1、第 1 页 共 47 页空气制动装置目前铁路货车空气制动装置一般以制动阀来分别，现装车使用的制动阀主要有 3种：GK 型三通阀、103型分配阀和 120型控制阀。1.GK型空气制动装置主要由 GK型三通阀、制动缸、降压风缸、副风缸、空重车转换塞门、截断塞门、远心集尘器（组合式集尘器） 、缓解阀等组成。2.103型空气制动装置主要由 103型分配阀、制动缸、工作风缸、副风缸、截断塞门、远心集尘器（组合式集尘器） 、缓解阀等组成。3.120型空气制动装置主要由 120型控制阀、空重车调整装置、制动缸、降压风缸、副风缸、加速缓解风缸、球芯截断塞门和组合式集尘器等组成。现部分铁路货车上加装了脱轨自动制
2、动装置。第一节 铁路货车三通阀种类及其特点三通阀是自动空气制动机的核心部件。它能根据司机操控的制动管的压力变化，控制它所在货车的制动缸的制动与缓解，以及副风缸充气。从而实现司机对全列车制动机的操纵。它出现于自动空气制动机发展的早期。由于它和制动管、制动缸、副风缸三方面相通，故称之为“三通阀” 。过去，三通阀种类繁多，经几十年对货车更新改造与淘汰，当前铁路货车三通阀主要是GK阀，仅有极少数铁路货车装用K型阀。下面就货车三通阀的类别、外观、用途及作用性能作简单介绍。一、 铁路货车三通阀的种类目前我国铁路货车上装用最多的是120型控制阀，还有少量铁路货车装用GK型三通阀、103型分配阀等。二、 各种
3、型号三通阀的差异（一）外观比较见表6-2-1表6-2-1 各型三通阀外观比较外观特征 GK K2 K1安装面螺栓孔 4个 3个 2个阀体顶部的凸筋 有缺口 无缺口 无缺口阀体上的排气口 1个 2个 2个阀体上的铸字 GK K2 K1下体连接螺栓 4个 4个 2个（二）用途见表6-2-2。表6-2-2 各型三通阀用途比较第 2 页 共 47 页三通阀型号 适应的制动缸（内径行程） 安装的货车152203mm（68英寸） 家畜车，长大货物车K1203305mm（812英寸） 载重30t及以下的货车，四轴守车K2 254305mm（1012英寸） 载重40-50t货车，载重30t保温车GK 3562
4、54mm（1410英寸） 载重50及以上的货车（三）构造这三种三通阀的构造基本相同。由于适应的制动缸和副风缸大小不同，因而阀内的滑阀、滑阀套、节制阀以及充气通路上的节流孔面积大小不同。总的来说GK型三通阀最大，K2型三通阀次之，K1型三通阀最小。例如，主活塞套上的充气沟，K1,K2型三通阀为一条，而GK型三通阀为两条。此外，GK型三通阀的紧急部比K1,K2型三通阀增加了紧急活塞座、紧急活塞座垫、紧急阀弹簧及弹簧托等4个零件。（四）性能K型三通阀是在简易三通阀的基础上改进而成的。与简易三通阀相比，K型三通阀增设了常用制动局部减压（常用局减）和减速充气缓解功能。常用局减的作用是制动时使列车制动管压
5、力空气除了通过机车自动制动阀排向大气外，还通过每一辆车的三通阀的局减通路，有限制地通向制动缸。一方面加速列车制动管的减压速率，同时又能加快制动缸升压，从而大大提高全列车产生制动作用的速度（常用制动波速） 。见表6-2-3。表 6-2-3 简易三通阀与 K型三通阀的性能比较名称 列车编组（辆） 常用制动波速（m/s） 缓解波速（m/s）简易三通阀 30 43K型三通阀 50-80 80-96 40-70K1型三通阀和K2型三通阀的性能基本一致；K型三通阀滑阀上的紧急制动孔s较大，故在紧急制动时制动缸压力只需1-1.5s的时间内就能上升到最高压力400kPa。因此列车纵向冲动较大。图6-2-1为K
6、1型和K2型三通阀紧急制动性能曲线。第 3 页 共 47 页图 6-2-1 K1 型和 K2 型三通阀紧急制动性能曲线由于 GK 型三通阀在紧急活塞下方增设了紧急活塞座、紧急活塞座垫、紧急阀弹簧及弹簧托等 4个零件，而且滑阀上的紧急制动孔 s较小，因而 GK 型三通阀紧急制动时制动缸压力分“快-慢快”三个阶段上升，因而大大的降低了紧急制动时的列车纵向冲动。GK 型三通阀紧急制动性能曲线见图6-2-2。图 6-2-2 GK 型三通阀紧急制动性能曲线K1，K2 及 GK 型三通阀主要性能对比见表 6-2-4。表 6-2-4 K1、K2 及 GK型三通阀主要性能对比表性能特点 K1 K2 GK充气沟
