《列車制動技術(shù)》第三章客貨車輛空氣制動機課件

1、第三章 客貨車輛空氣制動機 主要內(nèi)容：我國各型客貨車輛制動機的特點、結(jié)構(gòu)組成及工作原理；學(xué)習(xí)重點：104型、120型和F8型制動機； 第1頁，共72頁。第一節(jié) GK型制動機（簡介） 一、概述： GK型制動機是1958年在舊的K 2型制動機基礎(chǔ)上改造設(shè)計、研制而成是為標記載重50t及其以上的貨車設(shè)計的 。Kl型和K2型制動機統(tǒng)稱為K型制動機、K型三通閥。 GK型制動機曾是我國的主型貨車制動機，現(xiàn)已逐步淘汰。 第2頁，共72頁。二、特點： 具有兩級分流式的空重車調(diào)整裝置(原設(shè)計是手動的)。 GK型三通閥的緊急部增添了幾個零件，使GK型制動機在緊急制動時具有“制動缸分三階段變速充氣”的功能。 第3頁

2、，共72頁。 第一階段（制動）： 局減：列車管的壓力空氣止回閥緊急閥口制動缸；制動缸壓強在12S內(nèi)升至220kPa左右。 第二階段（制動作用不變）： 止回閥關(guān)閉，緊急局減停止；制動缸壓力上升變慢，在67S內(nèi)升至350kPa。 第4頁，共72頁。第三階段：副風(fēng)缸的壓力空氣緊急制動孔S滑閥座t孔制動缸；緊急閥口關(guān)閉：副風(fēng)缸的壓力空氣滑閥上E孔緊急活塞周圍與活塞套之間的間隙制動缸； 制動缸壓力上升又變快，在11.5S內(nèi)升至380400kPa。 第5頁，共72頁。 制動缸變速充氣既有利于減輕制動沖擊，又不至于過分影響制動距離。 第6頁，共72頁。第二節(jié) GL型制動機 GL型制動機曾是我國鐵路客車主型制

3、動機之一，現(xiàn)已淘汰。 在舊的L型制動機的基礎(chǔ)上改造設(shè)計而成的，只有三通閥有所改進。第7頁，共72頁。第三節(jié) 104、103型制動機 學(xué)習(xí)難點：分清滑閥及滑閥座上的孔的名稱及作用。知識點：分配閥的特點及作用原理；現(xiàn)代制動機在提高制動波速及緩解波速方面的設(shè)計。 第8頁，共72頁。 一、研制背景 重載、高速運輸?shù)男枰ㄩy已不滿足要求。104、103型制動機是在20世紀60年代開始研制的、具有分配閥結(jié)構(gòu)，104供客車用，l03供貨車用，大部分零配件都能通用。70年代開始在新造車輛上裝用。第9頁，共72頁。二、104型制動機的組成及特點組成 第10頁，共72頁。特點： 它采用了104型空氣分配閥。

4、緊急部獨立設(shè)置，它與主閥的主活塞都是直接由列車管壓力控制 。主閥和緊急閥安裝在“中間體”上，三者組成一個整體 。保留一個滑閥 。第11頁，共72頁。構(gòu)造中間體：鑄鐵件，其四個垂直面用作主閥、緊急閥和各連接管的安裝座面。中間體內(nèi)有三個空腔：容積室（3.5升）、緊急室（1.5升）、局減室（0.6升）。主閥：由作用部、充氣部、均衡閥、局減部和增壓閥五部分組成，用以控制充氣、緩解、制動、保壓等作用。第12頁，共72頁。作用部:主活塞21上方通列車管，下方通工作風(fēng)缸。主活塞按上下側(cè)壓力差帶動滑閥、節(jié)制閥上下移動而產(chǎn)生各作用位置。節(jié)制閥 局減聯(lián)絡(luò)溝。第13頁，共72頁?；y l4、l5 減速充氣孔和充氣孔

