盘形制动单元制动缸
单元式制动缸应用调查及分析
单元式制动缸应用调查及分析成铁科技2010年第2期单元式制动缸应用调查及分析裴静裴静:重庆车辆段工程师路电:063—48334摘要针对客车单元制动缸在运用中存在的主要故障,从设计结构原理出发,结合检修和运用,提出解决问题的措施和建议.关键词客车制动缸故障措施随着旅客列车的提速发展,单元式制动缸应用也越来越广泛.在单元制动缸投人大量运用的过程中,我们不断地发现问题,查找原因,分析总结,并提出解决问题的措施和办法.1单元制动缸概况目前普通旅客列车安装的单元制动缸/踏面清扫器主要有膜板式和皮碗式两种型式,膜板式主要有SPSPSP,SP4系列,皮碗式主要有两种系列,一种是四方车辆研究所生产的SYSZ.,SYSZ,PDZG,PDZG系列,为,另一种是南京广道公司生产的STGl,STG2等.规格均为10",8",6三种,主要由两部分组成,一部分是膜板或皮碗式制动缸,另一部分是闸片间隙自动调整器.2各型单元制动缸在使用中的常见故障及原因分析2.1STG型皮碗式单元制动缸2.1.1常见故障:它在运行中的常见故障主要有:漏泄,制动及缓解不良.2.1.2原因分析:一是老式STG型系列单元制动缸在结构上存在设计缺陷:①固定橡胶皮碗采用尼龙支撑环定位,在运用中易变形松弛,导致橡胶皮碗非正常作用引发漏泄.②缸体与后盖结合部采用涨圈密封方式密封效果较差,污物,污水易浸人缸体导致内壁锈蚀,锈坑,加剧了皮碗的老化引发漏泄.③老式STG型制动缸缸体上无防尘套装置设计,内部受污染现象严重,导致制动缸作用不良.二是检修工艺执行不严格造成单元制动缸在运用中故障概率增高.主要表现在:①检修时润滑脂涂抹涂抹不足,造成单元制动缸运行1年左右时因各运动部位油脂挥发稀薄,引发皮碗干摩擦导致漏泄;②各部磨耗过限.单元制动缸在调整螺母与调整挡铁等配件相互摩擦,各啮合面磨耗过限,配合不良,导致单元制动缸作用不良;③异物或杂质影响单元缸的作用;④皮碗材质达不到质保期.2.2SYSZ(PDZ—G)型皮碗式单元制动缸2.2.1常见故障:主要是漏泄,近两年来我段在运用中因为漏泄更换SYSZ(PDZ—G)系列单元制动缸及踏面清扫器63个,危害性非常大.2.2.2原因分析:SYSZ(PDZ)系列单元制动缸存在着设计上的缺陷易产生运用中漏泄现象. 该类型单元缸前套筒与其缓解弹簧座在制作中为加工方便做成分体式,中间连接螺纹丝扣不到4丝,且无锁紧装置或紧固螺母,在运用中在缓解弹簧压力作用下,易出现滑丝,松动及脱落,从而引发制动缸漏泄.2.3SP型膜板式单元制动缸2.3.1常见故障:该系列单元制动缸在运行中性能比较稳定,故障率相对较低.主要故障表现为膜板破裂漏风,制动缓解不良.2.3.2原因分析:一是国产橡胶膜板由于批量材质差异,运用中膜板破损穿孔造成漏泄.二是由于老型单元制动缸在结构上无防尘套设计,造成缸体内锈蚀严重,发生制动缓解不良现象.三是丝杠啮合齿在运行中磨耗严重,失效较多.四是缸盖与缸体组装时各部螺栓扭力不均匀造成在运行中轻微漏泄.3应对措施3.1消除部分设计缺陷.一是对进入段修的所有SYSZ(PDZ)系列单元缸(踏面清扫器)前套筒与缓解弹簧座间的连接部位采取点焊方式进行加固,同时对点焊后的鞲鞴套筒与原套单元制动缸严格施行配套组装,不允许混装.二是对组装后的STG系列单元缸在其缸体与缸盖体(下转3l页)2l?成铁科技2010年第2期凝土柱必须有较高的配筋率,包括较高的最小主筋配筋率和最小箍筋率尤其在柱端的机密区必须有相当数量的箍筋.4型钢钢骨混凝土柱钢骨混凝土结构是把型钢置入钢筋混凝土中,使型钢,钢筋,混凝土3种材料协同工作以抵抗各种外部效应的一种结构形式.配置工字形型钢的型钢混凝土柱的轴压比限值不能显着提高.