7、 数量 1 1 2面积（mm 2） 1.73 1.73 2.45+2.45急制动限制孔 直径（mm） 1.6 1.6 2.5由于 GK 型三通阀急制动限制孔的加大，加强了常用制动局部减压，进一步提高了常用制动波速。紧急制动 S 孔 直径（mm） 4 3.6 3紧急制动制动缸升压时间 （s） 1-1.5 1-1.5 7-8紧急制动制动缸升压阶段数 （段） 1 1 3GK 型三通阀紧急制动的 3 项改进，加快了紧急制动波速，减小了列车冲动第二节 GK型三通阀为了发展载重60吨级的大型铁路货车，1958年在K2型制动机的基础上研制了GK型制动机。GK型三通阀与K1、K2型三通阀比较，主要的不同性能是
8、紧急制动时制动缸压力上升速率有明显区别；K1、K2型三通阀在1-1.5s内急剧上升到最高压力（一般为400kPa） ，而GK型三通阀则分“快慢快”3个阶段上升。重车位上升到最高压力（一般为380390kPa）的时间约为78 s。因此，可减轻长大列车紧急制动时的冲动。第 4 页 共 47 页一、GK型三通阀的构造GK型三通阀由作用部（I） 、紧急部（II） 、递动部（III） 、减速部（IV）四个部分组成。作用部由阀体、主活塞、滑阀、节制阀等组成；递动部由递动杆、弹簧、风筒盖等组成；紧急部由阀下体、止回阀、紧急活塞、紧急阀、弹簧等组成；减速部由减速杆、弹簧等组成。除了减速部是用螺纹拧在作用部上外
9、，其余各部分都分别用螺栓及胶垫紧固在一起。见图6-2-3。I-递动部；II-作用部；III-紧急部；IV-减速部。1-递动杆；2-递动弹簧；3-风筒盖；4-递动杆；5-T形螺栓；6-风筒盖垫；7-主活塞套；8-主充气沟；9-副充气沟；10-主活塞；11-阀体；12-滑阀；13-节制阀；14-滑阀弹簧；15-滑阀套；16-节制阀弹簧；17-减速弹簧套；18-减速弹簧；19-减速弹簧盖；20-紧急活塞套；21-紧急活塞；22-紧急活塞座垫；23-紧急活塞座；24-紧急阀座；25-紧急阀；26-弹簧托；27-紧急阀弹簧；28-止回阀套；29-止回阀；30-止回阀弹簧；31-下体；32-螺堵；33-滤
10、尘网；34-活接头螺母；35-活接头垫；36-带肩活接头；37-下体垫第 5 页 共 47 页i-充气沟；i-副充气沟图 6-2-3 GK型三通阀结构示意图二、GK型三通阀滑阀相关通路滑阀、节制阀及滑阀套是三通阀心脏部件，管理着三通阀的各项动作。（一） 节制阀v 急制动联络槽：在急制动位时，联络滑阀上面的急制动入孔o和急制动出孔q。（二） 滑阀s 紧急制动孔：在紧急制动位时，与滑阀座上的制动缸孔r连通，使副风缸压力空气由此送入制动缸。z 常用制动孔：在常用制动位时，连通滑阀座上的制动缸孔r，使副风缸压力空气由此送入制动缸。o 急制动入孔：在急制动位时，与滑阀座上的旁道孔y连通。q 急制动出孔：
11、在急制动位时，与滑阀座上的紧急活塞上部孔t相通。n 缓解联络槽：在缓解位时，联络滑阀座上的制动缸孔r和排气孔p或p，使制动缸压力空气经此通路排向大气。E 紧急缺口：在紧急制动时，连通滑阀座上的紧急活塞上部孔t，使副风缸压力空气由此送入紧急活塞上部，压下紧急活塞，开放紧急阀。（三） 滑阀座r 制动缸孔：通阀体安装面下方的通向制动缸的气路。t 紧急活塞上部孔：通至紧急活塞上部。p 小排气孔：在减速缓解位时，由滑阀底面的缓解联络槽n连通制动缸孔r及此孔，使制动缸压力空气由此通路缓慢地排至大气。p 大排气孔：在全缓解位时，由滑阀底面的缓解联络槽n连通制动缸孔r及此孔，使制动缸压力空气由此通路较快地排至
12、大气。y 旁道孔：经阀体及阀下体内部通道,通紧急部紧急阀室。二、GK型三通阀的作用原理GK型三通阀的作用有减速充气减速缓解作用、全充气全缓解作用、急制动作用、全制动作用、制动保压作用和紧急制动作用。（一）减速充气减速缓解作用当列车管增压时，列车前部货车增压速度较快，主活塞两侧压力差较大，主活塞10带动节制阀13和滑阀12向内侧移动，主活塞杆尾部和减速弹簧套接触后压缩减速弹簧，直到主活塞内侧环状凸起与滑阀座铜套端部接触为止，达到减速充气位。此时活塞越过副充气沟，列车管压力空气经主充气沟，再经限制充气沟向副风缸充气，充气速度比较缓慢，故将此充气作用叫减速充气。若紧急室内压力低于列车管定压，止回阀被