5、（104閥只用 l5 孔）。l6、l7 局減孔和局減室入孔，制動時可通過局減聯(lián)絡(luò)溝l10連通。l8、l9 局減閥孔和局減閥入孔，在滑閥內(nèi)部暗道相通。g1 充氣限孔，滑閥內(nèi)部暗道與l5、l4相通。 第14頁，共72頁。R1 制動孔，上下貫通。d1、d4 緩解聯(lián)絡(luò)溝和減速緩解聯(lián)絡(luò)溝，104閥只用d1溝；103閥有充氣緩解位和減速充氣緩解位，分別用到d1、d4溝?；y座 l2、l3 列車管充氣用孔和局減用孔。第15頁，共72頁。充氣部工作風(fēng)缸控制列車管向副風(fēng)缸的充氣;由充氣閥部和充氣止回閥部組成。均衡部均衡活塞上方通制動缸、下方通容積室，通過作用部的控制，使容積室的壓力根據(jù)需要發(fā)生變化，均衡活塞按照

6、容積室和制動缸壓差而動作，開放或關(guān)閉均衡閥，從而控制制動缸的壓力。 第16頁，共72頁。局減閥 位于作用部與均衡部之間，局減活塞65右側(cè)通大氣，左側(cè)通制動缸；制動時，由于滑閥的上下移動，使列車管的壓力空氣經(jīng)滑閥座z1孔和局減閥63而充入制動缸，可產(chǎn)生制動第二階段的局部減壓作用。增壓閥緊急制動時，副風(fēng)缸的壓力空氣 經(jīng)增壓閥進入容積室。 第17頁，共72頁。緊急閥：緊急活塞上方通緊急室，下方通列車管。緊急制動時可產(chǎn)生劇烈局減。三、l04型客車空氣分配閥的作用 104型客車空氣分配閥有充氣緩解位、常用制動位、制動中立位和緊急制動位四個作用位置。第18頁，共72頁。充氣緩解位(參看書末圖316) 列車

7、管充氣增壓，主活塞連同滑閥、節(jié)制閥下移，形成充氣緩解位，充氣通路如下（前六條為充氣通路，后三條為緩解通路）：列車管壓力空氣濾塵器74主閥安裝面l孔充氣孔l2充氣孔l5充氣限孔g1 g孔工作風(fēng)缸； 滑閥室g2孔 g3孔充氣膜板下方；第19頁，共72頁。列車管壓力空氣濾塵器74主閥安裝面l孔局減孔l3滑閥局減孔l6節(jié)制閥23；列車管壓力空氣濾塵器74主閥安裝面l孔主閥體頂面l1孔主活塞上方主閥上蓋l11孔頂開止回閥4止回閥上方f1空腔充氣閥f2空腔被工作風(fēng)缸壓力頂開的充氣閥8主閥頂面f3孔 安裝面f孔副風(fēng)缸； 增壓閥套35徑向孔口f5空腔； 均衡閥49上方f4空腔；第20頁，共72頁。增壓閥38在

8、增壓閥上方壓力空氣和增壓閥彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)；列車管壓力空氣緊急閥安裝面孔 濾塵網(wǎng)89緊急活塞79下方空腔 緊急活塞桿78中心孔縮孔（）緊急活塞桿上部徑向縮孔（）緊急活塞上側(cè)空腔 緊急閥安裝面 孔緊急室；第21頁，共72頁。列車管壓力空氣緊急閥安裝面 孔濾塵網(wǎng)89放風(fēng)閥導(dǎo)向桿91下方空腔 ；消除放風(fēng)閥上方背壓，在放風(fēng)閥彈簧的作用下，放風(fēng)閥關(guān)閉；容積室的壓力空氣主閥安裝面r孔增壓閥下部r3空腔容積室孔r2緩解聯(lián)絡(luò)溝d1大氣孔d2作用部排氣孔d3大氣；第22頁，共72頁。均衡活塞下方的壓力空氣容積室大氣； 容積室與均衡活塞下方的壓力空氣通大氣，均衡活塞下移： 制動缸壓力空氣主閥安裝面z孔主閥

