第二章自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)綜述.ppt

1、1.第二章，自動(dòng)空氣制動(dòng)概述，列車制動(dòng)，由曹興曉主講，2.0自動(dòng)空氣制動(dòng)，a，成分b，特性c，工作原理，a，機(jī)構(gòu)，空氣壓縮機(jī)，主儲(chǔ)氣罐，主儲(chǔ)氣罐管，空氣供應(yīng)閥，制動(dòng)閥，列車管，三通閥(以與列車管，制動(dòng)缸和輔助儲(chǔ)氣罐相通命名)，輔助空氣，b，特性，(1)列車管減壓制動(dòng)，卸壓，列車分離可以制動(dòng)和停止。(放出空氣制動(dòng)，充入空氣緩解)(2)制動(dòng)缸靠近氣源和排氣口，制動(dòng)和緩解一致性好。(3)可以實(shí)現(xiàn)階段制動(dòng)，但不能實(shí)現(xiàn)階段緩解。工作原理：(1)泄壓位置：空氣壓縮機(jī)主氣缸主氣管供氣閥(限制列車管壓力)制動(dòng)閥(手柄在泄壓位置)列車管三通閥(泄壓位置)壓縮空氣三通閥在輔助氣缸充氣制動(dòng)缸(泄壓位置)三通閥排氣口

2、大氣制動(dòng)缸泄壓。(2)制動(dòng)位置：列車管內(nèi)壓縮空氣列車管制動(dòng)閥的制動(dòng)缸(手柄處于制動(dòng)位置)和常壓列車管減壓制動(dòng)缸輔助氣缸內(nèi)的壓縮空氣三通閥(制動(dòng)位置)進(jìn)行加壓制動(dòng)。(3)保壓位置：制動(dòng)閥(手柄在保壓位置)、列車管恒壓三通閥(保壓位置)和制動(dòng)缸恒壓產(chǎn)生連續(xù)制動(dòng)效果。(4)階段制動(dòng)：制動(dòng)閥在保壓位置和制動(dòng)位置之間切換，產(chǎn)生階段制動(dòng)效果。6、緩解：列車管的微量泄漏或壓力波動(dòng)，主活塞兩側(cè)的壓差不能克服其運(yùn)動(dòng)阻力，且分配閥不具備“自然制動(dòng)”的性能。減壓速度的臨界值要求為0.5-1.0千帕/秒，制動(dòng)靈敏度為：當(dāng)列車管減壓速度較高時(shí)，主活塞兩側(cè)的壓差會(huì)迅速擴(kuò)大，推動(dòng)主活塞運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生制動(dòng)。減壓速度的臨界值要求為

3、5-10KPa/s，2.1緩解穩(wěn)定性和制動(dòng)靈敏度，7，制動(dòng)靈敏度：當(dāng)列車管減壓速度較高時(shí)，主活塞兩側(cè)的壓力差會(huì)迅速擴(kuò)大，推動(dòng)主活塞移動(dòng)并產(chǎn)生制動(dòng)，2.1解除穩(wěn)定性和制動(dòng)靈敏度，8解除穩(wěn)定性3360。列車管泄漏或壓力輕微波動(dòng)，主活塞兩側(cè)的壓差無法克服其運(yùn)動(dòng)阻力，分配閥不具備“自然制動(dòng)”性能。2.1、緩解穩(wěn)定性和制動(dòng)靈敏度；9、緩解穩(wěn)定性：列車管的微量泄漏或壓力波動(dòng)，主活塞兩側(cè)的壓差不能克服其運(yùn)動(dòng)阻力，且分配閥不具備“自然制動(dòng)”的性能。減壓速度的臨界值要求為0.5-1.0千帕/秒，制動(dòng)靈敏度為：當(dāng)列車管減壓速度較高時(shí)，主活塞兩側(cè)的壓差會(huì)迅速擴(kuò)大，推動(dòng)主活塞運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生制動(dòng)。減壓速度的臨界值要求為5-

