铁路客车F8型空气分配阀作者 刘云峰内容提要:本文叙述了F8型空气分配阀的产生、组成及其功能。
※ ※ ※1 概述在20世纪20年代，铁路客车都使用L型三通阀，这种阀有一定的缺点：主要是结构形式落后；作用性能简单；制动波速低；灵敏度差；紧急制动作用不可靠等。
后来出现的GL型三通阀，性能上有所提高，但是随着铁路列车不断扩编，列车越来越长，而客车三通阀和分配阀不能适应这种要求，故制动灵敏度和操纵灵活性越来越差，在20世纪60年代，开始研制104型分配阀，1975年11月经铁道部初步定型及批准逐步推广使用。
由于104型分配阀不具有阶段缓解功能，不适合在长大坡道上使用，因此，在20世纪80年代，铁道部工业总公司四方车辆研究所和天津机车车辆机械工厂共同研制了供客车使用的F8型空气分配阀。
下面重点介绍一下F8型空气分配阀。
2 F8型分配阀组成F8型分配阀由主阀部分、辅助阀及中间体组成。
分配阀采用膜板鞲鞴和柱塞结构,保证良好的密封效果,取消通常采用的鞲鞴涨圈滑阀结构。
2.1 主阀部分主阀部分由主阀、充气阀、限压阀、副风缸充气止回阀、局减阀、转换盖板等组成，见图1所示。
2.1.1 主阀主阀是由平衡阀组成4、主阀杆11、小鞲鞴17、小膜板18、主鞲鞴20、大膜板21、局减阀套36、缓解柱塞37、制动弹簧39、缓解阀33等组成。
主阀是三压力平衡机构,主鞲鞴两侧分别是工作风缸和列车管压力空气,小鞲鞴上方是制动缸压力,下方通大气。
通过三压力的平衡作用（即P制、P列与P工平衡），来实现分配阀的制动、保压、缓解等基本作用。
当P制+P列<P工时，分配阀发生制动作用；当P制+P列>P工时，分配阀发生缓解作用；当P制+P列=P工时，分配阀发生保压作用。
主阀的基本作用有:a) 制动作用:当列车管施行减压后,主鞲鞴两侧的工作风缸和列车管间形成一定差值(即P制+P列<P工),在工作风缸空气压力作用下,主鞲鞴20向上移动,带动主阀杆11向上移动,打开平衡阀4,使副风缸的压力空气进入制动缸。
b) 保压作用:列车管停止减压后(阶段缓解时为增压)制动缸压力上升(或下降),直到工作风缸和列1.主阀体组成2.中体组成3.主阀上盖组成4.平衡阀5.固定销6.导杆7.平衡阀弹簧8.套用O型圈9.阀杆O型圈 10.主阀上盖垫 11.主阀杆 12.顶块 13.顶杆 14.压帽 15.螺堵16.压板 17.小勾贝 18.小膜板 19.排风阀O型圈 20.主勾贝21.大膜板 22.压板 23.硬心 24.弹簧 25.止回阀胶垫26.止回阀 27.止回阀簧 28.螺盖 29.保压弹簧 30.导杆31.主阀O型圈 32.缓解阀盖组成 33.缓解阀组成 34.膜板托 35.放风弯头 36.局减阀套 37.缓解柱塞 38.主阀下体 39.制动弹簧 40.转换盖板41.转换阀垫 42.充气阀盖 43.充气阀膜板 44.压板 45.充气阀弹簧46.缩堵 47.排气堵 48.充气柱塞 49.充气阀套 50.排气罩51.大胶垫 52.胶垫 53.大缩堵 54.限压阀簧 55.限压阀 56.弹簧托 57.螺母 58.螺母 59.限压阀盖 60.限压阀套O型圈 61.限压阀套 62.止回阀套 63.缩堵图1 主阀部分车管及制动缸压力三者平衡（即P制+P列=P工）时,即关闭平衡阀4,此时制动缸压力保持一定值,主阀即处于保压位状态。
c) 缓解作用:当列车管压力增加时,列车管和制动缸的合力大于工作风缸作用在主鞲鞴20上的力（即P制+P列>P工）,使主鞲鞴向下移动,打开缓解阀,使制动缸压力空气通过缓解阀组成33排向大气,主阀处于缓解位。