9、暗道均衡活塞桿54上部外圍空腔z3均衡活塞桿中心孔徑向孔d5均衡部排氣口d6大氣； 第23頁，共72頁。常用制動位(參看圖317和書末圖318) 常用制動時主活塞動作分為兩步。主活塞桿帶動節(jié)制閥上移4mm隨著壓差增大，滑閥移動原因：滑閥與閥座的靜摩擦阻力大于壓縮穩(wěn)定彈簧所需的力，活塞桿尾部與滑閥下肩之間有4mm間隙，第24頁，共72頁。第一階段局減：滑閥沒有移動，節(jié)制閥移動，先期局減作用。列車管壓力空氣濾塵器74主閥安裝面l孔滑閥座局減孔l3滑閥局減孔l6局減聯(lián)絡(luò)溝l10局減入孔l7局減室孔ju1主閥體暗道 局減室 縮孔（）大氣； 第25頁，共72頁。第二階段局減：主活塞帶動滑閥移動至常用制動

10、位。同期局減：列車管壓力空氣濾塵器74主閥安裝面l孔滑閥座局減孔l3滑閥局減閥孔l8局減閥入孔l9滑閥座局減閥孔z1局減閥環(huán)槽z2局減閥套8個徑向小孔局減閥兩個3mm的徑向孔局減閥軸向中心孔主閥暗道主閥安裝面z孔制動缸；制動缸壓強升到5070kpa時，局減結(jié)束。第26頁，共72頁。制動作用：工作風(fēng)缸壓力空氣主閥安裝面g孔g2孔滑閥室制動孔r1主閥安裝面r孔容積室；容積室壓力空氣主閥安裝面r5孔主閥體暗道主閥體底面r4孔均衡活塞下方；均衡活塞在上下壓力差的作用下上移，頂開均衡閥。第27頁，共72頁。副風(fēng)缸壓力空氣主閥安裝面f孔主閥暗道均衡閥上部f4空腔打開的均衡閥均衡活塞桿上部外圍空腔z3 主閥

11、體暗道z孔制動缸； z4孔均衡閥桿上方； 縮孔（）均衡活塞上方；第28頁，共72頁。增壓閥由于其上方列車管空氣壓力與其下方容積室空氣壓力之差也不足以克服增壓閥彈簧的彈力和該閥自重，所以增壓閥仍處于關(guān)閉狀態(tài)；緊急閥不發(fā)生動作，因為常用制動時列車管減壓速度并不急劇，緊急室的壓力空氣還來得及通過縮孔（）逆流至列車管)，緊急活塞的上下壓差不足以充分壓縮安定彈簧，放風(fēng)閥仍處于關(guān)閉狀態(tài)；第29頁，共72頁。制動中立位(參看書末圖3l 9) 作用部：列車管停止減壓時，工作風(fēng)缸仍在向容積室供風(fēng)而繼續(xù)減壓。當主活塞上下壓力接近平衡時，穩(wěn)定彈簧的彈力和主活塞、活塞桿等的自重會使主活塞帶動節(jié)制閥稍向下回移4mm(滑

12、閥沒有動)。節(jié)制閥將r1孔關(guān)閉，工作風(fēng)缸停止向容積室供風(fēng)形成作用部的制動中立位。 第30頁，共72頁。均衡部：均衡活塞下方空氣壓強不再增大，但副風(fēng)缸仍繼續(xù)向制動缸供風(fēng)，當制動缸壓強上升到接近容積室壓強時，均衡閥關(guān)閉向制動缸供氣的大閥口，副風(fēng)缸停止向制動缸供風(fēng)，此為均衡部的制動中立位。如果制動缸有漏泄，若副風(fēng)缸壓強比制動缸高，可自動給制動缸補風(fēng)。第31頁，共72頁。緊急制動位(參看書未圖320) 列車管急劇減壓時，其動作過程與常用制動時一樣可分為兩步，也有兩階段局減(比常用制動時動作快)。增壓閥：上方列車管急劇減壓，下方容積室迅速增壓，使增壓閥移到上端位置，副風(fēng)缸的壓力空氣可由此通往容積室，起緊

