轨道车制动系统.doc

第五章 制动系统第一节 制动基础知识一、制动基本概念 1制 动 使运动中的物体停止运动或降低速度，这种作用叫制动。另外，对停止中的物体施以适当措施防止其移动，也叫制动。 2缓 解 对已经实行制动的物体，解除或减弱其制动的作用称为缓解。 3列车制动装置 为了顺利实现制动或缓解而安装于机车(轨道车、接触网作业车等)车辆上的一种制动设备，称为列车制动装置。列车制动装置由制动机和基础制动装置组成。制动机是进行操纵和控制部分的总称，基础制动装置是产生、传送制动力部分的总称。列车制动装置又可分为机车制动装置和车辆制动装置。 4制动力 由制动装置产生的与列车运行方向相反、阻碍物体运行、可根据需要调节的外力，称为制动力。 5常用制动 正常情况下为调整列车(机车)运行速度或将列车(机车)停在规定地点所施行的制动称为常用制动，其特点是作用缓和、制动力可调。 6紧急制动 在紧急情况下，为了尽快使列车(机车)停止运行而施行的制动称为紧急制动，也称非常制动，其特点是作用迅猛、用尽所有的制动能力。 7制动距离 从司机施行制动(将制动阀手柄移至制动位)的瞬间起，到列车速度降为零的瞬间止，列车所驶过的距离称为制动距离。制动距离是一个综合反映列车制动装置性能和实际制动效果的主要技术指标。 二、制动方式(一)摩擦制动 1闸瓦制动闸瓦制动又称踏面制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式，现在普通客货列车均采用这种制动方式。闸瓦制动以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸瓦压紧车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能，消散于大气，并产生制动力，其作用原理如图51所示。图51闸瓦制动 2.盘形制动(摩擦式圆盘制动)是在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘，以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸片压紧在车轴的制动盘上产生制动力，把列车动能转变成热能，消散于大气，并产生制动力。整个制动单元(制动盘除外)通常以三点悬吊在转向架的构架上，如图52所示。图52 轴盘式盘形制动装置1一制动缸；2一连接拉杆；3一制动缸活塞杆；4一制动缸杠杆；5一钳形杠杆；6一钳形杠杆拉杆；7一闸片声一闸片托；9一制动盘; 10一固定支点；11一拉杆 与闸瓦制动相比，盘形制动有下列主要优点： (1)大大减轻了车轮踏面的热负荷和机械磨耗。(2)可按制动要求选择最佳摩擦副(采用闸瓦制动时，车轮作为摩擦副的一方，其构造和材质不能根据制动的要求来选择。 (3)制动平稳，几乎没有噪声。 盘形制动的缺点是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，轮轨黏着将恶化，可通过加装踏面清扫器或采用以盘形为主、盘形加闸瓦的混合制动方式来改善黏着，加装防滑器并不能改善黏着。制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动增大，运行中还要消耗牵引功率。 铁路上采用盘形制动已经有一百多年的历史。我国铁路从1958年开始，曾先后两次试用过盘形制动，目前在快速客运列车上已普遍采用。 (二)动力制动 依靠机车的动力机械产生的制动力，包括电阻制动、再生制动、液力制动，其大小受到机车动力制动功率的限制。 1电阻制动 电阻制动是在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机改变为他励发电机，由轮对带动发电，并将电流通往专门设置的电阻器转变为热能(采用强迫通风，使电阻产生的热量消散于大气)，从而产生制动作用。