郑铁院车辆制动装置教案21客车空重车调整装置结构特点及作用原理

郑州铁路职业技术学院教师教案序号：21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F8型分配阀的检修工序新课内容及要点第八章空重车自动调整装置第一节客车空重车调整装置结构特点及作用原理授课目的掌握客车空重车调整装置结构特点、了解各型客车空重车调整装置的作用原理重点与难点重点：客车空重车调整装置结构特点及作用原理难点：客车空重车调整装置的作用原理课后作业课后28、33、37题第八章客货车空重车调整装置第一节客车空重车调整装置结构特点及作用原理一、U5A型空重车自动调整阀(一)、U5A型空重车自动调整阀构造双层客车研制的初期，为了保证双层客车的正常运行，进口了一些日本的U5A型空重车自动调整阀。U5A型空重车自动调整阀的阀体为铸铝合金材质，用4个M12螺栓紧固在安装阀座上，安装阀座与阀体之间有带滤尘网的橡胶垫。U5A型空重车自动调整阀同样也由四部分组成，即测重部、杠杆部、压力作用部和空气压力给排部，其作用原理与KZ凡型和KZF4型空重车自动调整阀相似，仅结构布置方式不同。压力作用部和空气压力给排部是串联式的。1．测重部测重部是通过输入与空气弹簧压力有关的压力信号(测重压力)来控制滚柱支点的位移，达到调整的目的。测重部右侧是测重膜板，左侧是测重弹簧。测重部右侧部分包括膜板腔室、小膜板导套、大膜板导套、活塞连杆、小膜板活塞、大膜板活塞、两个小膜板和一个大膜板等零件。测重压力l通入左端小膜板和大膜板之间的气室，测重压力2通入膜板腔室右端的小膜板室。测重压力l和测重压力2的大小决定了滚柱支点的移动量。因此将车辆前部和后部的空气弹簧压力分别输入到测重压力l和测重压力2的风管，就可以获得较精确的车辆载重量变化函数。在测重弹簧腔和测重弹簧盖内的测重弹簧部，包括滚轮推杆、弹簧推杆、测重弹簧、测重弹簧座、推力轴承、两个轴承环、调节螺套、调节螺母等零件。调节螺套用于调节止挡位置，以便在空车状态测重压力不能正确反映空气弹簧或测重阀压力的情况下，也能获得足够的制动压力。调节螺母用于调节制动缸压力。2．压力作用部压力作用部接受104型空气分配阀(通过先导风缸、即缓冲小风缸)的压缩空气，由先导活塞、先导膜板和下盖等组成。3．杠杆部杠杆部是一个机械连接机构，它将作用部的作用压力通过杠杆传递到压力排给部，通过给排阀达到制动、保压及缓解的目的。上杠杆和下杠杆均通过销装在阀体上、滚轮通过滚轮支架连接在滚轮推杆上。在上杠杆和下杠杆之间有两个跃升弹簧。跃升弹簧装在上部弹簧座和下部弹簧座之间，用平槽特制螺栓和螺母固定跃升弹簧。下杠杆上有刻度，可以从透明的侧盖观察到，以便掌握滚柱支点的调整位置。4．压力给排部压力给排部由给排阀活塞、自封式给排阀膜板、给排阀、膜板、膜板套、给排阀导套、复原弹簧、给排阀腔和给排阀盖等组成。其中自封式给排阀膜板的导向是通过该膜板固定在阀体l上。给排阀、膜板和用复原弹簧固定的膜板套，沿着给排阀导套作上下运动。(二)U5A型空重车自动调整阀的作用原理1．支点的位移量控制输出压力空重车自动调整阀的输出压力取决于滚轮支点的位移量。当空重车自动调整阀的测重压力分别进入测重膜板腔。和凸时，其合力推动弹簧推杆与滚轮推杆左移与测重弹簧建立平衡的位置，在此期间作为支点的滚轮也向左移动，到达相应的位置。2．缓解位当104型空气分配阀处于缓解状态时，空重车自动调整阀的气室c的空气压力为0。先导活塞回到底部，下杠杆、滚轮、上杠杆、阀杆和给排阀活塞，在给排阀活塞弹簧的作用下向下移，给排阀在其上部小弹簧作用下关闭给排阀的大阀口，即关闭104型空气分配阀或副风缸由给排阀上方通向制动缸的通路，并且打开给排阀活塞顶端的小阀口，使制动缸的压缩空气经过给排阀活塞中心的通路由下方向右通大气，呈缓解状态。3．制动位制动时，104型空气分配阀(通过先导风缸)的压缩空气进入到c室，先导活塞向上移动，通过杠杆作用，给排阀活塞也同时向上移动，首先关闭给排阀小阀口，然后推动给排阀上移，使大阀口开放，由104型空气分配阀(或副风缸)来的压缩空气进入制动缸，达到制动目的。4．保压位在压缩空气进入制动缸的同时，一部分压缩空气也进入给排阀膜板上部的气室d内，推动给排阀活塞向下移动，在杠杆支点的参与下，当d室的压力与‘室的压力达到平衡时，给排阀的大阀口关闭，停止了从104型空气分配阀(或副风缸)来的压缩空气向制动缸充气，呈制动后的保压状态。5．压力跃升在制动管的减压量较少的情况下，由104型空气分配阀来的压缩空气进入c室，先导风缸向上移动，推动下杠杆、跃升弹簧、上杠杆和给排阀活塞一起上移，使给排阀的大阀口开放，由104型空气分配阀(或副风缸)来的压缩空气进入制动缸。