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120型控制阀故障分析与处理方法

目录摘要 (2)第1章设计意义及目标 (3)1.1设计意义 (3)1.2设计目标 (3)第2章 120控制阀组成及作用原理的介绍 (4)2.1 120控制阀的组成 (4)2.2 120控制阀的作用原理 (8)第3章 120控制阀常见故障的判断与排除 (15)3.1漏泄试验中常见故障的判断 (15)3.2主阀各项性能及通量试验时的故障判断 (15)3.3半自动缓解阀常见故障判断 (16)3.4紧急阀常见故障判断 (17)第4章常见故障的分析及处理方法 (19)4.1 充气时主阀排风口大排风 (19)4.2 不制动或制动灵敏度差 (19)4.3 制动后不缓解或缓解过慢 (19)4.4 制动后保压时发生再制动 (20)4.5 制动后保压时自然缓解 (20)4.6 紧急制动不灵敏或不起紧急制动作用 (20)4.7 常用起紧急制动 (21)4.8 无加速缓解作用 (21)参考文献 (22)致谢 (23)120型控制阀故障分析与处理方法摘要为了适应铁路快速增长的客、货运量的要求,从1997年起,铁道部先后进行了6次大提速。

随着铁路货车提速、重载的需求,安全问题日益突出。

.制动系统作为列车运行中安全保障的最有效装备之一,其技术的发展有着非常重要的意义,而制动系统的核心部件就是控制阀,控制阀性能对列车的行车安全起着决定性的作用。

我国铁路货车控制阀的主型产品是120型空气控制阀,本次毕业设计对120控制阀的结构以及作用原理进行了简要介绍,并就实际运用情况对120阀的常见故障作出了分析归纳,进而对常见故障提出处理方法。

关键词:120控制阀、故障、处理第1章设计意义及目标1.1设计意义铁路是国民经济的大动脉,对国民经济的发展起着十分重要的作用。

特别是近年来,随着我国国民经济的持续、快速、稳定的发展,铁路管理和研究部门通过一系列的体制改革、管理改革和技术革新,使我国的铁路事业取得了令人瞩目的成绩。

然而为了适应快速增长的客、货运量的要求,从1997年起,铁道部先后进行了6次大提速。

随着列车速度的提高,载重量的增加,安全问题的重要性日益突出。

因此,制动系统作为列车运行中安全保障的最有效装备之一,其技术的发展意义非常重大。

目前,我国铁路货车控制阀的主型产品是120型空气控制阀。

而在120型空气控制阀大批量投入运用之前,我国的铁路通用货车采用的空气制动机经历了从K型空气控制阀到GK型空气控制阀,从103型空气控制阀到120型空气控制阀.发展阶段。

目前,长大重载列车发展到120-1 型空气控制阀。

其中,K型阀和GK阀主要应用于四五十年代的30吨级至50吨级货车制动系统中。

随着铁路货车重载要求的提高,K型阀或者是GK阀的作用性能已经逐渐不能满足使用要求。

铁道部科研机构联合有关车辆厂研究了103阀以及目前的120型控制阀。

1.2设计目标随着车辆载重、运行速度和牵引重量的不断提高,旧型铁路货车的制动机已无法满足运输发展的需要。

为此,在103型分配阀的基础上,90年代初研制了120型空气控制阀,针对120型空气控制阀在运用中存在的问题,分别在1999年和2008年进行了局部改进,从而形成了现在装用于铁路货车的120型空气控制阀。

120型货车空气控制阀被称为“车辆的心脏”,它是铁路货车制动装置的重要部件,直接影响到制动装置的可靠性,进而影响铁路货车的安全运行和铁路的正常行车,因此必须提高120型空气控制阀的检修质量。

而120型空气控制阀检修的重点和难点在于对故障阀的处理,减少报废阀也是节支降耗的重中之重。

就按照120型货车空气控制阀试验记录的顺序详细介绍在当前工装、工艺条件下的常见故障和处理方法。

第2章120控制阀组成及作用原理的介绍2.1 120控制阀的组成120阀由主阀、半自动缓解阀、紧急阀和中间体等四部分组成。

120阀有吊式和坐式之分。

通常以吊式居多,图2.1.1中所示为吊式。

图2.1.1 1201.基本组成120阀作为车辆风制动系统的核心部件,根据列车管压力的变化,通过阀内一系列复杂的动作,控制制动缸的充气和排气来实现车辆的制动和缓解。

