项目二基础制动装置及防滑装置的检修与维护Word文件下载.docx

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国产时速200Km动车组的基础制动装置的传动部分有传统的杠杆式（CRH1、CRH3和CRH5动车组）和一体式（CRH2动车组）两种，如图2-7和2-8所示。

一体式基础制动装置有制动夹钳、支架和剪刀形的夹紧制动盘的本体组成，支架和本体之间用销轴联结。

本体上设有稳定制动力和防止振动的防止振动的防振橡胶，本体在销轴上可以滑动，以满足轮对左、右运动的要求。

另外，本体上还有间隙调整器。

（三）摩擦部分

1.制动盘

制动盘结构形式如图2-9、2-10所示。

按摩擦面的配置，制动盘可分为单摩擦面和双摩擦面两种。

按盘体本身的结构，可分为整体式和由两个半圆盘用螺栓组装而成的“对半式”；

这种对半分开式便于制动盘磨耗到限时更换，不需退轮。

按盘安装的位置可分为轴盘式和轮盘式，前者装在轴上，后者装在轮的两侧。

动车组中的拖车一般采用轴盘式盘型制动装置，而动车则采用轮盘式制动装置，因动车的车轴上要安装驱动装置，没有安装置动盘的位置。

由于制动盘是一个既受力又受热的零部件，不宜用过盈配合直接装在轴上，所以轴盘式通常要采用锻钢盘毅作为车轴与制动盘之间的过渡零件，而且在制动盘螺栓连接处要加装弹性套。

