郑铁院车辆制动装置教案07 ST型双向闸瓦间隙自动调整器（二）

郑州铁路职业技术学院教师教案序号：7授课班级授课日期出勤情况课程名称车辆制动装置教学类型理论讲授复习旧课要点1、ST系列闸瓦间隙自动调整器的功用及三个基本作用2、ST系列闸瓦间隙自动调整器的初始状态新课内容及要点第五节ST型双向闸瓦间隙自动调整器（二）授课目的熟悉ST型双向闸瓦间隙自动调整器的作用，了解ST系列闸瓦间隙自动调整器的检修工艺重点与难点重点：闸调器间隙正常、增大、减小的作用动作难点：闸调器间隙正常、增大、减小的作用动作课后作业课后26、32题(二)闸瓦间隙正常时闸调器的动作制动初始阶段，制动缸活塞杆逐渐向左伸出，制动缸活塞推力克服各制动杆件及连接圆销的阻力，使制动缸前杠杆带动闸调器向右移动，同时制动缸后杠杆带动控制杆及控制杆头向左移动。制动拉力的传递过程是由拉杆头通过拉杆→挡圈→轴承→主弹簧座→主弹簧→后盖→外体→前盖→引导螺母→螺杆。这时由于闸瓦还没有靠上车轮，上拉杆所受的拉力不大，还未达到主弹簧的预紧力，主弹簧未被压缩，此时闸调器外体随拉杆、螺杆一起向右作轴向移动。在闸调器向右移动的过程中，一位转向架的闸瓦逐渐向车轮靠近。同时，在控制杆头向左移动的过程中，二位转向架的闸瓦也逐渐向车轮靠拢。当闸调器外体的右端面与控制杆头左侧向接触时，控制距离A消失，此时一、二位转向架的闸瓦正好都与车轮相接触。此后，制动作用继续进行，闸调器传递的制动拉力逐渐增大，由于闸瓦已靠紧车轮，控制杆头与闸调器外体暂时不能移动，离合器f锁紧。但闸调器体内的主弹簧仍受到由拉杆传递来的继续增大的制动拉力，当制动拉力达到并超过主弹簧的预紧力时，主弹簧被压缩，拉杆通过拉杆端头带动活动套，压紧弹簧、套筒盖及套简体向右移动，使离合器d结合，离合器c脱开，主弹簧被压缩δ2的距离，拉杆头与闸调器外体右端的距离增大了δ2的距离。此时制动拉力的传递过程是由拉杆头→拉杆→拉杆端头→活动套→压紧弹簧→套筒盖→套简体→调整螺母→螺杆。随着制动缸压力的继续增加，制动拉力也随之增大，当制动拉力增大到超过压紧弹簧的预紧力时，压紧弹簧也被压缩，活动套的右端与套筒体的左端相接触，离合器d脱开，主弹簧又被压缩δ3的距离，且离合器e脱开。这时制动拉力传递过程是由拉杆头→拉杆→拉杆端头→活动套→套筒盖→套筒体→调整螺母→螺杆。在以上动作中，闸调器外体在控制杆头的阻挡下不能右移。但以后由于制动拉力增加很大，基础制动装置的传动杠杆系统产生弹性变形，使一位上拉杆向右移动一个距离t1，二位上拉杆向左移动一个距离t2。相当于一、二位转向架的基础制动装置的弹性变形量。因此，拉杆通过套简体和调整螺母，将螺杆拉动向右移动了t1，而控制杆头将闸调器外体推动向左移动了t2。在因弹性变形而产生的动作过程中，弹簧盒中节已被挡圈挡住，消失了间隙δ1，离合器a脱开，并且在螺杆向右移时，引导螺母在原地顺时针方向旋转。外体向左移动，引导螺母也是被挡圈推着顺时针方向旋转向左移动。其结果是螺杆工作长度缩短t1+t2，弹簧盒座与调整螺母之间拉开了距离t1+t2—δ1，引导螺母与调整螺母之间的距离也增大t1+t2—δ1，主弹簧又被压缩t1+t2。这样闸调器的总长共比原始状态时增长了δ2+δ3，制动到此结束。制动机缓解开始后，制动拉力逐渐降低，基础制动装置杠杆系统弹性变形逐渐消失。