【正文】 關(guān)閉；氣壓達(dá)到 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) ，活塞 3推動活塞 5繼續(xù)下移，使氣門 E開啟，此時制動氣室的壓 縮空氣經(jīng) J口、 C腔、氣門 E、 M口通大氣，解除反饋制動，汽車列車才能起 步。 汽車列車制動時，踩下牽引車制動閥，因掛車制動閥的作用使掛車控 制管路充氣，該壓縮空氣由 I口進(jìn)入 D腔，推動活塞 1下移，導(dǎo)致氣門 E先行 關(guān)閉，然后推動活塞 5繼續(xù)下移，使氣門 F打開，掛車儲氣簡中的壓縮空氣 經(jīng) K口、 L口、氣門 F、 C腔、 J口充入制動氣室。另處，充氣管路的空氣也 可由 H口進(jìn)入后，經(jīng) B腔直接充入制動氣室。 解除制動時，控制管路及 D腔壓力消失，活塞 1在 C腔氣壓作用下上移， 活塞 5在彈簧 6作用下也上移，使氣門 F關(guān)閉，氣門 E打開，制動氣室的壓縮 空氣由 J口、 C腔、氣門 E、 M口通大氣。 若掛車意外脫掛，且充氣管路和控制管路均斷裂時， H口和 A腔、 I口和 D腔氣壓均消失。此時，單向閥 8在 B腔壓力和彈簧 T作用下關(guān)閉氣門 G，防 止了掛車儲氣簡壓縮空氣的泄漏。同時，活塞 5分別在彈簧 6及 B腔 壓力作用下迅速上移，使氣門 F開啟，氣門 E關(guān)閉，掛車儲氣簡的壓縮空氣 經(jīng) K口、 B腔、 L口、氣門 F、 C腔、 J口充入制動氣室，實現(xiàn)斷氣緊急制動。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) (三 )調(diào)載閥 掛車調(diào)載閥可根據(jù)掛車軸載質(zhì)量的變化，通 過調(diào)節(jié)掛車制動氣室的管路壓力來調(diào)節(jié)制動力。 調(diào)載閥有手動、自動之分。手動調(diào)載閥作用原理 如圖 8—50所示，制動時，壓縮空氣由緊急制動 閥進(jìn)入 S口，經(jīng)進(jìn)氣門 l、 Z口充入制動氣室。同 時，活塞 2承受此氣壓，但可由彈簧 3平衡。當(dāng)氣 壓達(dá)到要求數(shù)值時，活塞 2將克服彈簧 3的彈力而 下移，閥 6就可在彈簧 7的作用下下移，使進(jìn) 氣閥 1關(guān)閉，從而阻止制動氣室壓力的進(jìn)一步增 加。彈簧 3的載荷隨操作桿 4的“滿載”、“半載”、 “空載”位置得到不同的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)按掛車載 荷來調(diào)節(jié)掛車制動力。 三、制動系統(tǒng)的其它元件 (一 )氣路接頭 氣路接頭將牽引車和掛車的氣制動管路連接起來，它由前后兩部分組 成．如圖 8—51所示。前半接頭固定在牽引車車架尾端，后半接頭裝在半 掛車氣制動管路的端頭上。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 兩部分連接時，先將二者的防塵蓋 轉(zhuǎn)到一邊，再將后半接頭中心的銷 釘 9對推前半接頭的單向閥 3，用 手加力將閥壓開，并將后半接頭轉(zhuǎn) 過一個角度，使某一些半的托架 I 與另一半的凸緣 Ⅱ 互相嵌合。放手 后，后半接頭凸緣 Ⅱ 上鉚釘 10的頭 部便嵌入前半接頭托架 I上的通孔 Ⅲ 中，將兩接頭鎖住，即完成連接 操作。然后，打開前后兩車上的分 離開關(guān)，牽引車儲氣筒的壓縮空氣 經(jīng)打開的單向閥，通過濾網(wǎng)充入掛 車管路，且氣壓將使氣接頭前后兩 部分接合得更為緊密。 分離氣路接頭時，必須先關(guān)閉牽引車上的分離開關(guān)，使氣接頭內(nèi)腔與 牽引車氣源隔絕，并與大氣相通。