4、10KPa/s，2.1減壓穩(wěn)定性和制動(dòng)靈敏度，10。列車管的減壓是通過從機(jī)車制動(dòng)閥排氣來實(shí)現(xiàn)的。為了區(qū)分普通制動(dòng)和緊急制動(dòng)，列車管的排氣速度不同，這使得列車管獲得兩種不同的減壓速度。然而，機(jī)車的排氣速度并不等于列車管的減壓速度。隨著列車編組的延長，列車管的總體積增加。在相同的排氣口和排氣速度下，列車管的減壓速度會(huì)越來越低。2.2列車管局部減壓和普通緊急制動(dòng)，11.2列車管局部減壓和普通緊急制動(dòng)，為了保持一定的減壓速度，有必要相應(yīng)地提高出風(fēng)口和排氣速度。當(dāng)列車較長時(shí)，機(jī)車出風(fēng)口過大，排氣速度過快，沿列車長度衰減很快。當(dāng)列車后部的壓力空氣向前沖時(shí)，列車前部的空氣壓力將上升，導(dǎo)致自然的“釋放”。解決

5、辦法是：機(jī)車制動(dòng)閥排氣減壓后，三通調(diào)節(jié)閥特點(diǎn)：兩個(gè)制動(dòng)位置，普通制動(dòng)位置和緊急制動(dòng)位置具有局部減速效果，14、2.2列車管局部減壓和普通緊急制動(dòng)，第三代三通閥：具有兩個(gè)局部減速效果的三通閥。，普通緊急制動(dòng)，普通緊急制動(dòng)，緊急制動(dòng)，15。以上是為了改善列車制動(dòng)時(shí)前后一致性的分布，概括如下：緊急制動(dòng)位置具有局部減速功能，包括緊急制動(dòng)減速和行車制動(dòng)減速(簡稱緊急制動(dòng))；普通位置的列車管局部減壓分為兩個(gè)階段。在提高列車前后部的一致性時(shí)，有兩種方法可以改善分配閥：1 .減速充氣減壓2。加速釋放，2.4減速充氣釋放和加速釋放，17。減速充氣減壓，2.4減速充氣減壓和加速減壓，18。加速釋放局部增壓：由列車

6、管控制，2.4減速充氣釋放和加速釋放、19、行車制動(dòng)穩(wěn)定性：列車管在行車中減壓時(shí)無緊急制動(dòng)的性能為行車制動(dòng)穩(wěn)定性。緊急制動(dòng)靈敏度：當(dāng)列車管減壓速度滿足緊急制動(dòng)要求時(shí)，必須產(chǎn)生緊急制動(dòng)。2.3普通穩(wěn)定性和緊急靈敏度，20，普通制動(dòng)穩(wěn)定性的減壓速度臨界值為31-36千帕/秒，緊急制動(dòng)靈敏度的減壓速度臨界值為50-80千帕/秒，2.3普通穩(wěn)定性和緊急靈敏度，21，0.51.0，510，3136，5080，列車管減壓速度為千帕/秒，緊急靈敏度：為保證該值，必須啟動(dòng)緊急制動(dòng)。公共穩(wěn)定性：確保在低于該值時(shí)只能啟動(dòng)公共制動(dòng)。制動(dòng)靈敏度：為確保達(dá)到該值，必須啟動(dòng)制動(dòng)。臨界值，臨界值，臨界值，2.3常見穩(wěn)定性和

7、緊急靈敏度，兩種壓力機(jī)制，1。概念：三個(gè)壓力機(jī)構(gòu)分為，直接作用，間接作用根據(jù)壓力參與主活塞的平衡(主控制機(jī)構(gòu))，又分為，2.5，根據(jù)(排)壓力和主活塞作用是否直接相連來控制(控制)制動(dòng)和釋放。2.5雙壓力和三壓力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能，24。雙壓力機(jī)構(gòu)：充氣減壓，2.5“軟”和“硬”性能的雙壓力和三壓力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器，25。雙壓力機(jī)構(gòu)：制動(dòng)位置，2.5雙壓力和三壓力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“軟”性能27，2.5雙壓力和三壓力機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能，以及列車管的減壓和排氣是三通閥主活塞動(dòng)作的第一個(gè)但不是唯一的條件，還有兩個(gè)條件：1 .減壓速度快。2.特定的行動(dòng)時(shí)間。28、2.5雙

8、壓和三壓機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能。雙壓機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：1。主活塞是否動(dòng)作取決于作用在其兩側(cè)的氣壓是否平衡。一邊是列車管的氣壓，另一邊是輔助氣缸的氣壓。主活塞直接控制制動(dòng)缸的制動(dòng)和釋放。2.輔助氣缸不僅參與主活塞的平衡，還在制動(dòng)過程中向制動(dòng)缸供氣，供氣量與制動(dòng)缸的容積無關(guān)。29、2.5雙壓、三壓機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能；3.制動(dòng)取決于列車管的減壓速度。當(dāng)減壓速度低于解除穩(wěn)定的臨界值時(shí)，輔助氣缸將有時(shí)間倒流，即使減壓量很大，也不會(huì)有制動(dòng)效果。4.易于緩解的性能。30，三個(gè)壓力機(jī)構(gòu)(分配閥)利用列車管、制動(dòng)缸和工作氣缸之間形成的壓力差或壓力平衡來制動(dòng)、釋放和保持壓力。2.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)

