第六章课件讲解

第六章

120型控制阀主要内容重点：120型控制阀的构造及作用原理难点：120型控制阀的作用原理一、120型控制阀结构特点及作用原理二、120型控制阀的构造及作用性能三、120型控制阀检修前言1993年通过部级鉴定，铁道部1994年颁布的《铁路主要技术政策》明确规定：“货车应尽快淘汰GK阀及103阀，积极推广120型新型空气控制阀……，以满足90km/h速度下紧急制动距离800m的要求，……”。目前，120型空气制动机已成为我国铁路货车的主型制动机。

认识120型控制阀§6-1

120型控制阀结构特点及作用原理§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

一、120型控制阀的结构特点

1．120型空气控制阀仍采用二压力机构。

2．120型空气控制阀采用直接作用方式。

3．主控机构采用橡胶膜板和金属滑阀结构。

4．采用常用制动与紧急制动分部作用的方式及两阶段局部减压作用和紧急制动制，动缸压力呈先快后慢的两段上升方式。

§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

5．设有加速缓解阀，与加速缓解风缸配合，以实现提高全列车的缓解波速.

6．设有紧急制动先导阀机构，使紧急阀的紧急排气作用更迅速

7．适应于压力保持操纵。

8．设置了半自动缓解阀。

9．零部件与103型分配阀通用性和互换性强，并能与多项制动新技术配套使用。

§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

二、120型空气控制阀的作用原理1．充气缓解（1）形成：制动管增压，制动管压缩空气进入作用部主活塞上部，推动节制阀、滑阀下移，到达充气缓解位，形成充气缓解作用。

§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

（2）通路充气通路：制动管的压缩空气→滑阀室→副风缸。

（准备制动时使用）缓解通路：制动缸的压缩空气→滑阀→加速活塞外侧室→缩孔Ⅱ→大气。加速缓解：加速缓解风缸压缩空气→加速缓解阀口→制动管。（提高了充气缓解波速）

§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

加速缓解作用是怎样实现的？

由于缩孔Ⅱ较小，制动缸压力空气来不及排出而使加速活塞外侧压力上升，推动加速活塞内移，加速缓解阀被推离阀座，加速缓解风缸压缩空气经过打开的加速缓解阀口流向制动管。§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

2．减压制动（1）形成：制动管减压，副风缸压缩空气推动主活塞带动节制阀、滑阀上移，到达制动位，形成制动作用。

§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

（2）通路：副风缸压缩空气→滑阀室→制动缸。

注：加速缓解风缸压缩空气未参与制动作用。§6-1120型控制阀结构特点及作用原理

3．制动保压（1）形成：常用制动后，制动管减压量未达到最大减压量之前，转保压位，停止制动管减压，由于作用部尚处于制动位，副风缸继续向制动缸充气，副风缸压缩空气压力继续下降，当副风缸压力接近等于制动管压力时，在主活塞自重及稳定弹簧弹力作用下，主活塞带动节制阀下移，活塞杆上肩接触滑阀为止。到达制动保压位，形成制动保压作用。此时，副风缸与制动缸不再连通§6-2

120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能一、120型空气控制阀的构造

120型控制阀由中间体、主阀、半自动缓解阀(以下简称缓解阀)和紧急阀等四部分组成。

§6-2120型控制阀构造和作用性能(一)中间体

j＇-通紧急室；l＇-通列车管；ju-通局减室；h-通加速缓解风缸；

l-通列车管；f-通副风缸；z-通制动缸；F-通副风缸；Z-通制动缸；J-紧急室；Ju-局减室；H-通加速缓解风缸；L-通列车管§6-2120型控制阀构造和作用性能(二)主阀

主阀是控制阀的心脏部件，它根据制动管不同的压力变化，控制制动机实现充气、缓解、制动、保压等作用性能。

主阀由作用部、减速部、局减阀、加速缓解阀和紧急二段阀等五部分组成。

§6-2120型控制阀构造和作用性能(1)作用部

1）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能2）拆卸顺序：根据制动管压力的变化与副风缸的压力形成不同的压力差，使主活塞带动节制阀、滑阀产生不同方向的移动，连接或切断相应的气路，从而产生制动机相应的作用（缓解、制动、保压）。3）作用§6-2120型控制阀构造和作用性能(2)减速部