消除氣壓后，即可旋轉(zhuǎn)后半接頭，脫離 嵌合狀態(tài)。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) (二 )制動氣室 與手制動 制動氣室與制 動器的凸輪軸、調(diào) 整臂相連，在氣壓 的作用下，使制動 器接合和分離。制 動氣室分為膜片式、 活塞式和彈簧儲能 式三種。 圖 8—52為膜 片式制動氣室，其 進(jìn)氣口 1與制動管 路連接，夾布橡膠膜片 3右方與大氣相通。制動時，壓縮空 氣進(jìn)入膜片 3與蓋 2之間的工作腔，推動膜片克服彈簧 5的彈力向右運動，通 過推桿 連接叉 9，使制動器的調(diào)整臂和制動凸輪轉(zhuǎn)動。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 活塞式制動氣室如圖 8—53所示，與膜片 式相比，其推桿行程較大，活塞工作壽命較 長，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 彈簧貯能式雙腔制動氣室如圖 8—54所 示，它可用于行車制動，即腳制動，也能用于 駐車制動，即手制動。進(jìn)入制動氣室的壓縮空 氣分為兩路 (見圖 8—54)，一路經(jīng)緊急繼動閥 1調(diào)載閥，通過 B口與腳制動腔 D相連，起 一般制動氣室的作用。另一路由掛車儲氣簡 14經(jīng)分離開關(guān) 17，通過 A口與手制動腔 C相 連，作為手制動氣室。當(dāng)汽車列車起步時，必須先解除駐車制動。此時應(yīng) 將制動管路中的分離開關(guān) 17處于接通位置， C腔充氣，當(dāng)氣壓達(dá)到 40kPa 時，手制動活塞 3和中心袖 5在氣壓作用下向左運動，壓縮彈簧 2，使之處 于貯能狀態(tài)。中心軸 5不再頂住活塞 6，由于 B口不充氣， C腔無壓力，腳 制動活塞 6在回位彈簧 7的作用下帶動推桿向左運動，使制動解除，列車進(jìn) 入正常行駛狀態(tài)。當(dāng)列車需制動時，通過前述制動操縱程序，由掛車儲氣 筒 14經(jīng)緊急繼動閥 13通過 B口向 D腔充氣，即可克服彈簧 7的壓力，推動 椎桿 8，實現(xiàn)掛車行車制動。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 在需要實施駐車制動時，將分離開關(guān) 17的手柄轉(zhuǎn)動 90176。 ， C腔供氣被切斷而 與大氣相通．壓力消失，貯能彈簧 2推動于制動活塞 3，中心軸 5向右運動，頂住 腳制動活塞 6和推稈 8，使制動器制動。此時，即使腳制動無效 (如掛車與牽引車分 離，或制動系統(tǒng)故障時 )，手制動仍能借助彈簧張力而實施有效制動。若無氣源時 要解除手制動，則需旋松傳力螺桿，使中心軸 5退到手制動活塞 3的中心空管中， 從而放松活塞 5，解除制動。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) (三 )分離開關(guān) 分離開關(guān)如圖 8—55所示，其 A 口與掛車儲氣筒相連，壓縮空氣進(jìn)入 C腔。當(dāng)手柄 5與 AB軸線垂直時，單 向閥 4在彈簧 3和 C腔壓力作用下使氣 門 E關(guān)閉，分離開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。 此時手制動氣室經(jīng) B口，通過稈 2頂部 和單向閥 4構(gòu)成的氣門 F、頂稈 2的中 心小孔、 D腔與大氣相通。當(dāng)手柄 5轉(zhuǎn) 過 90。后，頂桿 2下移，頂開單向閥 4，使氣門 F關(guān)閉，氣門 E打開， A口與 B口相通，分離開關(guān)處于打開狀態(tài)， 手制動氣室充氣。 ?p= 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 四、氣壓制動的驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計 汽車列車的牽引車和掛車一般采用氣壓制動。氣壓制動的驅(qū)動機構(gòu)主 要包括兩大部分：一是貯存壓縮空氣的氣源部分，即貯氣筒；二是使用和 消耗壓縮空氣部分，即制動氣室。 (一 )貯氣簡設(shè)計 貯氣簡容積大小應(yīng)適當(dāng)，容積過小會導(dǎo)致每次制動后簡中氣壓下降過 大；容積過大會使充氣時間過長。一般貯氣筒的總?cè)莘e為所用制動氣室總 容積的 20倍以上，貯氣筒的最高壓力不大干 ／ mm。 制動前后，氣路系統(tǒng)的氣壓變化關(guān)系為： ptVt ? poVg ? p ?Vt ? Vg ? ?V ? 式中 pt—制動前貯氣筒的氣壓； po—制動管路中空氣的絕對壓 力； p—制動時整個氣路系統(tǒng)的氣壓； Vg—制動管路的容積； Vt—貯氣簡容積； ΣV—制動 氣室總?cè)莘e。 P=Pt?p， ?p表示制動一次后貯氣簡的氣壓降，代入上式可求得： pt ? V ? ? pt ? po ?Vg ? V ? Vg ? Vt ? Vt ? pt ? ? ? a 2h ? A ? 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 經(jīng)過一次完全制動后，貯氣簡的壓力降應(yīng)不超過 ／ mm 。若貯 氣簡壓力降到最小安全壓力 pmin(即制動氣室所需壓力 )，則其值為： pmin ? Vt ? Vg ? ?V ? ? ? n 指數(shù) n稱為有效制動次數(shù)，是衡量貯氣簡容量大小的一個指標(biāo)，制動法 規(guī)定為 8次。 (二 )制動氣室設(shè)計 制動氣室輸出的推桿推力 F應(yīng)滿足所需的制動蹄張開力。若用非平衡式 凸輪張開裝置不考慮凸輪與蹄之間的滓擦，則推力 F由下式確定： F ? ? F1 ? F2 ? 式中 F F2 —凸輪對兩蹄的張開力（ N）； a/2 —張開力對凸輪中心的力臂（ mm）； h —推力 F對凸輪軸軸線的力臂（ mm）； 由于凸輪形狀不同， a和 h可能隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化。 當(dāng)制動氣室所需的工作壓力為 pw時，氣室作用的面積 A為： F a ? F1 ? F2 ? pw 2hpw (mm ) 2 2 積按下式計算： ? D2 L (mm179。) L ? 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 對于膜片式制動氣室， A為膜片的有效承壓面積，其近似計算式為： A ? ? 12 ? D ? Dd ? d 2 ? (mm ) 式中 D —膜片可彎部分的外徑（ mm）； d —推桿夾盤直徑（ mm）。 膜片式制動氣室工作容積 VS的計算式為： Vs ? 2LA ? ? L 6 ? D ? Dd ? d 2 ? (mm179。) 式中 L —氣室推桿行程（ mm）。 將推桿行程加倍計算是考慮到在壓縮空氣作用下，膜片彎曲，所需的空 氣量增大。 對于活塞式制動氣室， A＝ ?D ／ 4， D為活塞或氣缸直徑，其工作容 Vs ? LA ? 4 若給出制動蹄端部行程，并已知制動凸輪輪廓幾何參數(shù)，便可求出制動時 所需的凸輪轉(zhuǎn)角、并據(jù)此求得 a和 h的值，則氣室椎桿行程為： 2? h a 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第四節(jié) 掛車的制動系統(tǒng) 式中 λ —行程貯備系數(shù)，對推桿行程實際上不變的剛性中間傳動機構(gòu)，取 λ＝ ~14。