配置十字形型钢的型钢混凝土柱的轴压比限值提高效果较好,含钢率相同的条件下,提高幅度随混凝土强度的提高而降低.在抗震设计中,为能在满足延性要求的前提下,有效减小柱截面面积,建议在型钢混凝土柱中配置十字形型钢,并通过调整混凝土强度等级,型钢的含钢率和型式,其轴压比限值比钢筋混凝土柱提高20%以上.5钢管高强混凝土柱在我国,钢管混凝土的研究和应用都较成熟,采用钢管混凝土这种组合形式,既能充分发挥约束混凝土的承载能力,又具有很大的延性,是一种极为合理的应用方法.轴压比是影响钢管高强混凝土核心柱延性的重要因素,轴压比越大,延性越差,应对其轴压比进行限制.表2给出了钢管高强混凝土核心柱的设计轴压比限值系数和轴压力限值系数的建议值.表2钢管高强混凝土核心柱的轴压力限值系数抗震等级一级二级三级C600.7O0.8O0.9oC700.65O.75O.85C800.6o0.7O0.80在高层建筑的设计中,对于受到尺寸限值,需要较高轴压比的柱,可以考虑采用本文介绍的几种形式的柱形来满足设计的要求.(上接21页)结合部全数涂打金属密封胶来减少外部污物的浸入.三是对设计工厂和皮碗制造工厂提出相应工艺加强要求,确保新品的源头质量.3.2强化检修质量.一是严格检修工艺,加强对STG系列单元缸缸体检查测量.凡是缸体内壁有锈斑(用砂子不能消除),内壁有凸起,缸体外部锈蚀深度超过3ram等一律报废.二是强化单元缸的清洗质量,严格执行二次清洗工艺.三是规范单元缸检修时润滑脂的使用.3.3加强各工序间的质量卡控.一是加强各管系的吹尘除垢,我段深刻吸取教训,狠抓管系吹尘质量,工长,质检员全数复查,将管系内杂物降低到最低限度.二是单车试验时,一律采取微控试风和普通单车试风相结合,保证了单车试验数据的真实可靠.三是针对单元缸在运行中存在的不良现象,运用车间开展每月一次专项检查整治,对所有盘形车辆逐个进行单辆单车试验,预防了单元缸在运行途中发生故障的可能性,保障了旅客列车的安全运行.4产生的效果.由于我段措施得当,管理到位,自2009以来我段单元制动缸在运行中的故障机率同比大幅度下降,全年未发生一起因单元制动缸故障造成客车行车故障.我段对SYSZ系列单元缸的缓解弹簧座实行点焊的1832个单元缸装车运行到现在无一漏泄, 取得了非常好的效果.31?。
SP13AB型单元制动缸使用说明书
SP13A、SP13B型单元制动缸说明书铁道部科学研究院机车车辆研究所2000年6月SP13A、SP13B型单元制动缸说明书1. SP13A、SP13B型单元制动缸结构1.1 SP13A型单元制动缸（具有手制动功能）结构SP13A型单元制动缸结构如图1所示。
主要由：丝杠装配1、波纹管2、孔用弹性挡圈3、止动铁4、活塞杆组成5、定位螺栓6、弹簧垫圈7、外体8、调整螺母组成9、引导螺母组成10、24.压板；25.六角头螺栓；26.排气堵；27.弹簧垫圈；28.杠杆；29. 螺栓销；30. 弹簧垫圈。
图1SP13A型单元制动缸结构～1～1.2 SP13B型单元制动缸结构SP13B型单元制动缸结构如图2所示。
主要由：丝杠装配1、波纹管2、孔用弹性挡圈3、轴用弹性垫圈组成。
2. SP13A、SP13B型单元制动缸作用原理SP13A、SP13B型单元制动缸作用原理分为正常间隙制动及缓解，过大间隙制动及缓解，～2～另外SP13A型单元制动缸具有手制动功能。
2.1正常间隙制动及缓解2.1.1 正常间隙制动压力空气进入膜板17的右侧（参见图1或图2），推动膜板17、活塞18、弹簧13、活塞杆组成（活塞杆）5、弹簧销套11、弹簧12、引导螺母组成10、调整螺母组成9、止动铁4、孔用挡圈3和丝杠装配1一起向左移动，其移动距离为A，闸片（瓦）贴靠在制动盘（车轮），实施制动作用，如图3(a)所示，称为正常间隙制动位。
