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空氣彈簧裝置系統(tǒng)組成
1、 系統(tǒng)組成。
主要有空氣彈簧本體、附加空氣室、高度控制閥、差壓閥和濾塵器等組成。
2、 壓力空氣傳遞過(guò)程
壓力空氣由列車(chē)主風(fēng)管1T形支管2截?cái)嗳T(mén)3濾塵止回閥4空氣彈簧儲(chǔ)風(fēng)缸5主管連接軟管6高度控制閥7附加空氣室10和空氣彈簧本體8。
3、高度調(diào)整閥工作原理。為了保持車(chē)體距軌面的高度不變,在車(chē)體與轉(zhuǎn)向架之間裝有高度調(diào)整閥,以調(diào)節(jié)空氣彈簧橡膠囊中的壓縮空氣,使車(chē)輛地板面不受車(chē)內(nèi)乘客的多少和分布不均勻的影響,基本保持水平。調(diào)節(jié)過(guò)程:
1 在正常載荷位置,及時(shí),充氣通路和放氣回路均被關(guān)閉;
2 當(dāng)車(chē)體載荷增加時(shí),此時(shí),
2、閥動(dòng)作,使通路開(kāi)啟,壓縮空氣向空氣彈簧充氣,直至地板上面上升到標(biāo)定高度為止。
3 當(dāng)車(chē)體載荷減少時(shí),此時(shí),閥動(dòng)作,使通路開(kāi)啟,空氣彈簧向大氣排氣,直至地版面下降到標(biāo)定高度為止。
4、 高度調(diào)整閥裝置結(jié)構(gòu)。不同動(dòng)車(chē)組所使用的高度調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)有所區(qū)別,這里以和動(dòng)車(chē)組所采用的高度調(diào)整閥裝置為例來(lái)加以說(shuō)明。
的結(jié)構(gòu)如圖 所示。該高度調(diào)整閥內(nèi)使用的工作油特性如下:
(1)種類(lèi):硅油。
黏度:℃。
溫度系數(shù):0.6.
流動(dòng)點(diǎn):-50℃。
高度調(diào)整閥工作過(guò)程分進(jìn)氣過(guò)程和排氣過(guò)程,具體如圖
當(dāng)然,上述調(diào)整只是在靜態(tài)時(shí)進(jìn)行,不能影響車(chē)體與轉(zhuǎn)向架間的正常震動(dòng)。保證高度調(diào)節(jié)閥僅在靜態(tài)需要調(diào)整時(shí)才
3、起作用,而對(duì)動(dòng)態(tài)震動(dòng)不起作用,這就要求高度調(diào)整閥必須具有如下特性:
具有不感帶(101)mm;具有時(shí)間延時(shí)(31)s;內(nèi)腔充滿硅油,起阻尼作用。
的高度控制閥組成主要包括高度閥座、高度閥、水平桿、螺紋桿、調(diào)整環(huán)和下座等部件見(jiàn)圖
高度控制閥的主體采用螺釘固定在高度閥座上,閥座與搖枕相連,而該閥的閥桿鉸接在轉(zhuǎn)向架上。高度控制閥在轉(zhuǎn)向架的位置可參見(jiàn)圖
通過(guò)調(diào)整高度控制閥和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間的螺紋桿的長(zhǎng)度以便調(diào)整由于車(chē)輪磨耗造成的車(chē)輛高度變化。在每次鏇輪之后應(yīng)進(jìn)行這樣的調(diào)整。車(chē)輛高度閥調(diào)節(jié)車(chē)輛垂向位移的不敏感帶約為3mm,此時(shí)空氣流通停止,避免空氣的過(guò)度消耗。在不敏感帶之后,空氣流通保證了懸
4、掛系統(tǒng)的減振功能??諝鈶覓煸O(shè)備的空氣信號(hào)與旅客載荷成比例,并傳送到控制單元,用以制動(dòng)載荷補(bǔ)償。
高度調(diào)整閥在空氣彈簧系統(tǒng)的閉環(huán)線路中起著一個(gè)作動(dòng)器的作用。它被設(shè)計(jì)為一個(gè)無(wú)旁通的非節(jié)流閥式雙座閥門(mén)。它使用了一個(gè)單向閥門(mén),用來(lái)保持氣囊壓力。
動(dòng)車(chē)組采用SN1205-E/110型的高度控制閥,其工作原理如圖
