1、和諧機車基礎制動裝置2012年1月機車車輛研究所7/23/20221機車車輛研究所講課內(nèi)容：1、總體介紹2、制動盤介紹3、閘片介紹4、UP、UF型制動缸結(jié)構(gòu)介紹5、UP型制動缸工作原理介紹6、UF制動缸工作原理介紹7、制動缸試驗8、制動缸、夾鉗的日常維護9、基礎制動典型案例介紹7/23/20222機車車輛研究所HXD3 型六軸7200kW 機車對基礎制動的要求基礎制動采用盤型制動，輪盤制動裝置由制動盤、制動缸、夾鉗和合成閘片等組成。制動盤為整體夾嵌式。制動缸（包括帶彈簧停車裝置）應 ： 帶有閘片間隙自動調(diào)整機構(gòu)；其中 1、6 軸帶彈簧停車裝置。 制動閘片的更換必須簡便； 保證單機在30坡道上安

2、全停放； 具有閘片間隙自動調(diào)整機構(gòu)。7/23/20223機車車輛研究所制動缸： 數(shù)量直徑 4203mm（1、6 軸） 8254 mm（2、3、4、5 軸）制動倍率 3.23（1、6 軸） 2（2、3、4、5 軸）基礎制動裝置傳動效率（緊急制動時） （扣除緩解彈簧力）0.95 （含緩解彈簧力）0.85機車空氣制動率（緊急制動時）： 23.34%停放制動率： 18%（能保證機車在30坡道上安全停放）閘片與制動盤單側(cè)間隙 S： 單元缸(缸徑：254mm)： S=1.752.0 復合缸(缸徑：203mm)：S=1.42.05 7/23/20224機車車輛研究所 HXD1B、C機車基礎制動裝置組成 六軸

3、機車： 單元缸和復合缸缸徑相同，均為203mm 制動倍率：2.66 閘片與制動盤單側(cè)間隙： S=1.692.48 7/23/20225機車車輛研究所名詞解釋1、制動倍率：將制動原力放大的倍數(shù)稱為制動倍率。其表達式為：式中： 一個制動缸形成的閘瓦壓力的總和（理論值），kN； F制動原力，kN。 制動倍率的大小取決于制動傳動裝置各杠桿的尺寸大小。制動倍率可表達為：制動倍率是基礎制動裝置的重要特性，它的數(shù)值與制動缸活塞行程及閘片與制動盤的間隙大小有關(guān)。7/23/20226機車車輛研究所2、制動傳動效率：實際閘瓦壓力與理論閘瓦壓力的比值稱為基礎制動的傳動效率，其表達式為： 一個制動缸所形成的實際總閘瓦

4、壓力，kN； 根據(jù)制動倍率公式計算的一個制動缸所形成的總閘瓦壓力，kN。 制動傳動效率表征著制動原力的有效利用程度。7/23/20227機車車輛研究所3、制動率：指機車單位重量所獲得的閘瓦壓力。表達式為： 機車閘瓦總壓力，kN； q機車總重量，kN。 制動率表征機車制動能力的大小，合理確定制動率對保證運行速度和行車安全具有重要意義。為了提高制動效果，通常希望采取較大的制動率，但是提高制動率受輪軌間黏著條件的限制。制動率可根據(jù)所選用的閘瓦材料的摩擦系數(shù)適當選取。7/23/20228機車車輛研究所HXD1C機車轉(zhuǎn)向架1制動缸排列7/23/20229機車車輛研究所HXD1C機車轉(zhuǎn)向架2制動缸排列7/

5、23/202210機車車輛研究所HXD3機車轉(zhuǎn)向架1制動缸排列7/23/202211機車車輛研究所HXD3機車轉(zhuǎn)向架2制動缸排列7/23/202212機車車輛研究所HXD3B機車轉(zhuǎn)向架1制動缸排列7/23/202213機車車輛研究所和諧3B機車轉(zhuǎn)向架2制動缸排列7/23/202214機車車輛研究所彈簧停車控制模塊B401:BCCO2:MR3:BP、彈停風缸4:彈簧停車7/23/202215機車車輛研究所7/23/202216機車車輛研究所7/23/202217機車車輛研究所雙脈沖電磁閥原理示意圖C2得電，P通A，緩解C1得電，A通R(排氣)，制動7/23/202218機車車輛研究所制動缸切除模