电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。 2再生制动 再生制动也是将牵引电动机变为发电机，但将电能反馈回电网，使本来由电能或位能变成的列车动能获得再生，而不是变成热能消散掉。它只能用于由电网供电的电力机车和电动车组，反馈回电网的电能要马上由正在牵引运行的电力机车或电动车组接收和利用。 三、制动机 按制动原理和操作控制方法的不同，制动机可分为手制动机、空气制动机、真空制动机、电空制动机和电（磁）制动机。 (一)手制动机 手动制动是以人力为原动力，以手轮(或杠杆)的转动和手力的大小来操纵控制的，其构造简单、费用低廉。手制动机产生的制动力比空气制动时的制动力要小得多，制动过程也很缓慢，因此，只有在不能使用空气制动机的情况下才使用手制动机。 1折叠轴链条式手制动机 折叠轴链条式手制动机的构造如图53所示。手制动轴制成上、下两部分，用活节及销子连接，不使用时将轴套上推，露出活节，把上部分放倒，放在手制动轴的手把托内，使用时再把它立起来，将轴套拉下，套在活节上固定好，同时放入轴卡板内，用销子固定，防止倾斜。手制动轴上设有棘轮，与车端上的棘止组成防缓器，其作用和固定轴链条式一样，都是为了防止手制动轴逆转。 图53 折叠轴链条式手制动机的构造1一轴套；2一手轮；3一手制动轴；4一棘轮；5一卡板；6一手制动轴手托把；7一手制动链；8一轴托 2涡轮蜗杆式手制动机涡轮蜗杆式手制动机是我国自行设计制造的手制动装置。这种制动机结构简单，使用轻便灵活，制动力较大。新造客车全部采用涡轮蜗杆式手制动机，其构造如图54所示。 图54 涡轮蜗杆式手制动机 1一摇把；2一蜗杆；3一涡轮；4一主轴 5一锥形链轮；6一制动链 3螺旋拉杆式手制动机 螺旋拉杆式手制动机用在部分22型和23型客车上，JY29010和JY360型重型轨道车也使用这种手制动机，其构造如图55所示。图55 螺旋拉杆式手制动机 1一手把；2一摇把；3、12一水平轴；4、8、10、11一伞齿轮；5一塞销； 6一塞栓；7一圆弹簧；9一立轴3一滑杆4一螺杆5一螺钉螺帽；16一连杆 第二节 JZ-7型空气制动机 近40年来，轨道车的空气制动机经历了S型、ET-6型、JZ习型三个阶段。目前，Jz-7型空气制动机是我国铁路内燃机车的主型制动机，在轨道车上有越来越多的应用。 一、基本组成及作用 JY360-2型重型轨道车的空气制动系统由JZ-7型空气制动机和无火回送装置组成。图56为整车空气制动原理图。图56 空气制动系统原理图1一机车风喇叭；2一压力调节阀；3一油水分离器；4一空气干燥器；5一空气压缩机；6一截断塞门； 7一单向阀 8一总风缸；9一安全阀；1O一自动排水过滤器；11一工作作用风缸；12一喇叭开关；13一均衡过充风缸；14一zJ-7制动阀；15一双针压力表；16一管道集尘器；17一球形折角塞门；18一制动软管连接器；19一中继阀20一无动力装置；21一变向阀；22一分配阀；23一紧急降压风缸； 24一作用阀；25一制动缸；26一纺织软管 (一)JZ-7型空气制动机构成 JZ7型空气制动机主要由自动制动阀(大闸)、单独制动阀(小闸)、中继阀、分配阀、作用阀等组成。 (1)自动制动阀：用来操纵全列车的制动、缓解和保压作用，它有7个作用位置，。 (2)单独制动阀：只操纵轨道车的制动及缓解，它与所挂车辆制动机的状态无关。它有三个作用位置。 (3)中继阀：它受自动制动阀的控制，根据自动制动阀控制的均衡风缸压力变化，直接控制制动管充、排气空气压力变化，从而完成整个列车的制动、保压和缓解。短列车的初充气和再充气的时间。 (4)自动制动阀设有过量减压量位。自动制动阀在该位置时可以均衡减压240-260kPa。当列车管和车辆副风缸发生充风不足时，自动制动阀放置此位置，可以利用车辆副风缸现有的压力空气进行有效的制动。 (二)JZ-7型空气制动机性能参数 JZ7型空气制动机的性能参数见表51和表52。二、JZ-7型制动机主要部件基本构造及作用 1作用阀 作用阀是自动控制阀和单独控制阀的执行机构，用来控制机车(轨道车或接触网作业车)制动缸的充、排气，使机车(轨道车或接触网作业车)得到制动或缓解作用。作用阀采用阀杆止阀结构，由供气阀、空心阀杆、膜板、缓解弹簧、阀体和管座等组成，如图57所示。 作用阀共有缓解、制动、保压三个作用位置。 (1)缓解位 作用阀缓解位如图58所示。分配阀的作用风缸管或单独作用管通大气，作用阀膜板 图57 作用阀结构1一上堵；2一上盖；3一供气阀；4一空心阀杆；5一阀体；6一排气弯头；7一缓解弹簧；8一作用活塞；9一下盖；10一管座(管号：3一总风缸管；12一制动缸管；14一作用风缸管)活塞下侧通大气，制动缸压力和缓解弹簧力使作用阀膜板活塞移至下极端：制动缸的压力空气阀杆中心孔大气，机车缓解。 图58 作用阀缓解位(图注同图514) (2)制动位 作用阀制动位如图59所示。作用风缸管或单独作用管充人一定的压力空气，作用阀膜板活塞下侧增压，膜板活塞连通阀杆上移，阀杆上顶，使供气阀离开阀座：总风缸的压力空气供气阀口机车制动缸，机车制动。 (3)保压位 作用阀保压位如图510所示。制动缸压力上升，与作用阀膜板活塞下侧压力平衡时，膜板活塞连通阀杆下移，供气阀口关闭，但空心阀杆仍与供气阀接触，呈保压状态；制动缸若有泄漏，可随时得到补充； 图59 作用阀制动位 图510 作用阀保压位 2单独制动阀 单独制动阀由手柄、凸轮、调整阀、定位柱塞、单缓柱塞阀和阀体等部分组成，如图511所示。图511 单独制动阀结构图(单独缓解位)1一调整手轮；2一调整阀盖；3一调整弹簧；4一排气阀弹簧；5一调整阀膜板；6一整阀座；7一排气阀；8一供气阀；9一调整阀柱塞；10一供气阀弹簧；11一阀体；12一单缓柱塞阀；13一定位凸轮；14一手轮；15一凸轮盒16一单缓凸轮;17一O形圈；18一调整阀凸轮；19一转轴(管号：3一总风缸管；10一单独缓解管;11一单独作用管) 单独制动阀可直接控制作用阀，使机车制动和缓解。其作用原理如下： (1)单独缓解位(列车制动后) 手柄推向单独缓解位，单缓凸轮推单缓柱塞左移，沟通单独缓解管与大气的通路。 分配阀工作风缸的压力空气)单独缓解管单缓柱塞凹槽柱塞上的径向孔和中心孔阀体通大气的孔大气，分配阀处于缓解位。 分配阀处于缓解位，作用风缸的压力空气分配阀主阀排气口大气。 作用阀处于缓解位，机车得到单独缓解。 (2)运转位(手柄常置位置) 当单独制动阀手柄由制动区某一位置移至运转位时，调整凸轮得到一个降程，调整阀柱塞在单独作用管的空气压力作用下右移，使供气阀关闭，排气阀在排气阀弹簧作用下也右移，排气口打开。 单独作用管的压力空气经排气阀口排出大气，作用阀处于缓解位，机车制动得到缓解。 若单独制动阀手柄由全制动位向运转位阶段移动，调整阀则为阶段控制。 (3)制动区 单机运行、调车作业或长大货物列车进站前缓解车辆，需制动机车。 调整阀柱塞向左移动，供气阀口开放，总风单独作用管作用阀，机车制动。 当单独制动阀手柄置于制动区某一位置时，调整凸轮便得到一个相应的升程，推动调整阀柱塞向左移动相应的距离，并压缩供气阀弹簧。排气阀和供气阀在供气阀弹簧的作用下也随之左移，故供气阀开度逐渐减小，直至关闭，机车制动缸处于制动保压状态。 3自动制动阀 自动制动阀是为了操纵全列车的制动和缓解而设，通过对其手柄的操纵来完成制动机的各种作用或性能检查。自动制动阀为自动保压式，有六个作用位置：过充位、运转位、制动区(最小减压位-最大减压位)、过量减压位、手柄取出位和紧急制动位，如图512所示。 图512 自动制动阀外形图 (1)自动制动阀的构造和工作原理 如图5-13所示，自动制动阀由阀体与管座、手柄与凸轮、调整阀、放风阀、重联柱塞阀、缓解柱塞阀和客、货车转换阀七个部分组成。 