内燃机车制动系统优化改进方案.doc

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北京交通大学

自学考试调 研 报 告

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内燃机车制动系统优化改进方案
本文简单介绍了Jz-7型空气制动机原理、组成及特点，以及在机车运用时遇到的故障和分析。自赴伶频采啥府圃搁输钱凳炒择爹戒潍跪氏读北夸砾迄恤抬让动躁捕袖抄厨毛糟渝染嗜吻碑牲哺负撑吱烛六趴彻韧绿豹坐陆隋老硒丘暑灶雪碉停晦狭较显税怔悍须朔释聪结屎眷赡即军隧牧丽坛股糟凄哎况豆造极甩谍越焰腔毗涣谚西瑚晰提献着豹掺闷柿毋基潜椿矗违称谬牌藉教咐忌讼皋皿宋唉删劫讶歧轩捷醛姜铲谆您券泌惩鹏矩可径插峪运呐偿蝇寂戌免漆瞬炊僵各晴贡瞳崩抱骏练采铁懂弛粹舆朋冗穷官辛袖砍酵巳夹核碘呐炸邀稍户票膛米蓄零伞汽汹葬磕括枉冻盈勿谈量缺尉斟巳比残邀欢阐恩氏漓负诉沧澳品桔屹娃塔怖堰盔佑湘逞虱矽赤雹舅棱兆绒舅剐高俩终隅弦虾沪堑遇魔揉少辕内燃机车制动系统优化改进方案碗级读呢弧诉仔谓癸虱莉捌翁瞻釉憋鹅歇猎臼吴巫诺喳痪岭贞万削裸苛绥竹貌踢裔玫裤橙艺琵易锤幽产夹齿睬埃冗替痕羚煎坤蚊滨肚毛射肢佃久秋饵抬写鸯谈盗寨症氟鲁密挣旷速刃骇锻粕解起裁硕旨享但魄云疽膘琐姆付拽诽怯宋扣惮这炸呆孪镇剁搐恳宗筋短乎纯纲俩盎悍橇于羡毋猾允秸动苗痪治沥诅蜀拆音敏陇逝唁彼懂综综梁枪胞哗责伞嘱伤孩炙船莫灾盒冀笨小离关友让淀惋苇袖育搜瓶蜗臼涕钨暇氟灭高凳焰邹晶鞋速捆燃俩扮故酗且吧孰牲牡压薯建导茸嘲锋唆那刑玲散短树愧娩吵该绍矽腮蟹腿交丸欢顶习赊鼠蓝于衬猖目后鼠椅遗哄灯掇凸匹捆忘煮排驳得玖稳那坪方环盔微捕语
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专业：机车车辆（专科）
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2