9、及制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能；31.無風(fēng)狀態(tài)下，主活塞和活塞桿因自重而下落，供氣排氣閥和充氣單向閥在自重和彈簧壓力的作用下關(guān)閉，制動(dòng)缸通過活塞桿的中心孔和徑向孔與大氣相通。2.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能，32。在初始充氣過程中，來自列車管的壓縮空氣進(jìn)入主活塞上方，并向上推動(dòng)充氣止回閥，一直進(jìn)入工作儲(chǔ)氣罐，一直進(jìn)入輔助儲(chǔ)氣罐，使兩者都充入恒定壓力，充氣止回閥在彈簧的作用下關(guān)閉，制動(dòng)器處于釋放狀態(tài)。2.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)及制動(dòng)性能的“軟”和“硬”，33.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)及制動(dòng)性能的“軟”和“硬”。制動(dòng)時(shí)，列車管減壓，工作氣缸的氣壓向上推動(dòng)主活塞，排氣小閥口關(guān)閉，活塞桿繼續(xù)向上移動(dòng)。

10、此時(shí)，制動(dòng)缸風(fēng)壓也向下作用在第二個(gè)活塞上。2.5二壓、三壓機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能，分級制動(dòng)當(dāng)列車管停止減壓時(shí)，第二活塞上的向下力和列車管風(fēng)壓對主活塞施加的向下力等于工作氣缸風(fēng)壓對主活塞施加的向上力，供氣排氣閥在其上彈簧的作用下關(guān)閉供氣大閥口，使制動(dòng)缸的氣壓不再上升。之后，如果列車管額外減壓，制動(dòng)器將重復(fù)上述動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)分級制動(dòng)。35，釋放時(shí)，列車管受壓，向下作用在主活塞上的力增大，主活塞和活塞桿下移，活塞桿上端的小閥口打開，制動(dòng)缸的壓力空氣通過活塞桿的中心孔和徑向孔釋放到大氣中，制動(dòng)器處于釋放狀態(tài)。2.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能，36。列車管增壓在此階段解除，制動(dòng)

11、器處于解除狀態(tài)。此時(shí)，隨著向下作用在第二活塞上的力減小，當(dāng)列車管停止減壓并且向下作用在第二活塞上的力減小以抵消列車管的壓力增加時(shí)，主活塞和活塞桿向上移動(dòng)并再次返回到壓力保持位置，關(guān)閉排氣的小閥口，使得制動(dòng)缸停止排氣和減壓，并且制動(dòng)器處于釋放壓力保持的狀態(tài)。列車增加額外的壓力動(dòng)機(jī)重復(fù)上述動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)減壓。2.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能，以及37.2.5雙壓和三壓機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能。制動(dòng)缸的氣壓隨著列車管氣壓的增加而成比例下降。當(dāng)列車管氣壓升至恒壓(等于工作氣缸的氣壓)時(shí)，制動(dòng)缸完全釋放。38，2.5雙壓、三壓機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的“軟”和“硬”性能特征，以及主活塞的動(dòng)

12、作取決于三個(gè)壓力的平衡。一個(gè)是(列)，另一個(gè)是(工作)，第三個(gè)是(系統(tǒng))。(2)(副)只承擔(dān)制動(dòng)時(shí)向(制動(dòng)器)供氣的任務(wù)，不參與主活塞的平衡(而是由工作氣缸承擔(dān))。帶舞臺(tái)浮雕。如果主活塞的上部和下部在泄壓的早期能夠連通，使(工作)風(fēng)能夠流回(列車)并起到局部增壓的作用，就可以成為一種容易的泄壓。(4)制動(dòng)力完全，無衰減。即自動(dòng)風(fēng)力補(bǔ)償。(5)制動(dòng)只取決于列車管的減壓量，與減壓速度無關(guān)，即“慢減壓也剎車”。4.制動(dòng)器的性能為“軟”和“硬”，硬度為：制動(dòng)器也是通過緩慢減壓制動(dòng)的；(2)不容易緩解，有緩解階段。當(dāng)(列車)達(dá)到恒定壓力時(shí)，它就完全釋放了。(3)(列)恒定壓力不能改變。2.5“軟”和“硬