阀体与管座 阀体为连接各部件的主体，前面连接有四根杠杆和凸轮盒，背面连接调整阀盖和前盖，左侧上方安装单独制动阀。阀体内设有安装各阀的圆孔和空气通路。 管座为自动制动阀安装座，也是管路的连接座。 图513 自动制动阀结构 1一调整手轮；2一调整阀盖；3一调整弹簧；4一调整阀膜板；5一排气阀；6一供气阀； 7一调整阀柱塞；8一盖；9一手柄定卡;10一手柄；11一手柄轴;12一凸轮盒;13一凸轮; 14一转换按钮；15一客、货车转换阀;16一管座 17一阀体;18一缓解柱塞阀； 19一重联柱塞阀；20一前盖；21一放风阀 手柄与凸轮 手柄与凸轮为自动制动阀操纵机构。凸轮轴上装有四个凸轮，自上而下依次为调整阀凸轮、放风阀凸轮、重联柱塞阀凸轮、缓解柱塞阀凸轮。 自动制动阀的六个作用位置是由手柄转动凸轮轴实现的。凸轮轴的旋转使调整阀、放风阀、重联柱塞阀和缓解柱塞阀左移或右移，从而接通或断开各管的通路，产生所需要的各种作用。 调整阀是列车制动或缓解的控制机构，它以控制机车均衡风缸的压力变化，再通过中继阀去控制列车管的充气和排气，从而实现机车、列车的制动和缓解。 调整阀 调整阀是列车制动或缓解的控制机构，它以控制机车均衡风缸的压力变化，再通过中继阀去控制列车管的充气和排气，从而实现机车、列车的制动和缓解。 放风阀 放风阀是为列车施行紧急制动时迅速把列车管内的压力空气排向大气而设置的，只有自动制动阀手柄置于紧急制动位时，放风阀凸轮才能得到一个固定的升程，推动放风阀，使放风阀口开放。 重联柱塞阀 当机车重联或换操纵时，切断均衡风缸与中继阀的联系，中继阀自锁，使该自动制动阀不能控制全列车，并在紧急制动时让总风通撒砂管，使机车自动撒砂。 缓解柱塞阀 缓解柱塞阀是过充与补风阀，缓解柱塞阀柱塞位置不同，可产生如下作用：使总风管3连通过充管7，可使列车管压力高于规定值30-40kPa，或使过充管7连通大气，不产生过充作用；使来自客、货车转换阀的通路8a通大气或者通总风缸管3。 客、货车转换阀 客、货车转换阀是按缓解方式进行补风控制的转换阀， (2)自动制动阀的作用 过充位 运转位 制动区 过量减压位 手柄取出位 紧急制动位 4中继阀 中继阀是接受自动制动阀的控制，直接操纵列车管压力变化的装置。采用膜板活塞加双阀口的机构形式，既能向列车管充气，又能把列车管内的压力空气排向大气。此阀的最大特点是当自动制动阀手柄处于过充位时，使列车管压强能超过均衡风缸所规定的压强3040kPa，以缩短列车初充气和再充气的时间。当自动制动阀手柄由过充位移到运转位时，列车管的过充压强还能缓慢地消除，使之与均衡风缸的空气压强平衡，而不会引起机车车辆的自然制动。 (1)中继阀的构造 如图513所示，中继阀由双阀口式中继阀、总风遮断阀和管座三部分组成。 (2)中继阀的作用:原理如图514 缓解充气位。 图513 中继阀组成 图514 中继阀作用原理 过充位。缓解后保压。 制动位。 制动后保压。 5分配阀 分配阀的作用是根据列车管空气压力的增减来控制作用阀的动作，实现机车的制动与缓解动作。也可利用单独制动阀来控制分配阀的主阀部和作用阀，使机车单独缓解。 分配阀由主阀部、副阀部、紧急部(紧急放风阀)和管座四部分组成，如图515所示。 图515 分配阀结构图1一紧急限压阀；2一常用限压阀；3一主阀；4一工作风缸充气止回阀；5一紧急放风阀； 6一管座； 7一转换盖板；8一一次缓解逆流止回阀；9一局减止回阀；10一副阀； 11一保持阀；12一充气阀 (1)管 座管座是主阀部、副阀部、紧急部以及各管路的连接体。 (2)主阀部 主阀部由主阀、紧急限压阀、常用限压阀和工作风缸充气止回阀等组成。 (3)副阀部 副阀部由副阀、充气阀、保持阀、局减止回阀、一次缓解逆流止回阀等组成。 (4)紧急部紧急制动时列车管的压力空气可通过紧急部排往大气，使列车管迅速减压。紧急部作用有充气缓解位、常用制动位和紧急制动位三个作用位置。 充气缓解位图516(a)。 常用制动位图516(b)。 