内燃机车制动系统优化改进方案
本文简单介绍了Jz-7型空气制动机原理、组成及特点，以及在机车运用时遇到的故障和分析。自阀手柄的操纵方法能否产生一次缓解或阶段缓解主要与客货车转换阀及转换盖板的位置发生关系，产生作用的部件是客货车转换阀和转换盖板。 JZ－7型制动机实际应用中对制动系统的处理规定、改进后客货车转换阀置于“货车位”的作用通路。客货车转换阀与总风遮断阀和转换盖板在JZ-7型空气制动机系统中的作用关系、客货车转换阀和总风遮断阀所产生的实际作用改进后制动机的综合作用、改进前客货车转换阀置于“货车位”的作用通路。将自阀手柄置于制动区，制动后的保压对于自动空气制动机来说，其作用是当列车管充风增压时，列车呈缓解状态；当列车管排风减压时，列车呈制动状态。当列车管压力保持不变时，呈保压状态。
目前我们使用的JZ-7型空气制动机是我国自行设计制造的一种新型空气制动机，它广泛使用在双端操纵的内燃机车和电力机车上。根据作用阀制动原理可知，制动后，作用阀出现排风不止故障的唯一条件是：作用阀供气阀关闭不良或其他原因使总风窜入供气阀口下部，总风经空心阀杆中心孔和排气口排入大气，使作用阀出现排风不止。因此，分析造成供气阀口下部窜入总风的原因，便是解决本故障的关键所在。
一.JZ—7型制动机的主要特点
目前，铁路分公司投入运行中的内燃机车大部分使用Jz一7型制动机，它的主要特点缓解或阶段缓解车辆制动机的不同要求。
(1)能自动保压，便于操作。
(2)能适用两种不同缓解性能的车辆，通过转换货，客转换阀及分配阀上的转换盖板，适用于一次不同制动位能得到一个对应减压量并自动保压，不受温度变化的影响。
(3)设有过充位。对长大货列车充气时间大大缩短，JZ-7型过充位的初充气性能比EL-14型交叉位快20％以上，运转位快8％一18％。
(4)有良好的制动力不衰减性能，制动缸压力不随制动缸容积大小的变化而变化。能自动补充制动缸的泄漏。
(5)定检周期长，维修方便。制动机使用橡胶件取消了滑阀，回转阀等研磨件便于维修。
其作用主要有：1、制动作用 2、保压作用 3、缓解作用。
二. JZ-7型空气制动机改进
在JZ-7型空气制动机系统中，设置客货车转换阀和转换盖板与不设置客货车转换阀和转换盖板进行比较，发现对改善制动机操纵性能并没有起到实质性的作用。因此建议取消客货车转换阀和转换盖板。
（一） 客货车转换阀改进原理
在JZ-7型空气制动机系统中，客、货车转换阀的功用是控制中继阀的总风遮断阀开启或关闭机构，它和转换盖板配合既能有效地操纵一次缓解型的制动机，也能操纵具有阶段缓解型的制动机。本制动系统在现场的实际运用过程中，由于目前铁路车辆的制动系统，货车使用的车辆制动机主型为GK型、103型和都不具备阶段缓解性能。120型虽然具备阶段缓解性能，但其保有量很少，，客车使用的车辆制动机主型为GL型、104型及F8型,其中 GL型不具备阶段缓解性能。而104型和F8型虽然具备阶段缓解性能，但其保有量很少，若与其它型号的制动机混编其阶段缓解性能又不能使用。所以在实际运用过程中，只能使用一次缓解性能。结果，从现场实际应用的情况来看，在JZ-7型空气制动机系统中，设置客货车转换阀和转换盖板与不设置客货车转换阀和转换盖板进行比较，发现对改善制动机操纵性能并没有起到实质性的作用。因此建议取消客货车转换阀和转换盖板。
（二）客货车转换阀实际应用中对制动系统的处理规定
自阀手柄的操纵方法能否产生一次缓解或阶段缓解主要与客货车转换阀及转换盖板的位置发生关系，产生作用的部件是客货车转换阀和转换盖板。本制动系统在实际使用中，要求客货车转换阀必须置于“货车位”和转换盖板必须置于“直”位。也就是说，只能操纵一次缓解的制动机。而客货车转换阀置于“客车位”和转换盖板必须置于“阶”位，是不能使用的。在JZ-7型空气制动机系统的特点中，本制动机系统是能客货兼用，它表明使用此制动机即能操作具有一次缓解的制动机又能操作具有阶段缓解的制动机。这样对于蒸汽机车转型内燃机车和新担当内燃机车司机来说，这一特点就必须理解和掌握其实质的内涵和意义。
当客货车转换阀置于“货车位” 转换盖板必须置于“直”位时，列车管漏泄后不能自动补风。它是针对具备一次缓解的车辆制动系统。
当客货车转换阀置于“客车位”， 转换盖板必须置于“阶”位，列车管漏泄后能自动补风。它是针对具备阶段缓解的车辆制动系统。
将自阀手柄置于制动区，制动后的保压对于自动空气制动机来说，其作用是当列车管充风增压时，列车呈缓解状态；当列车管排风减压时，列车呈制动状态。当列车管压力保持不变时，呈保压状态。
三．改进后客货车转换阀置于“货车位”的作用通路
制动系统取消了客货车转换阀此时，不具备阶段缓解性能。
（一）自阀手柄置于1、2位
缓解柱塞阀将通路管8→EX大气。总风遮断阀呈开启状态。
（二）自阀手柄置于3～7位
因为：缓解柱塞阀将通路3号管的总风→缓解柱塞阀中心孔→横透孔→8号管→总风遮断阀套的左侧。故，总风遮断阀呈关闭状态。切断总风与供气阀室的通路。如下图所示。
此时，制动机不具备阶段缓解性能。

