F8型空气分配阀及其电空制动机

直接作用式两压力制动机两压力直接作用式制动机的特点:1.减压制动,增压缓解;2.可阶段制动,但只能一次缓解,或称轻易缓解;3.制动保压过程中,如制动缸发生漏泄,副风缸不能给制动缸自动补风;4.闸瓦磨耗导致制动缸活塞行程加大时,副风缸也不能自动给制动缸增加供风量;造成3、4两项的原因在于两压力直接作用式制动机的副风缸的风压参与了三通阀主活塞的压力平衡,而制动缸的压力没有参与主活塞的压力平衡.如果在3、4两项所述的情况下副风缸给制动缸补风,有可能引起制动机缓解,反而起不到保持制动力不变的作用.间接作用式两压力制动机两压力间接作用式制动机的特点:1.由两个三通阀组合而成;2.主活塞的运动由列车管与工作风缸之间的压力差控制;3.副风缸仅承担向制动缸供风的任务,不参与第二活塞的压力平衡;4.制动缸与容积室间的压力差控制第二活塞的运动.5.与直接作用式一样,仍为可阶段制动,但不可阶段缓解.3、4两项特点带来下列两个优点:•长大下坡道上制动缸漏泄时副风缸可以自动给制动缸补风;•闸瓦磨耗后制动缸活塞行程增大时,制动缸压强不会降低.因为制动缸空气压力参与了第二活塞的平衡,制动缸压强的大小决定于第二活塞下方的压力.制动缸活塞行程和容积增大时,副风缸将多供风给车辆的制动缸.第一章F8型空气分配阀及其电空制动机概况第一节F8型空气分配阀的特点一.F8阀原理上的特点F8阀采用二-三压力机构作用原理,即主阀是三压力机构(列车管、工作风缸、制动缸三压力平衡);辅助阀是二压力机构(列车管与辅助室压力平衡).由于主阀是三压力机构,所以具有良好的阶段缓解性能.但在缓解时,需等待列车管压力充到接近工作风缸压力(即列车管定压)时,制动缸压力才能降到零,所以缓解时间较长.这与二压力分配阀有较大差距.为解决这一问题,辅助阀设计成二压力作用机构,并具有加速缓解作用.主阀与辅助阀的相互配合,使该阀既具有三压力分配阀的阶段制动、阶段缓解、自动补风等特点,又具有二压力分配阀的轻易缓解的特点.二.F8阀结构上的特点采用橡胶膜板和柱塞--止阀结构,取消传统的胀圈、滑阀结构,简化了检修工艺,延长了使用周期,提高了作用的可靠性.三.F8阀性能上的特点1.具有良好的制动、缓解特性.2.具有良好的阶段缓解性能,并有阶段缓解与一次缓解的转换作用,适用范围广,提高了列车操纵的灵活性.3.具有自动补风功能.当列车施行制动保压后,制动缸一旦漏泄,可以自动补风,使制动缸压力保持不衰减.4.制动缸压强有限压阀控制,其最高压力可根据需要在一定范围内(如380~480kPa)调定.同时制动缸压力与制动缸活塞行程无关.5.具有较好的局部减压作用,制动波速快,列车前后部制动一致性好,对于扩编旅客列车,减少列车冲动的效果尤为明显.6.具有较好的紧急制动性能,紧急制动时有效的附加放风作用可明显减少列车冲动并缩短制动距离.7.F8阀的辅助阀既是单独设置的紧急制动(二压力)控制机构,又具有能使(三压力)主阀彻底缓解加快的性能.紧急制动作用可靠,而且紧急制动波速很高.第二节F8型电空制动机的特点一.原理上的特点采用自动式电空制动方式.即通过机车自动制动阀和电磁阀的共同作用,控制列车管的充、排气,再通过空气分配阀作用,达到制动、缓解的目的.这样,既可以保证与装有空气制动机的车辆混编运行,又可以保证与装有电空制动的车辆组成专列运行.在电空制动失效的情况下,保证列车仍具有制动能力,确保列车行车安全.无论是空气制动或电空制动,其基本制动、缓解等作用,均受列车管压力变化的控制,是其主要特点.电空制动采用五线制,即常用制动线、缓解线、保压线(备与104电空混编时用)、紧急制动线、负线.二.结构上的特点采用橡胶膜板和柱塞--止阀结构,具有较好的互换性,拆卸更换较方便,橡胶件可保证一个段修期内正常使用.三.性能上的特点1.减少制动时列车纵向冲动.