由于二位杠杆弹性变形消失，控制杆头向右移动，主弹簧伸长，使闸调器外体右移，前盖内锥齿与引导螺母啮合，即离合器a结合，弹簧盒中节与挡圈之间间隙δ1恢复。与此同时，由于一位杠杆弹性变形消失，使主弹簧伸长及控制杆头左移，套筒体、调整螺母和螺杆左移。在螺杆向左移动和控制杆头向右移动过程中，离合器f脱开，离合器e还未锁紧，在主弹簧弹力作用下，引导螺母连同闸调器外体作逆时针方向旋转，直到外体向右移动t2，螺杆向左移动t1，弹簧盒座与调整螺母接触，弹性变形完全消失。然后制动拉力继续下降到小于压紧弹簧预紧力，压紧弹簧松开，拉杆同时向左移动δ3，活动套也向左移动δ3，离合器e结合，主弹簧伸长δ3。随着制动拉力的继续下降，主弹簧又向左伸长δ2的距离，套简体也向左移动δ2，离合器b脱开，离合器c锁紧。到此，闸调器总长已恢复到原始长度，螺杆工作长度也已与原始状态相同。最后，随着缓解的完全结束，控制杆头与闸调器外体右端的距离可以恢复为控制距离A值。(三)闸瓦间隙大于正常间隙时闸调器的动作当车轮与闸瓦间的间隙大于正常间隙时，闸调器的原始状态和正常间隙时相同。制动开始后，也和正常间隙时一样，制动缸杠杆带动闸调器向右移动，而控制杆头向左移动，两者相遇接触后，离合器f锁紧。但因闸瓦与车轮的平均间隙比正常间隙大，此时闸瓦还没有靠到车轮。制动拉力增大到超过主弹簧的预紧力后，拉杆通过拉杆端头、活动套、压紧弹簧、套筒盖，将套筒体拉动向右移δ2的距离，主弹簧压缩δ2的距离，离合器b结合，离合器c脱开。随之制动拉力继续增大，拉杆通过套简体、调整螺母，将螺杆拉动向右移△Ml的距离，此时一位转向架的闸瓦都接触到车轮，主弹簧压缩了△Ml的距离。同时，二位转向架闸瓦都接触到车轮，主弹簧又压缩了△M2的距离。△Ml、△M2是因闸瓦间隙增大反映到一、二位上拉杆上而增加的移动量。在移动△Ml及△M2的过程中，不仅使引导螺母的外锥齿与前盖的内锥齿脱开，即离合器a脱开，弹簧盒中节与挡圈贴紧，间隙δ1消失，并且使引导螺母在螺杆上顺时针方向旋转向左移动。结果，使弹簧盒座与调整螺母之间拉开△Ml+△M2—δ1的距离，引导螺母右端与调整螺母左侧增大△Ml+△M2—δ1的距离。螺杆的工作长度减少了△Ml+△M2，拉杆头与闸调器外体右端的距离比原始状态增大了△Ml+△M2+δ2。制动拉力继续增加，压紧弹簧压缩δ3的距离，活动套右端与套筒盖接触，离合器e脱开，主弹簧压缩δ3的距离。制动拉力再增大后，转向架的传动系统产生弹性变形，使拉杆带动活动套、套简体、调整螺母、螺杆等向右移动t1的距离，同时控制杆头推动闸调器外体向左移动t2的距离，主弹簧又被压缩t1+t2的距离。在弹性变形动作中，引导螺母做顺时针方向旋转，并向左移动，结果使弹簧盒座与调整螺母的距离又增加了t1+t2，引导螺母与调整螺母的距离也增加了t1+t2。到此，制动过程全部结束，螺杆工作长度减少了△Ml+△M2+t1+t2，拉杆头与闸调器外体右端的距离比原始状态增加了δ2+δ3+△Ml+△M2+t1+t2，闸调器的总长增加了δ2+δ3。缓解时，制动拉力降低，首先消除了传动杠杆系统的弹性变形。开始时，控制杆头向右移动，离合器f脱开，主弹簧伸长δ1的距离，离合器a结合，弹簧盒中节与挡圈之间形成间隙δ1。随着控制杆头继续右移，主弹簧继续伸长，使引导螺母及闸调器外体作逆时针方向旋转而右移。