13、急增壓作用，直到工作風(fēng)缸、副風(fēng)缸與容積室、制動缸四者的風(fēng)壓接近平衡為止。第32頁，共72頁。緊急閥 列車管急劇減壓，緊急活塞下移，使活塞桿中心孔下端孔口因接觸放風(fēng)閥而被堵死，緊急室壓力空氣只能通過剛剛露出的1.2mm的徑向縮孔(v)排大氣，緊急室排風(fēng)變慢。緊急活塞及活塞桿繼續(xù)下移，壓開放風(fēng)閥，列車管壓力空氣迅速地排入大氣，產(chǎn)生強烈的局部減壓。第33頁，共72頁。緊急室的排風(fēng)時間規(guī)定為15s左右，緊急制動后的再充氣必須待緊急室的風(fēng)基本排凈后方能施行。 具有“常用轉(zhuǎn)緊急”的性能。緊急閥是獨立設(shè)置的，常用制動時緊急室風(fēng)壓和列車管風(fēng)壓兩者部下降。在常用制動后再施行緊急制動時，列車管風(fēng)壓突然急劇下降，照

14、樣能形成足夠的壓差，使緊急活塞下移并壓開緊急閥。 第34頁，共72頁。四、103型制動機的特點 在主閥的均衡活塞的下面裝有二級空重車“截流”式的調(diào)整裝置。用緊急二段閥替代緊急增壓閥，在緊急制動時，能使制動缸實現(xiàn)“先快后慢”的二段變速充氣。主閥的主活塞桿尾部設(shè)減速部，用以獲得減速充氣緩解作用。 第35頁，共72頁。五、104c型制動機 適應(yīng)客車編組輛數(shù)不斷增加的需要。 分配閥采用帶先導(dǎo)閥的二級控制的緊急閥。 加裝了由容積室排氣壓強控制的“加速緩解閥”和小容量的“加速緩解風(fēng)缸”。 采用緊急二段閥而不用緊急增壓閥。 第36頁，共72頁。第四節(jié) 120型制動機 學(xué)習(xí)主要內(nèi)容： 120型制動機適應(yīng)重載運

15、輸?shù)奶攸c； BZH緩解閥的工作原理； 第37頁，共72頁。一、研制情況： 重載貨物列車制動的需要 ；120是眉山工廠新閥產(chǎn)品圖紙的順序號。 1991年11月在大秦線進行了萬噸及六千噸列車靜置試驗和運行制動性能試驗，取得了圓滿的結(jié)果。1993年6月部科技司通過了對120閥的部級技術(shù)鑒定。 第38頁，共72頁。二、120型制動機及控制閥的組成與特點 制動機組成： 第39頁，共72頁。第40頁，共72頁。特點：采用直接作用方式，橡膠膜板加金屬滑閥的結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；縮短充氣時間。緊急閥采用了帶先導(dǎo)閥的二級控制機構(gòu)，大大提高了貨物列車的緊急制動波速。加裝加速緩解閥和11升的加速緩解風(fēng)缸。起局部增壓

16、的作用。 加裝了BZH型半自動緩解閥。在滑閥上增設(shè)了一個在制動保壓位溝通列車管和副風(fēng)缸的 的小孔f4，以適應(yīng)壓力保持操縱。第41頁，共72頁。構(gòu)造： 中間體： 用HT200鑄鐵鑄成，它有四個垂直面。 其中兩個相鄰的垂直面作為主閥和緊急閥的安裝座，另兩個垂直面作為管子連接座。 中間體內(nèi)鑄有兩個空腔，靠緊急閥安裝座側(cè)的上部為容積1.5L的緊急室；下部為容積0.6L的局減室。第42頁，共72頁。主閥：是控制閥最主要的部分，控制著充氣、緩解、制動、保壓等作用。由作用部、減速部、局減閥、加速緩解閥、緊急二段閥等五個部分組成。緩解閥：緩解閥的功用是手動排出制動缸的壓力空氣，使制動機緩解。緊急閥：緊急局減作