列车制动时,前后部车辆可达到同步作用,不受空气制动波速传递时间的限制,因此,大大减少了制动时的列车纵向冲动,特别是紧急制动时的列车纵向冲动较空气制动减少了27%以上,列车纵向冲击加速度减少到与常用制动时相同的水平,对改善列车平稳性发挥了重要作用.2.缩短制动距离在160km/h的制动初速下,紧急制动距离在1400m以内,较空气制动大约可缩短5%~10%.3.改善列车缓解性能.电空制动设独立的加速缓解作用,进一步改善了列车缓解性能.第三节F8型空气分配阀及其电空制动机的安装F8阀装在空气制动的车辆上作为控制部件使用时,其车下管路系统布置如图1-1所示.其副风缸、制动缸可根据需要计算选用.也可配置附属设备,如空重车调整阀等.F8型电空制动机包括:F8阀、电空阀箱、副风缸、工作风缸、制动缸等.其车下管路安装见图1-2,较F8型空气制动系统增加了一个电空阀箱、4根风管和4个截断塞门.当电空制动部分发生故障时,可关闭这些截断塞门,切断电空制动作用,成为独立的空气制动机.图1-2中虚线部分为电空制动部分.电空制动接线位置见图1-3.图1-1F8型空气分配阀的车下管路安装图1-2F8型电空制动机的车下管路安装图1-3F8型电空制动机的接线第二章F8型空气分配阀的构造及作用原理第一节F8型空气分配阀的构造F8型空气分配阀由主阀、中间体(管座)、辅助阀三部分组成(图2-1)一.主阀(图2-2)主阀控制分配阀的充气、缓解、制动、保压等作用,是分配阀中最主要部分.它是由主控部、充气阀、限压阀、副风缸充气止回阀、局减阀及主阀体、主阀下体等组成.(一)主控部主控部是一个直接作用的三压力机构.主活塞20上方通列车管,下方通工作风缸;小活塞18(均衡活塞)上方通制动缸,下方通大气.图2-1F8型空气分配阀的组成图2-2F8型空气分配阀的主阀大活塞小活塞缓解阀局减阀充气阀平衡阀限压阀副风缸充气止回阀主阀杆12上部是实心的,它可以顶开平衡阀5,使平衡阀上方的副风缸压力空气进入到平衡阀下方,并经限压阀53通往制动缸.主活塞的下部是中空的缓解柱塞23,它的下端可以压开缓解阀34,使制动缸的压力空气由排风弯头35排大气.主阀是三压力平衡机构,通过三压力(即P制、P列与P工)的平衡与否,来实现分配阀的制动、保压、缓解这三个基本作用位置.当P制+P列＜P工时,分配阀发生局部减压和制动作用;当P制+P列＞P工时,分配阀发生缓解作用(可以是一次缓解或阶段缓解);当P制+P列＝P工时,分配阀发生保压作用(包括制动保压和缓解保压);1.制动作用当列车管施行减压时,主活塞20两侧的工作风缸和列车管的压力形成一定的压差(即P制+P列＜P工),在工作风缸空气压力作用下,主活塞20向上移动,通过顶杆42带动小活塞18及主阀杆12向上移动,打开平衡阀5,使副风缸压力空气通过打开的平衡阀5进入制动缸.2.保压作用(1)制动保压列车管停止减压后,制动缸压强上升到工作风缸作用于主活塞20的向上的力与列车管及制动缸压强产生的向下的力三者平衡(即P制+P列＝P工)时,在平衡阀弹簧7的作用下,平衡阀下移,关闭阀口,停止了副风缸向制动缸充气,使制动缸压强保持一定值,主阀即处于制动保压状态.(2)缓解保压当列车管停止增压,制动缸压力空气通过打开的缓解阀口排到三者压力平衡(即P制+P列＝P工)时,在保压弹簧31(即缓解阀下方弹簧)的作用下,缓解阀34上移,关闭阀口,制动缸压力停止下降,使制动缸压力保持一定值,主阀即处于缓解保压位状态.3.缓解作用当列车管压强增大时,列车管和制动缸空气压强产生的向下的合力,大于工作风缸作用在主活塞20的向上的力(即P制+P列＞P工)时,主活塞带动缓解柱塞23向下移动,打开缓解阀34,使制动缸压力空气通过打开的缓解阀排向大气,主阀即处于缓解状态.4.列车管局部减压作用在列车管减压,主活塞20刚开始向上移动时,缓解柱塞23随之向上移动,打开了列车管与缓解柱塞套37间的联络通路,使部分列车管的压力空气经缓解柱塞23上的中心孔、缓解柱塞套37,顶开止回阀27,通过主阀下体36和主阀体1内部通路,一路经充气阀套58尾部孔排向大气,另外一路进入中间体的局减室,使列车管发生局部减压作用,从而促进主阀迅速动作,进入制动位,同时也起到了促进列车制动波传递的作用.5.