13、顶开，由列车管向紧急阀室充气，充至止回阀上下压第 6 页 共 47 页力平衡时，止回阀关闭。同时，滑阀也移到减速缓解位置，由于滑阀向内侧移动距离较大，滑阀上的缓解联络槽n已越过滑阀座上全缓解孔p，只能将制动缸r与减速缓解孔p连通，故制动缸空气从较小的减速缓解孔排入大气。减速充气减速缓解的目的使列车前部货车充气和缓解较慢，可以使列车前后缓解一致，减少列车冲动，同时避免列车前部发生过充。减速充气减速缓解作用后期，当副风缸压力与列车管压力接近平衡，主活塞两侧压力差消失，在减速弹簧的作用下，减速弹簧套推动主活塞和滑阀向外移动，到达全充气全缓解位。（二）全充气全缓解作用缓解时，列车后部的货车列车管增压速
14、度较慢，这时主活塞10带动节制阀13和滑阀12向内移动的力量只能使主活塞尾部与减速弹簧套17接触为止，到达全充气位置。此时，主充气沟i和副充气沟i同时开放，为全充气作用。若紧急室内压力低于列车管定压，止回阀被顶开，由列车管向紧急阀室充气，充至止回阀上下压力平衡时，止回阀关闭。同时，由于滑阀移动位置较小，停于全缓解位，缓解联络槽n将制动缸孔r和全缓解孔p、减速缓解孔p同时接通，制动缸空气从全缓解孔和减速缓解孔排入大气，成全缓解作用。（三）急制动作用列车管实行常用制动减压（4.99.8 kPa/s）时，列车后部的货车减压速度较慢，主活塞两侧产生的压力差较小，主活塞带动节制阀和滑阀向外移动，主活塞头
15、部与递动杆头部接触即停止，不能压缩递动弹簧，到达急制动位。此时，滑阀上的常用制动孔z与滑阀座上的制动孔r相通，但r孔只开放了一半，是为了限制制动缸充气，以使常用制动局部减压的充分发生。同时，滑阀上的急制动入孔o与滑阀座上的旁道孔y相通，滑阀上的急制动出孔q滑阀座上紧急活塞上部孔t相通。由于节制阀的移动先于滑阀，在开放滑阀背面常用制动孔z的同时，急制动联络槽v连通了滑阀背面急制动入孔o和出孔q，所以紧急室内的空气经上述通路进入紧急活塞上部。当因空气量较小不能压下紧急活塞，只能从紧急活塞与套间的间隙经紧急活塞下部进入制动缸。因此降低了紧急阀室内的空气压力，造成紧急阀室与列车管的压力差，列车管压力空
16、气顶起止回阀29，使列车管压力也经上述通路进入制动缸，发生局减作用。当制动缸压力加上止回阀弹簧的弹力和列车管压力平衡时，止回阀落下，关闭列车管向制动缸充气的局部减压通路。急制动作用发生于列车后部，它可以促使后部货车迅速起制动作用，使全列车前后制动作用一致。（四）全制动作用列车管实行常用制动减压时，列车前部的货车减压较快，主活塞两侧产生的压力差较大，副风缸压力空气推动主活塞带动节制阀和滑阀向外移动，主活塞头部与递动杆头部接触后，稍微压缩递动弹簧，到达全制动位。由于滑阀移动距离较大，滑阀上的急制动入孔o越过滑阀座上的旁道孔y，不能发生局部减压作用。制动缸孔r全部开放，使副风缸压力空气经常用制动孔z
17、与制动缸孔r进入制动缸，向制动缸迅速充气，发生全制动作用。第 7 页 共 47 页（五）制动保压作用三通阀形成常用制动作用后，若列车管停止减压，此时主活塞、节制阀、滑阀仍在制动位，副风缸压力空气继续充入制动缸，当副风缸压力降至稍低于主活塞外侧列车管压力（全制动位时为列车管压力与递动弹簧被压缩部分弹力之和）时，推动主活塞连同节制阀向内侧移动，到主活塞杆前肩接触滑阀为止，形成制动保压位。此时滑阀仍处于制动位，而节制阀关闭了滑阀背面常用制动孔z，同时切断急制动入孔o和出孔q的联络通路，停止副风缸向制动缸充气和停止局部减压作用（急制动时） ，使制动缸保持一定的压力。（六）紧急制动作用列车管以紧急制动的
18、速度（4978.5 kPa/s）大量减压时，主活塞两侧发生很大的压力差，主活塞带动节制阀和滑阀迅速向外侧移动，接触递动杆后压缩递动弹簧，到达紧急位置。由于GK型制动机有空重车调整装置，当货车在重车位时，制动缸压力分三阶段上升，实现制动缸变速充气，用以减少列车中货车间的冲击。其作用如下：1.第一阶段。制动缸压力初跃升，在1秒内跃升196 kPa左右，先以适当压力实行紧急制动。紧急制动开始时，由于主活塞及滑阀在紧急制动位置，滑阀上的紧急制动孔s与滑阀座上的制动缸孔r相通，滑阀上的缺口与滑阀座上的紧急活塞上部孔t相通。副风缸压力空气一方面迅速送入制动缸，一方面送入紧急活塞上部，迅速压下紧急活塞到紧急
