JZ—7型空气—真空制动系统在内燃机车的运用
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摘要：新型真空- 空气两用制动机（型号：JZ-7）是为满足非洲用户需求所研制、开发的种新型制动机。装备此制动机的机车可以牵引真空制动车辆、也可以牵引空气制动车辆，并且在牵引空气制动车辆时有阶段缓解的功能。在结构上以国内成熟可靠的空气（JZ-7）制动机与真空（JZ-6）制动机为基础，操作方式与JZ-7制动机基本相似。产品经过上车试验，试验数据完全达到了预期目标。
关键词：非洲；真空-空气两用制动机；JZ-7
1 制动系统研制过程
1.1 概述
非洲的内燃机车一般为真空制动机系统，只能牵引真空制动车辆。JZ-7型空气-真空制动系统在真空制动机功能的基础上加入了空气制动机的功能，可分别牵引真空车辆与空气车辆；并在牵引空气车辆时有阶段缓解功能，在牵引真空货车时可以转换成一次缓解的方式。
1.2JZ-7型空气-真空两用制动机的功能
可以牵引真空车辆；可以牵引空气车辆；可以真空或空气双机重联；在牵引空气车辆时，可以实现阶段缓解作用；在牵引真空车辆时，可以简易的实现阶段缓解与一次缓解的切换；机车组装完成后按照JZ-7型真空-空气制动机试验验收技术条件进行试验，满足试验要求。在确保可靠性的前提下尽可能采用与JZ-7、JZ-6制动机相同的部件，配件。
2 制动机结构及性能
从JZ-6型空气制动和JZ-7空气制动各个阀进行对比，得知：
2.1自动制动阀：
自动制动阀是制动装置的控制部分，乘务员通过对其手柄的操纵，来完成制动机的各种性能和作用。
JZ-6型自动制动阀管座上设有十跟管路。1均衡风缸管 2空气列车管 3总风管 4中继阀均衡风缸管 6撒砂管 7缓解限制阀管 8遮断阀管 9真空单独缓解管 10空气单独缓解管 11单独作用管。大闸位置有：真空缓解位、运转位、最小减压位、最大减压位、过量减压位、手把取出位、紧急制动位。
JZ-7型自动制动阀管座上设有九跟管路。1均衡风缸管 2列车管 3总风管 4中继阀均衡风缸管 6撒砂管 7过充管 8遮断阀管 10单独缓解管 11单独作用管。大闸位置有：过充位、运转位、最小减壓位、最大减压位、过量减压位、手把取出位、紧急制动位。
从两种自阀内部结构对比可知：两种自阀的调整阀、放风阀、重联柱塞阀、缓解柱塞阀、二位阀（JZ-7中为客货车转换阀）通路完全一样。两种自阀在除1位的其他作用位上内部通路完全相同。在1位上，JZ-6自阀的真空缓解位即JZ-7自阀的过充位。此时7#管均充有总风压力。所以两种自阀相同位置时内部通路相同。可以互相替换。
2.2单独制动阀
单独制动阀主要用于机车的单独制动与缓解，并可实现自阀制动后单独缓解机车的功能。
JZ-6单独制动阀有4跟管路：3总风管 9真空单独缓解管 10空气单独缓解管 11单独作用管。作用位有单独缓解位、运转位、制动位。
JZ-7单独制动阀有3跟管路：3总风管 10单独缓解管 11单独作用管。作用位有单独缓解位、运转位、制动位。
从两种自阀内部结构对比可知：两种单阀的调整阀，定位柱塞完全相同，在各个作用位的内部气路也相同。不同的是在单缓柱塞阀上有微小区别：JZ-6单阀在单独缓解位时把9真空单独缓解管 10空气单独缓解管同时沟通大气，而JZ-7单阀在单独缓解位时只把10空气单独缓解管沟通大气。由于JZ-6和JZ-7制动机的大小闸在结构上只有微小的不同，而且通过其他手段是可以在作用上实现相同的功能，所以还是有可能实现JZ-6和JZ-7制动机大小闸的互换的。
2.3空气中继阀
空气中继阀接受自动制动阀的控制而直接操纵列车管的压力变化，从而完成全列车的制动、保压、缓解的作用。
