120型控制阀主阀结构设计
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120空气制动阀的结构120阀由中间体、主阀、半自动缓解阀和紧急阀等四部分组成。
一、中间体120阀的中间体与103阀的中间体作用相同,是用来安装主阀和紧急阀,并用四个M20的螺栓和螺母将整个阀吊装在车辆底架上。
还起连通列车主管、副风缸、制动缸、加速缓解风缸与主阀,紧急阀的各个气路的作用。
二、主阀主阀(包括缓解阀)控制着充气、缓解、制动、保压等作用,是控制阀组成中最主要的部分。
它由作用部、减速部、局减阀,加速缓解阀和紧急二段阀等五个部分组成,如图3。
主阀体设计为方形,外形较美观,加工时也便于装夹,为自动化生产提供了方便条件。
三、半自动缓解阀半自动缓解阀(以下简称缓解阀)的功用是手动排出制动缸的压力空气,使制动机缓解,也可以使副风缸、加速缓解风缸等的压力空气全部排出四、紧急阀紧急阀的作用是在紧急制动时加快列车管的排气(紧急局减作用),使紧急制动的作用可靠,提高紧急制动灵敏度和紧急制动波速性能参数1、列车管压力500kPa,能适用于600 kPa。
2、具有充气、减速充气、缓解、加速缓解、常用制动、保压、紧急制动等作用。
3、采用直接作用方式二压力机构。
4、与空重车阀配套组成空、重车的无级调整,与球芯折角塞门、密封式制动缸、双向闸瓦自动调整器、高摩擦系数合成闸瓦等高新技术配套使用。
能满足最高时速为80km、长度1500m,重量10000t 的重载货物列车及最高时速为100km的快运货物列车在规定距离内停车的要求。
紧急制动波速达到250m/s以上,常用制动波速不小于180m/s,缓解波速不小于150 m/s。
5、能与JZ-7、26-L、ET-6、DK-1等机车制动机匹配,适应机车制动机压力保持操纵要求。
6、设有半自动缓解阀。
7、适应环境温度范围为-50℃~70℃;可在解冻库零上110℃、3小时高温解冻后,恢复常温后保持原有工作性能;低温性能为在-50℃的环境温度下保持48小时后,在-50℃的低温下,保持原有工作性能。
摘要由于经济的迅猛发展,资本在全球市场内的流通,跨区域间的合作愈加密切,铁路运输压力越来越大。
现代机车正向着―多拉快跑‖的方向发展,列车的制动技术在铁路的发展中也变的尤为重要。
论文首先介绍了制动的相关知识,包括120 阀的制动原理;然后分析了120型控制阀的构造,并进行120型空气控制阀主阀部的结构设计;最后以120控制阀为研究对象,705试验台为平台,进行了120 控制阀的性能试验研究。
通过对试验数据的分析,可以得知120型空气控制阀的各项指标是否符合国家标准。
试验结果表明,120型控制阀主阀部在实际应用中仍具有较高的可靠性。
性能试验中出的主阀故障现象也可以作为120阀在铁路运用中可能出现的故障提供参考,分析试验中的故障原因也可以作为实际检修中的借鉴。
同时发现,现有705型试验台上有关120型阀的评价体系中还有不妥当,还有需要改进的地方。
关键词: 120型控制阀;列车制动;705试验台;性能试验ABSTRACTDue to the rapid economic development and the flow of capital in the global market, the cross-regional cooperation is becoming much closely which increases the railway transport pressure. Modern locomotive is going towards the direction of ―carry more and run faster ", the train's braking technology is particularly important in the development of the railway. In this paper, The braking-related knowledge is introduced first, including the braking principle of 120 valves. After analyzing the structure of the type 120 control valve, design the structure of the main Department of 120 valves. Finally, use 120 control valves for the study and the 705 test bed as a platform to simulate the working status of 120 control valves and problems that may arise. Through the analysis of experimental data, to check if the sensitivity of the 120 air control valve is meet with national standards.The test results show that the main department of 120 the control valve still has a higher reliability