19、活塞垫上。同时打开紧急阀使紧急阀室的压力空气进入制动缸。接着，列车管压力空气顶开止回阀经紧急阀迅速大量的送入制动缸，发生紧急局减作用。2.第二阶段。制动缸压力缓慢上升，使列车中间货车间的冲击缓和，时间为56s。第一阶段作用很快，当列车管压力与制动缸压力平衡时，随即关闭了止回阀，这时制动缸压力的增高，紧由副风缸经紧急制动孔s向制动缸缓慢充气，制动缸压力在56s内上升98127.5 kPa。3.第三阶段。制动缸压力再跃升。当制动缸压力升至约343.2 kPa与止回阀弹簧和紧急阀外弹簧弹力之和大于紧急活塞上方副风缸的压力时，紧急活塞离开紧急活塞垫，上升到原来位置，此时，副风缸压力空气由经紧急活塞与套
20、间隙，迅速进入制动缸，使制动缸压力再次跃升4958.8kPa，时间11.5s，形成第三阶段。如上所述，GK型三通阀的各种作用，都是主活塞在压力差的推动下带动节制阀、滑阀发生移动，并在递动部或减速部的控制下到达各种位置，从而开通或关闭各种压力空气通路所发生的。第三节 103型分配阀一、主要特点103型空气制动机的设计中采用了许多新结构、新材料。它与旧型制动机相比，有下列特点。（一）二压力控制为了适应与旧型制动机无条件混编，采用工作风缸及列车管二压力控制作用，以相当于三通阀的副风缸及列车管二压力控制作用。亦即主控机构(主活塞)的一侧为列车管压力，另一侧为工作风缸压第 8 页 共 47 页力，依靠列
21、车管压力变化引起与工作风缸的压力差来控制制动机的充气缓解、减速充气和减速缓解、常用制动、保压和紧急制动等基本作用，便于司机按原来习惯进行操纵，并满足长大货物列车缓解性能的要求。在考虑提高性能的同时，使各作用压力、时间等参数与旧型三通阀协调，以保证混编。并在混编时对旧型阀的制动性能有促进作用。（二）间接作用方式103型空气制动机采用了具有间接作用方式的分配阀，在结构上通过增设具有固定容积的工作风缸和容积室以及均衡部，来达到间接控制副风缸和制动缸作用的目的，亦即用列车管压力的变化来控制工作风缸和容积室的压力，再由工作风缸压力来控制副风缸的充气，和由容积室压力的变化来控制制动缸的充气、保压和排气。（
22、三）橡胶膜板金属滑阀结构103型分配阀中的重要部件主活塞，采用橡胶膜板结构，它代替了旧型三通阀中的金属胀圈，这样可以提高作用灵敏度，并根本消除由于胀圈漏泄而产生的故障，亦便于检修。分配阀主阀中的作用部，仍保留一块滑阀(连同节制阀)。当滑阀停留于某一确定的位置上时，一些通路连通，而同时另一些通路切断。对于执行一连串连续动作来说，滑阀无疑是结构既紧凑且联锁性较可靠的元件。 （四）分部作用形式在103型分配阀中，将紧急与常用分开，专设一紧急阀控制紧急制动作用。当紧急制动时，该阀能使列车管直通大气(紧急局减作用)，以确保全列车发生有效的紧急制动作用，并提高紧急制动波速，且有可能在常用制动以后转为紧急制
23、动。此外，专设有充气部，以协调副风缸与工作风缸的充气作用；专设局减室和局减阀，以保证局部减压作用，从而提高制动灵敏度和保证制动缸的初始压力。在103型分配阀中则设有紧急二段阀，以减轻长大货物列车紧急制动时的纵向冲动。这些都是分部作用的结构形式。分部作用的结构形式有利于更方便地查明和处理故障，亦便于检修和试验。（五）新结构和新材料的采用我国旧型货车制动机的检修期为六个月，不适应铁路运输发展的要求，因此在103型分配阀设计时，从结构上主要采取下列措施以便于检修，提高作用性能。 1.除采用橡胶膜板代替金属胀圈以外，还采用橡胶夹心阀和“O”型密封圈，以代替金属密封件，因而阀的气密性好，结构简单，减少了
24、金属件研磨工作量，检修方便，检修周期可以延长。所有橡胶件能满足50气温条件的使用要求。随着橡胶件质量的进一步提高，阀的性能亦将更加稳定2.增设滤尘器，以加强防止油污、尘埃侵入阀内，有利于延长检修周期。3.采用新品种的润滑油、润滑脂，可以适应我国不同地区运用的要求。（六）空重车转换装置103型分配阀内设有空重车转换装置，通过传动杠杆与设于车体两侧的空重车转换手把相匹配。根据车内货物实际装载量搬动手把与空、重车位，可获得空重两级不同的制动缸压力。由于分配阀采用间接作用方式，所以空重车转换装置的结构比较简单，它也考虑了空车位时制动缸压力的初跃升。第 9 页 共 47 页二、103型分配阀的构成103
25、型分配阀由主阀、紧急阀、中间体3部分组成。见图6-2-4。103型铁路货车空气分配阀 103 紧急阀组成103中间体组成 103主阀组成图6-2-4 103分配阀的构成 三、103型分配阀内部结构主阀采用的是二压力间接作用方式，传统的滑阀结构。它主要由作用部、充气部、均衡部、紧急二段阀、手动两级空重车转换装置和局减阀等组成。见图6-2-5。作用部是心脏，通过列车管压力空气的变化，使滑阀移动，根据滑阀移动的不同位置，产生充气、缓解、局减、制动和保压等作用。充气部在主阀发出充气指令后，完成对副风缸的充气，并保持压力空气不向列车管逆流。均衡部根据作用部的指令控制制动缸的制动、保压、缓解及制动时制动缸