制动盘和盘毅之间采用多个径向弹性圆销实现浮动连接，受热时制动盘可沿着径向弹性圆销完全自由地伸缩，以消除内应力。

考虑到制动盘要有良好的散热性，在制动盘的中间部分设计许多散热筋片，这样，当车辆运行时，空气对流即达到散热作用。

长期以来，世界各国开发了多种适合于不同运行工况的制动材料。

制动盘材料曾使用过普通铸铁、普通铸钢、低合金铸铁；

此后，由于列车轻量化的需要，又相继研究开发了特殊合金铸钢、低合金锻钢、铸铁—铸钢组合材料、c/c纤维复合材料和铝合金基复合材料。

大致来说，制动盘材料可分为两大类，即铁系金属材料和复合材料。

（1）铸铁制动盘

铸铁制动盘具有摩擦性能好、耐磨、耐热、抗热裂、抗变形及可铸性好等优点。

（2）铸钢制动盘

合金铸钢制动盘能够大量吸收制动能量，并有以下特点：

●温度稳定性较高，热裂纹趋势小；

●对潮湿环境的敏感性较低；

●制动力态大时，闸片磨耗较少；

●高温时系数较均匀。

与铸钢制动盘相比，尽管铸钢制动盘的制造成本较低，但批量生产时其质量较难控制。

（3）铸铁—铸钢组合制动盘

铸铁—铸钢组合制动盘是以铸铁作为摩擦材料制成制动盘，以铸钢作为补强材料制成

盘毂的制动盘。

这两种材料组合在一起，从整体上兼顾了铸铁高而稳定的摩擦性能和钢较

好的耐龟裂特性。

（4）锻钢制动盘

锻钢具有良好的机械性能，同时具有较高的抗热龟裂性。

在研制初期，锻钢制动盘存

在因制动摩擦热引起较大变形的问题，但通过改变形状或施加反向预变形等措施，可以达

到实用化程度。

（5）c/c纤维复合材料

c/c纤维复合材料是用碳纤维强化碳母材得到的复合材料，具有密度小、重量轻、耐

热裂及高速制动性能好等特点，此种材料已在飞机和赛车上经过实际应用的考验。

与传统的铁系制动盘相比，有常用制动时磨损量大、摩擦特性易受温度影响等缺点。

（6）铝合金基复合材料制动盘

铝合金基复合材料以铝合金为母材，加入陶瓷粒子并使之均匀分布，以改善其耐磨性。

铝合金的导热性好，用它制成制动盘时，只要有足够的热容量就不会产生局部的热量蓄积从而使表面温度保持在一定限度下。

同时，铝合金盘具有不产生疲劳裂纹的优点。

另外，铝基复合材料的比重不足铸铁的05，可望在轻型化上取得较好的效果。

在实际使用中，考虑到必要的热容量，铝合金制动盘的实际重量应在铁系材料制动盘的一半左右。

2．制动闸片

闸片的形状均呈月牙形或扇形（图2．11），也有对称分成两半的，其好处是容易拆卸，

特别适用于闸片与轨面空间很小的条件。

闸片上的散热槽有各种不同的形式，有横向槽、竖向槽和斜槽等，其作用都是增加摩擦面的贴合性，便于排除磨屑和散热。

制动闸片材料的进展与制动盘材料的发展密切相关，闸片材料要求具有以下性能；

●材料应具有足够而稳定的摩擦系数，外界条件（如制动初速度、压力、温度、环境介质等）改变时对其影响较小；

●材料具有较高的耐磨性；

●材料应具有良好的物理机械性能：

导热性好，热容量大，有一定的高温机械强度；

●闸片对制动盘的表面损伤小，不易划伤表面和产生粘着磨损，且摩擦过程中不易产生噪声，无臭味，无污染；

●经济性好，原料来源充裕，价格便宜，生产工艺简单。

闸片材料大致可分为四种：

合成材料，烧结材料，c/c纤维组合材料和陶瓷基复合材料。

（1）合成材料闸片

在高速列车发展初期，与铸铁制动盘配对的均为合成材料闸片。

合成材料闸片是通过把树脂、金属粉末、外加增强材料、摩擦材料等混合在一起，加热后压缩而成的。

合成材料闸片近几年来的发展方针主要是研制不含石棉的闸片，石棉的代用品有玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、Kevlar纤维、铜纤维和矿纤维等。

（2）烧结金属材料闸片

烧结金属摩擦材料是以一种金属或合金为主要成分，加入摩擦、减磨或起某些特殊作用的其他金属、非金属成分。

用粉末冶金技术制成的烧结材料具有明显的金属性、优越的物理—力学性能和摩擦磨损性能。

和其他材料相比，烧结金屑材料具有以下优异的使用特性：

●高的机械强度。

在工作温度下，能适应拉、挤、弯、剪等不同性质的载荷；

尤其

在重载和冲击载荷下，更能显示其优越性。

●高的使用温度。

基体金属熔点高，材料在较高的温度下使用仍能保持稳定的强度

和摩擦磨损性能。

●大的热容量。

材料的比热容和密度大，单位体积内可吸收较多的摩擦热量，表面

温度可迅速降低，不会导致摩擦面的性能变坏。

●优良的导热性能。

钢铁等金属具有良好的导热能力，摩擦面的热量一方面很快地

传向对偶面，，被其吸收和发散；

另一方面向内传导进入摩擦层和钢质芯板，并被其吸收和散发。

●高的抗蚀能力。

有较高的抗大气腐蚀能力，在油和水中不易破坏。

●优良的抗磨损能力。

基体耐磨，镶嵌物中又有抗磨、减磨组分，整体材料耐磨，寿命长

●稳定的摩擦特性。

由于材料的稳定性好，当摩擦面的温度升高时，摩擦系数和耐

磨性不会明显下降，冷却后的恢复能力也强。

（3）c/c纤维复合材料闸片

c/c纤维复合材料闸片通常与dc纤维复合材料制动盘配合使用，构成dc制动系统，其中的制动盘与制动闸片均为同一种c/c复合材料。

c／c复合材料密度小，比热大、热强度高、化学稳定性良好等优点；

但同时也存在初

始力矩峰值过高、湿态下摩擦系数过低等问题，严重影响制动的平稳性、可靠性。

（4）陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料是以陶瓷为母体，加入其他元素以调节材料的脆性、强度等特性而制成的。

