和諧機車制動系統(tǒng)

1、和諧機車基礎(chǔ)制動21、總體介紹3HXD3 型六軸7200kW 機車對基礎(chǔ)制動的要求 基礎(chǔ)制動采用盤型制動，輪盤制動裝置由制動盤、制動缸、夾鉗和合成閘片等組成。制動盤為整體夾嵌式。 制動缸（包括帶彈簧停車裝置）應(yīng) ： 帶有閘片間隙自動調(diào)整機構(gòu)；其中 1、6 軸帶彈簧停車裝置。 制動閘片的更換必須簡便； 保證單機在30坡道上安全停放； 具有閘片間隙自動調(diào)整機構(gòu)。4制動缸： 數(shù)量直徑 4203mm（1、6 軸） 8254 mm（2、3、4、5 軸）制動倍率 3.23（1、6 軸） 2（2、3、4、5 軸）基礎(chǔ)制動裝置傳動效率（緊急制動時） （扣除緩解彈簧力）0.95 （含緩解彈簧力）0.85機車空氣

2、制動率（緊急制動時）： 23.34%停放制動率： 18%（能保證機車在30坡道上安全停放）閘片與制動盤單側(cè)間隙 S： 單元缸(缸徑：254mm)： S=1.752.0 復(fù)合缸(缸徑：203mm)：S=1.42.05 5 HXD1B、C機車基礎(chǔ)制動裝置組成 六軸機車： 單元缸和復(fù)合缸缸徑相同，均為203mm 制動倍率：2.66 閘片與制動盤單側(cè)間隙： S=1.692.48 6名詞解釋1、制動倍率：將制動原力放大的倍數(shù)稱為制動倍率。其表達式為：式中： 一個制動缸形成的閘瓦壓力的總和（理論值），kN； F制動原力，kN。 制動倍率的大小取決于制動傳動裝置各杠桿的尺寸大小。制動倍率可表達為：制動倍率是

3、基礎(chǔ)制動裝置的重要特性，它的數(shù)值與制動缸活塞行程及閘片與制動盤的間隙大小有關(guān)。72、制動傳動效率：實際閘瓦壓力與理論閘瓦壓力的比值稱為基礎(chǔ)制動的傳動效率，其表達式為： 一個制動缸所形成的實際總閘瓦壓力，kN； 根據(jù)制動倍率公式計算的一個制動缸所形成的總閘瓦壓力，kN。 制動傳動效率表征著制動原力的有效利用程度。83、制動率：指機車單位重量所獲得的閘瓦壓力。表達式為： 機車閘瓦總壓力，kN； q機車總重量，kN。 制動率表征機車制動能力的大小，合理確定制動率對保證運行速度和行車安全具有重要意義。為了提高制動效果，通常希望采取較大的制動率，但是提高制動率受輪軌間黏著條件的限制。制動率可根據(jù)所選用的

4、閘瓦材料的摩擦系數(shù)適當(dāng)選取。9HXD1C機車轉(zhuǎn)向架1制動缸排列10HXD1C機車轉(zhuǎn)向架2制動缸排列11HXD3機車轉(zhuǎn)向架1制動缸排列12HXD3機車轉(zhuǎn)向架2制動缸排列13HXD3B機車轉(zhuǎn)向架1制動缸排列14和諧3B機車轉(zhuǎn)向架2制動缸排列15彈簧停車控制模塊B40 1:BCCO 2:MR 3:BP、彈停風(fēng)缸 4:彈簧停車161718雙脈沖電磁閥原理示意圖C2得電，P通A，緩解C1得電，A通R(排氣)，制動19制動缸切除模塊Z1020212、制動盤介紹22制動盤分類 按材料分：鑄鐵、鋼、鋁合金、陶瓷等 按加工方式分：鑄造、鍛造 按安裝方式分：軸裝盤、輪裝盤 按結(jié)構(gòu)分：整體式、分體式 按安裝車型分：