該閥門(mén)在頂部有一個(gè)開(kāi)口V,用來(lái)安裝輔助儲(chǔ)氣罐。在開(kāi)口V的對(duì)面是一個(gè)排氣口E,左和右兩側(cè)分別有一個(gè)開(kāi)口L,其中一個(gè)用來(lái)連接空氣彈簧氣囊,另一個(gè)開(kāi)口L被一個(gè)螺塞堵死。
高度調(diào)整閥工作原理參見(jiàn)圖:由于車(chē)輛載荷的增大或減小而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向架相對(duì)于車(chē)體的垂直運(yùn)動(dòng),通過(guò)作動(dòng)桿傳遞給操縱桿(23),并傳遞
5、到安裝在高度閥上的驅(qū)動(dòng)器和偏心件(18)。偏心件插入活塞上的一個(gè)橢圓形孔,在驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使活塞向上和向下運(yùn)動(dòng)。閥門(mén)頭(2a)起著一個(gè)單向活門(mén)V1的作用。因此,在壓力下降時(shí),將阻止空氣從L口(空氣彈簧橡膠氣囊)回流到V口。
只要軌道車(chē)輛處于水平狀態(tài),自動(dòng)調(diào)平閥即處于所謂的中立位置,此時(shí)壓縮空氣既不進(jìn)入也不排出。在這個(gè)位置上,進(jìn)氣閥門(mén)V2和出氣閥門(mén)V3都將關(guān)閉。
1) 加載 -----給空氣彈簧橡膠氣囊充氣參見(jiàn)圖a
當(dāng)車(chē)輛載荷增大時(shí),車(chē)體首先將由于空氣彈簧橡膠氣囊受到更大的載荷的壓縮而下落。
當(dāng)氣囊被壓縮時(shí),驅(qū)動(dòng)器(18)在作動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下被轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致偏心件使活塞(16)向上移
6、動(dòng),并打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)V2.來(lái)自輔助儲(chǔ)氣罐的壓縮空氣V被加到上閥門(mén)頭(2a)上,使單向活門(mén)V1打開(kāi)。壓縮空氣V在進(jìn)入空氣彈簧氣囊之前,先流到L。
在達(dá)到止動(dòng)運(yùn)動(dòng)的中點(diǎn)時(shí),充氣孔打開(kāi),車(chē)體被升起。在車(chē)體重新達(dá)到原始水平設(shè)定值時(shí),操縱桿立即返回到水平位置。高度調(diào)整閥處于中立位置,進(jìn)氣閥門(mén)V1和V2都將關(guān)閉。
2) 卸載----給空氣彈簧橡膠氣囊參見(jiàn)圖b
當(dāng)車(chē)輛載荷減小時(shí),車(chē)體首先將由于載荷的減小導(dǎo)致空氣彈簧橡膠氣囊膨脹而上升。當(dāng)氣囊膨脹時(shí),驅(qū)動(dòng)器(18)在作動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下被轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致偏心件使活塞(160)鄉(xiāng)下移動(dòng),并打開(kāi)出口閥V3。由于壓縮彈簧的力和閥門(mén)頭(2a)上的壓力的緣故,進(jìn)氣閥門(mén)
7、V2將保持關(guān)閉。這一動(dòng)作將切斷輔助儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧橡膠之間的聯(lián)系。壓縮空氣L流到排氣口E。
在達(dá)到止動(dòng)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)時(shí),放氣孔打開(kāi),車(chē)體將重新下落到原始位置。操縱桿恢復(fù)其水平位置。高度調(diào)整閥處于中立位置,出氣閥門(mén)V3將關(guān)閉。