为适应不同直径尺寸的制动缸(10”和14”),120阀也分为10”和14”两种:配装10”制动缸的120阀在主阀体的列车管进气口处、紧急二段阀杆上以及主阀前盖三处设有缩堵,配装14”制动缸的则没有。

二者在试验台上进行性能试验时的试验标准不同(充、排气时间不同)。

但整阀组装并装车后进行单车试验时的试验标准相同。

一旦混装,则很难发现。

2.主阀(缓解阀)组成主阀(缓解阀)组成作为120阀最主要的部分安装于中间体安装面上,控制着充气、减速充气、缓解、加速缓解、常用制动、保压等作用。

主阀和缓解阀一起进行试验台实验。

主阀的各个部件都设在主阀体内,其外形为方形。

组装完成后外表可见的有主阀体、主阀上盖、主阀下盖、主阀前盖、中间体联接面以及缓解阀。

由于中间体联接面不允许涂漆,实验合格的主阀(缓解阀)组成中间体联接面盖有防护盖板。

主阀只有10”和14”之分,没有坐式和吊式之分。

10”和14”主阀(缓解阀)组成的区别图2.1.23.中间体中间体用铸铁制成,它有四个垂直面,其中两个相邻的垂直面作为主阀和紧急阀的安装座;另两个垂直面作为管子的连接座。

它的四个垂直面上有八个工艺孔用螺堵拧严密封。

中间体作为安装座,它使列车管、加速缓解风缸、制动缸、副风缸分别与主阀、紧急阀内对应的气路相连通。

为适应不同的车型,中间体有吊式和坐式两种。

并且吊式和坐式均有10”和14”之分。

为避免错装,中间体的主阀安装面上设有与主阀相对应配合的防误装销钉。

10”和14”120阀中间体的区别(吊式)图2.1.3 10中间体10”和14”120阀中间体的区别(坐式)紧急阀紧急阀的作用是在紧急制动时加快列车管的排气,以提高紧急制动波速。

紧急阀安装在中间体的紧急阀安装座上。

主要的零部件有紧急阀盖、放风阀盖、紧急阀体等。

图2.1.3 14中间体.图2.1.4 10坐式中间体图2.1.5 14坐式中间体图2.1.6 紧急阀阀体2.2 120控制阀的作用原理120空气控制阀具有充气缓解位、减速充气缓解位、常用制动位、保压位和紧急制动位等5个用位。

2.2.1充气缓解位1.初充气当司机操纵自动制动阀使列车充气增压时,长大列车后部车辆制动增压速度较慢,压力空气通过支管,截断塞门、远心集尘器和阀体内通路进入主活塞上部,使主活塞上下两侧形成压差较小,主活塞在此压差的作用下、带动节制阀、滑阀向下移动,滑阀下端面接触到减速弹簧套,但不能压缩减速弹簧,形成充气缓解位。

其通如下:(1)副风缸充气L→→→→滑阀室。

(F1)(2)加速缓解风缸充气→→→主阀体内的通道→主阀安装面h孔→中间体内的通道→加速缓解风缸。

(3)紧急室充气L→→滤尘网→紧急活塞下腔L12→紧急活塞杆下端面孔口→轴向中心孔的限孔3→紧急活塞杆上部径向孔4→紧急活塞上腔→紧急阀盖及紧急阀体内的通路→紧急阀安装面孔→中间体内紧急室(4)制动管压力空气进入紧急阀后,除充满放风阀上侧以外,还经通路,缩孔堵6及放风阀盖内的通路到放风阀杆下侧,即放风阀弹簧室及先导阀弹簧室L13,形成放风阀的背压。

