1.任务2.2 中继阀构造与工作原理

                   

2.优秀校友-火车头奖章获得者（刘嘉鑫）

                  任务2.2 中继阀构造与工作原理

    

中继阀作为气动部件的空气阀，在DK-1型电空制动机的工作过程中起着非常重要的作用。中继阀的工作性能的好坏直接影响着DK-1型电空制动机能否安全、可靠地工作。因此，熟悉、掌握中继阀的构造和作用原理是学习与使用DK-1型电空制动机的关键之一。

一、中继阀的组成与功用

中继阀由双阀口式中继阀、总风遮断阀和管座三部分组成。中继阀在原理图上的代号为104。中继阀如图3-2-1所示。

由DK-1型电空制动机控制关系可知，双阀口式中继阀是操纵电空制动控制器（或空气位下操纵空气制动阀）时的中间控制部件，是电空制动控制器及空气位时空气制动阀的执行元件，它依据均衡风缸的压力变化来控制列车管的压力变化，从而完成列车的制动、保压和缓解。

总风遮断阀的功用是适时地打开或关闭总风到双阀口式中继阀供气阀室的通路，用来控制制动管的充风风源。

双阀口式中继阀和总风遮断阀通过阀座安装于制动屏柜上，并经阀座与总风缸管、制动管、均衡风缸管、过充风缸管和总风遮断阀管5条空气管路连接，因此，阀座既是安装基座，又是管路连（简称管座）。

图3-2-2　中继阀安装气路

均衡风缸（容积4L）压力为标准参量，并以均衡风缸压力变化为控制信号来控制双阀口式中继阀的动作，从而控制制动管的减压量，达到准确控制列车制动力的目的。那么，为什么司机不直接控制制动管的充、排风，而是通过控制均衡风缸压力变化来控制制动管的压力变化呢？因为制动管贯穿于列车的首尾，其充、排风是由司机在机车上操纵实施的，而司机操纵台上反映制动管压力的压力表是连接在机车上的，因此该压力表只能即时反映机车附近的制动管压力，而不是整个列车的制动管压力，如果司机通过观察制动管压力表直接控制制动管减压量来控制制动力大小进行操纵的话，容易造成失误。所以，在制动机工作过程中，需设一个较易准确、迅速控制的参量为标准量，使制动管压力依照该标准量的变化而变化，从而达到准确控制列车制动管减压量，以此控制列车制动力大小。

一、双阀口式中继阀的构造与气路通路

1．双阀口式中继阀构造

双阀口式中继阀根据均衡风缸的压力变化来控制制动管的压力变化。双阀口式中继阀主要由以下零部件组成，双阀口式中继阀结构如图3-2-3所示。

（1）主活塞：传感部件，用于感应不同压力空气间的压力变化，从而带动顶杆左、右移动，以开启或关闭排风阀口或供气阀口，最终实现连通或切断排气、供气气路。主要由内、外活塞和橡胶膜板等组装而成。

（2）供气阀机构：连通或切断供气气路的执行部件。主要由供气阀、供气阀套、供气阀弹簧及O形橡胶密封圈（简称O形圈）等组成。

（3）排气阀结构：连通或切断排风气路的执行部件。主要由排气阀、排气阀套、排气阀弹簧及O形圈等组成。

（4）顶杆：跟随主活塞移动并顶开供气阀口或排气阀口。

（5）阀座：为双向阀座结构，分别与供、排气阀形成供、排气阀口。

（6）过充柱塞：“过充位”快速充风时，产生附加作用力并作用在活塞膜板上，以实现制动管的快速充风，并使制动管得到过充压力。

（7）其他零部件：包括阀体、端盖、缩堵、排风堵及橡胶密封件等。

 