6、塊Z107/23/202219機車車輛研究所7/23/202220機車車輛研究所2、制動盤介紹7/23/202221機車車輛研究所制動盤分類按材料分：鑄鐵、鋼、鋁合金、陶瓷等按加工方式分：鑄造、鍛造按安裝方式分：軸裝盤、輪裝盤按結(jié)構(gòu)分：整體式、分體式按安裝車型分：動車盤、機車盤、客車盤、貨車盤、地鐵盤7/23/202222機車車輛研究所軸裝制動盤7/23/202223機車車輛研究所輪裝制動盤7/23/202224機車車輛研究所輪裝制動盤7/23/202225機車車輛研究所制動盤7/23/202226機車車輛研究所制動盤的安裝輪裝制動盤出廠時應經(jīng)過動平衡試驗，剩余不平衡量標示在輪裝制動盤外緣上；

7、安裝輪裝制動盤時，應使其不平衡點與車輪的不平衡點錯開盡可能接近180；按規(guī)定的順序緊固制動盤螺栓；7/23/202227機車車輛研究所制動盤螺栓的緊固順序 1）按圖示的順序用規(guī)定力矩的一半緊固制動盤螺栓； 2）用規(guī)定力矩依次緊固制動盤螺栓；7/23/202228機車車輛研究所檢查聯(lián)接螺母檢查 每次入庫庫檢時，應查看螺母松動標志，看螺母是否松動，如果出現(xiàn)松動現(xiàn)象，必須認真檢查，同時用扭矩扳手給予緊固，并作庫檢紀錄存檔。裂紋檢查 根據(jù)制動盤裂紋分類及磨耗情況對制動盤提出不同的檢修要求。磨耗檢查 根據(jù)制動盤磨耗情況對制動盤提出不同的檢修要求。其它檢查。包括熱斑、溫升異常、溝槽劃痕檢查。7/23/20

8、2229機車車輛研究所制動盤裂紋類型及允許范圍龜裂：對于溫度要求較高的制動盤來說，使用過程中在摩擦面上出現(xiàn)的很淺的散射狀細微裂紋（所謂的發(fā)裂）。這些發(fā)裂對于運行沒有什么影響，會在整個摩擦片上的任意位置出現(xiàn)。裂縫：是尚未從摩擦片的內(nèi)徑到達外徑的裂紋。有兩種不同類型的裂縫。包括a裂紋和b裂紋。貫穿裂紋：制動盤上從內(nèi)徑貫穿到外徑或者貫穿到散熱片的穿透裂紋不允許存在。必須立即更換，無法繼續(xù)運行。7/23/202230機車車輛研究所制動盤裂紋類型龜裂 典型裂縫 典型貫通裂紋7/23/202231機車車輛研究所初裂紋長度計算7/23/202232機車車輛研究所a裂紋： 裂紋與摩擦片的內(nèi)徑和 / 或外徑之間

9、有 10 mm 的最小距離。b裂紋： 裂紋接觸到摩擦片的內(nèi)徑或外徑，或者其間有不到 10 mm 的間距。 如果在一個位置上兩個或多個裂紋 （不是發(fā)裂）之間的相互距離小于 7 mm，則將其看做組合裂紋，其 長度應按照距離最遠的裂紋端頭之間的距離計算。如果其中一個裂紋為類型 a，另一個為類型 b， 則該組合裂紋應被看做類型 b。 7/23/202233機車車輛研究所若裂紋長度為： a 80 mm b 60 mm 裂紋允許存在，摩擦面可能有多個隨機排布的裂紋。若裂紋長度為： 80 mm a 100 mm 60 mm b 100 mm b 80 mm 裂紋不允許存在。有不允許出現(xiàn)的裂紋的摩擦片須盡快更