17、用第43頁，共72頁。 作用原理：教材后彩圖僅有充氣緩解位的原理圖，簡介如下：副風(fēng)缸充氣：列車管的壓力空氣l1孔l4孔f1孔滑閥室F1主閥體內(nèi)通路f5主閥安裝面f孔中間體通路副風(fēng)缸；緊急室充風(fēng)：自行分析。加速緩解風(fēng)缸充氣：列車管的壓力空氣l1孔l4孔f1孔滑閥室F1f2孔h1孔主閥體內(nèi)通路加速緩解風(fēng)缸；第44頁，共72頁。局增作用在再充氣一開始時（制動緩解），加速緩解風(fēng)缸壓力比列車管壓力高，且制動缸在排風(fēng)時打開加速緩解閥。加速緩解風(fēng)缸的壓力空氣中間體內(nèi)通路主閥安裝面h孔主閥體內(nèi)通路h2加速緩解閥處被吹開的止回閥主閥體內(nèi)通路h3加速緩解閥彈簧室H3加速緩解閥夾心閥座右側(cè)空腔L11主閥體內(nèi)通路l1

18、1緊急二段閥上腔L10列車管； 第45頁，共72頁。局增后加速緩解風(fēng)缸充氣：當充入加速活塞外側(cè)z3腔的制動缸壓力空氣逐漸降低，加速緩解閥彈簧的彈力終于使夾心閥關(guān)閉，加速活塞也回到原來位置，局增結(jié)束；此后，列車管壓力繼續(xù)增高，當高于加速緩解風(fēng)缸壓力時，通過作用部向加速緩解風(fēng)缸充氣；第46頁，共72頁。三、BZH型半自動緩解閥：使用特點：該閥直接排制動缸的風(fēng)，并具有自鎖功能。半自動特性。結(jié)構(gòu)（參見書末彩圖326）：緩解閥左半部為活塞部，右半部為手柄部。手柄部上方的兩個止回閥被其上方的彈簧和壓力空氣緊壓在各自的閥座上。 第47頁，共72頁。工作原理： 通路：上游通路：作用部滑閥座z1孔和局減閥z4氣

19、路氣路z1緩解閥活塞部上閥座上方空腔z1； 下游通路：緩解閥活塞部上閥座下方空腔z5緊急二段閥桿的通路主閥體內(nèi)的通路中間體的通路制動缸 在緩解閥的上閥口處，溝通了制動缸的上、下游通路。第48頁，共72頁。過量減壓或緊急制動主活塞一直處于制動位，副風(fēng)缸和制動缸一直連通。拉動緩解閥手柄：止回閥上部F4空腔及F6空腔的壓力空氣（部分排向大氣）閥體通路b活塞部空腔B閥套徑向孔cC室；第49頁，共72頁。 C室充氣后，推動活塞上移，使排氣閥離開下閥座而緊貼上閥座，即上閥口關(guān)閉而下閥口開放。制動缸的壓力空氣緊急二段閥桿的通路緩解閥活塞部上閥座下方空腔Z5空腔D4大氣；自鎖作用：副風(fēng)缸的風(fēng)可經(jīng)上游通路通往C

20、室，把膜板活塞“鎖閉”在上端位(緩解位)。第50頁，共72頁。當列車管重新充氣、主活塞到緩解位，C室的壓力空氣能從主閥通路經(jīng)過滑閥緩解槽、加速緩解閥縮孔堵排出，緩解閥即恢復(fù)初始位，不會妨礙以后的制動作用。制動時列車管減壓量低于最大有效值主活塞處于制動保壓位，平衡狀態(tài)拉動緩解閥手柄，副風(fēng)缸壓力空氣排出，主活塞移至充氣緩解位。緩解閥不會鎖閉”在緩解位。第51頁，共72頁。第五節(jié) F8型空氣分配閥 學(xué)習(xí)內(nèi)容： F8型空氣分配閥的工作原理；學(xué)習(xí)難點：F8型空氣分配閥轉(zhuǎn)換蓋板的作用；充氣閥的作用；常用制動局部減壓原理；第52頁，共72頁。一、概述： 需求：旅客列車擴編，現(xiàn)有的三通閥或分配閥制動靈敏度和操