陶瓷基复合材料具有高的耐磨性及耐腐蚀能力、良好的高温稳定性和高温抗氧化性能、低比重、稳定的摩擦系数及低的热膨胀系数，而且在相当大的温度范围内具有较高的硬度。

如图2-12所示，动车组中的空气制动系统是这样协同工作的（以CRH2动车组为例；

CRH1和CRH5动车组无增压缸结构，无需进行气压-油压的转换，其制动缸相应为气压制动缸）：

压缩空气有电动空气压缩机产生，经由贯穿全列车的总风缸管送到各车的总风缸，在经两个单向阀分别送到控制风缸和制动风缸。

各车制动风缸中的压缩空气供给中继阀、紧急电磁阀和电空转换阀使用。

电空转换阀将送来的压缩空气调整到与制动指令相对应的空气压力，并作为指令压力送给中继阀。

中继阀将电空转换阀的输出作为控制压力，输出与其相应的压缩空气送到增压缸（当车辆设备发生故障时，经由紧急电磁阀的压缩空气作为指令压力被送到中继阀，此时中继阀与常用制动一样，将具有相应压力的压缩空气送到增压缸。

在对增压缸空气压力进行控制时，制动控制装置用根据制动指令、速度和载重计算出的制动力减去电制动的反馈量后，得到实际需要的空气制动力，并将此变换为电空转换阀的电流，由电空转换阀产生与电流成比例的空气压力（AC压力），将此压力作为中继阀的控制压力，通过中继阀产生增压缸空气压力（BC压力）。

紧急制动时，从紧急用压力调整阀输出的控制压力经紧急电磁阀通往中继阀，中继阀对电空转换阀和压力调整阀的空气压力进行比较，将二者中较大的作为输入，产生相应的增压缸空气压力输出。

中继阀输出的增压缸空气压力经制动软管，从车体送到转向架上增压缸的输入侧，在增压缸的输出侧产生比空气压力高且与空气压力成比例的液压送给制动夹钳装置，使其产生制动动作。

（四）增压缸

1、增压缸的作用

制动缸管输出压缩空气控制增压缸油缸内的油液是否进入夹钳装置，来实现基础制动的制动与缓解。

2、结构

由气缸部分、油压发生部分、ＰＣ１Ｓ压和控制阀（滑行防止阀部分）组成增压气缸。

（1）·

气缸部分

由气缸本体

（1）、活塞

（2）、活塞杆

（2）、180帽子形垫片（4）、导向环（5）、缓解弹簧（6）等组成。

（a）180帽子形垫片由合成橡胶制成，活塞上置有合成树脂制的导向环以防损伤气缸内壁。

（b）活塞杆构成油气缸的柱塞，为防止密封垫（20）的漏油及损伤，进行了硬质的铬电镀。

（c）活塞动作时，通气口是缓解弹簧室空气给排的通道，同时也是能防尘埃及雨水进入气缸内部的结构。

（2）·

油压发生部分

由油气缸体（12）、油箱盖（14）、检油窗（15）、防波板（16）、附有逆止阀的油气缸盖（18）、供给阀（19）、密封垫部分、其他垫圈类、行程表示部分及钢管连轴节部分等构成。

（a）油气缸体的上部为油箱。

（b）油箱盖上部有加油口，其内部设有滤尘器。

另外，上部的帽盖为油箱内外大气连通结构。

其外侧再设有另一个油箱盖以防止水、尘埃向油箱内部的侵入。

（c）为能观察油箱内的油面，油箱部位安装有检油窗。

（d）车辆在振动及加速、减速时，油箱中的油会晃动，油中有可能混入气泡，另外箱内的油还会溢至加油口，故尽可能防止油箱内油的晃动设计了防波板。

（e）密封垫由2个密封圈（20）、密封圈压环（21）、密封圈固定件（22）、垫圈（23）及O形环（24）组成防止制动时油气缸内高压油向油箱内的反流和油箱内油向缓解弹簧室内泄漏。

（f）油气缸盖（18）中装有逆止阀（26）、弹簧（27）、弹簧止动板（28）、止动环（29）。

缓解时，为不让外气的“气泡”吸入卡钳装置及油压配管内、在其中经常性的保持残压（约49～98kPa）。

合成橡胶制逆止阀（26）的槽内设有逆止阀座，上有一圆形小孔，该小孔由逆止阀压抵塞住。

高压油从逆止阀座的小孔流出挤压逆止阀，从逆止阀中央部位的孔流向卡钳装置。

缓解时，卡钳装置的高压油与逆止阀（26）同时挤压弹簧（27），经逆止阀外围的通道流向油气缸侧。

将油气缸盖安装于油气缸本体时须设置O形环（30）防止漏油。

（g）钢管连接轴部为连接将此增压气缸中发生的油压传至油压卡钳装置的油管接头，为提高防漏油的性能，同时也为了配管作业的合理化及简洁化而采用了咬合式接头。

（h）供给阀（19）为活塞杆复位至缓解侧时，将油箱的油吸入油气缸内的油通道，因设有活塞杆及其他配管的漏油辅助装置，实际上成为一种逆止阀，在制动时切断油气缸和油箱的联系。

