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1、城市轨道交通,车辆制动系统维护与检修,基础制动装置,项,目,九,课题1 单元制动器,课题2 闸瓦,课题3 盘形制动装置,课题 1,单元制动器,【知识要点】,1.识别PC7Y及PC7YF型单元制动器的组成部件； 2.分析PC7Y及PC7YF型单元制动器的作用过程； 3.单元制动器的日常检查与维护。,1.熟知PC7Y型单元制动器的结构及作用原理； 2.熟知PC7YF型单元制动器的结构及作用原理； 3.了解闸瓦间隙自动调整器的结构及自动调整原理。,【课题任务】,一、单元制动器概述 二、PC7Y型单元制动器 三、PC7YF型单元制动器 四、单元制动器的日常检查与测试,【课题1 单元制动器】,一、单元制
2、动器概述,1.单元制动器的特点 PC7Y型和PC7YF型单元制动器具有以下特点： (1）有弹簧停放制动及手动辅助缓解装置（PC7YF型）； (2）有闸瓦间隙调整器； (3）制动传动效率高，均在95%左右； (4）占用空间小，安装简单； (5）性能稳定，作用可靠，维修方便。,2.单元制动器的主要技术参数修,二、PC7Y型单元制动器,1.PC7Y型单元制动器结构 PC7Y型单元制动器（见图9-1）由制动缸、活塞、制动杠杆、缓解弹簧、闸瓦间隙自动调整器、吊杆、扭簧、闸瓦托和闸瓦等组成。,图9-1 PC7Y型单元制动器（不带停放制动器） 1-制动缸缸体；2-制动杠杆；3-安装在制动缸缸体上的枢轴；4-
3、手制动杠杆；5-缓解弹簧；6-活塞；7-扭簧；8-闸瓦；9-闸瓦间隙自动调整。,制动时，单元制动器的制动缸内充入压缩空气，推动活塞移动并转变为活塞杆的推力。活塞杆带动制动杠杆围绕安装在制动缸体上的销轴转动。由于制动杠杆的增力比为1:2.85，所以该推力通过制动杠杆使力扩大后传给闸瓦间隙自动调整器，再通过推杆，最后传给闸瓦，闸瓦贴紧车轮，产生制动。缓解时，制动缸内的压力空气排出，制动缸缓解弹簧和扭簧推动推杆和活塞恢复原位，闸瓦离开车轮，单元制动器处于缓解状态。 闸瓦间隙自动调整器由调整套筒、大螺距非自锁螺杆（t=28mm）、推力螺母、联合器螺母、行程限位套、预紧力弹簧和滚针轴承等组成（见图9-2
4、）。,2. PC7Y型单元制动器作用原理,图9-2 闸瓦间隙自动调整器,当调节套筒上的杠杆通过调节套筒两侧的销轴带动调节套筒一起向车轮踏面方向（该方向即为闸瓦制动时的前进方向）运行时，行程限位套上两侧镶嵌在调节套筒两侧长槽中的销轴首先受到外壳止档环的阻挡而停止向前，而闸瓦间隙自动调整器的其他部件尚未受到阻挡还在继续向前。这时行程限位套前端与联合器螺母相啮合的一副伞形离合器开始脱离，而调节套筒继续推动螺母前进。此时若闸瓦与车轮踏面有间隙，推杆继续前进，联合器螺母则会在弹簧和滚针轴承作用下发生转动，在大螺距非自锁螺杆（即推杆）上向后移动，直到闸瓦与车轮踏面紧贴，推杆停止前进，联合器螺母重新与行程限
5、位套啮合而停止转动。 制动缓解时，制动缸缓解弹簧与扭簧使制动杆杠又带动闸瓦间隙自动调整器的调节套筒向后运动。当推杆受行程限位套和联合螺母啮合不能再后退时，调节套筒继续后退，并与推力螺母分离，推力螺母在弹簧和滚针轴承的作用下发生转动，在大螺距非自锁螺杆上向后移动，使其与调节套筒及连接环重新紧密啮合。推力螺母后退的距离与联合螺母后移的距离相同，它们之间仍保持原来的距离，只不过两个螺母在推杆上的位置都向后移动了，而后移的距离即为闸瓦磨损的间隙。这样，单元制动器自动完成了一次闸瓦磨损间隙的补偿过程。,1.PC7YF型单元制动器结构 PC7YF型单元制动器的结构是在PC7Y型单元制动器的基础上，增加了一