在这个动作中，由于跃升机构作为受力支点，力臂大，进入制动缸的压缩空气的压力较大，保证在较小的制动管减压量情况下，制动缸有足够的空气压力克服制动系统的杠杆阻力，实现制动作用。(三)U5A型空重车自动调整阀的试验组装好或经检修的U5A型空重车自动调整阀要在三阀试验台上进行性能试验，只有经试验合格后才能装车运用。试验方法及要求同KZF4。(四)U5A型空重车自动调整阀的输出压力调整(1)将测重部的测重压力l和测重压力2调整到空车位。(2)普通双层客车采用U5A型空重车自动调整阀时，在缓解状态下，空车位空气弹簧压力的空气压力为270kPa，重车位空气弹簧的空气压力为420kPa；在施行制动时，空车制动缸的空气压力为230kPa，重车制动缸的空气压力为330kPa。如果制动缸的压力不符合要求，可以松开紧固螺母、调节螺套、滚轮推杆，顺时针方向转动调节螺母，使推杆向左移动，制动缸的空气压力就会增大；相反，逆时针方向转动调节螺母，使滚轮向右移动，制动缸空气压力则降低。快速客车的U5A型空重车自动调整阀性能试验的数据，按照各生产厂家的设计要求进行调整。(3)将测重部的测重压力l和测重压力2调整到重车位，对车辆施行制动作用，校验制动缸的空气压力值。(4)调整完毕后，装上弹性销，把滚轮轴固定在弹簧推杆上。拧紧紧固螺母，检查空车位和重车位的制动缸压力值是否稳定。二、K2F3型和KZP4型空重车自动调整阀双层空调客车的载客数量大，空车和重车时的重量相差悬殊，为了保证空车和重车时车辆的制动率不变，必须设立空重车自动调整阀。KZP4型空重车自动调整阀能与日本的U5A型空重车自动调整阀互换安装使用，阀座和橡胶垫通用，其性能也接近，既可用于每辆车两套制动系统的方案，也可用于每辆车一套制动系统的方案。(一)KZF3型和KZF4型空重车自动调整阀的构造KZF3型和KZF4型空重车自动调整阀的构造原理相同。为了适应每辆车用一套空重车自动调整阀，KZF4型空重车自动调整阀增加了空气通路和流量，安装座面与U5A型空重车自动调整阀相同。KZF3型和KZF4型空重车自动凋整阀主要由四部分组成，即测重部，杠杆部、压力作用部和空气压力给排部。1．测重部测重部由小活塞l、小膜板2、大膜板3，大活塞4、弹簧5和活塞杆6组成。两个活塞分别测得两个空气弹簧内的空气压力的平均值，且与弹簧5进行平衡，使活塞杆向右移动一定的距离，即与车辆的载重相适应，达到空重车自动调整阀的自动测重目的。2．杠杆部杠杆部由支点9和杠杆10组成。支点的位置取决于测重部弹簧压缩的位移量，即取决于空气弹簧的压力变化。3．压力作用部压力作用部由作用活塞7、作用活塞杆8和膜板11(8字形)组成。由104型空气分配阀来的压缩空气，首先进入作用活塞的膜板下方(c2室内，推动作用活塞和作用活塞杆上移产生作用，以便控制杠杆的各种作用。4．空气压力给排部空气压力给排部由给排杆12、给排活塞13、给排阀14、O形密封圈15和给排阀弹簧16组成。空气压力给排部是执行由104型空气分配阀或副风缸向制动缸充气、保压和排气的机构。(二)KZF3型和KZF4型空重车自动调整阀的作用原理如图12-24所示，从空气弹簧l管路和空气弹簧2管路来的压缩空气分别进入测重部的b和c室，推动小活塞1和大活塞4右移，与弹簧5平衡，使活塞杆和支点移动到相应的位移。制动作用位由104型空气分配阀来的压缩空气进入(I室，并推动膜板及作用活塞杆上移，通过杠杆及支点使压力给排杆向下移动，压开给排阀，来自104型空气分配阀(或副风缸)的压缩空气进入制动缸，同时也进入d室参与平衡。此时建立如下方程P二P1(l+f)／[L一(l+f)](kPa)式中P——由分配阀或副风缸进入d室的压缩空气建立的压力(kPa)；P1——由分配阀进入。室的压缩空气建立的压力(kPa)；l——小臂长度(mm)；f——支点的位移量(mm)；L——杠杆的长度(mm)。2．保压作用当a室和d室的压力通过支点及杠杆的作用达到平衡后，给排阀在给排阀弹簧的推动，关闭给排阀的阀口，使空重车自动调整阀处于保压状态。3．缓解作用作用活塞膜板下方。室压力降低，此时施于给排活塞上的作用力不再平衡，给排活塞及给排阀杆一起向上移动，脱开给排阀，制动缸的压缩空气由给排阀杆中的通路由上方排入大气，呈缓解状态。(三)KZF3型和KZF4型空重车自动调整阀的组装和试验1．KZF，型和KZF4型空重车自动调整阀的组装在生产组装KZFl型和KZF4型空重车自动调整阀时，仔细检查各零件，各零件应符合图纸尺寸及公差要求。零件加工表面不应有明显的伤痕，并且清除毛刺，用煤油清洗干净，