供给阀（19）嵌有供给阀座（31），插入衬套（32）后，放入弹簧（33），再夹入O形环（34）用盖（35）塞上。

（h）行程表示杆（36）组合了行程表示杆弹簧（37）、行程表示杆引导（38）、行程表示杆头（39）、开口销（40）、特殊止转垫圈（41），螺纹旋入油气缸本体，再将特殊止转垫圈弯折。

从外部能观察到活塞的行程，因行程表示杆与活塞水平方向间的间隙有17mm，所以实际的活塞行程要在行程表示杆的突出量中加上17mm的尺寸。

（3）PC1S压力控制阀（滑行防止阀部分）

上体部

（1）有IN·

OUT端口，下体部（11）有EX端口。

上体部

（1）和下体部（11）之间挟着有2个线圈及带活塞柱的磁铁（8）。

压力控制阀内的2处组合由膜片（3）控制的开闭阀机构及控制该膜片开闭的线圈，各称为保持阀（HV）及排气阀（RV）。

保持阀是在IN-OUT间起切断作用。

排气阀是在OUT-Ex之间起联通作用。

3、工作原理

（1）增压气缸部分

经过制动控制装置由制动气缸管送出的压力空气再经过PCIS压力控制阀进入气缸挤压活塞。

从而，活塞杆就被压入油气缸内移动，当设在活塞杆上的油孔通过密封垫的同时则向油气缸内的油施加压力，直至产生与气缸内的空气压力相合适的油压（约18倍）。

油气缸内的油挤开逆止阀进入卡钳装置。

此时，因供给阀在弹簧侧受到油压，其阀保持关闭。

另外又因活塞的移动挤出行程表示杆，可从外部观察到活塞的移动行程尺寸。

当制动缓和时，油气缸内的活塞杆返回，油气缸内的压力急剧下降，卡钳装置侧的油压相应提高，所以逆止阀座与逆止阀一起压住弹簧脱离逆止阀底座，压力油从逆止阀座周围向油气缸内返流直至与弹簧的张力相平衡为止。

卡钳装置内的油压与弹簧的张力一旦平衡，油的返流则停止，逆止阀座与逆止阀底座紧密接着，卡钳装置内保持约４９～９８kPa（０．５～１．０kg/cm2）残压。

这主要是防止来自卡钳装置的密封圈套及其他接头类等的气泡侵入。

因从卡钳装置回油的延迟或因卡钳装置的间隙调整部分的动作后，使油压气缸活塞返回0点的油量不足，或因漏油引起的油量不足，在活塞杆的回复行程中油气缸内的油压低于油箱内的油压时，供给阀则打开向油箱补充油。

制动完全缓解时，经过夹在油气缸侧的2个油封中的密封压环，活塞杆端开有的小孔和油箱和相通。

活塞一旦回复至缓解位置，行程表示杆即依靠弹簧的力量回复至缓解弹簧室中。

ＰＣ１S压力控制阀（滑行防止阀部分）（参照图5.2.4.2.4）

（ⅰ）非滑行时

因来自滑行检测器的信号为ＯＦＦ，保持阀、排气阀均在ＯＦＦ状态形成制动位置。

BC压力空气一旦流入IN端口，则从IN端口经过排气阀侧的进入排气阀侧膜片的背压室d，排气阀侧膜片关闭，B室的压力空气依靠自身的压力挤开保持阀侧的膜片，流向OUT端口，所以BC的压力空气由IN端口提供给OUT端口。

