賁曉東,姜艷林,李 康

（中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)部,南京 210031）

1 概述

尼日利亞項(xiàng)目客車制動(dòng)系統(tǒng)采用真空制動(dòng)與空氣制動(dòng)雙系統(tǒng)，其中空氣制動(dòng)系統(tǒng)采用F8G型空氣制動(dòng)機(jī)，真空制動(dòng)系統(tǒng)采用印度GREYSHAM公司產(chǎn)品，兩套制動(dòng)系統(tǒng)共用一套基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，基礎(chǔ)制動(dòng)采用踏面制動(dòng)。全車貫穿3條主管，其中列車管為制動(dòng)提供用風(fēng)，總風(fēng)管為輔助用風(fēng)設(shè)備提供用風(fēng)，真空管為真空制動(dòng)系統(tǒng)提供真空度。

2 制動(dòng)系統(tǒng)原理

2.1 空氣制動(dòng)系統(tǒng)

空氣制動(dòng)系統(tǒng)采用雙管供風(fēng)，其中列車管定壓500kPa、總風(fēng)管定壓900kPa，列車管用于制動(dòng)控制。制動(dòng)系統(tǒng)主要由主要由F8G型空氣分配閥、副風(fēng)缸、總風(fēng)缸、組合式集塵器、緩解閥、14寸制動(dòng)缸等組成。F8G型空氣分配閥是空氣制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，工作壓力為500kPa，緊急制動(dòng)壓力為380kPa，具備階段緩解的功能，是在國(guó)內(nèi)成熟F8型空氣分配閥（使用壓力：600kPa）基礎(chǔ)上改型設(shè)計(jì)的成熟穩(wěn)定的三壓力分配閥，具有廣泛的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)。

空氣制動(dòng)系統(tǒng)原理簡(jiǎn)要介紹如下：

當(dāng)制動(dòng)主管充風(fēng)至定壓時(shí)，F(xiàn)8G分配閥的三個(gè)輸入壓力（制動(dòng)主管、工作風(fēng)缸、副風(fēng)缸）達(dá)到平衡，分配閥內(nèi)部制動(dòng)缸接口與外部連通，不輸出制動(dòng)壓力；當(dāng)制動(dòng)主管施行制動(dòng)減壓時(shí)，F(xiàn)8G空氣分配閥內(nèi)部平衡打破，制動(dòng)缸接口與外界切斷，同時(shí)副風(fēng)缸中壓力空氣經(jīng)制動(dòng)缸管輸出，生成制動(dòng)原動(dòng)力，制動(dòng)力通過(guò)制動(dòng)杠桿施加于基礎(chǔ)制動(dòng)。

圖1 空氣制動(dòng)原理

2.2 真空制動(dòng)系統(tǒng)

真空制動(dòng)系統(tǒng)采用印度GREYSHAM公司產(chǎn)品，主要包括真空制動(dòng)缸、真空制動(dòng)風(fēng)缸、真空緩解閥、真空制動(dòng)加速器等，真空制動(dòng)主管定壓為真空度68kPa，主管規(guī)格為2.5英寸。

真空緩解閥與真空制動(dòng)缸是真空制動(dòng)系統(tǒng)的主要執(zhí)行部件，真空緩解閥安裝于真空制動(dòng)缸上，真空緩解閥兩條通路分別將真空制動(dòng)缸活塞下部空間連接至真空主管、真空制動(dòng)缸活塞上部空間連接至真空風(fēng)缸。

真空制動(dòng)加速器安裝于真空主管與緩解閥之間，真空主管真空度的下降速度超過(guò)一定限值時(shí)，加速器打開(kāi)真空主管與大氣的通路，加快制動(dòng)速率。

真空制動(dòng)系統(tǒng)由于產(chǎn)生的初始制動(dòng)力較小，為了滿足制動(dòng)需求，設(shè)置了2套真空制動(dòng)裝置和一套同步制動(dòng)力傳遞裝置，真空制動(dòng)力通過(guò)傳遞裝置傳遞至制動(dòng)杠桿并施加于基礎(chǔ)制動(dòng)。

圖2 真空制動(dòng)原理

2.2.1 真空制動(dòng)系統(tǒng)原理（見(jiàn)圖2）

（1）真空緩解：當(dāng)真空主管的真空度上升時(shí)，真空度從真空緩解閥傳遞至真空缸下部，重力球在真空壓力作用下打開(kāi)上下部通路，真空度傳遞至真空風(fēng)缸，同時(shí)真空制動(dòng)缸活塞上下部真空度等同，活塞在自重作用下至最低位，真空制動(dòng)缸處于緩解位。

圖3 真空緩解

（2）真空制動(dòng)：當(dāng)真空主管的真空度下降時(shí)，經(jīng)緩解閥傳遞至真空制動(dòng)缸活塞下部，活塞下部真空度小于上部真空度，此時(shí)真空制動(dòng)缸活塞上下部被重力球所隔斷，活塞上下部產(chǎn)生壓差，真空制動(dòng)缸活塞在壓差作用下上升，真空制動(dòng)缸處于制動(dòng)位。

圖4 真空制動(dòng)

（3）同步制動(dòng)傳遞裝置原理：真空管真空度下降時(shí)，兩個(gè)制動(dòng)缸同步制動(dòng)，當(dāng)真空制動(dòng)缸處于制動(dòng)位時(shí)，制動(dòng)缸活塞處于最高位，活塞帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并施加向上的拉力，傳動(dòng)軸通過(guò)轉(zhuǎn)向，將制動(dòng)力傳遞至基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，真空制動(dòng)缸及傳動(dòng)軸動(dòng)作見(jiàn)圖x；當(dāng)真空制動(dòng)缸處于緩解位時(shí)，制動(dòng)缸活塞處于最低位，制動(dòng)缸拉力消失，傳動(dòng)軸復(fù)位。

圖5 同步制動(dòng)傳遞裝置

圖6 緩解狀態(tài)

圖7 制動(dòng)狀態(tài)

2.3 基礎(chǔ)制動(dòng)傳遞裝置

基礎(chǔ)傳遞裝置是一套純機(jī)械裝置，包括制動(dòng)杠桿、均衡杠桿、拉桿、閘調(diào)器，可通過(guò)在制動(dòng)杠桿上設(shè)置杠桿比，根據(jù)車重來(lái)設(shè)置車輛的制動(dòng)力。

基礎(chǔ)制動(dòng)傳遞裝置結(jié)構(gòu)原理如下：

旋壓式制動(dòng)缸或兩個(gè)制動(dòng)缸將制動(dòng)原動(dòng)力施加于傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)，將制動(dòng)力傳遞至杠桿，將力傳遞至制動(dòng)杠桿上，最終同樣使1、2位轉(zhuǎn)向架上所有閘瓦壓緊車輪踏面。

圖8 基礎(chǔ)制動(dòng)原理

3 結(jié)束語(yǔ)

真空與空氣雙用制動(dòng)系統(tǒng)可以分別適應(yīng)采用真空制動(dòng)和空氣制動(dòng)的機(jī)車，兩種制動(dòng)控制方式互不干擾，可分別實(shí)現(xiàn)列車的制動(dòng)功能。經(jīng)調(diào)研，在非洲許多國(guó)家目前面臨機(jī)車車輛換代，裝有真空與空氣雙用制動(dòng)系統(tǒng)的車輛可以更好的適應(yīng)非洲各國(guó)的特殊國(guó)情，有一定的推廣使用意義。