城軌車輛空氣制動中繼閥分析研究

王 震 臧勝超 楊魯會

(山東職業(yè)學(xué)院城市軌道學(xué)院 山東 濟(jì)南 230000)

一、引言

城軌車輛制動由制動系統(tǒng)負(fù)責(zé)，目前城軌車輛制動系統(tǒng)中類較多，但電制動模塊設(shè)計(jì)多數(shù)比較相近，而空氣制動的設(shè)計(jì)區(qū)別較大。空氣制動模塊主要是根據(jù)車輛當(dāng)時(shí)的速度、載荷等狀態(tài)調(diào)解、放大、輸出對應(yīng)的空氣壓力至單元制動缸，進(jìn)而施加制動。其中中繼閥的作用是對空氣進(jìn)行流量放大[1]。每個(gè)空氣制動系統(tǒng)都有一個(gè)類似于一個(gè)中繼閥的模塊。本文針對不同制動系統(tǒng)的中繼閥進(jìn)行對比分析研究。

二、不同制動系統(tǒng)中繼閥分析

(一)KBGM制動系統(tǒng)中繼閥分析

KBGM制動系統(tǒng)的中繼閥屬于單膜板式中繼閥，結(jié)構(gòu)比較簡單，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。制動時(shí)經(jīng)過調(diào)節(jié)生成的預(yù)控壓力CV3進(jìn)入膜板1底部，推動膜板1與活塞5向上運(yùn)動，使得排氣通道小閥口7關(guān)閉，進(jìn)氣通道大閥口8打開。從而制動風(fēng)缸氣體直接進(jìn)入單元制動缸；緩解時(shí)，進(jìn)氣大閥口8關(guān)閉，排氣閥口7打開，從而使得單元制動缸氣體經(jīng)過空心導(dǎo)向桿排氣口排向大氣。圖中C口通向單元制動缸，R口與制動風(fēng)缸相連接。

圖1 KBGM制動系統(tǒng)中繼閥

(二)SD型制動系統(tǒng)7級中繼閥分析

數(shù)字式電氣指令制動系統(tǒng)中，SD型制動系統(tǒng)是早期使用的。中繼閥在空氣制動中起著至關(guān)重要的作用。結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，主要分為五大模塊分別是常用制動電磁閥、壓力給排部、均衡閥、混合器以及常用制動膜板組等部件組成，具體結(jié)構(gòu)見圖2[3]。

圖2 七級中繼閥結(jié)構(gòu)

通過三個(gè)常用電磁閥的得失電不同組合，可以控制產(chǎn)生7個(gè)不同等級的制動力，稱之為7級制動。在進(jìn)行常用制動時(shí)，制動風(fēng)缸氣體經(jīng)過制動電磁閥進(jìn)入常用制動膜板組，常用制動模板組有三個(gè)不同大小的模板，分布在上中下三個(gè)方向[1][4]，三個(gè)模板存在不同的面積比，膜板受力面積不一樣，產(chǎn)生向上的力的大小也不一樣。經(jīng)過混合器運(yùn)算(去掉電制動力的大小)產(chǎn)生一個(gè)最終合力，打開充排氣閥，使得制動風(fēng)缸氣體進(jìn)入單元制動缸。緊急制動時(shí)氣體直接由8號口進(jìn)入E腔室，推動膜板運(yùn)動，緊急制動模板面積最大，產(chǎn)生最大空氣制動力[1]。

三、總結(jié)

中繼閥是進(jìn)行流量放大的閥體。根據(jù)制動系統(tǒng)不同，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，運(yùn)行原理也有不同。目前一些地鐵車輛已經(jīng)把中繼閥做成模塊集成到一個(gè)閥體內(nèi)部，如EP2002制動系統(tǒng)。但無論在何種制動系統(tǒng)之中，中繼閥的實(shí)現(xiàn)的作用都是對氣體流量的放大。