紧急制动位图516(c)。 图516 紧急放风阀结构 1一充气限制堵；1一螺盖；3一放风冈；4一放风阀座；5一复原弹簧；6一膜板活塞； 7一活塞杆；8一第一排风限制堵；9一第二排风限制堵；10一柱塞套 第三节 空气制动的其他部件 轨道车制动系统的主要部件有空气压缩机、前后分配器、单向阀、总风缸、油水分离器、远心集尘器、减压阀、自动制动阀、三通阀(或分配阀)、副风缸、制动缸、缓解阀、安全阀双针压力表、折角塞门、截断塞门、软管连接器、各配管等。 1空气压缩机 轨道车上的空气压缩机是由柴油机或直流电机驱动，使空气压缩机的曲轴产生旋转运动，经过连杆使活塞产生往复直线运动，引起汽缸容积变化，从而导致汽缸的压力变化。在汽缸端部配置进、排气组合阀，使自由状态的空气转变成具有一定压强的压缩空气，储存在轨道车的总风缸内。W-098空气压缩机示意图如5-17所示。图517 W-098空气压缩机示意图1-机体；2一油位显示器；3一汽缸盖；4一排气管总成；5一汽缸；6一进排气阀；7一风扇轮8一曲轴；9一轴承盖；10一轴承座1一呼吸管；12一活塞；13一活塞销；14一连杆；15一呼吸管总成；16一前盖；17一单向阀；18一放油塞 2前后分配器 轨道车前后各有一个分配器，如图5-18和图519所示。分配器是一个多通路接头，用六角钢制成，它将压力空气分配给总风包、压力表、气喇叭和撒砂器的存砂罐等部件 图518 前分配器 图519 后分配器 3单向阀 单向阀是空压机的附件，其作用是使高压空气只能单方向流向油水分离器，而不能反向流动，如图520所示。 ， 高压气体进入管内后，推动弹簧座移动，从C孔溢出，在接管区空间内流向油水分离器，当压力降低或空压机不运转时，弹簧推动弹簧座回位封闭孔口。图520 单向阀4油水分离器 油水分离器的作用是使压力空气进入总风包之前，滤去油、水等杂质。从单向阀来的高压空气，在筒内形成漩涡，使空气中含有的油、水杂质沉于桶底。出车前乘务人员应开放开关，使油、水杂质排出筒外，如图521所示。图521 油水分离器剖面图1一上体；2一密封垫；3一销；4一螺旋导向器 5一滤网；6一弹簧；7一弹簧座；8一下体； 9一芯柱；10一螺柱；11一挡罩；12一螺母； 13一开口销4一排污阀门 5总风缸 总风缸左右各一个，用于储存、冷却高压气体，每只容积为120L(功率大的轨道车采用250L)，由钢板滚制并焊接而成，如图522所示。 6安全阀 安全阀的作用是当调压器发生故障、空气压缩机的运转失去控制时，防止总风缸超压而发生危险。当总风压力达到或超过最高规定限压(GCYl000型重型轨道车用总风缸定压为882kPa，JY360-2型重型轨道车的总风缸定压为800kPa)时，安全阀开启排风并发出喷气响声，以示警告，提示注意。为了能使总风缸保持足够的风储备，在总风缸压力下降到额定压力时安全阀自动关闭。 安全阀的最高和最低压力出厂时已调定。如果需要重新调整，则在调定后铅封，非专业人员不得随意启封。图522 总风缸 7远心集尘器 远心集尘器(图523)安装在截断塞门与三通阀(或分配阀)之间的制动支管上，通常距三通阀(或分配阀)600mm以内。其功用是使高压空气在远心集尘器内产生涡流，将灰尘、水分和锈垢等杂质沉淀于集尘盒内，净化压力空气，以保证三通阀(或分配阀)的正常作用。图523 远心集尘器1一集尘器体；2一止尘伞；3一垫；4一集尘盒；5一T形螺栓 8滤尘网 为防止灰尘和细小锈垢进入三通阀(或分配阀)内影响阀的作用性能，在各型三通阀及分配阀上都应安装滤尘网或滤尘器。如图5-24所示。图524 滤尘管1-活接头；2一橡胶垫；3一活接头螺母；4一滤尘网；5一管体 9减压阀 在轨道车的后部、三通阀(或分配阀)之间设有减压阀。减压阀的作用是将总风缸的高压气体(压强700kPa)减压至500kPa(轨道车的列车管定压为500kPa)后进入自动制动阀。