1）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能2）拆卸顺序：根据列车前后部制动管不同的增压速度，在主活塞两侧所形成的不同的压力差，控制主活塞停留在不同的位置，使前后部列车制动机产生不同的充气缓解作用。3）作用§6-2120型控制阀构造和作用性能(3)局减阀

1）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能2）拆卸顺序：在第二段局部减压时，将制动管的部分压缩空气送入制动缸，以加快制动管的减压速度，确保后部车辆迅速产生制动作用，提高制动波速，同时，可使本车制动缸获得跃升的初压力。3）作用§6-2120型控制阀构造和作用性能(4)加速缓解阀

1）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能2）拆卸顺序：在充气缓解作用开始时，将加速缓解风缸的压缩空气送入制动管，实现制动管的“局部增压”作用，以加快制动管的增压速度，使后部车辆迅速产生充气缓解作用，提高缓解波速，减小列车低速时充气缓解引起的纵向冲动。3）作用§6-2120型控制阀构造和作用性能(5)紧急二段阀

1）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能2）拆卸顺序：在紧急制动时，控制制动缸的压力分先快后慢两个阶段上升，以减轻长大列车的纵向冲动。3）作用§6-2120型控制阀构造和作用性能(三)半自动缓解阀（1）作用：利用人工来拉动缓解阀拉杆，主阀排气口开始排气或缓解活塞部下方排气口开始排气，松开拉手，制动缸压缩空气会自动地排完，实现制动机缓解。也可一直拉动拉杆，将制动系统（包括制动缸、副风缸、加速缓解风缸、制动管）的压缩空气全部排出。§6-2120型控制阀构造和作用性能(三)半自动缓解阀（2）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能（3）拆卸顺序：§6-2120型控制阀构造和作用性能(四)紧急阀（1）作用：在施行列车管紧急减压时，产生动作使制动管紧急排气，进一步加快制动管减压速度，提高紧急制动作用的灵敏度，确保后部车辆产生紧急制动作用，提高紧急制动波速。§6-2120型控制阀构造和作用性能（2）构造：§6-2120型控制阀构造和作用性能（3）拆卸顺序：§6-2120型控制阀构造和作用性能二、120型空气控制阀的作用原理

120型控制阀有充气缓解位、减速充气缓解位、常用制动位、保压位和紧急制动位等五个作用位置。（一）充气缓解位1、形成此作用的部位是列车后部车辆；2、形成充气缓解作用位置的原因：

由于后部车辆制动管增压速度相对较慢，120控制阀主活塞上侧压力上升较缓慢，主活塞两侧形成压力差，克服移动阻力推动节制阀、滑阀下移，不能形成更大的压力差而压缩减速弹簧，此时主活塞杆尾部只是接触减速弹簧套，形成充气缓解作用位。§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能3、气路（1）充气气路：1）副风缸充气；2）加速缓解风缸充气；3）紧急室充气。（2）缓解气路：制动缸缓解（3）加速缓解气路（再充气缓解初始阶段）：

局部增压作用§6-2120型控制阀构造和作用性能充气气路§6-2120型控制阀构造和作用性能缓解气路§6-2120型控制阀构造和作用性能加速缓解气路§6-2120型控制阀构造和作用性能（二）减速充气缓解位1、形成此作用的部位是列车前部车辆；2、形成减速充气缓解作用位置的原因：由于前部车辆制动管增压速度相对较快，120控制阀主活塞上侧压力上升较快，主活塞两侧形成很大的压力差，主活塞带动节制阀、推动滑阀迅速下移，越过充气缓解位，压缩减速弹簧到下方极限位置，形成减速充气缓解作用位。§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能3、气路（1）减速充气气路：1）副风缸减速充气；2）加速缓解风缸减速充气；3）紧急室充气。（2）缓解气路：制动缸缓解（3）加速缓解气路（再充气缓解初始阶段）：

局部增压作用减速充气缓解位只是充气缓解位的过渡位§6-2120型控制阀构造和作用性能减速充气气路§6-2120型控制阀构造和作用性能缓解气路§6-2120型控制阀构造和作用性能加速缓解气路§6-2120型控制阀构造和作用性能(三)制动机的稳定性指在制动管缓慢减压速度(如制动管漏泄等)下不发生制动作用的性能。控制阀靠下述措施来实现其稳定性的：

1、副风缸向制动管逆流：充气缓解位，若制动管缓慢减压，则通副风缸的滑阀室F1→f1→l4→l1→l10→l→L形成逆流，使副风缸与制动管压力同步下降，主活塞两侧不能形成压力差，主活塞不会上移产生制动作用。