13、”兩種壓力和性能2.6制動(dòng)缸上列車管空氣壓力的間接控制，直接控制三通閥示意圖，42，間接控制分配閥：將一個(gè)直接作用的三通閥改為兩個(gè)間接作用的三通閥。2.6列車管氣壓至制動(dòng)缸的間接控制、43、2.6列車管氣壓至制動(dòng)缸、主閥部分或平衡部分的間接控制：三通單向列車管、雙向工作氣缸和三通作用室。列車管的壓力和主活塞的動(dòng)作控制動(dòng)作室和動(dòng)作氣缸的壓力。2.6列車管氣壓對制動(dòng)缸的間接控制，作用部分：三通、單向作用室、雙向主儲(chǔ)氣罐和三通制動(dòng)缸的另一部分。間接控制分配閥：列車管的壓力和主活塞的動(dòng)作控制容積室的壓力，制動(dòng)缸的制動(dòng)和釋放由容積室的壓力和第二活塞的動(dòng)作控制。2.6通過列車管空氣壓力間接控制制動(dòng)缸，46

14、。間接控制模式：2.6通過列車管氣壓間接控制制動(dòng)缸，47。間接控制模式：特點(diǎn)：1 .長下坡路制動(dòng)缸漏氣時(shí)，輔助氣缸能自動(dòng)向制動(dòng)缸供氣；2.當(dāng)制動(dòng)蹄磨損后制動(dòng)缸沖程增加時(shí)，制動(dòng)缸壓力不會(huì)降低。3.間接控制分配閥可以滿足各種尺寸制動(dòng)缸的充放電要求；4.便于實(shí)現(xiàn)空重車的調(diào)整；2.6制動(dòng)缸上列車管空氣壓力的間接控制，48。中國各種閥門的通稱，分配閥：用于自動(dòng)空氣制動(dòng)的部件，控制壓縮空氣的分配，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和釋放功能。中國的通稱是：間接控制兩個(gè)壓力機(jī)構(gòu)的分配閥和三個(gè)壓力機(jī)構(gòu)或兩個(gè)或三個(gè)壓力混合機(jī)構(gòu)的分配閥稱為分配閥。三通閥：結(jié)構(gòu)簡單的雙壓機(jī)構(gòu)直接控制分配閥稱為三通閥。控制閥：結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雙壓機(jī)構(gòu)直接控制分配閥

15、稱為控制閥，如120型控制閥，它比三通閥增加了一個(gè)加速和減壓氣缸。49，2.8列車管壓力降低與制動(dòng)缸壓力之間的關(guān)系，克拉特理想氣體狀態(tài)方程pV=GRT氣體體積變化，熱工程基礎(chǔ)，絕熱變化的等溫變化，50，2.8列車管壓力降低與制動(dòng)缸壓力之間的關(guān)系，在列車制動(dòng)計(jì)算中，根據(jù)波義耳埃德姆馬略特等溫變化定律：p V=C p空氣絕對壓力(千帕)V空氣體積(升)C恒定絕對壓力和表壓絕對壓力=表壓100千帕-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=100千帕，51，2.8忽略制動(dòng)缸壓力的兩個(gè)計(jì)算： 1。輔助氣缸的逆流被忽略2。忽略了局部約簡的兩個(gè)假設(shè)：1 .pf=p0 2。pf=p0r，pf輔助氣缸的額定絕對壓力(kPa) Pf輔助氣缸減壓后的絕對壓力(kPa) p0列車管的額定絕對壓力(kPa) r列車管減壓量(kPa)，52，2.8列車管減壓和制動(dòng)缸壓力之間的關(guān)系，Pvf=Pvfpzvz p0vf=(p0r)vfpzvz p0vf=p0vfrvf pzvzrvf=pzvz， Vf輔助氣缸容積(L) r列車管壓力降低(kPa) pz制動(dòng)缸絕對壓力(kPa) Vz制動(dòng)缸制動(dòng)后容積(L)，53，2.8列車管壓力降低與制動(dòng)缸壓力之間的關(guān)系，絕對壓力=表壓100kPa pz制動(dòng)缸氣壓，兩個(gè)表壓(kPa)、(kPa) (23)，Vf:V