同时，减压阀能够使列车管经常保持规定压强，当列车管稍有轻微泄漏时，减压阀能够随时给予补充，使轨道车不至于因微小泄漏而发生自然缓解。10三通阀三通阀是轨道车的核心部件，它可根据列车管的充气和排气来控制制动缸的制动和缓解作用。目前，轨道车上采用的有K型三通阀和GK型三通阀。GK型三通阀用于大功率轨道车和有空重车转换需要的轨道平车。K型三通阀按车辆自重大小可分为K1型和K2型。三通阀在结构上均由作用部、递动部、减速部和紧急部组成。下面以GK型三通阀为例简要说明三通阀的构造和作用。GK型三通阀是1958年在旧的K2型制动机基础上改造设计、研制而成，是为标记载重50t及其以上的货车设计的，如图525所示。与K型三通阀相比，GK型三通阀的紧急部增添了几个零件，使GK型制动机在紧急制动时具有“制动缸分三阶段变速充气”的功能。同时，GK型三通阀具有两级分流式的空重车调整装置。(1)作用部。作用部是三通阀完成充气、制动、保压和缓解等作用的基本部分。(2)递动部。根据列车管减压速度的快慢确定主活塞外移的停留位置，产生不同的制动作用。(3)减速部。根据列车管增压速度的快慢确定主活塞内移的停留位置，产生不同的充气和缓解作用。(4)紧急部。产生局部减压作用，提高制动波速。图525 GK型三通阀的紧急制动位11分配阀随着铁路运输发展的需要，三通阀已不能满足要求。作为三通阀的替代品，104、103型分配阀从20世纪70年代开始在新造车辆上装用。104型供客车用，103型供货车用，大部分零配件都能通用。目前，分配阀在轨道车上也有着广泛的应用。分配阀的作用同样是根据列车管的充气和排气来控制制动缸的制动和缓解作用。104型客车空气分配阀有充气缓解位、常用制动位、制动中立位和紧急制动位四个作用位置。103型空气分配阀考虑货车的需要而增设了减速部和空重车调整部两个部分。 12副风缸 副风缸是储存压缩空气的容器，在制动时借助三通阀(或分配阀)的作用将压缩空气送入制动缸，产生制动作用。 GK型副风缸是用钢板焊制成圆筒形，两端有管接头，用以分别安装连通管及缓解阀，中央部分还有一个装排水堵的管接头，如图5-26所示。13缓解阀缓解阀安装在车辆副风缸或工作风缸上，用以直接排出副风缸或工作风缸内的压力空气。在列车编组、解体以及车辆检修作业中均需使用它。图526 GK型副风缸1一端盖；2-岗体；3一管接头；4一排水堵缓解阀如图527所示。它由缓解杆、阀上体、阀下体、阀、弹簧、阀垫等件组成。当拉动(或推动)伸出于车辆两侧的缓解杆时，阀可被杆压开，副风缸压力空气经开放的缓解阀由排气口排向大气。松开缓解杆时，在弹簧的弹力作用下，阀关闭而停止排气。14双针压力表压力表简称风表。JY210轨道车前、后各装有两只双针压力表。这种双针压力表将两组压力表机构装在一个表盒内，各个机构所起作用互不干涉，两指针均独立工作，不相关联。 图527 缓解阀l一缓解杆；：2一阀上体；3一阀垫 4-阀；5一弹簧；6一阀下体 15折角塞门 折角塞门安装在制动主管的两端，它是用于开通或遮断制动主管与制动软管之间空气通路的塞门，以利于车辆的解接工作。它分为锥芯式和球芯式两种。 (1)锥芯式折角塞门 锥芯式折角塞门为目前绝大部分车辆所采用，其构造如图528所示。塞门体平直的一端与制动主管连接，弯曲的一端与制动软管相连。塞门芯为圆锥体，顶部为方形并刻有开闭线。图528 锥芯式折角塞门1销；2一手把；3一套口；4一体；5一塞门芯；6一弹簧；7盖 (2)球芯式折角塞门 球芯式折角塞门如图529所示。球芯式折角塞门由塞门体、塞门、橡胶垫圈、手把、塞门芯轴、套口、塞门盖和密封圈等组成。开关折角塞门时，应将手把提起，然后转动手把，手把与制动主管成平行位置时为开通位(开闭线与手把方向一致)，垂直方向为关闭位。开通或关闭后，必须使手把完全落下。