10、換。制動盤上從內(nèi)徑貫穿到外徑或者貫穿到散熱片的穿透裂紋不允許存在。有此類裂紋的制動盤必須 立刻更換。無法繼續(xù)運行。7/23/202234機車車輛研究所磨損檢查凹面及傾斜磨損檢查7/23/202235機車車輛研究所磨損檢查凹面磨損H 傾斜磨損S 采用合成閘片：凹面磨損H2mm最大 傾斜磨損S2mm最大兩摩擦環(huán)厚度之差最大2mm 旋修制動盤：當制動盤盤面過度磨耗，且凹形磨耗超 過5mm時，不能再加工的制動盤，必須更換新盤。 7/23/202236機車車輛研究所熱斑檢查造成制動盤上熱斑的原因是：在接觸區(qū)溫度快速上升，但散熱不充分。必須查找到造成問題的原因，并采取適當措施。可能出現(xiàn)以下癥狀：1）制動閘

11、片磨耗不均勻；2）閘片有缺陷（比如由于過熱），應更換新閘片；3）閘片材料不匹配，應安裝指定閘片；4）制動控制器系統(tǒng)故障，應調(diào)試和修復制動控制器；5）安裝誤差不符合制動盤裝配圖規(guī)定值，應繼續(xù)跟蹤問題并解決之；6）無閘片制動。7/23/202237機車車輛研究所溫升異常檢查造成溫升異常可能原因：造成制動盤上熱斑的原因是在接觸區(qū)溫度快速上升，但散熱不充分。癥狀可能表現(xiàn)為： 1）閘片偏磨； 2）閘片掉塊； 3）磨耗到限； 4）閘片材料不匹配； 5）制動控制異常； 6）制動盤安裝未按技術(shù)條件如跳動值超限，施加制動時打顫 。7/23/202238機車車輛研究所制動盤溝槽及劃痕檢查造成制動盤溝槽及劃痕的可能

12、原因：1）閘片摩擦塊有局部硬質(zhì)點2）閘片處在磨合期，局部受力3）閘片摩擦塊表面有沙粒7/23/202239機車車輛研究所制動盤造成劃傷的原因1.可能有硬物與制動盤盤面接觸造成劃傷. 2.制動盤與閘片之間有異物造成劃傷. 7/23/202240機車車輛研究所制動盤表面裂紋與劃傷的判定方法1：目視檢查、打磨方法2：滲透探傷或磁粉探傷7/23/202241機車車輛研究所目視檢查、打磨判定步驟如下：2.對問題部分底部用百潔布或300500號砂紙打磨清潔。1.首先將制動盤上疑似裂紋位置擺放在方便處理的位置。3.觀察打磨后底部情況，對它進行判定。7/23/202242機車車輛研究所打磨前打磨前打磨后百潔布

13、7/23/202243機車車輛研究所制動盤劃傷與裂紋的判定1.機車制動盤的劃痕經(jīng)過打磨清潔后底部呈圓滑狀，為 金屬顏色，無其它痕跡，即為劃傷。2.如打磨清潔后，底部發(fā)絲紋路清晰可見，此種情況為裂紋。7/23/202244機車車輛研究所滲透探傷，判定步驟如下：1.1對問題部分進行打磨清潔。（圖1）1.2滲透探傷.（圖2）1.3對其進行判定7/23/202245機車車輛研究所圖1清潔對疑似裂紋表面進行打磨清潔7/23/202246機車車輛研究所滲透探傷疑似裂紋處檢測結(jié)果是劃傷，制動盤表面無紅線顯示，如顯示紅線，則為裂紋。7/23/202247機車車輛研究所磁粉探傷 步驟如下：2.1對問題部分進行打

14、磨清潔。（圖1）2.2磁粉探傷。（圖2）2.3對其進行判定。7/23/202248機車車輛研究所圖1清潔對疑似裂紋表面進行打磨清潔7/23/202249機車車輛研究所磁粉探傷便攜式磁粉探傷機磁粉探傷檢測圖2如果是劃傷，磁粉不堆積。裂紋會形成漏磁場，磁粉會堆積在裂紋處。7/23/202250機車車輛研究所3、閘片介紹閘片通常有如下種類： - UIC閘片：燕尾-接口的有機材料閘片（目前機車上使用的閘片） - KRS閘片：燕尾-接口，KRS形有機材料閘片（KRS=圓弓形） - 燒結(jié)閘片：燕尾-接口的燒結(jié)材料閘片 - 等壓墊片：相同接觸壓力加入特殊安裝墊元素的KRS形有機材料閘片。閘片可以是一整片，也