§6-2120型控制阀构造和作用性能(三)制动机的稳定性2、主活塞杆尾腔内稳定部的作用及主活塞和节制阀的移动阻力，由于有F1和L逆流，即使逆流不及，主活塞两侧形成瞬时微小的压力差也不能克服主活塞自重及移动阻力压缩稳定弹簧而上移产生一段局部减压，确保不产生制动作用。

§6-2120型控制阀构造和作用性能（四）常用制动位当施行常用制动减压时，滑阀室F1的压缩空气来不及经f1→f4→l1向制动管逆流，主活塞两侧形成一定的压力差，克服自重及移动阻力压缩稳定弹簧，带动节制阀上移，然后带动滑阀上移，先后产生第一阶段局部减压和第二阶段局部减压及制动作用。

1、第一阶段局减作用的形成

当主活塞两侧形成一定的压力差，克服主活塞、节制阀自重及移动阻力，压缩稳定弹簧上移6mm，主活塞杆下肩与滑阀接触而停止。§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能第一阶段局减作用的空气通路:L→l→l10→L10→l2→l5→l6→ju1→ju2→ju→Ju→ju→Ⅰ→D§6-2120型控制阀构造和作用性能2、第二阶段局减作用的形成

（1）第二阶段局减作用设置目的：进一步加快制动管的减压速度由前及后的传播，缩短前后车辆制动作用的时间差，提高制动波速，减轻列车纵向冲击。（2）第一阶段局减的产生，加快了制动管的减压速度，而且F1→L逆流气路被切断，主活塞两侧迅速形成更大的压力差，主活塞带动节制阀、滑阀上移到极限位，既制动位。此时，第一阶段局减气路被截断，第一阶段局减作用结束，制动作用与第二阶段局减作用同时产生。当列车管与副风缸送入制动缸的压力空气达50～70kPa时，局减阀右移关闭，第二阶段局减作用结束。§6-2120型控制阀构造和作用性能2、第二阶段局减作用的形成

（3）第二阶段局减作用空气通路：L→l→l10→L10→l2→l5→l7→l8→L8→Z4→z4→z1→Z1→Z5→Z6→z6→Z→Z，当Z压力达50～70kPa时，局减结束。（3）制动缸充气空气通路（4）紧急室逆流：①J→j′→j1→J1→Ⅳ及紧急活塞杆顶部密封圈与阀盖间隙→Ⅲ→L12→l′→L②L13→l13→Ⅵ→l12→l′→L§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能紧急室逆流§6-2120型控制阀构造和作用性能（五）制动保压位常用制动减压时，当制动管减压量小于最大有效减压量（制动管定压500kPa时为140kPa）时，制动管停止减压，此时因主活塞、滑阀、节制阀仍处于常用制动位，副风缸压缩空气仍在继续充入制动缸，当副风缸压力降至稍低于主活塞上方的制动管压力时，推动主活塞连同节制阀向下方移动，到主活塞杆上肩接触滑阀为止（即6mm距离），形成制动保压作用位。

适用于长大下坡道运行时的压力保持操纵§6-2120型控制阀构造和作用性能（六）紧急制动保压位当列车运行过程中，突然遇到意外紧急情况时，机车司乘人员操纵自动制动阀使制动管以极快的速度（50～80kPa/s）紧急减压，由于逆流量远远小于减压量，紧急活塞上下侧迅速形成压力差，紧急活塞压缩安定弹簧下移，总下移量达3mm时，紧急活塞杆下端面与先导阀杆接触，紧急活塞杆底面孔被堵，逆流更慢，压力差进一步增大，进一部压缩安定弹簧下移推开先导阀，使放风阀室的压力空气经先导阀口排入大气，消除紧急活塞背压，紧急活塞上下侧压力差继续增大，迅速压缩放风阀弹簧，推开放风阀，使列车管压力空气排入大气，产生紧急局减作用。§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能紧急制动作用的空气通路1.第一阶段局减作用的空气通路L→l→l10→L10→l2→l5→l6→ju1→ju2→ju→Ju→ju→Ⅰ→D§6-2120型控制阀构造和作用性能紧急制动作用的空气通路2.制动及第二阶段局减作用的空气通路:（1）第二阶段局减作用空气通路：L→l→l10→L10→l2→l5→l7→l8→L8→Z4→z4→z1→Z1→Z5→Z6→z6→Z→Z，当Z压力达50～70kPa时，局减结束。（2）制动缸充气空气通路：当Z压力达120～160kPa时，二段阀上移（限制制动缸充气速度），形成下面气路：