图529 球芯式折角塞门1塞门体；2一球形塞门芯；3一密封垫圈；4一手把；5、7、9、10O形密封圈6一套口；8一塞门芯轴；11一塞门芯轴套2一防尘堵；13一塞门盖 16截断塞门和空重车转换塞门 轨道车上装有四只截断塞门，位于减压阀前方的主管上，它是开通或断开三通阀(或分配阀)与制动主管之间的空气通路的塞门。当列车中的车辆遇有特殊情况或某车辆制动机发生故障以及在列车中检修制动机需要停止该制动机的作用时，可关闭截断塞门，用以切断该车辆的制动机与列车管的连通。 截断塞门有两种不同的结构形式：一种为锥芯式如图5-30。一种为截断塞门与集尘器组合式如图5-31。图530 锥芯式截断塞门1一体；2一塞门芯；3一盖；4一弹簧；5一手把 17制动软管和软管连接器 制动软管连接器的用途是连接相邻各车辆的制动主管，能在列车通过曲线或各车辆间距发生变化时不妨碍压力空气的畅通，其构造如图532所示。 制动软管连接器的连接状态如图533所示。图531 截断塞门与集尘器组合式1一塞门体；2一塞门芯轴套；3一塞门芯轴；4、5、7、10一密封圈；6一套口；8一手把；9一远心集尘器；10一塞门芯；11一密封垫圈 18列车管列车管用以输送压力空气和控制制动机，每一辆车都需装设，通常包括制动主管和制动支管等。图532 制动软管连接器1软管；2一软管连接器；3一软管接头；4一卡子5一螺栓和螺母；6一垫圈；7一防尘堵制动主管是贯通全车辆的列车管，货车制动主管用直径32mm的钢管制成。制动主管的中央部分制成弯曲状，伸延到车辆两端梁的右侧，稍露出端梁外部。由于使用中制动主管两端部分腐蚀较多，为了便于修换，两端各安装250300mm长的补助管(制动端接管)。制动主管必须用卡子和螺栓并加弹簧垫圈卡固在车底架上，以防因振动而磨伤。在制动主管中部，用支管三通接头分接出一根制动支管，直径为25mm，连接三通阀(或分配阀)等部件。图533 制动软管连接器连接状态1一垫圈；2一软管连接器 19制动缸制动缸是将压缩空气的压力转变成机械推力的部件。在制动时，通过三通阀(或分配阀)的作用，接受副风缸送来的压缩空气，将制动缸活塞向外推出，并通过基础制动装置的作用，最终使闸瓦压紧车轮，产生制动作用。缓解时，制动缸的压缩空气通过三通阀(或分配阀)排人大气，在缓解弹簧的作用下，制动缸活塞复位，产生缓解作用。制动缸的种类很多，但其构造基本相同，均由缸体、后盖、活塞、活塞推杆和缓解弹簧等部件组成，如图534所示。制动缸活塞杆的推力等于进入制动缸的压缩空气的压强乘以制动缸活塞的面积，因此制动缸直径越大，制动缸活塞杆的推力也越大图534 GK型制动缸前盖；2一缸体；3一缓解弹簧；4一活塞杆；5-活塞；6-皮碗7-皮碗压板；8一后盖垫；9一后盖20撒砂装置撒砂的目的是提高车辆的黏着力，防止车辆轮对空转和在紧急制动时车轮滑行。它的作用是雪天或冰冻后以及紧急制动时，在轨顶与车轮踏面间增加摩擦力，以利启动、行驶和制动。如JY290-10型轨道车的撒砂装置由撒砂开关、控制管路、砂箱、撤砂管等组成(图535所示)。撒砂开关装在操纵台主司机位左侧，操作方式为脚踏式。当脚踏撒砂开关时，从总风缸过来的压缩空气将砂箱的砂吹人撒砂管并附着在钢轨上，以此来增大轮轨黏着力。使用过程中，应保证砂子必须干燥，石英含量不少于75，粒度不大于25mm。另外，必须关闭加砂口，防止雨水进入砂箱。图535 撤砂装置1一砂箱；2一控制管路；3一撒砂管；4一撒砂开关 第四节 基础制动 制动装置将制动缸活塞的推力经杠杆系统增大后传给闸瓦压紧轮箍，通过轮轨的黏着力产生作用，实现制动。基础制动装置由制动缸所驱动的杠杆系统和闸瓦组成。 制动时基础制动装置传递制动原动力(制动缸的活塞推力或手制动的旋转力)并扩大适当的倍数均匀地分配给各闸瓦，使闸瓦压紧车轮发生制动作用。一、基础制动装置 (一)基础制动装置的种类 1按照闸瓦的配置，基础制动装置可分为“单侧制动”和“双侧制动”两种。 (1)单侧制动 单侧制动只在车轮的一侧设有闸瓦，普通货车多用这种形式。优点：结构简单、成本较低、检修与制造方便。缺点：轮对一侧受力，容易使轴承偏磨；制动力较小。