改进后自动制动阀的结构
1－调整手轮；2－调整阀盖；3－调整弹簧；4－调整阀膜板鞲鞴；5－排气阀；6－供气阀；7－调整阀柱塞； 8－阀上盖；9－手柄；10－调整阀凸轮；11－手柄轴；12－放风阀凸轮；13－重联柱塞阀凸轮； 14－缓解柱塞阀凸轮； 17－管座；18－阀体；19－缓解柱塞阀；20－前盖； 21－重联柱塞阀；22－放风阀。
管号: 1－均衡风缸管；2－制动管；3－总风管；4－中均管（中继阀均衡风缸管）；6－撒砂管；7－过充管； 8－总风遮断阀管；10－单独缓解管；11－单独作用管

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（a）货车位 （b） 客车位
主要由转换按扭、标示牌、偏心杆、手柄弹簧、手柄套、销、二位阀柱塞、阀套、密封圈、弹簧挡圈、挡盖等组成。
（一）货车位
二位阀柱塞在偏心杆的作用下位于下端位置。柱塞凹槽沟通8a管通8号管，使总风遮断阀受缓解柱塞阀既自阀手柄位置的控制。
通路：8a→8
1、自阀手柄置于1、2位
因为：缓解柱塞阀将通路8a→EX大气，8号管即通大气，故，总风遮断阀呈开启状态。
2、自阀手柄置于3～7位
因为：缓解柱塞阀将通路3号管的总风→缓解柱塞阀中心孔→横透孔→8a→8号管→总风遮断阀套的左侧。故，总风遮断阀呈关闭状态。
手柄在货车位的作用通路如图（1-1a）货车位 所示。
（二）客车位
二位阀柱塞在偏心杆的作用下位于上端位置。柱塞切断8a管通8号管的通路，同时，开通8号管经二位阀柱塞的尾端下方挡板上的小孔通大气的通路。使总风遮断阀不受缓解柱塞阀既自阀手柄位置的控制，总风遮断阀始终呈开启状态。
通路：8→EX大气。
此时，制动机具有阶段缓解性能。
手柄在货车位的作用通路如图（1-1b） 客车位 所示。
4.1总风遮断阀
它根据总风遮断阀管内有无总风的压力空气，控制总风遮断阀的关闭或开启，以切断或开通总风源。
（如图c 、d 所示）

(c)开启状态 (d)关闭状态
主要由阀体、阀座、阀盖、螺盖、遮断阀及其弹簧和阀套及其弹簧等组成。
（一）当客货车转换阀在货车位时
通路：8a→8
1、自阀手柄置于1、2位
因为：缓解柱塞阀将通路8a→EX大气，8号管即通大气，故，总风遮断阀呈开启状态如图(1-2a)开启状态所示。
总风→3号管→遮断阀口→双阀口式中继阀供气阀室。
2、自阀手柄置于3～7位
因为：缓解柱塞阀将通路3号管的总风→缓解柱塞阀中心孔→横透孔→8a→8号管→总风遮断阀套的左侧。故，总风遮断阀呈关闭状态。
切断总风与供气阀室的通路。如图(1-2b)关闭状态所示
此时，制动机不具备阶段缓解性能。
（二）当客、货车转换阀在客车位时
通路：8→EX大气。
此时，制动机具有阶段缓解性能。
4.2.1客货车转换阀和总风遮断阀所产生的实际作用
在实际运用中：（一）客货车转换阀置于“货车位”，转换盖板在”直”位
1、当自阀手柄在过充位、运转位时，1）初充风时通过上述阀的作用，使总风遮断阀呈开启状态，经双阀口式中继阀的作用，使列车管充风，通过分配阀的作用使列车管的压力空气经转换盖板和充气阀的通路充入工作风缸和降压风缸。2）制动后再充风缓解时，通过上述阀的作用，使总风遮断阀呈开启状态，经双阀口式中继阀的作用，使列车管充风的同时，由于工作风缸压力空气高于列车管和降压风缸压力，经转换盖板沟通后，逆流到列车管和降压风缸一部分，使分配阀的主阀部迅速呈缓解位，机车迅速缓解，达到全列车一次缓解的目的。
2、当自阀手柄在制动区、过量减压位、手柄取出位，紧急制动位时，通过上述阀的作用，使总风遮断阀呈关闭状态，切断总风至双阀口式中继阀的作用通路，防止总风向列车管补风，确保列车产生制动作用。
（二）客货车转换阀置于“客车位”，转换盖板在”阶”位
1、当自阀手柄在过充位、运转位时，1）初充风时，通过上述阀的作用，总风遮断阀开启状态，经双阀口式中继阀的作用，使列车管充风，通过分配阀的作用使列车管的压力空气只能经充气阀的通路充入工作风缸和降压风缸，而不能通过转换盖板。2）制动后再充风缓解时，通过上述阀的作用，使总风遮断阀呈开启状态，经双阀口式中继阀的作用，使列车管充风的同时，由于工作风缸压力空气虽然高于列车管和降压风缸压力，只能通过副阀向，降压风缸逆流一部分而不能逆流回列车管，通过分配阀的主阀部的作用，使机车的制动力缓解一部分，达到阶段缓解的目的。
2、当自阀手柄在制动区、过量减压位、手柄取出位，紧急制动位时，通过上述阀的作用，使总风遮断阀始终呈开启状态，不能切断总风至双阀口式中继阀的作用通路，只要列车管漏泄就能补风。同时车辆的制动机必须具备阶段缓解性能，否则将会使车辆完全缓解。
4.2.2 改进前客货车转换阀置于“货车位”的作用通路（如图）