（ⅱ）滑行时

（a）缓解作用（参照图5.2.4.2.4ＰＣ１Ｓ压力控制阀作用说明图）

根据缓解指令，保持阀、排气阀同时励磁形成缓解位置。

保持阀一旦被励磁，IN端口和OUT端口则被切断，切断来自IN端口BC压力的流入。

另一方面，排气阀一旦励磁，OUT端口和Ex端口则联通，制动气缸侧的BC压力空气则迅速排气。

（b）平衡状态

根据保持指令，保持阀保持励磁，仅有排气阀消磁，形成平衡位置。

排气阀一旦消磁，OUT端和Ex端口即被切断，制动气缸侧的BC压力空气的排气则停止。

另一方面，因保持阀连续励磁，来自IN侧端口的BC压力空气的流入也被连续切断。

因此，制动气缸侧的压力空气将保持减压至一定量的状态。

为能在再次制动时快速启动，其结构上制动侧的压力不会过分下降。

（c）制动作用

根据供给指令，保持阀也被消磁，形成制动位置。

排气阀已经消磁，制动气缸侧的压力空气的排气被关闭，又因保持阀的消磁联通了IN端口和OUT端口，BC压力空气再次由IN端口向OUT端口提供。

因此，制动气缸的压力空气回复至滑行发生前的压力。

任务二础制动装置的检修

一、增压缸的检修

（a）油压配管由装置在油气缸盖上的管接头及管接螺栓来进行。

管接头若在连接螺栓的半径方向，可自由改变方向，所以能避免的不合适的配管。

（b）加油可加至设在油箱侧面的检油窗的红圆点上部位置。

当油面低于检油窗下部位置的场合，应立即补充清洁的油。

（c）给油箱加油须做到小心轻缓，在防止加油中的气泡混入的同时须充分注意不让尘埃侵入。

（d）供给阀的漏油表现为活塞行程的异常增大，所以在处置时须特别注意，有必要使供给阀的接触面及供给阀座保持良好的状态。

（e）使用的油为力矩变频器油（TAFUNITORUKU油B）。

（f）外部配线连接器的连接根据装配图。

注意　ＰＣ１Ｓ压力控制阀的励磁时间须严守控制在２０秒钟以内。

注意　外部配线须确实进行止晃和防水处理。

作业中的注意事项

安装时的注意事项

注意　牢靠固定在车体上。

另外，安装后须进行排气和确认无漏油。

注意　本装置安装、拆卸时须注意不要伤及手指等。

注意　将本装置从车体卸下的场合，须确认无压力空气供给后才可进行作业。

点检时的清单事项

注意检查油量及行程量。

行程超出规定的场合，有可能不会产生油压造成无法制动。

注意确认无漏油。

注意确认各紧固零件无松动。

紧固件的松动是造成行驶中零件脱落引发事故的原因。

保养时的注意事项

注意　拆卸·

组装须放置在稳定的工作台上并固定后进行。

若脱落则有可能造成损伤及事故。

注意　卸止动环时，有可能从工具中飞出，故须在作业中充分注意。

注意　卸弹簧时，弹簧及各零件有可能飞出，故须在作业中充分注意。

二、制动卡钳装置的检修

①规格及基本结构

　制动卡钳装置的主要参数如表5.2.4.3.1所示。

其基本结构如图5.2.4.3.1所示。

表5.2.4.3.1　制动卡钳装置主要参数

基本构成要素　１）本体２）支持架（支撑）３）油压气缸４）闸瓦

５）间隙调整装置６）支持销（导环）　　　　　　　　　

图5.2.4.3.1　制动卡钳基本构成

②卡钳制动装置的动作说明

危险

卡钳制动动作中或者实施制动后不得用手触碰。

有可能发生夹手、烫伤等损伤身体的事故。

卡钳制动装置由支持架和本体组成，由2根支小的松动是造成行驶中部须注意不可供给阀的接触面及供给阀座保持特撑销来连接。

加压制动时，因油压气缸的作用，气缸侧闸瓦先触

抵制动盘面，继而在反作用下本体滑动支持销，气缸反向侧闸瓦也压抵制动盘面，即产生制动力。

　　支持销部分，由球面轴承及稳定橡胶支持，吸收制动盘面与本体之间的倾斜起到防止闸片偏摩耗、起到稳定制动力及防振作用。

支持自动间隙调整装置兼闸瓦复位机构。

为防止因闸瓦的闸片摩耗引起闸片～盘

片的间隙变大，设定了自动间隙调整装置。

（ⅰ）自动间隙调整装置

　其结构为闸片一旦摩耗，调节活塞内的摩擦力弹簧和连杆之间因油压气缸的作用而产生滑动，压力消除时的复位量则保持一定。

（ⅱ）油压气缸的复位机构

　由复位弹簧来限制油压气缸的复位量始终保持一定。

（ⅲ）间隙的分配

　液压即便消除，气缸侧闸瓦则仍保持着与制动盘面相接触，但由于制动力盘板表面的凸凹、振动，本体滑动支持销部使其移动至不发生打滑的位置，在此位置由稳定橡胶来进行固定，气缸侧、反向气缸侧同时产生间隙。