d) 列车管局部减压作用:在列车管减压主鞲鞴刚开始向上移动时,缓解柱塞37随之向上移动,打开列车管与局减阀套间的连络通路,列车管的压力空气,经缓解柱塞上的中间孔,局减阀套36,顶开止回阀26,进入气路板中的局减室,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,又可促进列车制动波速的传递。
e) 一次缓解和阶段缓解的转换:转换盖板40可以使用一次缓解或阶段缓解两个位置转换安装，安装在"阶段缓解位"时,具有阶段缓解作用。
当与无阶段缓解作用的分配阀混编运行时,转换盖板40需放置在"一次位",此时施行缓解,工作风缸压力空气可经局减阀套36,转换盖板40上的孔和槽直接进入列车管,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进入列车管,即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。
2.1.2 充气阀主要由充气阀盖42、充气阀膜板43、压板44、充气阀弹簧45、充气柱塞48、充气阀套49等组成。
充气阀的作用:a) 在缓解位时,列车管压力空气经充气阀套49、充气阀杆48向工作风缸充气。
b) 缓解位时,局减室的压力空气经充气阀套49,排气罩50排大气。
c) 制动位时,制动缸压力空气推动充气阀膜板43,压缩弹簧45,移动充气柱塞48,因而切断局减室通大气的通路；切断列车管与工作风缸间连络通路,以保证主阀的正常作用。
2.1.3 限压阀主要由限压阀盖59、限压阀套61、限压阀套0型圈、大缩堵53、限压阀弹簧54、限压阀55、调整螺柱、背帽等组成。
限压阀的作用:限制常用制动和紧急制动时的制动缸最高压力值,其限制值可由调整螺柱调整,调整后由背帽锁紧。
一般常用制动时,限压阀不限定制动缸压力,而使用常用制动过量减压时,制动缸压力可继续上升,直达到紧急制动时最高制动缸压力值。
2.1.4 副风缸充气止回阀主要由止回阀套62、缩堵63、螺堵16、止回阀弹簧、止回阀组成。
其主要作用是:列车管向副风缸充气并防止副风缸压力空气向列车管逆流,保证主阀正常工作。
2.1.5 局减阀主要由止回阀26、止回阀簧27、螺盖28组成。
其主要作用是:主阀在局减位时,列车管压力空气经此向局减室充气,并防止局减室压力空气向列车管逆流。
2.2 辅助阀部分辅助阀部分主要有辅助阀鞲鞴8、辅助阀套10、0型圈11和12、辅助阀杆5、常用排风堵13、紧急排风堵14、紧急放风阀1组成等，见图2所示。
辅助阀结构是二压力平衡阀机构,辅助阀鞲鞴上方为辅助室压力空气,下方为列车管压力空气。
从主阀来的工作风缸压力空气可经辅助阀上方通路充入辅助室内和膜板7上方,辅助室与列车管压力空气达到平衡。
制动时由于列车管减压,辅助阀到达制动位,辅助室压力经过常用排风堵13和紧急排风堵14排入大气。
辅助阀的作用:a) 加速缓解作用:车辆制动后,列车管充气缓解时,工作风缸压力空气再次经辅助阀套10、辅助阀杆5上的连络槽充入辅助室,工作风缸压力迅速下降,从而加速主阀的缓解作用。
b) 紧急放风作用:当列车管以紧急排风速度排气时,依靠辅助室压力,推动鞲鞴8和辅助阀杆5向下移动,打开下方的紧急放风阀产生紧急放风作用。
1.紧急放风阀组成2.辅助阀体组成3.触头4.滤尘网5.辅助阀杆6.胶垫7.膜板8.辅助阀勾贝9.辅助阀上盖 10.辅助阀套 11.排风阀O型圈 12.阀杆O型圈13.常用排风堵 14.紧急排风堵 15.柱塞O型圈 16.勾贝压板图2 辅助阀部分2.3 中间体部分主要由中间体1、螺堵2、螺盖3、滤尘网4、防尘垫5、螺柱等组成。
