停放制动减压阀故障仿真分析与改进
2021-08-27刘晓京李培署
铁道车辆 2021年3期
刘晓京,李培署,杨 乐
(中车青岛四方车辆研究所有限公司,山东 青岛 266031)
铁道机车车辆制动系统多采用传统自动式空气制动系统或微机控制电空制动系统两种形式,均采用压缩空气作为介质。
以微机控制电空制动系统为例,除电子控制部件外,其核心控制部分为各种气动阀,如电磁阀、中继阀、减压阀、平均阀、空重车阀、停放阀等,各阀在同一基体上集成为阀岛或装于气路板上与其他连接管路形成控制屏柜,最终与电子控制部件、风缸、基础制动装置等部件共同组成完整制动系统。
某型机车用停放制动减压阀在运用过程中出现异响、连续排气和部件磨损问题,特对该故障发生的原因进行分析并提出改进建议。
1 减压阀结构与故障初步分析
1.1 减压阀结构
图1为减压阀内部结构示意图。在调压弹簧预紧力作用下,排风阀芯下移,推动主阀芯打开,此时压缩空气可由进风口进入,经内部环槽和通路与出风口沟通,同时经反馈孔进入平衡腔,腔内空气压力作用于膜板之上产生的推力可推动膜板,同时带动与膜板装配为一体的排风阀芯。在此过程中,阀芯弹簧支撑力、主阀芯各表面气压力、平衡膜板各表面气压力、调压弹簧总支撑力等主要作用力形成受力平衡,此受力平衡是该减压阀调压的基本原理[1]。

图1 减压阀内部结构示意图
若进气口压力较高,调压弹簧预紧力较小,则空气经反馈孔进入平衡腔后将对膜板产生很大推力,从而推动排风阀芯上移,主阀芯受到排风阀芯的作用力减小,在阀芯弹簧的支撑作用下将上移,阀口开度减小甚至关闭,导致进出风口间等效截面积迅速减小甚至截断,以节流方式实现出风口空气压力降低、调低;……
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