26、压力的大小。手动两级空重车转换装置若在空车位时，参与均衡部的作用，与均衡部一起控制制动缸的压力大小；在重车位时则不参与作用，均衡部独立完成对制动缸的控制作用。局减阀是控制制动时第二阶段局部减压的量。第 10 页 共 47 页1-主阀体；2-O形橡胶密封圈D403.1；3-紧急二段阀杆；4-O形橡胶密封圈D252.4；5-紧急二段阀簧；6-密封圈16；7-塞堵；8-主阀上盖；9-充气膜板；10-充气活塞；11-O形橡胶密封圈D353.1；12-充气活塞顶杆；13-充气阀座；14-充气阀簧；15-充气阀体；16-夹心阀；17-止回阀盖；18-止回阀簧；19-充气膜板垫；20-主活塞杆；21-O形橡
27、胶密封圈D252.4；22-主阀上活塞；23-主膜板；24-主阀下活塞；25-滑阀；26-滑阀弹簧；27-滑阀销；28-节制阀簧；29-节制阀；30-稳定杆；31-稳定簧；32-稳定簧座；33-减速簧； 34-紧急二段阀盖；35-主阀下盖；36-O形橡胶密封圈D753.1；37-均衡阀上盖；38-均衡阀簧；39-O形橡胶密封圈D453.1；40-O形橡胶密封圈D202.4；41-均衡阀杆；42-铜管3；43-销1.6；44-均衡阀；45-均衡活塞杆；46-O形橡胶密封圈D162.4；47-缩堵0.8；48-均衡上活塞；49-均衡膜板；50-均衡下活塞；51-均衡活塞压帽；52-中体；53-拉杆
28、；54-空重车膜板；55-空重车活塞；56-下体；57-调整套；58-跳动簧；59-轴套；60-偏心杆；61-指示挡块；62-局减阀盖；63-局减阀簧；64-局减阀杆；65-局减活塞；66-局减膜板压圈；67-局减膜板；68-O形橡胶密封圈D252.4 ；69-压垫；70-毛毡；71-调整垫；72-排气弯管；73-螺母M22；74-滤尘套；75-减速簧座；76-调整套；82-螺母M12；83-螺栓M1275；84-挡圈22；85-开口销550；86-螺栓M1040；87-螺母M10；88-螺母M8；89-螺栓M1280；90-螺栓M1245；91垫圈8；92-垫圈12。图6-2-5 103型分
29、配阀主阀结构图第 11 页 共 47 页滑阀是作用部的核心，节制阀、滑阀和滑阀座上的通孔和槽穴的布置见图6-2-6。图 6-2-6 节制阀、滑阀、滑阀座通孔、槽穴示意图节制阀、滑阀和滑阀座上的孔、槽作用如下：l10-局减联络槽，用于制动开始阶段，沟通第一阶段局减通路，将列车管压力空气引入局减室。l4-减速充气孔，在减速充气位时与工作风缸充气孔g1 相通。l5-充气孔，是列车管向工作风缸充气时压力空气所必须的孔，这个孔在滑阀内部有通路与滑阀背面的工作风缸充气限制孔g1 相通。l6 、l7-分别为局减孔和局减室入孔，均为上下贯通孔。制动一开始，这两个孔可通过节制阀上的局减联络槽l10 连通，将列车
30、管压力空气引入局减室，形成第一阶段的局减通路。l8 、l9-分别为局减阀孔和局减阀入孔，这两个孔在滑阀内部有纵向暗道相通。用于制动时使列车管压力空气引向局减阀，并继续引向制动缸（当局减阀开启时），使之产生第二阶段局减作用。g1-工作风缸充气（限制）孔，位于滑阀背面，与滑阀底面上的l5在滑阀内部有暗道相通，g1 孔径是1.2mm。r1-制动孔，上下贯通。制动时使工作风缸压力空气引入容积室。d1-缓解联络槽，用于缓解时使滑阀座容积室孔r2 来的容积室压力空气流入滑阀座d2 孔，然后排入大气。d4-减速缓解联络槽，在减速缓解位时与滑阀座d2 孔相通。l2、l3-均由列车管处引来，分别为列车管向工作风
31、缸进行充气和向局减室或制动缸进行局减的孔。r2-通容积室，为容积室充排气的必经之孔。ju1-列车管压力空气经此孔流入局减室，此孔通向主阀安装座的通路中，分出一条通路经缩孔（0.8mm）与大气相通。z1-通向局减阀。d2-通大气，此孔与作用部排气口相通。第 12 页 共 47 页紧急阀是在紧急制动时加快列车管的排气，使紧急制动的作用可靠，提高紧急制动灵敏度和紧急制动波速。见图6-2-7。1-紧急阀盖；2-密封圈16；3-紧急活塞杆；4-紧急上活塞；5- O形橡胶密封圈D20；6-紧急下活塞 7-紧急膜板；8-紧急阀体；9-紧急阀座；10-滤尘网；11-夹心阀；12-放风阀导向杆；13-放风阀簧；