同时，拉杆左移，活动套、套筒盖、套简体、调整螺母、螺杆等也一起左移，弹簧盒座与调整螺母之间的距离逐渐靠近，直到传动系统的弹性变形完全消失，控制杆头不再右移为止。这时，螺杆工作长度比原始状态缩短了△Ml+△M2，弹簧盒座与调整螺母之间还有空开距离△Ml+△M2，主弹簧还存在压缩量δ2+δ3+△Ml+△M2，拉杆头与闸调器外体右端的距离比原始状态增大δ2+δ3+△Ml+△M2。随着制动拉力的继续下降，拉杆左移，压紧弹簧伸长，离合器e结合。因闸调器外体不能右移，主弹簧向左伸长δ3的距离。然后拉杆继续左移，主弹簧继续伸长，在主弹簧弹力的推动下，套简体与调整螺母左侧锥面的结合解除，即离合器b脱开，离合器c尚未锁紧，在主弹簧向左伸长△Ml+△M2的过程中，拉杆左移，拉杆端头通过小弹簧推动调整螺母旋转向左移动，直至调整螺母与引导弹簧盒座接触而停止，调整螺母在螺杆上左移了△Ml+△M2的距离。主弹簧继续伸长，使离合器c完全锁紧。到此，调整工作已完成，螺杆工作长度缩短了△Ml+△M2，闸调器总长也比原始状态缩短了△Ml+△M2。最后，缓解完全结束，闸调器左移，控制杆头右移，闸调器外体右端至控制杆头之间的距离恢复到控制距离A值。(四)闸瓦间隙小于正常间隙时闸调器的动作在更换新闸瓦之后，或由于其他原因，引起闸瓦与车轮之间的间隙小于正常间隙时，闸调器须经过两次制动循环以后，才能使其总长伸长，保证闸瓦间隙恢复到正常间隙。1．第一次制动循环制动开始后，制动缸杠杆带动闸调器轴向右移，直到一位转向架的闸瓦全部贴靠车轮而停止。同时控制杆头向左移动，直到二位转向架的闸瓦全部贴靠车轮而停止。这时，闸调器外体右端面没有和控制杆头左侧面相接触，而留下一段距离△N1+△N2。这个出现于拉杆上的△N1+△N2值，相当于两个转向架上闸瓦间隙小于正常间隙的减少值之和。随着制动拉力的增加，拉杆头继续往右移，主弹簧压缩，套筒体左端内侧锥面与调整螺母左侧锥面相接触，即离合器b接合，离合器c脱开，主弹簧压缩δ2的距离，拉杆头与闸调器外体右端的距离增长δ2。制动拉力继续增大，拉杆继续右移，压紧弹簧被压缩，离合器e脱开，主弹簧又压缩了δ3，拉杆头与外体右端距离又增长了δ3，主弹簧压力大于引导螺母弹簧压力，使主弹簧伸长，外体通过前盖带动引导螺母在螺杆上作逆时针方向旋转并向右移动，而调整螺母被离合器b锁紧，在螺杆上不能旋转及移动。所以，在外体转动过程中，引导螺母弹簧被压缩。外体旋转并向右移动直到外体右端面碰到控制杆头左侧才停止。这时，引导螺母右端与调整螺母左侧的距离比原始状态缩短了△N1+△N2，弹簧盒中节卷边左侧与弹簧盒座卷边右侧之间形成△N1+△N2间隙，主弹簧共伸长了△N1+△N2—δ2—δ3的距离。制动拉力再增大时，产生了传动杠杆系统的弹性变形，使拉杆通过套简体带动调整螺母和螺杆向右移动t1，同时控制杆头推动外体向左移动t2。在这一弹性变形的移动过程中，各零部件之间位置的变化如下。(1)引导螺母外锥齿与前盖内锥齿脱开，即离合器a脱开，弹簧盒中节与挡圈之间的间隙δ1消失，引导螺母右端与调整螺母左侧之距离比原始状态增加t1+t2—δ1—△N1—△N2。(2)调整螺母左侧与弹簧盒座右端之间的距离为t1+t2—δ1—△N1—△N2。(3)螺杆工作长度缩短t1+t2—δ1—△N1—△N2。(4)离合器b锁紧，离合器c脱开，间隙为δ2+δ3。