2.1.2 正常间隙缓解压力空气由膜板17的右侧（参见图1或图2）排出，在弹簧13的伸张作用下，制动过程中向左移动的所有零部件一起向右移动，其移动距离为A，闸片（瓦）离开制动盘（车轮），恢复到正常间隙位置，如图3(b)所示，称为正常间隙缓解位。
在正常间隙制动及缓解过程中闸片（瓦）间隙调整器不发生调整作用。
2.2 过大间隙制动及缓解2.2.1 过大间隙制动压力空气进入膜板17的右侧（参见图1或图2），推动膜板17、活塞18、弹簧13、活塞杆组成（活塞杆）5、弹簧销套11、弹簧12、引导螺母组成10、调整螺母组成9、止动铁4、孔用挡圈3和丝杠装配1一起向左移动，当移动距离A时，闸片（瓦）未贴靠在制动盘（车轮），此时调整螺母组成9中的调整挡铁被定位螺栓6阻挡，停止向左移动，假设继续移动距离f，其它零部件继续向左移动，调整螺母与调整挡铁分离，在调整弹簧的伸张作用下，调整螺母在非自锁螺纹丝杠上旋转，很快与调整挡铁重新啮合，在调整螺母与止动铁4间形成间隙f，闸片（瓦）贴靠在制动盘（车轮），实施制动作用，如图3(c)所示，称为过大间隙制动位。
254mm×40mm单元制动缸结构及原理
弹簧 锁 片 的凸起 啮合 ， 防止调 整 弹簧组 成转 动 ， 进 而锁
定推 杆组 成 ， 使 其 不能转 动 。
１ ． ２ 推 杆组成
推杆 组成 （ 图４ ） 是单元 缸 闸瓦 间隙 调整 机 构 的重
作者简介 ： 刘 毅（ １ ９ ７ ５ － ） ， 男， 高级工程师。
簧 锁定 ， 推 杆头 由于 转 向架上 的制 动 杠 杆 限制 无 法 转
动， 正 常情 况下 ， 推杆 组成 不发 生转 动 。螺栓是 六角 头
・
２ ３ ・
铁 道 车辆 第 ５ ５卷 第 ７ 期 ２ ０ １ ７年 ７月
２ ５ ４ Ｉ Ｔ Ｉ １ Ｔ ｔ ×４ ０ ｒ Ｄ ． １ Ｔ Ｉ 单 元 制动 缸 （ 以下 简称 单 元 缸 ） 主要用 于 铁道 工程 车 ， 具 有 间 隙调整 动作 快速 可靠 、 一
向架 上 的制动 杠杆 相连 （ 图２ ） ， 制 动 时推 杆 组 成伸 出 ， 推动 制 动杠杆 带动 闸 瓦压 向车轮 踏面 ， 产生 制动力 。
（ 眉 山 中 车制 动 科 技 股 份 有 限 公 司 ， 四川 眉 山 ６ ２ ０ ０ １ ０ ）
摘
要ｉ 主要介 绍 了 ２ ５ ４ ｉ Ｔ ｌ ｍ×４ ０ ｍｍ 单 元 制 动 缸 的 基 本 结 构 ， 特别是活塞组 成、 推 杆组成 、 调 整 弹 簧 组 成 及 调 整 螺
图 １ 单 元缸 结构
固在 活塞 上 ， 能够 在一定 程度 上 防止皮 碗胀 大 ， 并 防止
皮碗 脱离 安装 沟槽 。活 塞支 撑 防止活塞 与 缸体 内壁直
单元制动缸相关要求和检修过程
3 分解、检修、组装及试验
3．1 工艺流程
外部清洁——分解——检修——组装——试验
3．2 专用工装
单元制动缸试验装置、水压试验装置、分解及组装胎、检修工作台、弹簧试验器。
3．3 外部清洁
3．3．1 用高压压缩空气，清除制动缸外表面灰尘及污物。
3．3．2 用钢丝刷及其它工具清除制动缸外表面锈层、锈垢。
3．4 分解
3．4．1 必须全部彻底分解各零部件。
3．4．2 经分解后的各零部件须用煤油彻底清洗，并用压缩空气吹干。
3．5 检修
3．5．1 厂修时橡胶件必须全部更换。段修时不必更换。如遇活塞橡胶皮碗有破损、裂纹、失去弹性造成泄漏，更换新品。
3．5．2 检查各零件磨损情况，如有磨损
严重者必须更换新品，复原弹簧、卡簧弹性不良时更换。
手拉伸出杆头，丝杠不伸出而活塞杆应伸出。松手后活塞杆仍恢复原位。4 安装与调整