5、動車盤、機車盤、客車盤、貨車盤、地鐵盤23軸裝制動盤24輪裝制動盤25輪裝制動盤26制動盤27制動盤的安裝 輪裝制動盤出廠時應(yīng)經(jīng)過動平衡試驗，剩余不平衡量標(biāo)示在輪裝制動盤外緣上； 安裝輪裝制動盤時，應(yīng)使其不平衡點與車輪的不平衡點錯開盡可能接近180； 按規(guī)定的順序緊固制動盤螺栓；28制動盤螺栓的緊固順序 1）按圖示的順序用規(guī)定力矩的一半緊固制動盤螺栓； 2）用規(guī)定力矩依次緊固制動盤螺栓；29檢查 聯(lián)接螺母檢查 每次入庫庫檢時，應(yīng)查看螺母松動標(biāo)志，看螺母是否松動，如果出現(xiàn)松動現(xiàn)象，必須認(rèn)真檢查，同時用扭矩扳手給予緊固，并作庫檢紀(jì)錄存檔。 裂紋檢查 根據(jù)制動盤裂紋分類及磨耗情況對制動盤提出不同的檢

6、修要求。 磨耗檢查 根據(jù)制動盤磨耗情況對制動盤提出不同的檢修要求。 其它檢查。包括熱斑、溫升異常、溝槽劃痕檢查。30制動盤裂紋類型及允許范圍 龜裂：對于溫度要求較高的制動盤來說，使用過程中在摩擦面上出現(xiàn)的很淺的散射狀細微裂紋（所謂的發(fā)裂）。這些發(fā)裂對于運行沒有什么影響，會在整個摩擦片上的任意位置出現(xiàn)。 裂縫：是尚未從摩擦片的內(nèi)徑到達外徑的裂紋。有兩種不同類型的裂縫。包括a裂紋和b裂紋。 貫穿裂紋：制動盤上從內(nèi)徑貫穿到外徑或者貫穿到散熱片的穿透裂紋不允許存在。必須立即更換，無法繼續(xù)運行。31制動盤裂紋類型龜裂 典型裂縫 典型貫通裂紋 貫貫通通裂裂紋紋 32初裂紋長度計算33 a裂紋： 裂紋與摩擦

7、片的內(nèi)徑和 / 或外徑之間有 10 mm 的最小距離。 b裂紋： 裂紋接觸到摩擦片的內(nèi)徑或外徑，或者其間有不到 10 mm 的間距。 如果在一個位置上兩個或多個裂紋 （不是發(fā)裂）之間的相互距離小于 7 mm，則將其看做組合裂紋，其 長度應(yīng)按照距離最遠的裂紋端頭之間的距離計算。如果其中一個裂紋為類型 a，另一個為類型 b， 則該組合裂紋應(yīng)被看做類型 b。 34若裂紋長度為： a 80 mm b 60 mm 裂紋允許存在，摩擦面可能有多個隨機排布的裂紋。若裂紋長度為： 80 mm a 100 mm 60 mm b 100 mm b 80 mm 裂紋不允許存在。有不允許出現(xiàn)的裂紋的摩擦片須盡快更換。

8、制動盤上從內(nèi)徑貫穿到外徑或者貫穿到散熱片的穿透裂紋不允許存在。有此類裂紋的制動盤必須 立刻更換。無法繼續(xù)運行。35磨損檢查凹面及傾斜磨損檢查凹面及傾斜磨損檢查36磨損檢查 凹面磨損H H 傾斜磨損S S 采用合成閘片：凹面磨損H2mm最大 傾斜磨損S2mm最大兩摩擦環(huán)厚度之差最大2mm 旋修制動盤：當(dāng)制動盤盤面過度磨耗，且凹形磨耗超 過5mm時，不能再加工的制動盤，必須更換新盤。 37其它檢查 熱斑 溫升異常 制動盤溝槽劃痕檢查 38熱斑檢查造成制動盤上熱斑的原因是：在接觸區(qū)溫度快速上升，但散熱不充分。必須查找到造成問題的原因，并采取適當(dāng)措施?？赡艹霈F(xiàn)以下癥狀：1）制動閘片磨耗不均勻；2）閘片

