  8. ^ Reed, Brian. Loco Profile no 22, "Merchant Navy Pacifics". Windsor, UK: Profile Publications. p. 231.
  9. ^ Mannion, R.J. The Southern Pacifics. p. 89.
  10. ^ Bulleids in Retrospect. Wheathampstead, Hertfordshire: Transport Video Publishing.