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F8 型空气分配阀的构造及作用原理

四方车辆研究所，与天津机车车辆机械厂共同研制了F8型空气分配阀。于1989年通过铁道部鉴定并列入推广项目。其结构、性能、检修工艺等方面均较我国原有的客车空气分配阀有较大的改进和提高，1998年开始在提速列车上使用。
1、F8阀可以与国内客车任何行号的三通阀，分配阀无条件混编，
2、F8型电空制动机可以与国内客车另一种电空制动机－104型电空制动机进行混编使用。
一、F8阀原理上的特点
F8阀采用二、三压力机构作用原理，既主阀是三压力机构（列车管、工作风缸、制动缸、三压力平衡），辅助阀是二压力机构（列车管和辅助空压力平衡）。由于主阀是三压力机购，所以具有良好的阶段缓解作用，但缓解时需要待列车管压力充到接近工作风缸压力时，制动缸压力才能降到零，所以缓解时间长。这与二压力分配阀有较大差距。为解决这个问题，辅助阀设计成二压力作用机构，并且具有加速缓解作用。主阀和辅助阀的相互配合，使该分配阀既具有三压力分配阀的阶段制动、阶段缓解、自动补风等特点。又具有二压力分配阀的轻易缓解的特点。
二、F8阀结构上的特点
采用了橡胶膜板和柱塞止阀结构，取消传统的涨圈，滑阀结构简化了检修工艺，延长了使用周期，提高了作用的可靠性。
三、F8阀性能上的特点
1、具有良好的制动缓解特点。
2、具有良好的阶段缓解特性，并有阶段与一次缓解的转换作用，适用范围广，提高列车操纵的灵活性。
3、具有制动补风性能。当列车施行制动后，制动缸一旦漏泄，可以制动补风，使制动缸压力保持不衰减。
4、制动缸最高压力可根据需要在一定范围（如380－480kpa）内調定。
5、具有良好的局部减压作用，制动波速快，制动一致性好。
F8型空气分配阀的构造及作用原理
第一节F8型空气分配阀的构造，F8型空气分配阀由主阀、中间体（管座）和辅助阀三部分组成。
一、主阀：主阀控制分配阀的充气、缓解、制动、保压等作用。是分配阀中主要部分，它是由主控部、充气阀、限压阀、副风缸充气止回阀、局减阀及主阀体、主阀下体组成。
主阀是三压力平衡机构，主活塞上下两侧分别是列车管和工作风缸压力空气，小活塞上方是制动缸压力，下方通大气。通过三压力（既p制p列与p工）平衡与否，来实现分配阀的制动、保压、缓解这三个基本作用位置。
当p制+p列p工时，分配阀发生缓解作用（可以是一次缓解也可以是阶段缓解）
当p制+p列=p工时，分配阀发生保压作用（包括制动保压与缓解保压）。
主阀的基本作用
1制动作用
当列车管施行减压后，主活塞两侧的工作风缸和列车管压力形成一定的压差（即p制+p列
2保压作用
1制动保压：列车管停止减压后，制动缸压力上升到工作风缸作用于主活塞的向上的力和列车管及制动缸的向下的力三者平衡（即p制+p列=p工）时在平衡阀弹簧的作用下平衡阀下移，关闭阀口，停止了副风缸向制动缸的充气，使制动缸保持一定值，主阀即处于制动保压状态。
2缓解保压：当列车管停止增压，制动缸压力空气通过打开的缓解阀口排到三者压力平衡（即p制+p列=p工）时，在保压弹簧的作用下，缓解阀上移关闭阀口制动缸停止下降，使制动缸保持一定值。主阀即处于缓解保压状态。
3缓解作用：当列车管增压时，列车管和制动缸向下的力大于工作风缸作用在主活塞向上的力（即p制+p列，p工）时，主活塞带动缓解柱塞向下移动，打开缓解阀，使制动缸压力空气通过打开的缓解阀排向大气，主活塞处于缓解状态。
4列车管局部减压作用
列车管减压，主活塞刚开始向上移动时，缓解柱塞随之向上移动，打开了列车管与局减阀套间的连洛通路，使部分列车管的压力空气经缓解柱塞上的中心孔，局减阀套顶开止回阀，通过主阀下体和主阀体内部通路，一路经充气阀套尾部孔排大气，另一路进入中间体局减室，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，同时也起到了促进列车制动波的传递作用。
5一次缓解和阶段缓解的转换
