列车制动技术 第二章自动空气制动机综述

2020/7/20
? 结论：
– 保证制动机的缓解稳定性和制动灵敏度往往是 相互矛盾的。
– 设计制动机时，缓解稳定性和制动灵敏度必须 统筹兼顾，既要保证在列车管减压速度低于缓 解稳定性要求的临界值时不会发生自然制动， 又要保证在减压速度达到制动灵敏度规定的临 界值时必定能起制动作用。
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第二章 自动空气制动机综述
? 本章的主要内容：
– 自动空气制动机的基本性能、机构形式和 控制方法；
– 提高制动机性能的主要手段； – 列车管内的空气波、空气波速率； – 列车的制动波、制动波速率；
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第一节 缓解稳定性和制动灵敏度
一、三通阀发生制动作用的条件 ? 列车管开始排风减压。 ? 足够快的减压速度。 ? 一定的动作时间。
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? 紧急局减时让列车管压力空气通往制动缸 的弊端：制动缸压强的上升较快，紧急局 减停止较快，现代机车车辆制动机已改为 将列车管的风排向大气既可获得强烈可靠 的紧急局减，又可防止制动力过大导致车 轮滑行擦伤。
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第三节 常用安定性和紧急灵敏度
一、 常用(制动)安定性和紧急(制动)灵敏度 的概念
? 递动弹簧的刚度： – 递动弹簧的刚度太大，常用安定性要 好，但不易起紧急；递动弹簧的刚度 太小，紧急灵敏度要好，常用安定性 就差可能发生意外的紧急制动。
第二节 列车管局部减压
一、早期三通阀的问题 ? 列车管减压只是靠机车制动阀排风来实现的。
排风口大则排风速度快，列车管减压速度也快 。 ? 常用制动和紧急制动的区别。机车制动阀排风 口由一变二，排风速度的不同，可让列车管获 得两种不同的减压速度。受列车管空气压强控 制的机车车辆的各个三通阀据此区分常用制动 与紧急制动。
注意：缓解稳定性和制动灵敏度都是对列车管
减压速度的要求。
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四、 影响缓解稳定性和制动灵敏度的因素
? 充气沟横断面的大小。充气沟横断面的大， 逆流速度快，缓解稳定性就好，但制动灵敏 度就差一些。
? 主活塞移动阻力。阻力小则阀的制动灵敏度 高，如果阻力太小了，缓解稳定性又可能不 合格了。
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? 自然缓解。列车编组加长，如果机车制动阀排 风口过大，排风速度太快，则列车前部减压速 度虽然可以很快，但是沿列车长度的减压速度 衰减也很厉害，列车后部的压力空气向前涌时 列车前部的空气压强将回升并发生自然缓解。
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? 解决这个问题的办法
– 在机车制动阀排风减压之后，每辆车的三通 阀动作时，使列车管压力空气在该阀也获得 一个排气出口，或让列车管的风排一部分到 制动缸去，既可以逐辆加强列车管减压，又 可以使每辆车的制动缸获得一定程度的增压 。
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? 紧急灵敏度的范围一般在50～80kPa／s之 间。如果列车管减压速度高于紧急灵敏度 指标，则制动机一定要发生紧急制动。
? 常用(制动)安定性和紧急(制动)灵敏度的指 标同样是对列车管减压速度的要求，列车 管的减压速度可由司机通过制动阀来控制 。
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三、常用安定性和紧急灵敏度的影响因素。
原因：当三通阀主活塞在缓解位时，列车管和
副风缸在充气沟处是相通的。列车管减压速度 低，副风缸的风可经过充气沟向列车管逆流； 减压速度高，则逆流来不及。
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二、缓解稳定性和制动灵敏度的概念
? 缓解稳定性：制动机不会因列车管的正常 泄漏而造成意外制动的特性（列车管容积 很大，不可能保持绝对密封，少量泄漏是 难免的）。
? 常用(制动)安定性：列车管的减压速度没有 超过常用(制动)安定性指标时要求制动机只 能起常用制动而不能起紧急制动的性质。
? 紧急(制动)灵敏度：减压速度达到紧急灵敏 度指标时制动机必须起紧急制动的性质。
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二、常用(制动)安定性和紧急(制动)灵敏 度的指标
? 常用安定性要求的列车管减压速度临界值 范围一般在31～36kPa／s之间。制动灵敏 度是常用制动时列车管减压速度的下限， 常用安定性则为上限，列车管减压速度高 于制动灵敏度指标，低于常用安定性指标 ，则制动机只能发生常用制动。
? 制动灵敏度：同样是对制动机性能的要求 ，指的是当司机施行常用制动而操纵列车 管进行减压时，制动机则必须发生制动作 用。
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三、 缓解稳定性和制动灵敏度的极限值
? 缓解稳定性要求的减压速度临界值为0.5～
1.0kpa/s，意味着列车管的减压速度在此临界 值之下，就不会发生制动作用。 ? 制动灵敏度要求的减压速度临界值为5～ 10kpa/s，意味着列车管的减压速度超过此临 界值，就必须发生制动作用。
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二、局部减压
? 定义：对于机车或车辆上受列车管控制而 且只控制本车制动作用的阀，排列车管的 风时，就认为是“附加排气”或“局部减 压”(简称“局减”)。机车制动阀是控制列 车管空气压强从而操纵全列车制动作用的 阀，它的排风减压就不是“局部减压”。
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? 机构设计及工作原理：
– 为了使每个三通阀都能 实现紧急局部减压，在 主活塞的外侧加了一个 “递动弹簧”，在阀的下 部加了一个紧急部。 参看图2—1。
– 工作原理 ：
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? 初充风： ? 列车管紧急减压：
– 副风缸的风→r孔→制动缸； – 副风缸的风→t孔→压下紧急活塞→紧急活塞杆压下紧急
阀→紧急阀口开放； – 紧急阀室Y的压力空气→开放的紧急阀口→制动缸； – 紧急阀室Y的空气压强骤降，低于列车管的空气压强，止
回阀被顶开：列车管的压力空气→止回阀→紧急阀室Y→ 开放的紧急阀口→制动缸；
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? 列车管常用减压：主活塞两侧压差较小，无力 压缩递动弹簧，t孔不开放，紧急局减作用不会 发生。
? 紧急局减停止：紧急制动时列车管空气压强要 一直减到零，主活塞始终在紧急制动位。紧急 活塞上方的副风缸空气压强和列车管的空气压 强都不断降低，紧急活塞下方的制动缸空气压 强不断增加，紧急活塞上下压差不断缩小，紧 急阀和紧急活塞在紧急阀和止回阀之间的弹簧 作用下，会向上移动，紧急阀关闭，止回阀也 随之关闭，紧急局减停止。