以抵消作用在放风阀上侧的空气压力,并与放风阀弹簧一起使用放风阀处于关闭状态,与先导阀一起使先导阀处于关闭状态。

(5)制动管的压力空气充入主阀体的紧急二段阀上腔L10后,与紧急二段阀弹簧共同作用,使紧急二段阀杆处于下部开放位置。

(6)在紧急二段阀上腔L10,有一个孔口经主阀体内通路通到加速缓解阀的L11腔。

(7)滑阀上的孔和孔分别与滑阀座上的孔和孔相对准,这样,制动管的压力空气到滑阀座孔,然后进入滑阀的孔,但到此为止。

这样就做好了下一次制动时起局部减压作用的准备。

2.再充气和缓解再充气缓解时,作用部主活塞、滑阀和节制阀所处的位置与初充气相同。

充气通路同初充气,只是制动缸有压力空气排入大气,加速缓解风缸的压力空气充入制动管,使制动管形成局部增压作用,以提高缓解波速。

所有的上述初时的充气通路,在再充气时都具有,只是其中的第二条通路必须再作解释,如下:制动缸缓解和制动管的局部增压作用:所谓局部增压是指制动管除了供气系统实施正常渠道的充气增压之外,由本车其他风源对制动管进行充气增压的,称为局部增压。

采用这一措施,可增加制动管的升压速度,使该车后续车辆的制动管充气迅速,起到促使全列车迅速缓解的目的,提高了缓解波速。

2.2.2减速充气缓解位司机操纵自动制动阀使制动管增压时,长大列车的前部车辆增压迅速,主活塞上下两侧形成较大的压差。

在此压差的作用下,主活塞带动节制阀、滑阀向下移动,接触到减速弹簧,并压缩减速弹簧,移动到最下端的位置,形成减速充气缓解位。

这时,获得:1.副风缸的减速充气因滑阀下移的行程比充气缓解位要长一些,所以,滑阀上与滑阀座孔对准的是断而积较小的减速充气孔,故制动管压力空气→滑阀座孔→滑阀孔→孔→滑阀室F1,然后如上述充气缓解位一样,经主阀体和中间体内通路充入副风缸。

必须指出:减速充气的孔径为1.9mm,而充气孔的孔径为2.0mm,这两个孔径相差很小,因此,对副风缸充气时间的影响也并不很大,但即使孔径如此小的相差,对与GK阀混编来说是有好处的。

2.制动机的稳定性制动管缓慢减压时,制动机不发生制动作用的性能,叫做制动机的稳定性。

在列车缓慢减压时,因存在着副风缸与制动管之间的逆流,故主活塞两侧形成不了足以使石活塞上移的压力差,主活塞不动作。

因此,可以防止制动管漏泄或压力波动时所引起的自然制动。

稳定性的大小可通过稳定弹簧来调节,120阀设计时保证降压每分钟40kPa速度下制动机不起制动作用。

2.2.3常用制动位司机操纵自动制动阀使制动管施行常用制动减压时,副风缸的压力空气来不及系向制动管逆流,主活塞两侧就形成足以克服稳定弹簧的压力差,主活塞在此压差的作用下,先带动节制阀,克服稳定弹簧的弹力上移6mm,形成第一阶段局部减压作用气路,由于制动管在减压以及第一阶段局部减压的作用,主活塞两侧的压差进一步增大。

当压差达到足以克服滑阀与滑阀座间的摩擦阻力时,主活塞又带动节制阀和滑阀上移到制动位。

其作用气路如下:1.第一阶段局部减压气路L→滑阀座孔→滑阀上的孔→节制阀局减联络槽→滑阀上的孔→滑阀上的孔→主阀安装面孔→中间体内的通路→局减室→主阀安装面缩孔1→大气。

2.第二阶段局部减压气路L→滑阀座孔→滑阀底面孔→滑阀座孔→局减阀套外围空腔L8→局减阀套上的8个径向小孔→局减阀杆上的两个经向小孔→局减阀杆上的轴向中心孔→主阀体内的通路→主阀体和缓解阀体内的通路→缓解阀活塞部上阀座上方空腔Z1→缓解阀内开启的上阀口→缓解阀活塞部下阀座上方孔腔Z5→缓解阀体和主阀体内的通路→紧急二段阀下腔→紧急二段阀杆三角形截面与套之间的三条宽敞通路→紧急二段阀套外围空腔Z6→主阀体内通路→主阀安装面z孔→中间体内通路→制动缸。

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