32、14-排风口罩垫；15-排风口销；16- O形橡胶密封圈D25；17-放风阀盖；18-螺母M161.5；21-螺柱M1040；22-螺母M10。图6-2-7 103型分配阀的紧急阀结构图中间体作为安装座，它使列车管、工作风缸、副风缸、制动缸分别与主阀、紧急阀内各对应气路相连通。见图6-2-8。1-中间体；2-主阀垫；3-中间体堵；4-28 滤尘网；5-滤尘器组成；6-紧急阀垫；11-螺母M16；12-螺栓M16X30；13-螺栓M16X35；14-螺母M12；15-螺栓M12X33；16-垫圈12图 6-2-8 103型分配阀中间体结构图四、103 型空气分配阀的安装第 13 页 共 47 页
33、103型分配阀的中间体安装尺寸见图6-2-8，主阀安装面的尺寸及各通路如图6-2-9。图 6-2-9 103 主阀安装面尺寸及各通路五、103型分配阀的作用103型分配阀有减速充气减速缓解、全充气全缓解、常用制动、制动保压和紧急制动等五个作用位置。（一）减速充气减速缓解位,见图6-2-10.图6-2-10 全充气全缓解作用为了使长大货物列车前后部货车充气缓解作用一致，103型分配阀增设减速部，使制动管增压速度较快的前部货车产生减速充气减速缓解作用。制动管充气增压，经中间体滤尘器进入主阀部，由于前部货车增压速度较快，主活塞上部压力上升较快，使得主活塞上下两侧迅速形成较大的压力差，主活塞带动节制阀
34、、推动滑阀迅速下移压缩减速弹簧到下方极端位，到达减速充气减速缓解作用位。减第 14 页 共 47 页速充气减速缓解作用位滑阀与滑阀座连通了如下气路1.工作风缸充气减速充气减速缓解位置滑阀座上的制动管充气用孔l2与滑阀上的减速充气孔l4相对，这样向工作风缸充气的通路受l4(0.7)限制，所以工作风缸充气速度较慢。2.副风缸减速充气工作风缸充气速度较慢，而工作风缸通过充气部控制的副风缸也形成了减速充气。3.向紧急二段阀弹簧室充气制动管的压力空气进入紧急二段阀弹簧室l12，使二段阀均处于下方位置，二段阀开放。4.容积室和制动缸减速缓解滑阀座上的容积室孔r2与滑阀上的缓解联络槽d1相对，滑阀座上的缓解
35、孔d2与滑阀上的减速缓解联络槽d4相对，由于d2与d4之间由1.2限孔相连通，故容积室排气要受到1.2限孔的限制，使得容积室排气缓解速度减慢。而由容积室通过均衡部控制的制动缸也形成了减速排气缓解。在减速充气减速缓解作用位，滑阀座上的制动管局部减压用孔l3、局减室孔ju1与滑阀上的局减孔l6、局减室入孔l7不相对。只有当工作风缸压力上升到与制动管压力渐趋平衡时，在减速弹簧作用下，主活塞、滑阀、节制阀上移4mm到充气缓解位，l6、l7才分别与l3、ju1相对齐，方为制动时产生一段局部减压做好准备。初充气时，上述缓解气路，因各容器无压缩空气，各排气口均无排气现象。（二）全充气全缓解位,见图6-2-1
36、0.初充气和制动后缓解时，列车管压力空气经由截断塞门、远心集尘器进入中间体内以后分为两路。一路经滤尘器进入主阀；另一路经滤尘网进入紧急阀。进入主阀的压缩空气到主活塞上侧，在主活塞上、下两侧形成压力差，主活塞带动节制阀、推动滑阀下移至下方极端位，即充气缓解位。1.充气通路(1)工作风缸充气。滑阀座上的制动管充气用孔l2与滑阀上的充气孔l5相对，使制动管的压力空气经此通路进入滑阀室，再经滑阀室内的通路进入工作风缸和充气膜板下方。(2)副风缸充气。工作风缸压力的上升反映在充气膜板下方g3，当略高于反映在充气活塞室f3的副风缸压力时，充气活塞上移，克服充气阀弹簧弹力及充气活塞、充气阀自重，充气活塞顶杆
37、将充气阀顶离充气阀座，制动管的压缩空气顶起充气止回阀经l11止回阀口f1f2充气阀口f3开始向副风缸充气，这即由工作风缸充气通过充气部间接地控制实现了副风缸的充气。当副风缸压力与工作风缸压力接近平衡时，在充气阀弹簧作用下，充气阀下移关闭，也停止了向副风缸充气。(3)紧急室充气。制动管压缩空气进入紧急阀部，将紧急活塞顶到上方极端位，活塞杆顶部密封圈与紧急阀上盖密贴，制动管压缩空气只能经紧急活塞杆轴向孔限孔、径向孔限孔向紧急室充气，限孔通路最小（0.5） ，限制了向紧急室的充气速度，防止了紧急室过充气。(4)制动管的压缩空气同时进入放风阀弹簧室l2，抵消安定弹簧室l1作用在放风阀上部的制动管压力。