3．6．10 缸体需以1000kPa水压强度试验，经三分钟不得发生裂纹及泄漏。3．6．1l 组装完毕后，外表面应先涂环氧防锈漆，干燥后，喷涂丙烯酸改性醇酸磁漆。
3．7 试验
3．7．1 活塞式单元制动缸新造或厂、段修后必须在专用试验台上进行性能试验。
3．7．2 泄漏试验
以600kPa之风压进行气密性试验，经一分钟不得产生泄漏。
1．2 STGl，STG3单元制动缸，构造图见下图
主要由活塞式制动缸和单向调整器两部分组成。其结构基本上与盘形单元制动缸上体相同，外形较小结构比较紧凑。
CRH1型动车组制动管路系统主要部件概述
CRH1型动车组制动管路系统主要部件概述一、CRHl型动车组制动模块部件介绍CRHl型动车组制动设备装配模块化，大部分压缩空气部件安装在制动控制面板前部(见图9－9)。
二、CRHl型动车组制动控制面板CRHl型动车组制动控制板有四种不同类型，取决于所装用转向架类型。
(1)05A1A，Mc车制动控制板。
(2)0581A，Tp车制动控制板。
(3)05C1A，M车制动控制板。
(4)05D1A，Tb车制动控制板。
三、CRHl型动车组供风系统部件介绍供风系统由3台主压缩机(每个拖车1台)，2台辅助压缩机(Tpl、Tp2各l台)，总风缸(拖车3个、动车1个)，辅助风缸(Tpl、Tp2各1个)，空气弹簧风缸(每辆车4个)，一条贯穿全车的总风缸管及若干支系风管构成。
四、CRHl型动车组供风系统设备控制1.TCMS系统对总风缸压力进行即时监控：当总风压力低于850kPa时主压缩机启动1台；低于800kPa时启动2台；低于700kPa时启动3台，并向司机发出报警；低于600kPa 时，引发紧急制动；辅助风缸则主要是在总风压力不足时，为升弓控制管路提供风源。
五、CRHl型动车组制动控制板及控制功能1.制动面板的功能，主要是把接受到的制动参考电信号转化成为空气信号，并把空气信号放大，传送给常用制动机械机构，施加摩擦制动。
2.通过制动控制面板可以实现1～7级的常用制动和紧急全摩擦制动。
3.制动控制板设备及控制功能。
(1)A1一调压阀，未激活时将整个压力传输到紧急制动阀(E)上。
激活时中断到(E)的供风和A2联合工作，根据车上要求的制动力设定相应压力。
(2)A2一调压阀，未激活时不缓解任何压力。
激活时缓解来自紧急阀(E)的任何压力和A1联合工作，根据车上要求的制动力设定相应压力。
(3)c伐至制动卡钳的压力输出(通过防滑线路)。
(4)D－KR6中继阀，作为继动器工作。
采用来自(A)的供风压力，并以更大容量将输入上的预控压力传送至输出(c)。
160km快速铁路货车制动系统组成及特点
160km快速铁路货车制动系统组成及特点(2009-12-06 16:16:31)转载标签：分类：铁道车辆160快速货车制动系统简介杂谈现有的120型货车控制阀性能参数是按照速度相对较低（≤90 km/h）的重载（5000 t ～10000 t）长大货物列车设计的，故采用了较慢的制动、缓解与充气特性。
现有的空重车自动调整装置从工作机理、称重精度及消除货车在高速运行时的振动对空重车调整的影响的能力等方面都与快速货车对制动机的要求不相适应。
因而迫切需要研制适应快速货车需要的控制阀及其配套的随重调整装置，以形成完整的快速货车制动系统。
根据2004年铁道部科技研究开发计划项目的安排，眉山车辆厂等单位承担了“160km/h快速货车制动系统的研究”的课题（合同编号为2004J027）。
项目要求：在现有各种制动系统的基础上，参考国外先进经验与标准，通过分析与计算，确定系统配置。
着重考虑控制阀的形式与性能、车轮防滑、闸瓦的形式与热负荷问题，并考虑与通用货车混编的问题。
