随着我国铁路运输事业的不断发展,旅客列车扩编和准高速列车分别被列入国家“七五”及“八五”重点攻关项目。这些项目成败的关键之一是客车分配阀的性能是否满足以下要求:较大地减少列车纵向冲动,提高列车运行品质(减少车辆零部件由于冲动造成的损坏,并提高旅客的舒适度);有效地缩短制动距离,提高运输效率和确保运行安全;延长检修周期、减轻劳动强度、简化检修工艺及降低检修成本。
为此,四方车辆研究所与天津机车车辆机械厂共同研制了“F8型电空制动机”。它是在不改变原F8阀结构、性能的基础上,增设了电空制动部分。该项目自1990年列入
铁道部的科研计划,经过大量的室内试验,1992年通过
铁道部组织的专家技术审查。1994年起在广深线准高速列车上投入运用;1998年开始在提速列车上使用。运用表明,其作用性能较空气制动机有明显的改进和提高,特别是在减少列车冲动和缩短制动距离两方面效果都非常好。F8的电空制动部分与空气制动部分采用相同的结构形式,多数橡胶件和部分零部件可以互换。
一、F8阀原理上的特点
F8阀采用二一三压力机构作用原理,即主阀是三压力机构(列车管、工作风缸、制动缸三压力平衡);辅助阀是二压力机构(列车管和辅助室压力平衡)。由于主阀是三压力机构,所以具有良好的阶段缓解作用。但在缓解时,需等待列车管压力充到接近工作风缸压力时,制动缸压力才能降到零,所以缓解时间较长。这与二压力分配阀有较大差距。为解决这个问题,辅助阀设计成二压力作用机构,并且具有加速缓解作用。主阀和辅助阀的相互配合,使该分配阀既具有三压力分配阀的阶段制动、阶段缓解、自动补风等特点,又具有二压力分配阀的轻易缓解的特点。
二、F8阀结构上的特点
采用橡胶膜板和柱塞止阀结构,取消传统的胀圈、滑阀结构,简化了检修工艺,延长了使用周期,提高了作用的可靠性。
三、F8阀性能上的特点
(1)具有良好的制动、缓解特性。
(2)具有良好的阶段缓解特性,并有阶段缓解与一次缓解的转换作用,适用范围广,提高了列车操纵的灵活性。
(3)具有自动补风性能。当列车施行制动保压后,制动缸一旦漏泄,可以自动补风,使制动缸压力保持不衰减。
(4)制动缸最高压力可根据需要在一定范围(如380~480 kPa)内调定。同时制动缸压力与制动缸活塞行程无关。
(5)具有较好的局部减压作用,制动波速快,制动一致性好,对于扩编旅客列车(20~25辆编组),减少列车冲动的效果尤为明显。
(6)具有较好的紧急制动性能,紧急制动时有效的附加放风作用可明显减少列车冲动并缩短制动距离。