(5)主弹簧比原始状态压缩δ2+δ3+t1+t2—△N1—△N2。(6)拉杆头与外体右端的距离比原始状态增长δ2+δ3+t1+t2—△N1—△N2。(7)闸调器的总长比原始状态增长δ2+δ3。第一次制动结束后缓解，首先是消除弹性变形的运动。然后继续缓解，压紧弹簧伸长，离合器e锁紧，主弹簧向左伸长δ3的距离。最后主弹簧再向左伸长δ2的距离，使离合器b脱开，离合器c锁紧。第一次缓解结束后，与原始状态比较，在弹簧盒中节卷边左侧与弹簧盒座卷边右侧之间存在着间隙△N1+△N2，螺杆工作长度增加△N1+△N2的距离，而拉杆头至外体右端面的长度缩短△N1+△N2的距离，主弹簧伸长了△N1+△N2的距离。2．第二次制动循环第二次制动开始时，因为第一次缓解后拉杆头与外体右端之间的距离比正常时短△N1+△N2，控制杆头和外体右端的距离也短△N1+△N2，故制动时闸调器旋转并向右移动，而控制杆头向左移动，闸瓦接触车轮时，外体右端与控制杆头也正好相接触。以后制动力增加，主弹簧压缩，拉杆将套简体拉向右移，离合器c脱开，而离合器b尚未接合，已被压缩的引导螺母弹簧压力大于小弹簧压力，故引导螺母弹簧逐渐伸长，推动调整螺母向逆时针方向旋转，在螺杆上向右移动(螺杆本身因闸瓦已接触车轮，不能向右移动)。因为主弹簧随着拉杆右移而压缩，套筒体也同步右移。所以，引导螺母弹簧虽然继续把调整螺母推动旋转并向右移动，但调整螺母还是保持在离合器b与离合器c之间的自由位置下继续旋转向右移动。这种状况一直到引导螺母弹簧伸长ANl+AN2的距离，把第一次制动循环中所增加的压缩量消失，调整螺母才停止旋转不再移动。然后拉杆继续向右移动，使离合器b结合锁紧，离合器c完全脱开。这样的结果，使调整螺母相对于螺杆右移了△N1+△N2的距离，达到螺杆工作长度增长的目的。这时引导螺母与调整螺母之间的距离，以及拉杆头与闸调器外体右端之间的距离，都恢复到正常的状态，所以余下的制动、缓解动作也和间隙正常时一样。四、闸调器的检修ST型闸调器的检修分为大修、一般检修和列车检修。大修时对闸调器进行全面的分解检修和试验，一般检修和列车检修时只对闸调器进行外观检查和现车试验。闸调器大修周期为6年，一般检修与车辆实行段修、站修是同时进行的。(一)闸调器的大修车辆在施行厂修时，对所安装的闸调器要进行大修；车辆施行段修时如闸调器达到大修期也应进行大修。闸调器的大修应在车辆修理厂或各铁路局按指定并经铁道部认证的定点厂（段）进行。闸调器大修时，检修作业程序为：分解→清洗除锈→检测→修理或更换配件→清洗→组装→性能试验→成品抽验→入库存放。1．闸调器的分解闸调器的分解和组装需要几种专用工具：专用顶镐、压帽、孔用弹性挡圈钳子、轴用弹性挡圈钳子、拆装套筒盖用扳子。(1)卸下拉杆头和控制杆头。(2)卸下防脱螺钉和取出螺杆。(3)卸下护管及前盖组成。(4)分解前盖内部零件。(5)卸套筒体组成。(6)拆卸离合片。(7)分解套筒组成。2．清洗、检查和修理闸调器所有拆下的零件，除橡胶密封圈外均应浸入带滤网的油盘内进行清洗，用煤油或汽油作为清洗剂，使用软毛刷除去零件表面的污迹，然后将零件干燥。对零件逐个进行检查，外观不应有裂纹、缺损、变形。经常接触摩擦的部分或运动部分如有摩擦或零件有毛刺的部位，可用细锉、砂布等加以修整，使其表面光滑。将引导螺母和调整螺母套