in practical applications. The main department of valve failure in the simulation experiments can also be a reference that may occur in the railway. Analyze the reasons for the failure in the test can be used as a reference in the actual repair. Also there is something need to improve of the evaluation system which the existing 705-type test stands about 120 of the valveKeywords:120 main valve; train brake; type 705 experiment platforms; research on the capability目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2选题背景与意义 (1)第二章铁路货车概况 (2)2.1空气控制阀的发展 (2)2.1.1国外重载货物列车空气制动机简析 (2)2.1.2国内重载货物列车空气制动阀概述 (2)2.2制动装置 (2)2.2.1制动装置 (2)2.2.2制动装置的特点 (2)2.3制动机的分类 (3)第三章120型控制阀控制原理及其结构设计 (4)3.1120控制阀的组成及特点 (4)3.2120控制阀的作用原理 (5)3.2.1充气缓解位 (5)3.2.2减速充气缓解位 (6)3.2.3常用制动位 (7)3.2.4制动保压位 (8)3.2.5紧急制动位 (8)3.3120控制阀的构造 (9)3.3.1中间体 (9)3.3.2主阀 (9)3.3.3半自动缓解阀(简称缓解阀) ... . 133.3.4紧急阀... .. 143.4120控制阀主阀部结构设计... . 163.4.1橡胶原件... . 163.4.2弹簧计算... . 17 第四章705试验台的介绍... . 204.1705试验台简介... (20)4.1.1 705空气台部分... .. 204.1.2微机控制台部分... . 224.2120阀主阀在705试验台上的相关试验... .. 244.3120阀主阀试验典型故障解析 (27)第五章120型控制阀主阀部性能试验研究 (30)5.1705试验台上主阀试验的准备 (30)5.2705试验台上主阀试验程序界面简介 (30)5.3对主阀性能的分析 (30)5.3.1充气试验 (30)5.3.2充气位漏泄试验 (32)5.3.3紧急制动位漏泄试验 (33)5.3.4制动灵敏度试验 (36)5.3.5局减阀试验 (37)5.3.6稳定性试验 (38)5.3.7紧急二段阀试验 (39)5.3.8缓解试验 (40)5.3.9加速缓解试验 (41)5.3.10逆流孔试验 (43)第六章结论 (44)6.1主要工作及结论 (44)6.2制动故障查找系统图表 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录A:英文资料 (47)附录B:英文资料翻译 (53)第一章绪论1.1引言铁路要想增强与公路航空的竞争能力并全面增加运能和提高运输效率,必须提高货物列车运行速度,货运快速化和专用化是当今世界铁路货运的发展趋势,其中以欧洲为最,其制动系统采用多功能、多用途、模块化的空气控制阀,自动随重调整装置,盘形制动单元,防滑器等制动装置。
120型货车空气控制阀一、120型空气制动机的组成120型空气制动机编织制动软管组成1、关闭单向排风式球芯折角塞门2、加速缓解风缸3、组合式集尘器4、120型货车空气控制阀5、由制动管6、副风缸7、制动缸8、空重车自动调整装置(包括传感阀9、转换阀10和降压气室11)等零部件组成,如图1-1所示。
图1-1 120型空气制动机组成简图1、编织制动软管组成;2、关团单向排风式球芯折角塞门;3、加速缓解风缸;4、组合式集尘器;5、120型货车空气控制阀;6、制动管;7、副风缸;8、制动缸;9、传感阀;10、转换阀;11、降压气室二、120型货车空气控制阀的构造1、主阀;2、半自动缓解阀;3、中间体;4、紧急阀。
主阀和紧急阀分别用螺栓和螺母安装在中间体的两个相邻垂直面上,在与中间体相贴合的安装面之间有橡胶制成的主阀垫和紧急阀垫。
缓解阀用螺栓和螺母安装在主阀体的侧安装座上,它们相贴合的安装面之间也设有缓解阀橡胶垫。
1 中间体中间体用HT200铸铁铸成,它有四个垂直面(见图3-3),其中两个相邻的垂直作为主阀和紧急阀的安装座,另两个垂直面作为管子连接座。
中间体作为安装座,它使列车管、加速缓解风缸、副风缸、制动缸分别与主阀、紧急阀内各对应气路相通,在检修主阀、紧急阀或管路时,可将它们单独从中间体上拆下。
本说明书在叙述各作用通路以及各缸(腔、室)时,采用表3-1所示代号,作用通路用小写字母,而各缸(腔、室)用大写字母。
120阀各缸(腔、室)及其空气通路的代号中间体内有两个腔,靠紧急阀安装座侧的上部为容积为1.5L的紧急室J,下部为容积为0.6L的局减室Ju。
紧急室有通路通紧急阀安装座的j’孔,局减室有通路引向主阀安装座的Ju孔。