15、可能是由兩半片組成。有帶有溝槽的閘片，也有沒有溝槽的閘片，溝槽可以降低濕度對摩擦特性的影響。7/23/202251機車車輛研究所對機車閘片的要求制動閘片滿足UIC 標準面積400cm2閘片的材料： 合成閘片閘片的平均摩擦系數(shù)： 0.35閘片密度 2.35g/cm3閘片溫度限值 350輪盤溫度限值 3507/23/202252機車車輛研究所閘片或半閘片必須有同種類的溝槽，不同溝槽的一對閘片是不允許的。在閘片托內(nèi)，閘片沿縱向（如：燕尾接口視圖方向）允許有非常小的運動（0.20mm2.35mm）。當閘片被鎖閉時，閘片必須充分靠在閘片托溝槽的底座上。制動夾鉗上更換閘片時，一側(cè)到另一側(cè)的厚度之差不超過2

16、mm。（指夾鉗兩側(cè)）同一閘片托不能安裝不同厚度的閘片。經(jīng)摩擦后的閘片剩余厚度的測量方法應該是從閘片背面到閘片摩擦表面的最薄處計算的。 閘片更換周期，是用戶根據(jù)實際經(jīng)驗來確定的，建議對閘片要進行一周一次的目測檢查。建議：更換閘片時，夾鉗兩側(cè)的閘片同時更換，且是同一批次的閘片。7/23/202253機車車輛研究所7/23/202254機車車輛研究所7/23/202255機車車輛研究所4、單元缸制動結(jié)構(gòu)介紹制動夾鉗單元（UP型制動缸） 制動缸 制動杠桿 吊桿吊桿 閘片托7/23/202256機車車輛研究所復合制動缸（UF型制動缸）7/23/202257機車車輛研究所7/23/202258機車車輛研究

17、所單元制動缸（UP制動缸）技術(shù)特點缸體是一個鋁制金屬模鑄件，活塞工作表面光滑，接觸均勻，耐磨性能良好。活塞皮碗耐低溫，且韌性好。即使在緩解位，間隙調(diào)整器也被齒形離合器（Z）牢靠地鎖定，因此運行時的振動和搖晃對間隙調(diào)整器不會造成影響。制動缸具有防水功能。制動缸非加載氣室通過呼吸堵與大氣相通。間隙自動調(diào)整絲杠復位簡單7/23/202259機車車輛研究所單元制動缸（UP制動缸）結(jié)構(gòu)特點由三個功能部件組成：傳力部件。間隙調(diào)整裝置。絲杠復位結(jié)構(gòu)。7/23/202260機車車輛研究所復合制動缸（UF制動缸）技術(shù)特點正常情況下停放缸可以由壓縮空氣來緩解，緊急情況下可以手動快速緩解。只有施加最小的緩解壓力后，

18、被手動緩解的彈簧停車制動器才會自動恢復。彈簧停放制動缸受氣動控制，列車的停放制動可以由司機室來集中控制。作用在制動盤上的彈簧停放制動力是通過具有自動間隙調(diào)整裝置的常用制動缸來施加的，故其輸出的停放制動力是固定不變的。在常用制動失效時增加了安全保障。緊急情況下，列車可以通過集中控制彈簧停放制動缸來進行制動。7/23/202261機車車輛研究所復合制動缸（UF制動缸）結(jié)構(gòu)特點制動缸包括以下的組件帶間隙調(diào)整器的常用制動缸（間隙調(diào)整機構(gòu)N）和絲杠復位機構(gòu)。彈簧停放制動缸輔助緩解機構(gòu)7/23/202262機車車輛研究所常用制動缸 常用制動缸由中間體、復原彈簧、制動缸體、活塞、絲杠和間隙調(diào)整器N組成。 活塞力作用在絲杠上，通過間隙調(diào)整器上的部件，從連接桿傳給制動夾鉗機構(gòu)。間隙