图3-2-3  双阀口式中继阀结构图

1–螺盖；2–阀体；3–顶杆；4–供气阀；5–内活塞；6–膜板阀座；7–外活塞；8–过充盖排气阀；9–过充柱塞；10–排气阀套；11–排气阀弹簧；12–排气阀

2．双阀口式中继阀气路通路

如图3-2-2所示，双阀口式中继阀各内部空间分别与5条气路（即管路）连通：

（1）过充柱塞左侧空间与过充风缸管连通；

（2）中继阀活塞膜板左侧空间（称为中均室）与均衡风缸管连通；

（3）中继阀活塞膜板右侧及阀座中间的空间与制动管连通；

（4）排气室与大气连通；

（5）供气室与经总风遮断阀过来的总风缸管连通。

3．总风遮断阀构造

总风遮断阀用于控制总风能否通往双阀口式中继阀的供气室，即控制制动管的供气源。

总风遮断阀属于阀口式空气阀。主要由阀体、遮断阀、阀座、遮断阀套、弹簧等组成，如图3-2-4所示。

4．总风遮断阀气路通路

总风遮断阀各内部空间分别与3条管路连通，如图3-2-2所示。

（1）阀座右侧空间与总风缸管连通，并经遮断阀中心孔通往遮断阀套右侧空间；

（2）阀座左侧空间与双阀口式中继阀供气室连通；

（3）遮断阀套左侧空间与总风遮断阀管连通。

三、双阀口式中继阀工作原理

各位置通路及工作过程见表3-2-1所示。

                 表3-2-1  双阀口式中继阀位置原理图及工作过程

工作 位置	气路通路	工作过程
1.充气缓解位		均衡风缸增压，主活塞左侧的压力增加，主活塞向右移动，通过顶杆将供气阀打开，由遮断阀来的总风缸压力空气经开启的供风阀口直接充入制动管，同时经过f 1 mm的缩孔进入主活塞右侧。
2.缓解后保压位		随着制动管压力的逐渐增加，主活塞逐渐左移，当主活塞两侧压力平衡时，供气阀自动关闭，制动管不再向制动管充风，形成保压位。
3制动位		均衡风缸压力下降，制动管的压力推动主活塞左移，主活塞带动顶杆打开排风阀，打开排风口，制动管的压力空气经排风口排向大气。主活塞右侧的压力空气经缩孔随列车管压力空气一同排向大气，直至制动管停止排风，主活塞左、右侧压力平衡为止。
4.制动后保压位		当主活塞两侧压力接近一致时，主活塞处于平衡状态，供气阀在其弹簧的作用下，关闭供气阀口，而排气阀在其弹簧的作用下，关闭排气阀口，形成制动后保压位。
5.过充位		当司机将电空制动控制器手柄置于“过充位”时，连通了总风向过充风缸充风的气路，即过充柱塞侧压力升高，推动过充柱塞右移，并作用在活塞膜板上，该作用力的大小相当于30~40kPa压力空气所产生的作用力；同时，均衡风缸为定压，在二者共同作用下，主活塞膜板带动顶杆迅速右移，顶开供气阀口，并且阀口开启较大，使总风迅速向制动管及活塞膜板右侧充风；当活塞膜板右侧压力及制动管压力与主活塞膜板左侧压力平衡时，在供气阀弹簧作用下，关闭供气阀口。
6.过充压力的消除		如欲消除过充压力，可将电空制动控制器手柄由“过充位”转换至“运转位”，此时，均衡风缸仍保持定压，而过充风缸内的压力经过充风缸小孔（f 0.5mm）缓慢排向大气（120s~180s消除过压），则过充柱塞端部作用在主活塞膜板上的附加力缓慢消失，此时制动管过充压力缓慢排向大气，而不会引起后部车辆的自然制动。

四、总风遮断阀构造与工作原理

总风遮断阀的功用是根据总风遮断阀管压力变化，从而使遮断阀套带动遮断阀左右移动，开启或关闭遮断阀口，以连通或切断总风通往双阀口式中继阀供气室的气路。

1．总风遮断阀构造

总风遮断阀属于阀口式空气阀。主要由阀体、遮断阀、阀座、遮断阀套、弹簧等组成，如图3-2-4所示。

 

图3-2-4 总风遮断阀构造

1-遮断阀盖；2-作用弹簧；3-遮断阀套；4-遮断阀弹簧；5-遮断阀；6-阀座

2．总风遮断阀气路通路

总风遮断阀各内部空间分别与3条管路连通，如图3-2-5所示。

 

图3-2-5 总风遮断阀气路通路

（1）阀座右侧空间与总风缸管连通，并经遮断阀中心孔通往遮断阀套右侧空间；

（2）阀座左侧空间与双阀口式中继阀供气室连通；

（3）遮断阀套左侧空间与总风遮断阀管连通。

3．总风遮断阀气路通路

总风遮断阀的工作过程包括以下两个动作状态，包括关闭状、开启状态。各位置通路及工作过程见表3-2-1所示。

3-2-2  总风遮断阀位置原理图及工作过程

工作 位置	气路通路	工作过程
1.关闭状态		当中立电空阀253YV得电时，总风向总风遮断阀充风，遮断阀在其左侧的总风压力及弹簧力的作用下右移，迅速关闭遮断阀口，切断总风通往中继阀供气室的通路。
2.开启状态		当中立电空阀253YV失电时，总风遮断阀管向大气排风，遮断阀套左侧无压力空气时，遮断阀在其右侧的总风压力作用下，克服弹簧的反力左移，遮断阀口呈开启状态，连通总风通往中继阀供气室的通路。

综上所述，总风遮断阀与双阀口式中继阀共同控制制动管的充风气路，而制动管的排风气路则是由双阀口式中继阀单独控制的。