一次缓解与阶段缓解的转换通过调转转换盖板43的位置,可实现一次缓解或阶段缓解的作用.当与无阶段缓解作用的分配阀混编使用时,转换盖板需放在“一次位”.施行缓解时,工作风缸压力空气经缓解柱塞套37,转换盖板43上的沟槽直接流入列车管(即工作风缸与列车管连通),达到一次缓解的目的.由于缓解时工作风缸压力空气直接地迅速流入列车管,既提高了列车管的再充气速度,又加速了主阀的缓解作用,这对于较长编组列车的后部车辆加速缓解是很有意义的.当与有阶段缓解作用的分配阀混编或特殊需要时,转换盖板43需放置在“阶段位”,这时施行缓解时,只要制动缸压强高于40kPa,列车管与工作风缸通路就仍被充气柱塞59切断,而转换盖板43上的槽也被切断,此时工作风缸压力空气不能流入列车管,(即工作风缸与列车管不通),从而实现阶段缓解.(二)充气阀充气阀有两个作用位置:上端位(缓解位)和下端位(作用位).由于充气阀弹簧弹力的作用,充气阀平常处于上端位.当充气阀膜板上方空气压力大于20kPa左右时,活塞才被压到下端位.F8阀充气阀的作用:1.当F8阀在缓解位时,充气阀膜板63上方制动缸的空气压力低于20kPa时(充气阀在上端位),列车管压力空气经充气阀套58、充气柱塞59、向工作风缸充气.同时通过充气阀套58尾部孔将局减室压力空气排向大气.2.当F8阀在局减位时,列车管部分压力空气经充气阀套58尾部孔排大气.3.当F8阀在制动位时,充气阀膜板63上方制动缸的空气压强高于20kPa时(充气阀在下端位),制动缸压力空气推动充气阀膜板63,压缩充气阀弹簧61,移动充气柱塞59,切断局减通大气通路,同时切断列车管与工作风缸间联络通路,以保证主阀的正常作用.4.当F8阀在缓解保压位时,与转换盖板43配合,切断工作风缸压力空气向列车管逆流,以实现阶段缓解.(三)限压阀限压阀的作用是限制常用制动和紧急制动时制动缸的最高压强,其限压值可根据需要通过松、紧调整螺钉75调定,调整后由紧固螺母76锁紧.(四)副风缸充气止回阀副风缸充气止回阀的作用是:1.列车管通过它向副风缸充气,并限制充气速度,使前后车辆充气保持一致.2.当列车管压强下降时,防止副风缸压力空气向列车管逆流,保证主阀的正常工作.(五)局减阀局减阀的作用是:1.当F8阀在局减位时,列车管压力空气经此阀向大气及局减室排气.2.再制动时,能防止局减室的压力空气向列车管逆流.(六)主阀体及主阀下体主阀体及主阀下体由铸铁铸造而成,内部设有主控部、充气阀、限压阀、副风缸充气止回阀、局减阀等零部件的空腔以及压力空气流通的各铸造及加工气路.主阀安装面各气路如图2-3所示.图2-3主阀安装面二.辅助阀(图2-4)辅助阀是二压力平衡机构.辅助阀活塞5上方为辅助室压力空气:从主阀来的工作风缸压力空气经辅助阀体1及上盖7内部通路,并通过辅助阀套11下排孔充入辅助阀膜板3上方,然后经辅助阀上盖7和辅助阀体1内部通路向中间体的辅助室充气.膜板3下方为列车管压力空气.即膜板3上方的辅助室空气压力与膜板3下方的列车管空气压力相平衡.辅助阀的作用:1.常用制动位:由于列车管减压(膜板3下方列车管压力下降),使得辅助阀活塞5下移,但辅助阀杆8仅下移到与放风阀接触而打不开放风阀.此时辅助室压力空气经辅助阀杆8中心孔、辅助阀套11的上排孔和常用排风堵12排入大气.由于排风堵12的限制,使辅助室压力空气的排风速度与列车管的减压速度相一致,辅助阀活塞5两侧压力基本平衡,因此辅助阀活塞5及阀杆8不能继续下移打开放风阀15,从而保证了常用制动的安定性.图2-4F8型空气分配阀的辅助阀通辅助室通列车管常用排风堵紧急排风堵紧急放风阀2.保压位:列车管停止减压后,辅助阀活塞5两侧压力达到平衡,辅助阀活塞5及辅助阀杆8稍稍上移,切断了辅助室排大气的通路,辅助阀处于保压状态.3.缓解位:列车管增压(膜板3下方列车管压力上升),使得辅助阀