③闸瓦更换作业要领

危　险

进行闸瓦更换作业时，须充分注意闸瓦的跌落。

若与身体部分碰触则有可能给身体造成损伤，另外也会造成闸瓦的损伤。

注　意

闸瓦的更换务必请遵照４－１项基准来实施。

列车停止距离的延长、闸瓦温度上升引起的变形均是造成破损的原因。

另外，闸瓦破损的场合，不仅会影响列车的停止距离而且也有可能会危及到制动的周围。

闸瓦的更换基准

闸瓦由磨擦材料的铜系列烧结合金闸片铆接固定在钢板上。

闸片的使用限度如下。

闸瓦的拆卸

（a）切断下侧螺栓的旋转止动钢丝。

（b）松开螺栓，卸下螺栓及平垫圈。

（此时，须注意闸瓦的跌落。

）

　（c）将由弹簧固定的闸瓦座子组合向车

轴侧反方向旋转，脱拔闸瓦。

（当闸瓦紧固较难脱拔时，可利用　　闸瓦的拔出孔来脱拔。

　（d）气缸侧的作业同样进行。

·

自动间隙调整装置的复位作业

　　　　　危　险

复位作业中须充分注意，不要使手指等身体部位被闸瓦及工夹具等夹住。

　　　　　注　意

闸瓦复位的量为闸瓦支持部接触至本体为止。

须充分注意不可将闸瓦复位过量。

若

闸瓦复位过量，则有可能损伤闸瓦及本体，从而给制动性能造成故障。

（a）在更换闸瓦之前，须将有一定余量的闸片磨耗量行程的间隙调整装置及活塞如以下那样复位至初始状态。

（b）以闸片卸下的状态，在气缸反向侧的卡钳装置腕部和车轮之间如图夹具并使其向箭头方向动作，使间隙调整装置及油压气缸复位至初始位置。

自动间隙调整装置作业

新闸瓦的安装

安装闸瓦时，须如图5.2.4.3.7（b）详细说明的那样，在确认闸瓦支持牢固地插入固

定销槽部的同时来进行安装。

若未插好而强行紧固安装螺栓，则有可能造成闸瓦安

装部位变形和引发闸瓦在行驶中脱落。

制动器内排气

须完全进行制动器内的排气直至无气泡为止。

如排气不彻底则有可能降低制动性能。

（a）将透明塑料软管插入本体的空气泄放器内，另一端导入容器。

或者使用专用排气工具。

（b）对制动器加压。

９ＭＰa以下的低压。

（c）松开保持加压状态的空气泄放器，在动作油流动期间，

将空气泄放器旋紧。

　反复进行（b）、（c）的作业直至动作油中气泡消失。

（d）上述作业结束后，按规定的力矩将空气泄放器旋紧。

排放空气

三、踏面清扫装置的检修

踏面清扫装置的主要参数如下，其基本结构如图5.2.4.4.1所示。

　　○型式：

直动型

　　　○气缸尺寸：

Φ４０

　　　　面积：

　１２．５７ｃ㎡

　　　○使用空气压力：

０．４９～０．５９　ＭＰａ

　　　○最大行程：

８０ｍｍ

　　　○研磨子厚度：

４０ｍｍ（有效磨耗余量：

３０ｍｍ）

　基本构成要素·

１）气缸筒　２）活塞连杆　３）止动销

　　　　　　　　　　４）销子　５）研磨子

②踏面清扫装置的动作说明

本踏面清扫装置由4根螺栓固定在转向架的托架上。

通过连接器进行加压后，活塞连杆则被顶出，装置在活塞头端的研磨子就触抵车轮的踏面。