FBO高度閥與差壓閥的性能特點(diǎn)研究

杜濤　彭杰　齊煜昕

摘要：目前我國(guó)鐵路客車裝用的高度閥與差壓閥主要來自國(guó)外進(jìn)口，其中由法國(guó)FBO公司生產(chǎn)的高度閥與差壓閥裝用在中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司制造的PW220K型轉(zhuǎn)向架客車上，F(xiàn)BO高度閥與差壓閥除了有可靠的性能以外，還便于日常維護(hù)和檢修。

關(guān)鍵詞：高度閥;差壓閥;空氣彈簧

當(dāng)今中國(guó)鐵路客運(yùn)為旅客出行提供了快捷方便的服務(wù)，更為旅客出行帶來了舒適的感受，而這種舒適度主要靠各車型轉(zhuǎn)向架安裝的懸掛裝置保證，其中通過高度閥與差壓閥調(diào)整轉(zhuǎn)向架空氣彈簧高度，保證了車輛運(yùn)行平穩(wěn)性。目前我國(guó)鐵路客車裝用的高度閥與差壓閥主要來自國(guó)外進(jìn)口，其中由法國(guó)FBO公司生產(chǎn)的高度閥與差壓閥裝用在中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司制造的PW220K型轉(zhuǎn)向架客車上。

1 結(jié)構(gòu)組成

1.1 高度閥由以下主要部件組成

（1）一個(gè)控制桿。（2）一個(gè)控制連桿和閥門活塞來傳遞轉(zhuǎn)向架與車身之間距離信息的體統(tǒng)（控制軸、銷、活塞、調(diào)節(jié)螺釘、等）。（3）三個(gè)艙室：進(jìn)空氣彈簧（A室）、壓力室（B室）和排空氣彈簧（C室）。（4）一個(gè)開啟和關(guān)閉艙室的系統(tǒng)（由兩個(gè)閥門啟動(dòng)——進(jìn)氣閥和排氣閥，由相互獨(dú)立的一個(gè)連桿操作）。

1.2 差壓閥由以下主要部件組成

由閥體、單向閥、彈簧、調(diào)節(jié)螺母、密封圈、鎖緊卡簧、濾網(wǎng)等部件組成。

2 主要技術(shù)參數(shù)

2.1 高度閥技術(shù)參數(shù)

（1）最大工作壓力：10.4bar：150.8psi。（2）正常工作壓力：-25℃，+70℃（專用閥可適用于-40℃）。（3）流量曲線：D4曲線（法鐵標(biāo)準(zhǔn)）。（4）重量：1.324kg。（5）防腐處理：陽(yáng)極氧化處理（240小時(shí)）。

2.2 差壓閥技術(shù)參數(shù)

（1）最大工作壓力：10.4bar：150.8psi。（2）正常工作壓力：-25℃，+70℃（專用閥可適用于-40℃）。（3）開啟壓力差：（150±20）kPa。（4）重量：0.3kg。（5）防腐處理：陽(yáng)極氧化處理（240小時(shí)）。

3 工作原理

3.1 高度閥工作原理

當(dāng)高度閥集成在同一轉(zhuǎn)向架組成時(shí)，可控制空氣彈簧中的供氣量（圖1）。無論車輛的負(fù)載如何變化都可以確保轉(zhuǎn)向架梁與車身之間的恒定距離。

3.1.1 啟動(dòng)位置工況（圖2）

負(fù)載車體與轉(zhuǎn)向架的恒定距離無變化。如果車體負(fù)載不變，則控制桿（11）不發(fā)生作用，它處于盲區(qū)中心點(diǎn)位置。與裝置連接的滑塊（13）不移動(dòng)。控制連桿（16）處于空檔位，其余各活塞閥門均停留在閥門座上。三個(gè)艙室間沒有相互作用。

3.1.2 負(fù)載增加工況（圖3）

當(dāng)車身負(fù)載變化加大時(shí)，控制裝置會(huì)接收到此信息：控制桿（11）轉(zhuǎn)動(dòng)，觸發(fā)滾柱上的控制軸（22），因是偏心的，所以銷（23）被拉向滑塊（13）槽內(nèi)側(cè)，從而觸發(fā)滑塊（13）和操縱連桿（16）移動(dòng)。在控制連桿（16）上部的六角螺母（18）與進(jìn)氣閥連接，并打開進(jìn)氣閥（9）。然后A艙與B艙相通，通過連接到空氣彈簧的出口供氣，以補(bǔ)償車身負(fù)載增加而導(dǎo)致車身與轉(zhuǎn)向架間距離的變化。當(dāng)空氣彈簧充氣后，車身與轉(zhuǎn)向架間距離變?yōu)檎??？刂茥U（11）返回盲區(qū)中心位置，控制連桿（16）與其相連返回原位，進(jìn)氣閥（9）同時(shí)歸位關(guān)閉。高度閥回到啟動(dòng)狀態(tài)。