6、个停放制动器，如图-所示。停放制动器实际上是一个弹簧制动器，是利用释放弹簧储存的弹性势能来推动制动缸活塞，带动两级制动杠杆使闸瓦制动。而它的缓解则需要向弹簧制动缸充气，通过活塞移动使弹簧压缩，从而使停放制动缓解。弹簧制动器一般也是用电磁阀来控制充气和排气的。因此，驾驶员可以在驾驶室内控制停放制动的施加与缓解。,图9-3 PC7YF型单元制动器（带弹簧制动器）,三、PC7YF型单元制动器,弹簧制动器的停放制动施加和缓解过程如下： 当压缩空气从F口进入停放制动器的制动缸，其活塞被推右移，安装在活塞内的双锥形弹簧受压缩，而活塞中心线上的螺杆及螺套也被推动向右运动，但很快螺杆被缸体抵住不能再运动，因为
7、螺套与缸体的距离很小。这时活塞在制动缸中还有很大一段活动距离，还在继续向前压缩锥形弹簧。由于中间的螺杆也是大螺距非自锁螺杆，只要外界有推力，螺杆就能自动旋入螺套内而保持活塞继续压缩锥形弹簧。当锥形弹簧被压缩到位后，活塞才停止运动。在活塞和推杆向右运动时，停放制动杠杆顺时针转动，其另一端将常用制动的活塞杆向左推，使单元制动器处于制动缓解状态。,2. PC7YF型单元制动器作用原理,目前，大部分采用PC7YF型和PC7Y型单元制动器的地铁或轻轨转向架，两台带弹簧制动器的PC7YF型单元制动器在转向架上是呈对角线布置的，可以分别对两个轮对进行停放制动。另一个对角线布置的是两台PC7Y型单元制动器。,
8、当停放制动缸排气时，活塞在锥形弹簧的弹力作用下向左运动，螺套及螺杆也向左运动，带动停放制动杠杆逆时针转动，使常用制动的活塞杆向右推，单元制动器处于制动状态。因为停放制动器在制动状态时不需要压缩空气，仅靠弹簧的弹力就能使单元制动器产生制动作用，所以可以用于无压缩空气的车辆（停放的列车一般都切断电源，因此空气压缩机停止工作）。,1. 单元制动器的日常检查与测试,四、单元制动器的日常检查与测试,（1）目测检查锁紧片、橡皮保护套、闸瓦卡簧及其各螺栓、扭簧铀销卡簧，要求无异常，卡簧无断裂、脱落。 （2）检查管路及紧固件，要求管路无漏气，紧固件完好、无松动。 （3）检查闸瓦。要求闸瓦最低处厚度12mm，要
9、求闸瓦未磨耗到限时，测量闸瓦与踏面间的间隙，调整间隙至9mmmm。然后检查并测试停放制动功能，包括人工缓解在内。,（1）对单元制动器作外观清扫； （2）松开闸瓦联接螺栓、螺母，取下挡圈环，抽出扭簧心轴，取下吊臂； （3）拧下定位弹簧螺套，对弹簧片进行清洗，清洁后，中在弹簧片上涂薄层黄油； （4）将制动单元吊至试验台上进行功能及泄漏测试； （5）安装吊臂扭簧、心轴扭簧，并将挡圈环扣好，其中扭簧和心轴涂上薄层黄油，螺杆表面涂黄油； （6）将闸瓦托联接螺栓插上，并将螺母拧紧； （7）检查、清洁皮腔，并对其润滑； （8）更换闸瓦。,2. 单元制动器的日常保养,【实践与训练】,学习工作单,课题 2,闸瓦
10、,【知识要点】,1了解闸瓦的分类； 2.熟知高磷铸铁闸瓦与中磷铸铁闸瓦的区别； 3.熟知合成闸瓦的优缺点。,【课题任务】,1.识别不同种类的闸瓦； 2.分析合成闸瓦对车轮踏面工作性能的影响。,【课题2 闸瓦】,一、闸瓦的分类,二、铸铁闸瓦,三、合成闸瓦,闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块。 轨道车辆上使用的闸瓦基本分为两大类，即铸铁闸瓦和合成闸瓦。在铸铁闸瓦中，又可分为中磷铸铁闸瓦和高磷铸铁闸瓦。在合成闸瓦中，按其基本成分可分为合成树脂闸瓦和石棉橡胶闸瓦；按其摩擦因数高低，又可分为高摩擦因数合成闸瓦和低摩擦因数合成闸瓦（简称高摩合成闸瓦和低摩合成闸瓦）。中磷铸铁闸瓦、高磷铸
11、铁闸瓦和低摩合成闸瓦，称为通用闸瓦，可互换使用（不用改变基础制动装置的结构）。,一、闸瓦的分类,二、铸铁闸瓦,高磷铸铁闸瓦与中磷铸铁闸瓦相比，主要是提高了含磷量。中磷铸铁闸瓦的含磷量为0.7%1.0%，高磷铸铁闸瓦的含磷量为10%以上。高磷铸铁闸瓦的耐磨性比中磷铸铁闸瓦高1倍左右。 实践表明，高磷铸铁闸瓦的使用寿命约为中磷铸铁闸瓦的2.5倍以上。高磷铸铁闸瓦还有一个优点，就是制动时火花少。铸铁闸瓦的摩擦因数是随含磷量的增加而增大的，因此高磷铸铁闸瓦的摩擦因数大于中磷铸铁闸瓦。但含磷量过高，将增加闸瓦的脆性。实验证明，当含磷量超过0.1%时，闸瓦如不加钢背，便有裂损的可能，所以高磷铸铁闸瓦需采用