21、縱靈活性越來越差，尤其是縱向動力作用更是嚴重惡化。鐵道部工業(yè)總公司四方車輛研究所和天津機車車輛機械工廠共同研制了這種供客車用的F8型空氣分配閥。 第53頁，共72頁。二、F8型分配閥的特點： 主閥是直接作用的三壓力閥?？膳c二壓力閥混編連掛(只要把轉(zhuǎn)換蓋板轉(zhuǎn)到“溝通位”）。輔助閥既是單獨設(shè)置的緊急制動(二壓力)控制機構(gòu)，又具有能使(三壓力)主閥徹底緩解加快的性能。緊急制動作用可靠，緊急制動波速很高。 第54頁，共72頁。制動缸壓強有“限壓閥”控制。完全采用橡膠膜板、柱塞O型圈和橡膠夾心閥等結(jié)構(gòu)。通用性很好，可混編，改裝方便。 第55頁，共72頁。三、F8型制動機及分配閥的組成： 制動機組成： 第

22、56頁，共72頁。中間體： 鑄鐵制成，作為主閥、輔助閥、各管路的安裝座；內(nèi)有暗道通路和局減室（0.8L）和輔助室（3L）兩個空腔； 第57頁，共72頁。主閥組成：其主體是直接作用的三壓力結(jié)構(gòu)。制動缸、列車管和工作風(fēng)缸三個壓力決定主活塞的位置。 供氣閥緩解閥制動缸風(fēng)壓列車管風(fēng)壓工作風(fēng)缸風(fēng)壓第58頁，共72頁。主閥桿上部，它可以頂開均衡閥(供氣閥)，使均衡閥上方的副風(fēng)缸壓力空氣進到均衡閥下方并經(jīng)過限壓閥，通往制動缸；主閥桿上部不能使制動缸壓力空氣排往大氣。主閥桿下端可以壓開緩解閥，使制動缸的壓力空氣排向大氣。 第59頁，共72頁。輔助閥組成： 二壓力結(jié)構(gòu)。輔助閥活塞的下方通列車管，上方通中間過渡管

23、座內(nèi)的輔助室。 輔助閥下部有緊急放風(fēng)閥，上部有兩個排風(fēng)用的縮孔堵：常用排風(fēng)堵和緊急排風(fēng)堵。 第60頁，共72頁。四、F8分配閥的作用： F8分配閥有充氣緩解位、常用制動位、制動保壓位、緩解保壓位、緊急制動位五個作用位置。 第61頁，共72頁。充氣緩解位：列車管的壓力空氣中間管座的濾塵 副風(fēng)缸 網(wǎng)副風(fēng)缸充氣止回閥 均衡閥上方列車管的壓力空氣中間管座的濾塵網(wǎng)主活塞上方（將主活塞壓至充氣緩解位）充氣閥桿溝槽下閥體通路緩解柱塞凹槽主活塞下方工作風(fēng)缸；第62頁，共72頁。只有將主活塞壓至充氣緩解位，緩解柱塞凹槽才連通，并有緩解柱塞壓開緩解閥。 轉(zhuǎn)換蓋板： 一次位：工作風(fēng)缸與列車管在轉(zhuǎn)換蓋板處一直連通； 隔斷位：制動時，制動缸的壓力空氣到充氣閥上側(cè)，壓下充氣閥活塞，工作風(fēng)缸與列車管在充氣閥桿溝槽處不連通，轉(zhuǎn)換蓋板處也不連通。 第63頁，共72頁。列車管的壓力空氣中間管座的濾塵網(wǎng)輔助閥下方: 輔助閥活塞上移，輔助閥處于充氣緩解位，工作風(fēng)缸輔助室；工作風(fēng)缸閥桿徑向孔閥桿中心孔閥桿頂部；制動缸壓力空氣大氣；制動缸壓力降至20kPa以下時，充氣閥活塞上移：局減室充氣閥桿尾部大氣； 第64頁，共72頁。常用制動位 輔助閥：輔助室與工作風(fēng)缸的通路關(guān)閉。閥桿上端打開了輔助室壓力空氣排大氣的常用排風(fēng)堵通路。輔助閥活塞上下同時減壓，不能形成更大的壓差，不會發(fā)生緊急局減。列車管常用減壓，主活