9、有缺陷（比如由于過熱），應(yīng)更換新閘片；3）閘片材料不匹配，應(yīng)安裝指定閘片；4）制動控制器系統(tǒng)故障，應(yīng)調(diào)試和修復(fù)制動控制器；5）安裝誤差不符合制動盤裝配圖規(guī)定值，應(yīng)繼續(xù)跟蹤問題并解決之；6）無閘片制動。39溫升異常檢查造成溫升異?？赡茉颍涸斐芍苿颖P上熱斑的原因是在接觸區(qū)溫度快速上升，但散熱不充分。癥狀可能表現(xiàn)為： 1）閘片偏磨； 2）閘片掉塊； 3）磨耗到限； 4）閘片材料不匹配； 5）制動控制異常； 6）制動盤安裝未按技術(shù)條件如跳動值超限，施加制動時打顫 。40制動盤溝槽及劃痕檢查造成制動盤溝槽及劃痕的可能原因：1）閘片摩擦塊有局部硬質(zhì)點2）閘片處在磨合期，局部受力3）閘片摩擦塊表面有沙粒4

10、1制動盤造成劃傷的原因 1.可能有硬物與制動盤盤面接觸造成劃傷. 2.制動盤與閘片之間有異物造成劃傷. 42制動盤表面裂紋與劃傷的判定方法1：目視檢查、打磨方法2：滲透探傷或磁粉探傷43目視檢查、打磨判定步驟如下：2.對問題部分底部用百潔布或?qū)栴}部分底部用百潔布或300500號砂紙打磨清潔。號砂紙打磨清潔。1.首先將制動盤上疑似裂紋位置擺放在方便處理的位置。首先將制動盤上疑似裂紋位置擺放在方便處理的位置。3.觀察打磨后底部情況，對它進行判定。觀察打磨后底部情況，對它進行判定。44打磨前打磨前打磨前打磨后打磨后百潔布百潔布45制動盤劃傷與裂紋的判定1.機車制動盤的劃痕經(jīng)過打磨清潔后底部呈圓滑狀

11、，為機車制動盤的劃痕經(jīng)過打磨清潔后底部呈圓滑狀，為 金屬顏色，無其它痕跡，即為劃傷。金屬顏色，無其它痕跡，即為劃傷。2.如打磨清潔后，底部發(fā)絲紋路清晰可見，此種情如打磨清潔后，底部發(fā)絲紋路清晰可見，此種情況為裂紋。況為裂紋。46滲透探傷，判定步驟如下：1.1對問題部分進行打磨清潔。（圖對問題部分進行打磨清潔。（圖1）1.2滲透探傷滲透探傷.（圖（圖2）1.3對其進行判定對其進行判定47圖1清潔對疑似裂紋表面進行打磨清潔48滲透探傷疑似裂紋處檢測結(jié)果是劃傷，制動盤表面檢測結(jié)果是劃傷，制動盤表面無紅線顯示，如顯示紅線，則無紅線顯示，如顯示紅線，則為裂紋。為裂紋。49磁粉探傷 步驟如下：2.1對問題

12、部分進行打磨清潔。（圖對問題部分進行打磨清潔。（圖1）2.2磁粉探傷。（圖磁粉探傷。（圖2）2.3對其進行判定。對其進行判定。50圖1清潔對疑似裂紋表面進行打磨清潔51磁粉探傷便攜式磁粉探傷機便攜式磁粉探傷機磁粉探傷檢測圖2如果是劃傷，磁粉不堆積。裂紋會形成漏磁場，磁粉會堆積在裂紋處。523、閘片介紹 閘片通常有如下種類： - UIC閘片：燕尾-接口的有機材料閘片（目前機車上使用的閘片） - KRS閘片：燕尾-接口，KRS形有機材料閘片（KRS=圓弓形） - 燒結(jié)閘片：燕尾-接口的燒結(jié)材料閘片 - 等壓墊片：相同接觸壓力加入特殊安裝墊元素的KRS形有機材料閘片。 閘片可以是一整片，也可能是由兩