3.1.3負(fù)載減少工況（圖4）

當(dāng)車身負(fù)載減輕時(shí)，控制裝置會(huì)接收到此信息：控制桿（11）轉(zhuǎn)動(dòng)，觸發(fā)滾柱上的控制軸（22）及銷（23），從而觸發(fā)滑塊（13）和操縱連桿（16）向上移動(dòng)。在控制連桿（16）的螺母與排氣閥連接，并打開排氣閥（4）。然后B艙與C艙相通，因空氣彈簧壓力較高，可通過連接到空氣彈簧的出口排氣，導(dǎo)致車身與轉(zhuǎn)向架間距離的變化。當(dāng)空氣彈簧排氣后，車身與轉(zhuǎn)向架間距離變?yōu)檎！？刂茥U（11）返回盲區(qū)中心位置，控制連桿（16）與其相連返回原位，排氣閥（4）同時(shí)歸位關(guān)閉。高度閥回到啟動(dòng)狀態(tài)。

3.2 差壓閥

3.2.1 差壓閥的作用

差壓閥是保證同一個(gè)轉(zhuǎn)向架兩側(cè)空氣彈簧的內(nèi)壓之差，不能超過行車安全的規(guī)定值。

3.2.2 差壓閥工作原理

（1）在轉(zhuǎn)向架左右兩側(cè)均載情況下，車輛正常運(yùn)營(yíng)是，該壓差值不影響由于車輛振動(dòng)所引起的空氣彈簧內(nèi)壓力變化的值。（2）差壓值應(yīng)高于車輛在曲線運(yùn)行時(shí)，僅車體兩側(cè)載荷變化而使空氣彈簧內(nèi)壓力變化的壓差值。（3）當(dāng)轉(zhuǎn)向架一側(cè)空氣彈簧發(fā)生破裂時(shí)，另一側(cè)空氣彈簧內(nèi)壓不能過高，并能使車輛以較低速安全運(yùn)行，一邊于事故的處理。

3.2.3 差壓閥工況

差壓閥兩個(gè)連接口分別連接兩個(gè)空氣彈簧（圖5），在這里我們將兩個(gè)空氣彈簧分別定義為空氣彈簧Ⅰ和空氣彈簧Ⅱ。（1）啟動(dòng)工況：當(dāng)空氣彈簧Ⅰ的壓力充氣至200kPa，此時(shí)單向閥Ⅱ檢查到氣壓向空氣彈簧Ⅱ補(bǔ)充氣壓。（2）動(dòng)作壓差工況：當(dāng)空氣彈簧Ⅰ的壓力充氣至400kPa，待壓力穩(wěn)定后，兩空氣彈簧壓差應(yīng)為（130～170）kPa，此時(shí)通過單向閥Ⅱ向空氣彈簧Ⅱ補(bǔ)充氣壓。（3）綜合壓差工況：當(dāng)兩空氣彈簧均充至500kPa，然后將其中一空氣彈簧降至200kPa，待壓力穩(wěn)定后，兩空氣彈簧壓差應(yīng)為（130～170）kPa。

4 結(jié)語(yǔ)

FBO高度閥與差壓閥體采用鋁合金，重量輕巧，表面采用陽(yáng)極氧化處理，防腐性能好，常規(guī)檢修時(shí)不需重新進(jìn)行防腐處理。內(nèi)部結(jié)構(gòu)純屬機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于檢修。結(jié)構(gòu)上無液態(tài)介質(zhì)，環(huán)境溫度適用范圍廣。高度閥采用模塊化設(shè)計(jì)，檢修時(shí)只需將連接閥體組成和接口模塊的螺栓即可完成高度閥更換，不需分解進(jìn)、出風(fēng)管路，大大減少維修工作量，而差壓閥由于重量輕，結(jié)構(gòu)上不需設(shè)置專門的螺栓孔進(jìn)行安裝，只需通過管路即可完成安裝。綜上所述，F(xiàn)BO高度閥與差壓閥除了有可靠的性能以外，還便于日常維護(hù)和檢修。

參考文獻(xiàn)：

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[3]FBO.The overhaul and test technical specification for the FBO.leveling valve differential valve[Z].2013.

作者簡(jiǎn)介：杜濤（1980—），男，漢族，江蘇南京人，本科，助理工程師，研究方向：軌道交通。