单元制动器演示幻灯片课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单 元 制 动 器,金 鹰 重 工 培 训 中 心,1,单 元 制 动 器金 鹰 重 工 培 训 中 心1,一、概述,为了适应列车速度、载重的需要，提高机车车辆技术装备水平，目前城市轨道车辆和大型养路机械的基础制动装置普遍采用了单元制动器。,单元制动器是集制动缸、力的放大机构及间隙调整器为一体的装置，它对减轻车辆重量、均匀分配制动力、改善转向架动力学性能及减少维护量等有明显作用。,目前应用于城市轨道车辆和大型养路机械中的单元制动器主要有三种，分别是四川江山铁路配件公司的,JSP,型、株洲九方制动设备公司的,JDYZ,型和铁科院机车车辆研究所的,XFD,型。三种单元制动器的生产厂家不同，但其结构原理、操作方法和维护保养基本一致，本课件以,JSP,型为例对单元制动器进行介绍。,2,一、概述2,二、单元制动器的结构组成及工作原理,JSP-2,型单元制动器,(,一,),单元制动器的外型,JSP-1,型单元制动器,3,二、单元制动器的结构组成及工作原理JSP-2型单元制动器(一,(,二,),单元制动器的内部结构,1,2,3,4,5,6,7,8,12,13,10,14,9,11,15,1-,缸体；,2-,制动皮碗及楔角机构；,3-,塔式复原弹簧；,4-,固定轴承；,5-,滚动轴承；,6-,间隙调整器；,7-,调整螺杆；,8-,小调整螺杆；,9-,停车制动主弹簧；,10-,停车制动皮碗；,11-,调整螺母；,12-,手动缓解装置；,13-,中间隔板；,14-,棘轮机构；,15-,调整六方。,图,1 JSP-1,型单元制动器 图,2 JSP-2,型单元制动器,4,(二)单元制动器的内部结构12345678121310149,单元制动器内部结构：,楔角,机构,塔式弹簧,制动皮碗,滚动轴承,固定轴承,间隙调,整器,手动缓解装置,进风口,中间隔板,停车制动主弹簧,排风口,停车制动皮碗,小调整螺杆,调整螺母,5,单元制动器内部结构：楔角塔式弹簧制动皮碗滚动轴承固定轴承间隙,(,三,),单元制动器的工作原理,1,、行车制动,制动缸压缩空气经,P,口进入缸体，制动缸皮碗及楔角机构下移，推动滚动轴承向前移动，同时间隙调整器前移，从而推出调整螺杆带动闸瓦托、闸瓦压紧车轮踏面，实现车辆的制动功能，如图,1,所示。,2,、行车制动缓解,制动缸压缩空气从,P,口排出，制动皮碗及楔角机构在复原弹簧的作用下上移，滚动轴承和间隙调整器后退，带动调整螺杆后退，从而实现了车辆的缓解。,6,(三)单元制动器的工作原理6,3,、停车制动,停车制动皮碗下方的压缩空气排出，停车制动皮碗在主弹簧作用力下迅速下移，同时带动小调整螺杆下移，小调整螺经过中间隔板的通孔推动制动皮碗及楔角机构下移，从而产生停车制动作用，如图,3,所示。,图,3,停车制动示意图 图,4,手动缓解示意图,7,3、停车制动 停车制动皮碗下方的压缩空气排出，停车制动皮碗,4,、停车制动空气缓解,总风进入停车制动皮碗下方，当总风压力达到,450kPa,以上时，推动皮碗和主弹簧向上移动，从而带动小调整螺杆上移，实现了停车制动的缓解。如图,2,所示。,5,、停车制动手动缓解,用专用工具拉动手动缓解销，调整螺母和棘轮装置在停车制动主弹簧的作用下快速旋转，迫使停车制动主弹簧和皮碗下移至上缸体的最底端，同时由于调整螺母的快速旋转，小调整螺杆迅速上移至上缸体的顶端，实现了停车制动的缓解，如图,4,所示。,8,4、停车制动空气缓解8,三、单元制动器的主要特性,1,、力的放大机构采用楔角放大原理,传统的基础制动力的放大原理基本上通过逐级的杠杆传递完成，而单元制动器力的放大采用楔角放大原理，使制动单元重量轻、体积小、输出力大且范围广，如图,5,所示。