38、放风阀依靠放风阀弹簧作用与放风阀座密贴关闭。（5）列车管压力空气经主阀安装面l孔和主阀体内暗道进入紧急二段阀杆上侧l12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。2.缓解通路：第 15 页 共 47 页容积室缓解。滑阀座上的容积室孔r2和缓解孔d2与滑阀上的缓解联络槽d1同时相对，开始了容积室向大气d3排气，即容积室形成缓解作用。制动缸缓解。容积室缓解，反映在作用活塞下方r4的压力下降，经缩孔反映在作用活塞上部的制动缸压力推作用活塞下移，使作用活塞杆离开作用阀，制动缸压缩空气经作用活塞杆轴向孔和径向孔d5均衡部排气口d6排向大气，制动缸开始缓解，这即由容积室缓解通过均衡部间接地
39、控制实现了制动缸的缓解。初充气时，上述缓解气路存在，但因各容器无压缩空气，故排气口均无排气现象。3.制动机的稳定性制动机的稳定性，即指在制动管缓慢减压速度(如制动管漏泄等)下不发生制动作用的性能。因自动制动机的特点是制动管减压时产生制动作用，当列车分离、制动管管路破裂或拉动紧急制动阀时，都可使制动管减压而达到自动制动，以实现停车确保行车安全的目的。但制动管的接头部位很多，不可避免的有压缩空气漏泄现象。制动机的稳定性就是保证列车在这些非正常减压的轻微漏泄速度下，制动机不发生制动作用而正常运行的性能。分配阀是靠下述两项措施来实现其稳定性的：(1)工作风缸向制动管逆流。列车正常运行过程，分配阀呈充气
40、缓解作用位。此时若制动管缓慢减压(如漏泄)，则有逆流气路：Ggg2g1l5l2lL，使得工作风缸与制动管压力同步下降，在主活塞两侧不能形成压力差，主活塞不会上移而产生制动作用。(2)主活塞杆尾腔内稳定部的作用。由于组装后，稳定弹簧的预压力通过稳定杆帽作用在滑阀上，滑阀靠滑阀弹簧压紧在滑阀座上，节制阀靠节制阀弹簧压紧在滑阀上。主活塞两侧应具有一定向上的压力差才能克服主活塞、节制阀的自重、节制阀在滑阀上的移动阻力以及稳定弹簧的弹力而上移到一段局部减压位进而产生制动作用。由于上述工作风缸向制动管逆流的作用，制动管缓慢减压时，主活塞两侧不能形成克服自重和移动阻力压缩稳定弹簧的压力差而动作，也就不能产生
41、制动作用，这就保证了制动机的稳定性。分配阀实现制动机的稳定性的减压速度设计规定为：单车试验中制动管达定压后，以40 kPamin的减压速度下，制动机不得发生制动作用；在705型试验台上要求在50 kPamin的减压速度下，分配阀不得产生局部减压和制动作用。（三）常用制动位制动管施行常用制动减压时，工作风缸的压缩空气来不及经：g1l5l2向制动管逆流，主活塞两侧形成一定压力差，主活塞首先克服自重及移动阻力，压缩稳定弹簧带动节制阀上移，产生第一阶段局部减压；然后再带动滑阀上移到制动位，产生第二阶段局部减压及制动作用。现将制动作用产生过程叙述如下： 1第一阶段局部减压当主活塞两侧形成一定压力差，即能
42、克服主活塞、节制阀自重以及节制阀的摩擦阻力，压缩稳定弹簧上移4 mm，主活塞杆下肩与滑阀接触而停止，形成第一阶段局部减压作用。此时因滑阀与滑阀座静摩擦阻力大于压缩稳定弹簧所需的力，故滑阀未动。该气路如图所示，节制阀遮住了滑阀背面的g1孔，停止了工作风缸向制动管的逆流；节制阀上的局减联络槽l10连通了滑阀顶面的局减孔l6和局减室入孔l7，使在充气位时已经局部连通的l3l6和l7ju1，两条通路经局减联络槽l10连通，则制第 16 页 共 47 页动管(L)压缩空气滑阀座上的制动管局减用孔l3l6l10l7滑阀座上的局减阀孔ju1主阀安装座上的局减室孔ju中间体内局减室Ju，形成第一阶段局部减压作
43、用。进入局减室的压力空气再经主阀安装面上的缩孔 (0.8)排向大气。缩孔作为局减室的排气口，其作用是限制局减室的排气速度，一段局部减压送入局减室的压缩空气来不及排出，局减室的压力上升，局部减压速度减慢，当制动管与局减室压力接近平衡时，局部减压通路上的压缩空气流动接近停止，这也就为滑阀向上移动而切断一段局部减压气路减小了阻力。使制动管产生了第一阶段局部减压作用。第一阶段局部减压加快了制动管减压速度，促使全列车制动作用迅速产生。提高制动波速，缩短制动距离，缓和列车冲击力。在主活塞带动节制阀向上移动，形成第一阶段局部减压作用的同时，节制阀露出了滑阀上的制动缸孔r1，为制动作用作好了准备。2制动及第二