通过调转转换盖板的位置，可实现一次缓解或阶段缓解的作用。当与无阶段缓解作用的分配阀混编使用时，转换盖板需放置在‘一次位’（盖板上铸造箭头向上），施行缓解时，工作风缸压力空气经局减阀套，转换盖板上的沟槽直接流入列车管（即工作风缸与列车管连通）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，提高了列车管的再充气速度，又加速　了主阀的缓解作用，当与有阶段缓解作用的分配阀混编或特殊需要时，转换盖板放在“阶段位”（盖板箭头朝下）这时施行缓解时，只要制动缸压力高于40KPa；列车管与工作风缸通路就仍被充气柱塞切断，而转换盖板上的槽也被切断，此时不作风缸压力空气不能流入列车管（即工作风缸与列车管不通）从而实现阶段缓解作用。
二、充气阀的作用
充气阀有两个作用位置：上端位（缓解位）和下端位（作用位）由于充气弹簧的弹力作用，充气阀平常处于上端位。当膜板上方空气压力大于20KPa左右时，活塞才被压下到下端位。
1、当F8阀在缓解位，充气膜板上方制动缸的空气压力低于20KPa时（充气阀在上端位）列车管压力空气经充气阀套、充气阀柱塞向工作风缸充气。同时通过充气阀套尾部孔将局减室压力空气排向大气。
2、当F8阀在局减位时，列车管部分压力空气经充气阀套尾部孔排向大气。
3、当F8在制动位，充气阀膜板上方制动缸的空气压力高于20KPa时（充气阀在下端位）制动缸压力空气推动充气阀膜板压缩充气阀弹簧移动充气柱塞，切断局减通大气通路。同时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。
4、当F8在缓解保压时与转换盖板配合切断工作风缸压力空气向列车管逆流，以实现阶段缓解。
三、限压阀的作用
限制常用制动和紧急制动时制动缸的最高压力，其限压值可根据需要通过松、紧调整螺钉调定。
四、副风缸充气止回阀的作用
1、列车管通过它向副风缸充气，并限制充气速度，使前后车辆充气保持一致。
2、当列车管压力下降时，防止副风缸压力空气向列车管逆流，保证主阀的正常工作。
五、局减阀的作用
1、当F8在局减位时，列车管压力空气经此阀向大气及局减室排气。
2、再制动时，能防止局减室的压力空气向列车管逆流。
二、辅助阀
辅助阀是二压力平衡机构，辅助活塞上方为辅助室压力空气，从主阀来的工作风缸压力空气经辅助阀体及上盖内部气路，并通过辅助阀套下排孔充入辅助阀膜板上方，然后经辅助阀上盖和辅助阀体内部气路向中间体的辅助室充气。膜板下方为列车管压力空气。即膜板上方辅助室空气压力与膜板下方的列车管空气压力相平衡。
辅助阀的作用：
1、 常用制动位：由于列车管减压（膜板下方列车管压力下降）使得辅助阀活塞下移，但辅助阀杆仅下移到与放风阀接触而打不开放风阀。此时，辅助室压力空气经辅助阀杆中心孔、辅助阀套的上排孔和常用排风堵排大气。由于排风堵的限制，使辅助室压力空气的排风速度与列车管的减压速度一致，辅助阀活塞两侧压力基本平衡，因此辅助阀活塞及阀杆不能继续下移打开放风阀，而保证辅助阀常用制动的安定性。
2、 保压位：列车管停止减压后，辅助阀活塞两侧压力达到平衡，辅助阀活塞及辅助阀杆稍稍上移，切断了辅助室排大气的通路，辅助室处于保压状态，常用排风堵在几十秒内出现轻微排风是正常的。另外，保压后列车管的漏泄也可导致常用排风堵不停地轻微排风。
3、 缓解位：列车管增压（膜板下方列车管压力上升）使得辅助阀活塞及辅助阀杆上移，到达缓解位。打开了工作风缸与辅助室的通路，由于制动位辅助室的压力空气部分排入大气，而工作风缸压力基本保持不变，故工作风缸压力高于辅助室压力，因此工作风缸压力空气再次经辅助阀套的下排孔充入辅助阀膜板上方及辅助室。这样就使得工作风缸压力迅速下降，从而加速了主阀的缓解，起到了加速缓解作用。
4、紧急制动位：当列车管以紧急排风速度排气时，辅助室的压力空气来不及从常用排风堵排出（即常用排风堵的排风速度低于列车管排风速度），辅助阀膜板两侧形成压差，使得辅助活塞及辅助阀杆迅速下移，并打开放风阀，使列车管压力空气通过打开的放风阀迅速排入大气，起到紧急放风作用。此时常用排风堵和紧急排风堵同时打开，共同将辅助室内的压力空气排入大气。当列车管的风排完，而且辅助室的风压排到小于放风阀弹簧力时，放风阀关闭，同时辅助活塞与辅助阀杆上移，切断了紧急排风堵与辅助室的通路。

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