在主阀安装座的列车管圆孔内装有杯形滤尘器,由滤尘器座、O 形橡胶密封和过滤杯组成,过滤杯是由青铜粉末冶金材料烧结而成的空气滤尘元件,具有过滤精度高、孔隙分布均匀、孔隙率高、过滤性能稳定、机械强度高等优点。
摘要由于经济的迅猛发展,资本在全球市场内的流通,跨区域间的合作愈加密切,铁路运输压力越来越大。
现代机车正向着―多拉快跑‖的方向发展,列车的制动技术在铁路的发展中也变的尤为重要。
论文首先介绍了制动的相关知识,包括120 阀的制动原理;然后分析了120型控制阀的构造,并进行120型空气控制阀主阀部的结构设计;最后以120控制阀为研究对象,705试验台为平台,进行了120 控制阀的性能试验研究。
通过对试验数据的分析,可以得知120型空气控制阀的各项指标是否符合国家标准。
试验结果表明,120型控制阀主阀部在实际应用中仍具有较高的可靠性。
性能试验中出的主阀故障现象也可以作为120阀在铁路运用中可能出现的故障提供参考,分析试验中的故障原因也可以作为实际检修中的借鉴。
同时发现,现有705型试验台上有关120型阀的评价体系中还有不妥当,还有需要改进的地方。
关键词: 120型控制阀;列车制动;705试验台;性能试验ABSTRACTDue to the rapid economic development and the flow of capital in the global market, the cross-regional cooperation is becoming much closely which increases the railway transport pressure. Modern locomotive is going towards the direction of ―carry more and run faster ", the train's braking technology is particularly important in the development of the railway. In this paper, The braking-related knowledge is introduced first, including the braking principle of 120 valves. After analyzing the structure of the type 120 control valve, design the structure of the main Department of 120 valves. Finally, use 120 control valves for the study and the 705 test bed as a platform to simulate the working status of 120 control valves and problems that may arise. Through the analysis of experimental data, to check if the sensitivity of the 120 air control valve is meet with national standards.The test results show that the main department of 120 the control valve still has a higher reliability in practical applications. The main department of valve failure in the simulation experiments can also be a reference that may occur in the railway. Analyze the reasons for the failure in the test can be used as a reference in the actual repair. Also there is something need to improve of the evaluation system which the existing 705-type test stands about 120 of the valveKeywords:120 main valve; train brake; type 705 experiment platforms; research on the capability目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2选题背景与意义 (1)第二章铁路货车概况 (2)2.1空气控制阀的发展 (2)2.1.1国外重载货物列车空气制动机简析 (2)2.1.2国内重载货物列车空气制动阀概述 (2)2.2制动装置 (2)2.2.1制动装置 (2)2.2.2制动装置的特点 (2)2.3制动机的分类 (3)第三章120型控制阀控制原理及其结构设计 (4)3.1120控制阀的组成及特点 (4)3.2120控制阀的作用原理 (5)3.2.1充气缓解位 (5)3.2.2减速充气缓解位 (6)3.2.3常用制动位 (7)3.2.4制动保压位 (8)3.2.5紧急制动位 (8)3.3120控制阀的构造 (9)3.3.1中间体 (9)3.3.2主阀 (9)3.3.3半自动缓解阀(简称缓解阀) ... . 