出口尼日利亚客车真空与空气双用制动系统设计

贲晓东,姜艳林,李 康

（中车南京浦镇车辆有限公司 设计开发部,南京 210031）

1 概述

尼日利亚项目客车制动系统采用真空制动与空气制动双系统，其中空气制动系统采用F8G型空气制动机，真空制动系统采用印度GREYSHAM公司产品，两套制动系统共用一套基础制动装置，基础制动采用踏面制动。全车贯穿3条主管，其中列车管为制动提供用风，总风管为辅助用风设备提供用风，真空管为真空制动系统提供真空度。

2 制动系统原理

2.1 空气制动系统

空气制动系统采用双管供风，其中列车管定压500kPa、总风管定压900kPa，列车管用于制动控制。制动系统主要由主要由F8G型空气分配阀、副风缸、总风缸、组合式集尘器、缓解阀、14寸制动缸等组成。F8G型空气分配阀是空气制动系统的核心部件，工作压力为500kPa，紧急制动压力为380kPa，具备阶段缓解的功能，是在国内成熟F8型空气分配阀（使用压力：600kPa）基础上改型设计的成熟稳定的三压力分配阀，具有广泛的运用经验。

空气制动系统原理简要介绍如下：

当制动主管充风至定压时，F8G分配阀的三个输入压力（制动主管、工作风缸、副风缸）达到平衡，分配阀内部制动缸接口与外部连通，不输出制动压力；当制动主管施行制动减压时，F8G空气分配阀内部平衡打破，制动缸接口与外界切断，同时副风缸中压力空气经制动缸管输出，生成制动原动力，制动力通过制动杠杆施加于基础制动。

图1 空气制动原理

2.2 真空制动系统

真空制动系统采用印度GREYSHAM公司产品，主要包括真空制动缸、真空制动风缸、真空缓解阀、真空制动加速器等，真空制动主管定压为真空度68kPa，主管规格为2.5英寸。

真空缓解阀与真空制动缸是真空制动系统的主要执行部件，真空缓解阀安装于真空制动缸上，真空缓解阀两条通路分别将真空制动缸活塞下部空间连接至真空主管、真空制动缸活塞上部空间连接至真空风缸。

真空制动加速器安装于真空主管与缓解阀之间，真空主管真空度的下降速度超过一定限值时，加速器打开真空主管与大气的通路，加快制动速率。

真空制动系统由于产生的初始制动力较小，为了满足制动需求，设置了2套真空制动装置和一套同步制动力传递装置，真空制动力通过传递装置传递至制动杠杆并施加于基础制动。

图2 真空制动原理

2.2.1 真空制动系统原理（见图2）

（1）真空缓解：当真空主管的真空度上升时，真空度从真空缓解阀传递至真空缸下部，重力球在真空压力作用下打开上下部通路，真空度传递至真空风缸，同时真空制动缸活塞上下部真空度等同，活塞在自重作用下至最低位，真空制动缸处于缓解位。

图3 真空缓解

（2）真空制动：当真空主管的真空度下降时，经缓解阀传递至真空制动缸活塞下部，活塞下部真空度小于上部真空度，此时真空制动缸活塞上下部被重力球所隔断，活塞上下部产生压差，真空制动缸活塞在压差作用下上升，真空制动缸处于制动位。

图4 真空制动

（3）同步制动传递装置原理：真空管真空度下降时，两个制动缸同步制动，当真空制动缸处于制动位时，制动缸活塞处于最高位，活塞带动传动轴转动并施加向上的拉力，传动轴通过转向，将制动力传递至基础制动装置，真空制动缸及传动轴动作见图x；当真空制动缸处于缓解位时，制动缸活塞处于最低位，制动缸拉力消失，传动轴复位。

图5 同步制动传递装置

图6 缓解状态

图7 制动状态

2.3 基础制动传递装置

基础传递装置是一套纯机械装置，包括制动杠杆、均衡杠杆、拉杆、闸调器，可通过在制动杠杆上设置杠杆比，根据车重来设置车辆的制动力。

基础制动传递装置结构原理如下：

旋压式制动缸或两个制动缸将制动原动力施加于传动轴上，传动轴通过转动，将制动力传递至杠杆，将力传递至制动杠杆上，最终同样使1、2位转向架上所有闸瓦压紧车轮踏面。

图8 基础制动原理

3 结束语

真空与空气双用制动系统可以分别适应采用真空制动和空气制动的机车，两种制动控制方式互不干扰，可分别实现列车的制动功能。经调研，在非洲许多国家目前面临机车车辆换代，装有真空与空气双用制动系统的车辆可以更好的适应非洲各国的特殊国情，有一定的推广使用意义。