,踏面制动单元力的放大倍率仅与楔角角度有关，制动倍率的计算如下：,图,5,楔角放大原理,k=p11/tg=p1n,故,n=k/p1=1/tg,式中,n,制动倍率,p1,制动皮碗作用力,k,制动单元输,楔角角度,9,三、单元制动器的主要特性 1、力的放大机构采用楔角放大原理图,2,、单向间隙调整器对弹性变形的不调整性，确保闸瓦与车轮踏面的有效间隙,踏面制动单元在制动过程中，产生如下三种变形与位移：,(1),在输出力传递过程中，由于机械原因，间隙调整器内将产生较小范围内的弹性变形；,(2),制动时，车轮产生沿受力方向的弹性位移；,(3),制动时，单元制动器安装固定座的弹性变形位移。,由于上述弹性变形，将促使间隙调整器进行调整。这样会造成车轮踏面与闸瓦间的有效间隙越来越小。为了防止该现象的发生，,JSP,型踏面制动单元的单向间隙调整器内设置了制动盘机构，以保证弹性变形范围内，间隙调整器不调整，使闸瓦与车轮踏面之间的正常间隙保持始终不变。当闸瓦磨耗时，能自动调整闸瓦与车轮踏面间隙变化，使之达到规定的正常间隙。,10,2、单向间隙调整器对弹性变形的不调整性，确保闸瓦与车,间隙调整器的工作原理：,(1),缓解位置：,当制动单元处于缓解状态时，间隙调整机构及其所有零部件处于图示的位置，图中所示的设计距离,“,A,”,，就是闸瓦和车轮踏面之间的理论正常间隙。,11,间隙调整器的工作原理：(1)缓解位置：11,(2),轻制动作用：,当制动缸充入压缩空气，间隙调整机构首先移动一段距离,“,A,”,，这个距离,“,A,”,相当于在缓解位置时闸瓦与踏面之间的距离，这时闸瓦刚好贴敷在车轮踏面上，而没有产生制动力。,12,(2)轻制动作用：12,(3),全制动作用：,间隙调整机构继续向前移动，这时离合弹簧,4,被压缩，制动盘,5,被夹紧，使导向螺母,6,不能转动。同时，调整螺母,2,在调整弹簧,1,的作用下齿也啮合，不能转动，同螺杆,3,向前运动产生制动力，此时不发生间隙调整。,13,(3)全制动作用：13,(4),有磨损制动行程：,间隙调整机构移动了距离,“,A,”,以后，全制动开始实施，闸瓦会产生磨损，这样就会形成一段由于闸瓦磨损导致的多余行程,“,P,”,。这个磨损的多余行程,“,P,”,是应该被调整的多余间隙。,14,(4)有磨损制动行程：14,(5),缓解和磨损间隙调整：,当压缩空气排出制动缸时，作用在勾贝推杆上的空气压力消失，从而闸瓦上的制动力也消失。在复原弹簧,1,作用下，所有零件向相反的方向移动。移动过距离,“,P,”,以后，系统弹性变形消失，离合弹簧张开，制动盘,2,不再被夹紧，由于螺杆,3,螺纹是非自锁的，引导弹簧,4,推动导向螺母,5,在螺杆,3,上旋转、移动，至接触到引导齿座,6,齿面啮合为止，向螺母,5,正好移动了磨损的距离,“,P,”,。,同时，在复原弹簧,1,作用下，制动主轴套,7,继续向后移动，在移动过一段距离,“,A,”,后，引导齿座,6,被调整后盖,8,的凹槽顶住，不能继续移动，由于导向螺母,5,和引导齿座,6,的齿面紧紧啮合，导向螺母,5,和螺杆,3,也一起停止移动。在复原弹簧力的作用下，制动主轴套,7,要继续向后移动，这时，通过复原弹簧,1,和制动主轴套,7,，调整螺母,9,和调整齿片,10,齿面脱开，在调整弹簧,11,作用力下，推动调整螺母,9,在非自锁的螺杆,3,上旋转、移动，至间隙调整机构回到初始位置，调整螺母,9,和调整齿片,10,齿面再次啮合。这样，调整螺母,9,也移动了相当于闸瓦磨损距离,“,P,”,，磨损距离得到调整补偿，单元制动器恢复了正常闸瓦间隙。,15,15,(6),过剩间隙调整：,在单元制动器处于缓解状态时，如果闸瓦与轮对踏面之间的间隙大于,“,A,”,，这时就存在一个过量的间隙,“,S,”,，经过一次或多次制动、缓解的循环过程，间隙,“,S,”,会被完全补偿，但间隙调整机构产生调整的动作与补偿闸瓦磨损间隙,“,P,”,有所不同。向制动缸充入压缩空气，制动单元开始动作。