JZ-7和JZ-6两种中继阀都是由两部分组成，分别为双阀口式中继阀和总风遮断阀两部分。总风遮断阀受客货车转换位（二位阀）控制。两种制动机中继阀的总风遮断阀结构都是一样的。不同之处在于双阀口式中继阀。其中JZ-7的双阀口式中继阀在JZ-6的基础上增加了过充功能。在结构上增加了过充盖、过充柱塞、顶杆等。实现当7#管有总风时，能使列车管有25-40kPa的压力。这对长大列车的充气缓解有利。
2.4空气分配阀
空气分配阀为机车制动装置的主要部件，相应列车管压力变化，可和列车一起相应地起制动，缓解功能。
JZ-7分配阀和JZ-7使用的分配阀有着明显的区别和性能。JZ-7使用的分配阀为三压力机构，具有阶段制动、阶段缓解功能，缓解较快。JZ-6使用的分配阀为二压力分配阀，具有阶段制动，不具阶段缓解功能，缓解时间较慢。
2.5空气作用阀
空气作用阀是控制机车制动缸充气与排气，使机车得到制动与缓解作用。JZ-7作用阀接受单独制动阀、空气分配阀实现机车制动缸制动和缓解。JZ-6作用阀接受单独制动阀、空气分配阀和真空比例阀的控制，实现机车制动缸制动和缓解。在结构上JZ-6作用阀是在JZ-7作用阀基础上增加了真空位和空气位的转换功能，同时内部增加了一个变向阀用来实现空气位或真空位的作用风缸空气和单独作用用风对机车的控制。综合上述分析可知，JZ-6大闸完全可以用JZ-7大闸替换，其中的过充功能取消，7#管的作用是实现真空快速缓解。由于空气和真空系统不可能同时在机车上使用，所以在JZ-7的10#管上加装单缓转换阀来分别实现小闸对空气和真空的单独缓解功能。所以JZ-7的小闸也可以替换JZ-6的小闸。由于取消了空气的过充功能，中继阀用哪个都是可以的。
2.6 制动机的作用通路
真空时机车制动过程为：空气列车管压力变化------真空控制阀------真空中继阀------真空重联阀------真空列车管压力变化------真空比例阀------作用阀------制动缸。
空气部分作用过程是：列车管压力变化------机车分配阀------作用阀------制动缸。
机车的两种牵引状态转换是由装在单独缓解10管与分配阀14管上的2个3通塞门完成的。阶段缓解与一次缓解转换是由制动阀上的客货转换塞门与分配阀上的转换盖板完成的。
3 JZ-7型空气-真空两用制动机的调试
3.1空气—真空制动机的调试
在制动机性能试验中，空气制动部分很快就达到试验验收技术要求。在真空位调试时，当制动阀处于运转位时，真空列车管表读数不随均衡风缸减压变化而变化，将真空控制阀更换后现象后现象依然。后判定为真空风缸（20L）真空止回阀的弹簧过硬使真空风缸内真空度过小而导致真空控制阀18号管无法输出正常的真空信号。将真空止回阀弹簧减去1圈半后故障现象消除。
4 结束语
从以上数据可以看出，新型制动机满足设计要求。在设计完成后，制动机设计方案得到了天津机车车辆配件厂相关专家的指导。本次设计的JZ-7型空气—真空制动机对于出口非洲内燃机车制动系统的模块化、标准化、通用化是一个很好的推动。
参考文献
[1]姜靖国.JZ-7型空气和电空制动机[M]. 北京：中国铁道出版社，2001.
[2]天津机车车辆机械工厂. 空气—真空两用动装置使用维护说明书[Z] . 2004.
[3]贾璐.南车资阳机车有限公司 技术中心. 新型空气 真空两用制动机.2010.
[4]宋兵.资阳机车厂技术中心.CKD8C内燃机车空气—真空制动系统的设计.2004
（作者单位：太原时代工程机械有限公司北京分公司）
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