13、半片組成。 有帶有溝槽的閘片，也有沒有溝槽的閘片，溝槽可以降低濕度對摩擦特性的影響。53對機車閘片的要求制動閘片滿足UIC 標(biāo)準(zhǔn)面積400cm2閘片的材料： 合成閘片閘片的平均摩擦系數(shù)： 0.35閘片密度 2.35g/cm3閘片溫度限值 350輪盤溫度限值 35054 閘片或半閘片必須有同種類的溝槽，不同溝槽的一對閘片是不允許的。 在閘片托內(nèi)，閘片沿縱向（如：燕尾接口視圖方向）允許有非常小的運動（0.20mm2.35mm）。 當(dāng)閘片被鎖閉時，閘片必須充分靠在閘片托溝槽的底座上。 制動夾鉗上更換閘片時，一側(cè)到另一側(cè)的厚度之差不超過2mm。（指夾鉗兩側(cè)） 同一閘片托不能安裝不同厚度的閘片。 經(jīng)摩擦

14、后的閘片剩余厚度的測量方法應(yīng)該是從閘片背面到閘片摩擦表面的最薄處計算的。 閘片更換周期，是用戶根據(jù)實際經(jīng)驗來確定的，建議對閘片要進行一周一次的目測檢查。 建議：更換閘片時，夾鉗兩側(cè)的閘片同時更換，且是同一批次的閘片。5556574、單元缸制動結(jié)構(gòu)介紹制動夾鉗單元（UP型制動缸） 制動缸制動缸 制動杠桿制動杠桿 吊桿吊桿吊桿吊桿 閘片托閘片托58復(fù)合制動缸（UF型制動缸）5960單元制動缸（UP制動缸）技術(shù)特點 缸體是一個鋁制金屬模鑄件，活塞工作表面光滑，接觸均勻，耐磨性能良好。 活塞皮碗耐低溫，且韌性好。 即使在緩解位，間隙調(diào)整器也被齒形離合器（Z）牢靠地鎖定，因此運行時的振動和搖晃對間隙調(diào)整

15、器不會造成影響。 制動缸具有防水功能。制動缸非加載氣室通過呼吸堵與大氣相通。 間隙自動調(diào)整 絲杠復(fù)位簡單61單元制動缸（UP制動缸）結(jié)構(gòu)特點 由三個功能部件組成： 傳力部件。 間隙調(diào)整裝置。 絲杠復(fù)位結(jié)構(gòu)。62復(fù)合制動缸（UF制動缸）技術(shù)特點 正常情況下停放缸可以由壓縮空氣來緩解，緊急情況下可以手動快速緩解。 只有施加最小的緩解壓力后，被手動緩解的彈簧停車制動器才會自動恢復(fù)。 彈簧停放制動缸受氣動控制，列車的停放制動可以由司機室來集中控制。 作用在制動盤上的彈簧停放制動力是通過具有自動間隙調(diào)整裝置的常用制動缸來施加的，故其輸出的停放制動力是固定不變的。 在常用制動失效時增加了安全保障。緊急情況

16、下，列車可以通過集中控制彈簧停放制動缸來進行制動。63復(fù)合制動缸（UF制動缸）結(jié)構(gòu)特點 制動缸包括以下的組件 帶間隙調(diào)整器的常用制動缸（間隙調(diào)整機構(gòu)N）和絲杠復(fù)位機構(gòu)。 彈簧停放制動缸 輔助緩解機構(gòu)64 常用制動缸 常用制動缸由中間體、復(fù)原彈簧、制動缸體、活塞、絲杠和間隙調(diào)整器N組成。 活塞力作用在絲杠上，通過間隙調(diào)整器上的部件，從連接桿傳給制動夾鉗機構(gòu)。 間隙調(diào)整器自動補償由于磨耗而產(chǎn)生的閘片間隙，并將其調(diào)整到已經(jīng)設(shè)定的作用行程。 絲杠復(fù)位機構(gòu)R能使因間隙調(diào)整而伸出的絲杠復(fù)位。 彈簧停放制動缸 彈簧停放制動缸由停放缸體、活塞和主彈簧等組成。 主彈簧的力通過活塞、停放絲杠和套筒螺母作用在楔形體