44、阶段局部减压,见图6-2-11。图6-2-11 常用制动位（第二阶段局部减压）第一阶段局部减压的产生，加之G L逆流气路的切断，使主活塞两侧迅速形成更大的压力差，克服滑阀的移动阻力，主活塞带动节制阀、滑阀上移到极端位即制动位。第一阶段局部减压通路被滑阀切断，一段局部减压作用结束，制动作用与第二段局部减压作用同时产生 。(1)第二阶段局部减压制动位，滑阀上的局减阀孔l8、局减阀入孔l9分别与滑阀座上的制动管局部减压用孔l3、局减阀孔z1相对，使得制动管压缩空气经l3l8l9z1局减阀套径向孔z2作用阀下部z3z送入制动缸Z，形成了制动管的第二阶段局部减压，制动管压缩空气经l3l8l9z1局减阀套
45、径向孔z2局减阀杆径向孔轴向孔作用阀下部z3z送入制动缸Z，形成了制动管的第二阶段局部减压。由于制动作用也同时产生，该局部减压作用将制动管的压缩空气与副风缸压缩空气一起送入制动缸，当制动缸压力达50-70kpa时，局减活塞压缩局减阀弹簧关闭局减阀套上径向孔，第二阶段局部减压作用结束。第二阶段的局部减压作用，可以确保最后部货车制动缸最少也有50-70kpa的压力，有效地减轻了列车制动时的纵向冲动。容积室充气:滑阀上移到制动位，同时使滑阀上的制动孔r1与滑阀座上的容积室孔r2相对，形成了工作风缸G的压力空气g2r1r2r3容积室R，使得容积室压力增加，同时容积室压力空气第 17 页 共 47 页经
46、主阀体内暗道到作用活塞下侧，顶起作用活塞产生制动作用。制动缸充气：由于容积室与作用活塞下部是连通的，容积室增压即作用活塞下侧增压，推作用活塞上移，顶开作用阀，使得副风缸压缩空气经f4作用阀口z3z 向制动缸Z充气，制动缸产生增压制动作用。制动缸压缩空气同时进入作用阀弹簧室z4，以抵消作用阀下部的背压。制动缸压缩空气经缩孔反映到作用活塞上部，使得作用活塞能根据容积室增压情况准确地控制制动缸的同步增压。在常用制动位，由于紧急二段阀杆上部的列车管剩余压力与弹簧弹力和仍大于其下部容积室压力，故紧急二段阀杆仍处在下方位置，未产生任何动作和作用。3.安定性安定性是指制动机在常用制动减压时不发生紧急制动作用
47、的性能。制动管常用制动减压时，紧急活塞下侧安定弹簧室l1压力随之下降，紧急室J的压缩空气经限孔l1向制动管逆流，当逆流速度小于制动管减压速度时，在紧急活塞两侧形成较小的压力差，压紧急活塞稍下移使活塞杆顶端凹穴中的密封圈脱离紧急阀上盖，紧急室的压缩空气经密封圈与紧急阀盖的大间隙l1向制动管逆流。该逆流速度接近于常用制动减压时制动管的最大减压速度.故紧急活塞两侧不能形成足以压缩安定弹簧下移，使活塞杆下部接触放风阀的压力差。故放风阀仍呈关闭状态，紧急阀不产生紧急排气作用，即保证了常用制动的安定性。常用制动各气路归纳如下：(1)第一阶段局部减压：Lll3l6l10l7ju1juJuju缩孔D。(2)第
48、二阶段局部减压：Lll3l8l9z1z2z3zZ。当Z压力达50一70 kPa时，二段局部减压结束。(3)容积室充气Ggg2r1r2紧急二段阀下部通道rRr5r4均衡活塞下侧。(4)制动缸充气/zZFff4作用阀口z3z4 z4均衡活塞杆上侧缩孔作用活塞上部 (5)紧急室逆流Jjj1l1lL，紧急活塞稍下移，形成气路。Jjj1及紧急活塞杆顶部密封圈与阀盖间隙l1lL，保证常用制动作用的安定性。l2lL。4.设有空重车调整部:空重车调整部设在均衡部下方，空重车调整部的用途是利用人工调节其空重车位置，使得重车位得到较大的制动缸压力，具有足够的制动力；而空车位得到较小的制动缸压力，防止空车滑行而影响制动效果，擦伤车轮踏面，并减轻列车纵向冲击力。第 18 页 共 47 页拉杆1的头部装在作用活塞压板螺栓轴心孔内，拉杆帽与压板螺栓的凹孔底部有一定的间隙。拉杆的螺栓穿过空车膜板与空车活塞的中心孔，并用螺母紧固。空车膜板嵌装在中体与下体之间，中体与下体用三条M12螺栓、螺母紧固在主阀体上，将空车膜板上方（通容积室）与下方（通大气）密封。跳跃弹簧装在调整套与空车活塞之间，有50 kPa预压力。以提高空车位时制动作用的灵敏度。空重车手把置重车位时，偏心杆转动，使偏心部分处上方位置，则将调整套顶起与空车活塞接触，空车活塞不能动作下移，且拉杆处在上方