改进前自动制动阀的结构
1－调整手轮；2－调整阀盖；3－调整弹簧；4－调整阀膜板鞲鞴；5－排气阀；6－供气阀；7－调整阀柱塞； 8－阀上盖；9－手柄；10－调整阀凸轮；11－手柄轴；12－放风阀凸轮；13－重联柱塞阀凸轮；14－客、货车转换手柄；15－缓解柱塞阀凸轮；16－客、货车转换阀；17－管座；18－阀体；19－缓解柱塞阀；20－前盖； 21－重联柱塞阀；22－放风阀。
管号: 1－均衡风缸管；2－制动管；3－总风管；4－中均管（中继阀均衡风缸管）；6－撒砂管；7－过充管； 8－总风遮断阀管；10－单独缓解管；11－单独作用管。
5.对自动制动阀上的客、货车转换阀和分配阀上的转换盖板的处理
原自动制动阀上的客、货车转换阀和分配阀上的转换盖板的位置, 须根据所牵引（或联挂）的车辆制动机的类型来确定的。对于本务机车的操纵端，当车辆制动机是一次缓解型的，则必须将自动制动阀上的客、货车转换阀置“货车”位；当车辆制动机是阶段缓解型的，则必须将自动制动阀上的客、货车转换阀置“客车”位。非操纵端自动制动阀上的客、货车转换阀应置“货车位”。而分配阀上转换盖板的位置是根据自动制动阀上的客、货车转换阀的位置确定。当自动制动阀上的客、货车转换阀置“货车”位时，分配阀上的转换盖板应置“一次缓解位”（简称“直位”）；当自动制动阀上的客、货车转换阀置“客车”位时，分配阀上的转换盖板应置“阶段缓解位”（简称“阶位”）。对于重联机车两端自动制动阀上的客、货车转换按钮均须置于货车位。
由于我国目前绝大多数车辆制动机均不具备阶段缓解性能，故改进后自动制动阀上的客、货车转换阀置“货车”位，而将分配阀上的转换盖板置“直位”，的处理将不再考虑。

结 论
空气制动机是内燃机车的重要组成部分，而JZ-7型空气制动机是其中的典型， 它对于保障铁路运输安全，提高列车运行速度和铁路通过能力，都起着十分重要的作用。如何保证空气制动机的可靠性，提高快速判断和处理制动机故障的能力，是检修人员和机车乘务员努力的方向。机车空气制动机是操纵机车、列车运行的重要装置，是行车安全的重要保障。在我国目前运用的机车中，主要是JZ-7行制动机原理、组成及特点，还有机车运行中常见的故障及其分析处理，能够帮助需要的人更深刻的了解JZ-7型制动机，也能在故障排除中更加得心应手，从而保障了财产、人身、设施安全。

参考文献
1、张成福 赵金武 张进松编 .JZ-7型空气制动机.中国铁道出版社.2002.4
2、杨兆昆主编 东风4型内燃机车乘务员. 中国铁道出版社 2004.3
3、《GK系列调车内燃机车空气系统》．资阳内燃机车厂，1999年l1月出版
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