（3）制动缸第二段充气：§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能（4）紧急阀作用及空气通路①紧急室逆流：a.J→j′→j1→J1→Ⅳ及紧急活塞杆顶部密封圈与阀盖间隙→Ⅲ→L12→l′→L，紧急活塞稍下移→b.J→j′→j1→J1→Ⅲ→l12→l′→L，紧急活塞进一步下移→c.J→j′→j1→J1→Ⅲ→Ⅴ→l12→l′→L，推开先导阀。②先导阀作用L13→先导阀口→d2→D2→D，放风阀被迅速推离放风阀座。③紧急排气（放风）L→l′→L12→放风阀口→D2→D。④放风阀弹簧室先导阀开启前：L13→l13→Ⅵ→l12→L12→l′→L。先导阀开启后：L→l′→L12→l12→Ⅵ→l13→L13→d2→D2→D§6-2120型控制阀构造和作用性能（七）半自动缓解阀的作用1、非工作状态，只要不拉动缓解阀手柄，缓解阀只起着滑阀座上的制动孔与制动缸气路连通的过道作用。2、制动管减压量超过最大有效减压量，拉动缓解阀手柄，当缓解活塞被锁在上方缓解位时，松开手柄，制动缸压缩空气全部排向大气实现缓解。缓解活塞必须待主活塞移到充气缓解位才能解锁恢复非工作状态。§6-2120型控制阀构造和作用性能2、制动管减压量超过最大有效减压量①拉动缓解阀手柄：②缓解活塞被“锁”在缓解位。③当制动管再充气时，缓解活塞恢复到非工作状态。缓解活塞下部空腔C压力空气→e→Z1→z1→z2→z3→Z3→Ⅱ→d1→D1§6-2120型控制阀构造和作用性能3、制动管减压量不超过最大有效减压量拉动缓解阀手柄排出部分副风缸压力空气。主活塞下移到充气缓解位，制动缸压缩空气全部排向大气实现缓解。缓解活塞不能被“锁”在上方缓解位而迅速恢复非工作状态。缓解活塞下部空腔C压力空气以及制动缸压力空气→e→Z1→z1→z2→z3→Z3→Ⅱ→d1→D1

§6-2120型控制阀构造和作用性能§6-2120型控制阀构造和作用性能（七）半自动缓解阀的作用4、如果要排掉整个系统的压缩空气，须一直拉足缓解阀手柄，使副风缸、加速缓解风缸的压缩空气经手柄座套间隙排向大气。5、利用半自动缓解阀实现制动机缓解时（不包括排掉整个系统的压缩空气），只要人工拉动缓解阀手柄，听到主阀排气口或缓解阀排气口开始排气，就可松手，制动缸压缩空气会自动排向大气实现制动机缓解。而且，缓解阀手柄和缓解活塞均自动复位，故这种缓解阀被称为“半自动缓解阀”。§6-2120型控制阀构造和作用性能三、120型控制阀的性能及优缺点

(一)主要优点

1．适于长大重载列车运行。

2．适应于较高速度运行。

3．能与分配阀和旧型三通阀混编。

4．120型控制阀设有半自动缓解阀作用可靠，操作方便。

5．便于检修和延长检修期。

§6-2120型控制阀构造和作用性能三、120型控制阀的性能及优缺点

(二)主要缺点

1、橡胶膜板、橡胶夹心阀耐油性差，寿命短，橡胶夹心阀易开胶、膜板夹渣最后导致穿孔等均会引起分配阀失去正常作用，影响列车运行安全。

2、常用制动安定性差，紧急阀部的安定弹簧过弱或紧急活塞两侧压差稍大，先导阀更易引起意外紧急制动作用。

3、构造较复杂，作用性能多，不易学习推广。

§6-2120型控制阀构造和作用性能三、120型控制阀的性能及优缺点

(二)主要缺点

1、橡胶膜板、橡胶夹心阀耐油性差，寿命短，橡胶夹心阀易开胶、膜板夹渣最后导致穿孔等均会引起分配阀失去正常作用，影响列车运行安全。

2、常用制动安定性差，紧急阀部的安定弹簧过弱或紧急活塞两侧压差稍大，