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第五節(jié) 掛車其它部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 一、掛車懸架 掛車懸架是將掛車車架與車軸相連的 全套裝置的總稱。其主要功用是傳遞作 用在車輪和車架之間的各種載荷，并減 少或消除由不平路面通過車軸傳給車架 的沖擊和振動，以改善掛車行駛的平順 性。 掛車懸架和牽引車懸架在結(jié)構(gòu)上相 同，如一船采用鋼板彈簧作為彈性元 件；也有采用油氣懸架結(jié)構(gòu)等。但在一 些較大裝載質(zhì)量的桂車上，因其具有多 軸承載，為保證各軸車輪與地面均有良 好的接觸及使懸架系統(tǒng)的載荷均勻，采 用了平衡懸架；在液壓全掛車上采用了液壓懸架等。 (一 )鋼板彈簧平衡懸架 圖 8—56為鋼板彈簧平衡懸架系列，通過來用不同軸數(shù)的懸架匹配，可以滿足 裝載質(zhì)量 1045掛車彈性懸架的要求。按鋼板彈簧相對車軸的位置，有上置式和下 置式之分 (如圖 8—56和 8—57所示 )，后者可降低掛車貨臺的高度。平衡懸架的特 點是在前后兩組鋼板彈簧間裝有平衡臂，并用支架懸吊在車架上，這樣在不平路面 上，靠平衡臂的杠桿作用使前后車軸的位置與路面高低相適應(yīng)，使各軸的輪荷保持 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第五節(jié) 掛車其它部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 均衡。車軸的牽引由拉力桿承受，并可利用拉 力桿長度的調(diào)整．將車軸中心線調(diào)到與車架縱 向?qū)ΨQ線垂直的理想位置，從而減少車輪側(cè)滑 所引起的磨損。 該懸架裝置的鋼板彈簧有多片等截面的也有 單片或三片變截面的。變截面拋物線型鈣板彈 簧與等截面多片鋼板彈簧相比，在承載自力相同的情況下，自身質(zhì)量小，但制造工藝 較復(fù)雜。 圖 8—58為一種擺臂式平衡懸架．其兩軸用一副鋼板彈簧，由吊耳和擺臂 連接起來。鋼板彈簧的前吊耳，擺臂中部的轉(zhuǎn)軸與支架相連，前輪軸安裝在 鋼板彈簧中部，后輪軸安裝在擺臂后端。采用這種結(jié)構(gòu)時，若彈簧鋼度不 變．懸架剛度可改變；另外，當(dāng)擺臂前后段杯桿比改變時，還可調(diào)整兩軸負(fù) 荷的比例。 第八章 汽車列車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 第五節(jié) 掛車其它部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 若在擺臂式平衡懸架上安裝舉升機構(gòu)，如圖 8—58(b)所示，則可在掛車 載荷較小時將后輪提起離地，減少轉(zhuǎn)向阻力和車輪的磨損。 (二 )剛性平衡梁懸架 剛性平衡梁懸架用于低速的重型掛車上．如圖 8—59所示。與其它懸 架不同之處是取消了彈性元件，由左右兩個箱形結(jié)構(gòu)的平衡梁與前后車軸 連成框架結(jié)構(gòu)。在左右梁間的中央樞軸上有樞軸托架與掛車車架相連。平 衡梁與車軸的接臺部襯有橡膠襯墊或孔型橡膠部件，用以吸收行駛中產(chǎn)生 的較小振動相位移。路面的縱向不平度則由平衡梁的俯仰自由度來適應(yīng)， 從而保持前后軸負(fù)荷的相對平衡。 若將圖 8—59中的左右平衡 梁臺成一體，并將平衡梁和車輪 軸設(shè)計成摳軸連接，則成為即可 縱向擺動又可