当间隙调整机构连同闸瓦托向前移动距离,“,A,”,后，由于过量间隙,“,S,”,的存在，闸瓦和轮对踏面还未接触，螺杆,1,不传递制动力，制动盘,2,不被夹紧，在压缩空气的作用下，间隙调整机构继续往前移动，导向螺母,3,齿面与引导齿座,4,齿面脱离，在引导弹簧力的作用下，导向螺母,3,被迫在螺杆上,1,旋转、移动直到导向螺母,3,与引导齿座,4,齿面再次啮合，这个制动过程，导向螺母,3,相对于螺杆,1,移动了一段距离，也就是说，这个过量间隙,“,S,”,首先在导向螺母,3,处得到了部分补偿或全部补偿。,16,(6)过剩间隙调整：16,当制动缸压缩空气排出后，单元制动进入缓解状态，间隙调整机构和闸瓦托同时都向后移动，移动了一个距离,“,A,”,和弹性位移,“,E,”,，调整螺母,1,和调整齿片,2,齿面脱开，在调整弹簧力作用下迫使调整螺母,1,旋转、移动直到调整螺母,1,和调整齿片,2,齿面再次啮合，在这个缓解过程，调整螺母,1,相对于螺杆,3,向后移动了一段距离也就相当于制动螺杆向前移动了一段距离，过量间隙得到,“,S,”,得到部分补偿或全,部补偿。,17,当制动缸压缩空气排出后，单元制动进入缓解状态，间隙调,(7),产生弹性变形的制动行程：,当制动缸充入压缩空气时，间隙调整机构移动一段距离,“,A,”,后闸瓦贴敷在车轮踏面上。闸瓦间隙调整机构继续向前移动，产生制动力，在制动力的作用下轮对发生弹性变形,“,E,”,，这时在弹性变形反作用力下离合弹簧,1,被行程压缩，制动盘,2,被夹紧，使导向螺母,3,不能转动，带动螺杆向前运动，引导齿座被调整后盖的凹槽挡住不能再继续向前移动，导向螺母,3,随螺杆向前移动一段距离,“,E,”,。在缓解时，螺杆往回移动一段距离,“,E,”,后弹性变形反作用力消失，制动盘,2,才能松开，回到正常缓解状态。发生弹性变形这段距离,“,E,”,是不被调整补偿的。,18,(7)产生弹性变形的制动行程：18,3,、弧形滑块式径向活动闸瓦托结构，能自动保持均匀闸瓦间隙，防止闸瓦偏磨,弧形滑块式闸瓦托结构是调整螺杆与闸瓦托通过,V,型板簧和,型弹簧及弧形滑块组成的径向活动机构。在制动力作用下，闸瓦托的圆柱型曲面绕球向块转动以适应闸瓦与踏面的吻合，同时在压簧作用下保持顶角的锁定，如图,6,所示。,此外，这种结构还有避免偏载、弯曲和冲击载荷的传递，防止调整螺杆弯曲变形的特点。,图,6,弧形滑块式闸瓦托结构,19,3、弧形滑块式径向活动闸瓦托结构，能自动保持均匀闸瓦,4,、更换闸瓦方便,用扳手转动单元制动器箱体后部的六方形调整后盖，可以进行闸瓦间隙的手动调整。更换闸瓦时，顺时针转动调整后盖，使螺杆带动闸瓦托退回以获得必要的空间，逆时针转动调整后盖可以使闸瓦托快速移向车轮踏面。更换闸瓦后，经过多次制动、缓解过程后，闸瓦间隙自动调整机构将自动恢复正常闸瓦间隙。,顺时针,逆时针,注意：,要进行闸瓦托复位或手动快速移动，必须在单元制动器的行车制动和停车制动都处于缓解状态下进行。,20,4、更换闸瓦方便 用扳手转动单元制动器箱体后部的六方,5,、停车制动单元具有快速缓解特性,当总风压力超过,450kPa,时，操纵车辆上的停车制动缓解开关，停车制动能迅速缓解。,当车上没有总风或风压不足时，可采用手动缓解，用专用工具拉动手动缓解销，只需,3,秒钟左右即可彻底缓解停车制动，同时能够听到小调整螺杆撞击缸体顶部发出的“砰”的声响。,21,5、停车制动单元具有快速缓解特性21,四、单元制动器的维护保养,单元制动器直接关系到列车运行安全，司乘人员每天出车前务必对单元制动器进行检查，确保其状态良好。检查的重点是单元制动器行车制动、缓解和停车制动、缓解以及手动缓解等作用过程，,1,、检查单元制动器与安装座的连接螺栓是否松动或脱落，视情况拧紧或恢复原状。,2,、检查单元制动器本身活动连接部件是否松动或脱落，视情况拧紧或恢复原状。,3,、检查闸瓦与车轮踏面间隙是否在,4,8mm,内。如超出范围，可多制动、缓解几次，单元制动器应