133.3.4紧急阀... .. 143.4120控制阀主阀部结构设计... . 163.4.1橡胶原件... . 163.4.2弹簧计算... . 17 第四章705试验台的介绍... . 204.1705试验台简介... (20)4.1.1 705空气台部分... .. 204.1.2微机控制台部分... . 224.2120阀主阀在705试验台上的相关试验... .. 244.3120阀主阀试验典型故障解析 (27)第五章120型控制阀主阀部性能试验研究 (30)5.1705试验台上主阀试验的准备 (30)5.2705试验台上主阀试验程序界面简介 (30)5.3对主阀性能的分析 (30)5.3.1充气试验 (30)5.3.2充气位漏泄试验 (32)5.3.3紧急制动位漏泄试验 (33)5.3.4制动灵敏度试验 (36)5.3.5局减阀试验 (37)5.3.6稳定性试验 (38)5.3.7紧急二段阀试验 (39)5.3.8缓解试验 (40)5.3.9加速缓解试验 (41)5.3.10逆流孔试验 (43)第六章结论 (44)6.1主要工作及结论 (44)6.2制动故障查找系统图表 (44)参考文献 (45)致谢 (46)附录A:英文资料 (47)附录B:英文资料翻译 (53)第一章绪论1.1引言铁路要想增强与公路航空的竞争能力并全面增加运能和提高运输效率,必须提高货物列车运行速度,货运快速化和专用化是当今世界铁路货运的发展趋势,其中以欧洲为最,其制动系统采用多功能、多用途、模块化的空气控制阀,自动随重调整装置,盘形制动单元,防滑器等制动装置。
根据《铁路主要技术政策》及铁路有关技术发展规划,铁路货车最高运行速度将提高到160km/h,这是我国目前货车制动技术发展的重大课题。
为此,铁道部科技司立项―160km/h快速货车制动系统的研究‖(项目编号: 2004J027 )。
项目要求:在现有各种制动系统的基础上,参考国外先进经验与标准,通过分析与计算,确定系统配置。
着重考虑控制阀的形式与性能、车轮防滑、闸瓦的形式与热负荷问题,并考虑与通用货车混编的问题,也即当快速货车在回送或打散使用,或与普通货车混编时,要能与现有主型货车空气制动机混编使用,并能满足运行速度在120km/h及以下的通用货车规定的制动距离要求。
1.2选题背景与意义铁路的机车车辆是编组成列车来运行的。
机车和各个车辆之间或者动车组的动车与拖车之间,都要用车钩连成一体。
为了在列车上坡、下坡和通过曲线时能够自由地折曲(车与车之间相互成一个角度,不在一条直线上),车钩之间要相互保持着一定的间隙,车钩后面还设有缓冲器。
列车可以拉长,也可以压缩。
但是,机车(动车)和各个车辆的制动装饰不是相互独立的,而且是相互连通的,是一个有机的整体。
每个机车和车辆都有它自己的制动装置,但是,在编组成列车相互接通之后,就要有本务机车或者头车(操纵端)统一操纵,不能各行其是。
由于列车编组很长,机车车辆及制动机类型复杂,各车的制动能力不同,所以制动时不可能完全同步,这就不可避免的要在各车之间发生冲撞;由于列车重量很大,减速又高,所以制动以后要经过相当长的距离才能停住。
要想提高列车牵引重量或运行速度,仅仅换大功率机车是不够的,必须同时解决列车制动问题。
我国原有的旧型号的制动机已经不能满足重载货物列车的制动要求,因此我国科研人员在原有103阀的基础上加以研究改进,研制出120型控制阀以满足120型空气制动机的性能要求。
社会在进步,运输行业在发展,这对制动及时有效性提出更高的要求,因此研究120阀,分析其性能的可改进性、安全隐患,这些都是意义深远的。
第二章铁路货车概况2.1 空气控制阀的发展2.1.1国外重载货物列车空气制动机简析目前国外适应重载列车用的制动机,主要有ABDW、DB-60、ABDX、ABDL 等,这几种阀原理基本相同,都符合AAR(美国铁道协会)要求。
美国在30年代就开行编组100辆左右的列车,六十余年来列车长度逐年上升。
在1933年开发了AB型制动机,1968年改进为ABD型。
1975年,为了适应长大列车进一步发展的需要,在ABD阀基础上增添了常用制动加速阀(简称―W阀‖,也称连续局减阀)而改称为ABDW型货车空气控制阀,以增加常用制动性能,缩短常用制动距离,并于1977年正式定型,代替ABD阀装于新造货车上。
ABDW阀中的常用制动加速阀采用脉冲式振荡器,其触发信号由紧急部控制。
运用中发现间隙式排气效果较差,目前,已研制成连续排气的ABDX阀,可以改善其加速制动作用。
正是这种脉冲排气作用,在我国混编时,会产生振荡不止的现象,因此不能与GK阀混编使用。
2.1.2国内重载货物列车空气制动阀概述随着国民经济的发展,铁路运量的猛增,运量与运能矛盾的日益突出,开行重载列车是解决矛盾的较好方法,目前大秦铁路已经开行了两万吨重载列车。
我国重载列车制动技术的研究是在80年代起步的,1995年推广的120阀,迄今在列车队中已占60%左右。
发展重载货物列车运输不仅是解决当前货运量与运能间突出矛盾的措施之一,也是我国铁路长远技术政策。
但是,现有的货车制动机已远远不能适应重载列车的要求。
2.2 制动装置2.2.1制动装置制动装置是铁路货车的重要组成部分之一,是货车用来减速和停车的重要执行机构,是确保列车安全运行的必备装置。