中间体内有两个气室， 一个0.8升局减室容积， 一个3升辅助室容积，其他还有一些内部气路。
在列车管的内部气路上加装一个圆桶形防尘网，过滤进入主阀内的空气。
防尘网外侧加装螺栓盖便于清洗、更换滤尘网时使用。
主阀和辅助阀分别安装与中间体两侧，中间体上平面有四个孔是将中间体吊装在车体下的吊装孔。
中间体一侧留有连接车下管路的管锥螺纹孔，分别连接列车管1"、副风缸3/4"、制动缸3/4"、工作风缸1/2"。
中间体的主阀安装面上设置一螺堵2，一般情况下不用，必须将它拆掉，否则会影响制动缸的升压时间，影响正常使用。
但当需要与空重车调整阀等附属装置配套使用时，必须选用合适的带有固定缩孔的螺堵。
3 F8型分配阀作用F8分配阀的作用有:充气缓解位、常用制动位、制动保压位、阶段缓解保压位、紧急制动位。
因为主阀是三压力平衡阀,虽然具有良好的阶段缓解作用,但在缓解时,需等待列车管压力充到接近定压时,制动缸压力才能缓解到底,所以缓解时间较长,这与二压力分配阀有较大差距。
设有辅助阀,起到帮助主阀缓解的作用,大大缩短了缓解时间,改善了再充气性能。
现将各位置的通路叙述如下。
3.1 充气缓解位初充气:当司机将制动阀手把置于运转位列车管充气时,压力空气经列车管、支管、支管塞门和远心集尘器进入集成板,一路由滤尘器、主阀安装面孔a1进入主阀;另一路经辅助阀安装面孔a1'、滤尘网进入辅助阀鞲鞴下方a2'。
进入主阀的压力空气,经通路a2到主鞲鞴上方a3(同时进入缓解柱塞内腔a4),推动主鞲鞴下移,压缩制动弹簧,直到主鞲鞴外缘碰到下阀体,此时主阀处于充气缓解位,列车管压力空气经过下述通路分别充入副风缸。
工作风缸和辅助室等,直到定压为止。
充气缓解位见图3所示。
a） 副风缸充气: 列车管压力空气经a1—a2—副风缸充气止回阀—b1—b直接充入副风缸。
另一方面经副风缸充气止回阀后从b1—主阀平衡阀的空腔b2。
由于副风缸止回阀弹簧有一定压力,实际上,副风缸充不到定压值,一般情况下,在定压600kpa时,副风缸压力可充至560kpa以上,而定压500kpa时充至460kpa以上。
b） 工作风缸充气: 主鞲鞴上方的压力空气经通路a5—充气阀杆沟槽a6和转换盖板槽a7—通路a8—缩堵—下阀体通路a9—局减阀套—主鞲鞴下方c1—上阀体通路c2—集成板通路c3—c—工作风缸。
工作风缸压力可充至定压值。
c） 辅助室充气: 由于列车管压力空气经a1'进入辅助阀体内a2'(同时进入放风阀下方a3'),推动辅助阀鞲鞴向上移动,辅助阀进入充气缓解位。
工作风缸的压力空气经c4—辅助阀通路c5—辅助阀套—辅助阀杆—辅助阀鞲鞴上方f1—f2—f3—f—辅助室,直到充至定压值。
再充气:再充气即制动后的充气。
当列车管增压后,使原来主阀的三压力平衡状态被打破,列车管和制动缸的合力(向下)大于工作风缸的力(向上),主阀进入充气缓解位，其充气通路与初充气时相同,缓解排气通路如下。
a） 制动缸缓解: 主阀达到缓解位后,主阀下方的缓解阀被打开,制动缸的压力空气经由d—d1—d2—d3—d4—缓解阀排大气。
同时主阀小鞲鞴上方d5的压力空气也经限压阀底部的大缩堵—限压阀套—限压阀沟槽—d6—d7—d2—d3—d4—缓解阀排大气。
使用阶段缓解操作时(转换盖板在阶段缓解位),由于列车管从增压到停止增压,主阀小鞲鞴上方制动缸压力下降,直到主阀向上的力大于向下的力,主鞲鞴即向上移动,关闭缓解阀口,制动缸停止排气。