12、钢背补强。,1.合成闸瓦的优点 合成闸瓦与铸铁闸瓦相比，具有以下优点： (1)摩擦性能可按需要进行调整。合成闸瓦的摩擦性能可根据需要，用改变、调整配方和工艺的办法获得较为理想的效果，从而可以充分地利用轮轨间的粘着系数。 (2)耐磨性能好，使用寿命长。合成闸瓦的耐磨性能好，使用寿命一般为铸铁闸瓦的310倍。 (3)对车轮踏面的磨耗小，可延长车轮使用寿命。 (4)质量轻。合成闸瓦的质量一般为铸铁闸瓦质量的1/21/3。 (5)可避免磨耗铁粉的污损及因制动喷射火星儿引起的火灾事故。铸铁闸瓦的磨耗铁粉，不仅会污损车辆的电气设备，而且在制动过程中产生的红铁粉（在较长距离和较大坡度的坡道区段更为严重）喷射
13、出来，容易引起火灾。合成闸瓦制动时没有或很少有磨耗铁粉飞散，从而能防止火灾事故，并减轻对电器设备的不良影响。 (6)摩擦因数比较平稳并能保证有足够的制动力。铸铁闸瓦在高速制动时摩擦因数较小，可能造成制动力不足，而在低速特别是接近停放时，其摩擦因数又上升较多，很容易引起列车的纵向冲动甚至造成滑行而擦伤车轮。而合成闸瓦具有摩擦因数比较平稳的特性，在高速时，摩擦因数值变化较小，故仍能产生足够的制动力，在速度降低时摩擦因数值增加不大，故能使停放平稳，提高旅客乘坐的舒适度，减轻或防止设备的损坏。,三、合成闸瓦,合成闸瓦是以树脂、石棉、石墨、铁粉和硫酸钡等材料为主热压而成的闸瓦。,合成闸瓦由于其材料本身强
14、度小，所以必须在其背部衬压一块钢板（钢背）来增加它的抗压强度。整个合成闸瓦由钢背和摩擦体两部分组成，如图9-4所示。钢背内侧开有槽或孔，用以提高摩擦体与钢背的结合强度。低摩合成闸瓦钢背两端的中间部分支撑凸起的挡块，两侧低平，以便于闸瓦托的四爪相结合，钢背外侧中部装有钢板焊制成的闸瓦鼻子，其外形和中磷铸铁闸瓦相同。由于高磨合成闸瓦的摩擦因数大，因此不能与通用闸瓦互换使用。为了防止混淆，将高摩合成闸瓦钢背两端的中间支撑低平，两侧凸起，正好与低摩合成闸瓦相反，钢背内侧还焊有加强筋，以增加钢背的刚度。为了增加散热面积和避免闸瓦裂损、脱落，合成闸瓦摩擦体的中部压成一条或两条散热槽。,2.合成闸瓦的结构,
15、图9-4 合成闸瓦,a)低摩合成闸瓦；b)高摩合成闸瓦 1-钢背；2-摩擦体；3-散热槽；4-冲孔。,虽然合成闸瓦具有很多优点，但它对车轮也有很大的影响，主要有以下几种情况： (1)热龟裂。由于闸瓦与车轮的接触不良，因而在车轮踏面上产生局部过热，形成热斑点，在个别情况下会发生热龟裂。 (2)车轮的沟状磨耗。在制动频繁的区段上使用合成闸瓦会使车轮温度升高。车轮踏面呈现沟状磨耗，这是由于合成摩擦材料局部摩擦热膨胀引起的。温度越高时，这种磨耗在车轮踏面的外侧越容易发展。沟状磨耗时闸瓦横向摩擦造成的。研究制动时的踏面温度分布，便可以判断车轮踏面容易发生沟状磨耗的位置。 (3)车轮的凹形磨耗。在冬季积雪
16、地区使用合成闸瓦时，会发生这种磨耗。这是由于水介入到闸瓦摩擦表面所引起的。 除上述现象外，合成闸瓦对车轮踏面造成的影响有毛细裂纹、热裂纹、滑行裂纹和踏面剥离等。,3.合成闸瓦的缺点,学习工作单,【实践与训练】,课题 3,盘形制动装置,【知识要点】,1.了解盘形制动装置的特点与分类； 2.熟知制动钳单元C01、C03的结构及作用原理； 3.熟知弹簧制动器的结构及作用原理。,【课题任务】,1.分析制动钳单元C01、C03的作用过程； 2.分析停放制动的作用过程； 3.掌握盘形制动装置的日常检查与维护的步骤和要求。,【课题3 盘形制动装置】,一、盘形制动装置的构造和作用,二、盘形制动装置的特点,三、盘形制动装置的分类,四、典型城轨车辆盘形制动装置结构,盘形制动装置的结构如图9-5所示，由单元制动缸、夹钳装置、闸片和制动盘组成。单元制动缸中有闸调器。夹钳装置由吊杆3、闸片托5、杠杆6、7和支点拉板8组成，夹钳的悬挂方式为制动缸浮动三点悬挂，即两闸片托的吊杆为两悬挂点，另一悬挂点是支点拉板8。制动时，制动缸活塞杆推出，制动缸缸体和活塞