圖以圖形實(shí)例的形式顯示了一個(gè)高度調(diào)整閥的流量特性。曲線形態(tài)取決于使用了哪個(gè)高度調(diào)整閥。由圖可見(jiàn),高度調(diào)整閥的流量大小實(shí)際上與水平桿參見(jiàn)圖的轉(zhuǎn)動(dòng)角度有關(guān)。當(dāng)水平桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度很小時(shí)(圖中的T區(qū)域,約1°~2°)時(shí),此時(shí)空氣流通停止,這樣可避免空氣的過(guò)度損耗。這對(duì)應(yīng)于車(chē)體垂直位移約3mm,通常被稱為作死擋或不感帶。在死擋之后,空氣流通增加以保證懸掛系統(tǒng)的功能。
當(dāng)水平桿轉(zhuǎn)動(dòng)角
8、度較小時(shí)【圖中的B、C區(qū)域,對(duì)應(yīng)于水平桿的小角度(約5°~8°)】,其空氣流量較低。通常列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生小的轉(zhuǎn)動(dòng)角,水平桿相對(duì)正常位置轉(zhuǎn)動(dòng)角度較小,此時(shí)因?yàn)闊o(wú)負(fù)載變化,空氣消耗較低。
當(dāng)負(fù)載變化時(shí),水平桿將轉(zhuǎn)動(dòng)一較大的角度【圖中的A、D區(qū)域,對(duì)應(yīng)于水平桿的較大角度(大于8°)】。此時(shí)閥門(mén)開(kāi)度增大,以便盡快補(bǔ)償或排出保持車(chē)體正常高度所需要的空氣。
5、 差動(dòng)閥。每臺(tái)轉(zhuǎn)向架的兩只氣囊都通過(guò)差動(dòng)閥相連,如果氣囊突然破裂或損壞,差動(dòng)閥將運(yùn)行使轉(zhuǎn)向架的兩只氣囊壓力保持平衡。這樣可防止客車(chē)由于一只氣囊充氣而另一只沒(méi)有充氣而向一邊嚴(yán)重傾斜。差動(dòng)閥的工作原理如圖所示。
差動(dòng)閥的主要作用:
1) 在曲線上
9、時(shí),左右兩只氣囊必須保證一定的壓差,否則車(chē)體將會(huì)發(fā)生傾斜;
2) 車(chē)體左右搖擺振動(dòng)時(shí),也必須保證一定的壓差,否則將加劇搖擺。
動(dòng)車(chē)組所用差動(dòng)閥的型號(hào)為DP5,其設(shè)定的壓力差一般為(15020)kpa(1.5kg/)。
空氣彈簧的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)
空氣彈簧大體上可分為囊式和膜式兩種。
(1) 囊式空氣彈簧又可分為單曲、雙曲和多曲囊式空氣彈簧等形式。
雙曲囊式空氣彈簧結(jié)構(gòu)如圖所示。特點(diǎn):制造工藝簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng);但剛度大,振動(dòng)頻率高,故現(xiàn)在車(chē)輛上基本不用。
(2) 膜式空氣彈簧可分為約束膜式和自由膜式空氣彈簧兩種。
1) 約束膜式空氣彈簧:由內(nèi)、外筒將橡膠囊約束在內(nèi),如圖所示。
特點(diǎn):
10、剛度小,振動(dòng)頻率低,可方便地通過(guò)約束裙的形狀來(lái)控制其彈性特性。但橡膠囊工作情況復(fù)雜,耐久性差。
2) 自由膜式空氣彈簧:無(wú)內(nèi)、外約束筒,如圖所示。
特點(diǎn):無(wú)約束橡膠囊變形的內(nèi)、外筒,可減輕橡膠囊的磨耗,提高使用壽命;安裝高度低,可明顯降低車(chē)輛地板軌距面的高度;具良好的負(fù)載特性,其彈簧特性可通過(guò)改變上蓋板邊緣的包角加以適當(dāng)調(diào)整;質(zhì)量輕。
根據(jù)以上各種空氣彈簧的特點(diǎn),在現(xiàn)在機(jī)車(chē)車(chē)輛上,自由膜式空氣彈簧應(yīng)用最廣泛。我國(guó)引進(jìn)并合作產(chǎn)生的高速動(dòng)車(chē)組、、所采用的空氣彈簧,盡管結(jié)構(gòu)尺寸不同,但均屬于自由膜式空氣彈簧。
另外,空氣彈簧的橡膠囊由內(nèi)、外橡膠層,簾線層和成型鋼絲圈組成。其中,空氣彈簧的荷載主要是有簾線承受,而簾線的材質(zhì)對(duì)空氣彈簧的耐壓性和耐久性起著決定性作用,故采用高強(qiáng)度人造絲、維尼龍或卡普龍作為簾線。
專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)