（一）系统的组成160km/h快速货车制动系统由快速货车控制阀（包括主阀、紧急阀、半自动缓解阀、板式中间体等各1套），自动随重调整装置（包括随重调整阀、平均阀各1套和称重阀2套），每轴2套盘形制动装置（包括φ610mm制动盘、闸片、φ254mm单元制动缸及夹钳），每轴1套机械式防滑器（包括防滑调节器、排风阀、安全阀等），HZQ-C型缓解指示器2套等组成。
参见图10-5“160km/h快速货车制动系统示意图”。
1-制动管 2-截断塞门及集尘器 3-快速货车控制阀4- HZQ-C型缓解指示器 5-随重调整阀 6-工作风缸7-副风缸 8-盘形制动装置 9-称重阀 10-防滑调节器11-防滑排风阀 12-折角塞门及软管连接器图10-5 160km/h快速货车制动系统示意图1. 快速货车控制阀快速货车控制阀是以120阀性能为基础，汲取了国外先进制动机的优点，采用模块化设计的多功能控制阀。
城轨车辆基础制动装置—盘型基础制动装置
• 夹钳的悬挂方式为制动缸浮动三点悬挂， 即两闸片托的吊杆为两悬挂点，另一悬 挂点是支点拉板。
防滑控制和制动控制系统
盘型基础制动装置
防滑控制和制动控制系统
盘形制动
• 又称摩擦式圆盘制动
• 是在车轴上或在车轮辐板侧面装设制动 盘，用制动夹钳将合成材料制成的两个 闸片紧压在制动盘侧面，通过摩擦产生 制动力，把列车动能转变成热能，耗散 于大气之中。
（a）轴盘式
（b）轮盘式
Байду номын сангаас
盘型基础制动装置
• 盘形制动装置的结构一般由单元制动缸、 夹钳装置、闸片和制动盘组成。
列车制动方式分类、原理及其应用
（2）再生制动
• 再生制动是把电动车组的动能 通过电机转化为电能后，再使 电能反馈回电网提供给别的列 车使用。
3.电磁制动
（1）磁轨制动
在转向架构架侧梁4下通过升降风 缸2安装有电磁铁1，电磁铁下设 有磨耗板5。制动时将电磁铁放下 ，使磨耗板与钢轨3吸住，列车的 动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转 化为热能。其优点是制动力不受 轮轨之间的粘着系数的影响，轨 道电磁制动能得到较大的制动力 ，但重量较大，增加了车辆的自 重，也加速了钢轨的磨耗。因此 ，轨道电磁制动常被高速列车用 作紧急制动时的一种补充制动手 段。
2.动力制动
动力制动：动力制动在制动时，将牵引电机变为发电机 ，使列车动能转化为电能，对这些电能的不同处理方式 形成了不同方式的动力制动。城市轨道交通车辆上采用 主要有电阻制动和再生制动。 （1）电阻制动
• 将发电机发出的电能加于电阻 器中，使电阻器发热，即电能 转变为热能。电阻器上的热能 靠风扇强迫通风而散于大气中 。电阻制动一般能提供较稳定 的制动力，但车辆底架下需要 安装体积较大的电阻箱。
跟据列车管压力的变化，三通阀有3个基本位置。 1）充气缓解位：列车管压力增加时，在三通阀活塞两侧形成压差，三通阀活 塞及活塞杆带动节制阀及滑阀一起移至右极端位，这时充气沟露出。三通阀内 形成以下两条通路： ①列车管→充气沟 →滑阀室→ 副风缸； ②制动缸→滑阀座→滑阀→三通阀Ex口→大气。 2）制动位：制动时，司机将制动阀手把放至制动位，列车管内压缩空气经制 动阀排气减压。三通阀活塞带动滑阀、节制阀左移，副风缸向制动缸充气，产 生制动作用。 3）保压位：在列车管减压到一定值后，司机将制动阀手把移至保压位，列车 管停止减压。活塞左侧压力不再下降，但三通阀仍处于制动位，副风缸压缩空 气继续充向制动缸，活塞右侧压力继续下降。当右侧副风缸压力稍低于左侧列 车管的压力时，活塞将带着节制阀向右移一间隙距离，节制阀遮断副风缸向制 动缸的充气通路，副风缸、列车管、制动缸压力均不变。