17、上，再通過常用制動缸傳遞到制動夾鉗機構(gòu)。65 輔助緩解機構(gòu) 輔助緩解機構(gòu)裝在彈簧停放制動缸上，并手動操作。當(dāng)停放制動缸產(chǎn)生停放制動作用后，如沒有緩解所需壓力（F處壓力），可使用該裝置實施手動緩解。 輔助緩解可以使主彈簧展開，直到將活塞推到停放缸體的底部，使彈簧力不再通過停放絲杠作用到楔形體上。66U系列的制動缸設(shè)計特點 彈簧停放制動器與常用制動缸的呈垂直位置，可使裝置總長度保持最小。而且，彈簧停放制動缸的尺寸可以不受其他因素的影響，即使使用小的常用制動缸，也可以組合提供大的彈簧停放力的彈簧停放制動器。 彈簧停放制動缸可以同樣地與8寸和10寸常用制動缸組合。根據(jù)安裝空間，彈簧停放制動缸可以選擇直

18、立式或下垂式。 復(fù)原彈簧和主彈簧需要特別制造，要求有優(yōu)良的彈簧特性，它是保證長壽命的必要條件。 制動缸體和停放缸體內(nèi)的活塞工作表面較大，要求具有良好的耐磨耗和抗腐蝕性能。常用制動缸的活塞的密封通過皮碗保證，彈簧停放制動缸的活塞密封通過K形圈保證。 彈簧停放制動器工作范圍內(nèi)制動力是恒定的。67制動夾鉗單元68制動夾鉗單元69UP型制動缸復(fù)位裝置制動缸間隙調(diào)整器70UF型制動缸 1 常用制動缸常用制動缸 2 彈簧停放制動器彈簧停放制動器 3 輔助緩解裝置輔助緩解裝置132715、單元制動缸工作原理介紹72UP制動缸結(jié)構(gòu)1 連接桿 8 絲杠 16 呼吸堵 C 供風(fēng)口2 回程螺母 9 復(fù)原彈簧 17

19、缸蓋 D 錐形離合器3 調(diào)整螺母 10 活塞筒 18 滾針軸承 N 錐形離合器4 定位圈 11 活塞 19 滾針軸承 Z 齒形離合器5 調(diào)整圈 13 皮碗組成 20 調(diào)整彈簧6 引導(dǎo)螺母 14 制動缸體 21 波紋管7 離合器套 15 引導(dǎo)彈簧1 連接桿 8 絲杠 16 呼吸堵 C 供風(fēng)口2 回程螺母 9 復(fù)原彈簧 17 缸蓋 D 錐形離合器3 調(diào)整螺母 10 活塞筒 18 滾針軸承 N 錐形離合器4 定位圈 11 活塞 19 滾針軸承 Z 齒形離合器5 調(diào)整圈 13 皮碗組成 20 調(diào)整彈簧6 引導(dǎo)螺母 14 制動缸體 21 波紋管7 離合器套 15 引導(dǎo)彈簧73 無磨耗正常間隙狀態(tài)下的制動

20、工況74 緩解位壓力空氣經(jīng)C口排出后，復(fù)原彈簧（9）使活塞（11）保持在緩解位。引導(dǎo)彈簧（15）的張力通過離合器套（7）和引導(dǎo)螺母（6）傳遞到絲杠（8）上，再通過調(diào)整螺母（3），使齒形離合器（Z）保持在嚙合狀態(tài)。 離合器D打開,離合器N嚙合75作用行程壓力空氣經(jīng)C口進入制動缸，克服復(fù)原彈簧（9）的力，推動活塞（11）和活塞筒（10）移動。引導(dǎo)彈簧（15），使錐形離合器（N）保持嚙合，引導(dǎo)螺母（6）帶動絲杠（8）移動。由于調(diào)整螺母（3）與絲杠一起移動，齒形離合器（Z）仍然保持嚙合狀。當(dāng)活塞（11）和絲杠（8）的運動距離A = 作用行程時，閘片會接觸到動盤。調(diào)整螺母（3）上的擋塊（G，用于設(shè)置作用行程）接觸到滾珠軸承（19），滾珠軸承受到調(diào)整圈（5）的限制。76離合器轉(zhuǎn)換 當(dāng)閘片接觸制動盤以后，絲杠（8），調(diào)整螺母（3）和引導(dǎo)螺母（6）停止移動。即黑色的部分停止移動；隨著C室壓力進一步上升，活塞（11）和活塞筒（10）繼續(xù)移動離合器間隙K。因此，齒形離合器Z打開，且