目前，大多数轨道平车和一些轨道车或接触网作业车采用这种闸瓦配置方式，如JY3602型重型轨道车。 (2)双侧制动 双侧制动在车轮的两侧都配置闸瓦，客车、内燃机车、电力机车和有些特种货车都用双侧制动。优点：制动力较大；没有轴承偏磨的缺点。缺点：双侧制动需要较多的杆件，结构比较复杂，一般侧架式货车转向架不易实现；自重较大，成本较高，检修和制造也比较麻烦。 GCDl000型和GCYl000型重型轨道车采用独立式双侧制动，每个轮对设有一个制动缸控制一个车轮两侧的两块闸瓦。 2按传动机构的配置，基础制动装置还可分为“散开式”和“单元式”两种。 (1)传统的配置为“散开式”，即全车只有一个较大的制动缸，安装在车架之下沿车长的中部，在制动缸和各闸瓦之间有很多的杠杆和拉杆(或推杆)，散开布置在整个车架下面。(2)“单元式”的特点是制动缸较小而且数量较多，各个制动缸分别设置在各个轮对的附近，制动缸和闸瓦之间杠杆很少，甚至没有杠杆，从制动缸到闸瓦组成一个个非常紧凑的制动单元(单元制动装置或称单元制动器)。单元制动器具有自动调整闸瓦间隙，安装、调整方便，维护量小或免维护等特点，在轨道车辆上有越来越多的应用， 二、基础制动传动装置 基础制动传动装置是由制动活塞推杆至闸瓦间的制动梁、杠杆、制动拉杆和闸瓦托吊调节螺栓等组成。各杆件通过圆销铰接，铰接处均装有衬套。制动传动装置的作用是将制动缸产生的制动原力应用杠杆原理增大若干倍，均衡地传给各个闸瓦。活塞杆连接在制动缸活塞上，用以传递动力。基础制动都用托梁吊装固定在轨道车或轨道平车架上，只要缸活塞杆伸出或缩回，闸瓦就接触或离开车轮踏面。为了防止运行中悬挂件折断脱落发生事故，长杆件用安全托托住。 同一轮对左右两侧的制动杠杆板上安装有横向连接拉杆，使轨道车和轨道平车制动时同步，用以限制闸瓦制动时横向窜动，防止闸瓦偏磨。 制动力传动过程中有很多机械损耗，主要体现在四个方面：制动缸活塞与缸壁的摩擦力；制动缸缓解弹簧的反拨力；传动机构各杆件连接销处的机械摩擦；闸瓦中心低于轮心的倾斜角。 基础制动装置的传动效率是指闸瓦实际总压力与单纯按制动倍率算得的理想值的比值。基础制动装置的传动效率表示理论计算上的闸瓦压力的有效利用程度。只要确定了基础制动的传动效率，就可计算出闸瓦实际总压力。三、黏着、黏着限制和制动率(一)黏 着 1黏着状态车轮和钢轨在机车(轨道车、接触网作业车)车辆自身质量的重力作用下会有少许变形，轮轨间实际并非点接触，而是椭圆形面接触；列车运行中不可避免地要发生各种冲击和振动；车轮踏面是圆锥形的，车轮在钢轨上滚动的同时，必然伴随着微量的轮轨间的纵向和横向滑动。所以，轮轨接触面不是纯粹的静摩擦状态，而是“静中有微动”或“滚中有微滑”的状态。因此，在铁路牵引和制动理论中，轮轨间的这种接触状态称为“黏着状态”。在分析轮轨间切向作用力的问题时，不用静摩擦这个名词，而以“黏着”来代替它。只要轮轨间静摩擦不被破坏，制动力将随闸瓦压力的增大而增大。2黏着力 黏着力是指黏着状态下的轮轨间的最大切向摩擦力。黏着状态下轮轨之间的最大切向摩擦力实际上比物理学上的最大静摩擦力要小，与列车运行状态、列车速度等因素有关。(二)黏着限制 1产生滑行的机理 在黏着状态下，制动力近似地等于闸瓦与车轮的摩擦力，摩擦力越大，制动力就越大。当闸瓦与车轮的摩擦力矩大于黏着力对于车轮中心力矩时，车轮就会被闸瓦抱死，导致车轮在钢轨上滑行，黏着状态被破坏，而此时的制动力就变成了车轮与钢轨的滑动摩擦力。 2滑行的危害 制动力转化为车轮与钢轨的滑动摩擦力，其数值远远小于黏着力，导致制动力降低。滑行还会擦伤车轮及钢轨。 3避免滑行的措施 为避免滑行，要求闸瓦与车轮的摩擦力应小于黏着力。 (三)车辆制动率 制动率用来表示车辆制动能力的大小。车辆制动率是指辆车总闸瓦压力与该车总质量的比值。 车辆制动率是新车设计时，在构造速度下施行紧急制动能在规定距离内停车所具备的制动能力。轨道车或接