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文檔簡介
四回路保護閥功能及測試相關名詞解釋:四回路保護閥(后簡稱四保閥)是由多個限壓止回閥(通常四個)按一定關系排布,部分適當附加了其余功能機構,以實現商用車剎車系統中氣源的分路供給能保證各回路獨立正常工作。開啟壓力(Opening Pressure)和關閉壓力(Closing Pressure)限壓止回閥部分,通常由調壓彈簧與密封膜片在進氣狀態下動態平衡實現。具體實現方式可簡述如下:當多個分支回路中有某一路斷開失效時,若氣源部分壓力低于某個值,則彈簧和膜片組成的密封機構封死,讓氣源向其余各回路保持正常供氣;當氣源壓力超過某個許用壓力時,超出的氣壓可以頂開彈簧膜片密封機構,通過放泄由失效回路卸壓。因此,對于每一個回路的限壓止回閥單元,其實都存在兩個壓力特性開啟壓力(Opening Pressure)和關閉壓力(Closing Pressure)。顧名思義,開啟壓力即限壓止回閥的膜片封死后,被一定氣壓的氣源重新頂開時所需要的壓力。此壓力性能是在一個回路失效的情況下,用來保護其余各回路能在正常壓力下工作的重要特性。開啟壓力的具體數值主要與調壓彈簧的選用和調定相關。關閉壓力即某回路失效且氣源壓力大量虧損的狀況下,其余各回路限壓止回閥的膜片自動封死時,回路氣源腔內壓力會降低到的最低壓力值。因為此壓力特性的表現實際與氣源壓力、進氣速率、失效回路排氣速率等多種因襲相關,因此對此壓力特性的判斷往往只要求高于某個最低值即可。關閉壓力(Opening Pressure)的數值特性主要與膜片處壓合密封唇口的密封面積相關,此外和唇口密封形式、膜片的材料及形式(易密封程度)以及調壓彈簧的剛性系數都有一定關系。具體在測試中,若氣源的供氣速率低于失效回路的排氣速率,則常會出現其余各回路供氣不足的現象各回路氣壓降至開啟壓力以后,壓力會隨氣源部分壓力下降進一步下降,直至達到失效回路的關閉壓力。氣源壓力降至失效回路的關閉壓力后,失效回路的限壓止回閥膜片會封死,氣源的氣壓將不再由失效回路放泄,從而能向其余各回路重新供氣,使壓力升至失效回路的開啟壓力。之后,如果氣源的供氣速率仍低于失效回路的排氣速率,則因為失效回路的限壓止回閥膜片再次開啟,重新回到前面所述的卸壓過程,失效回路外的其余回路壓力將保持在失效回路的關閉壓力和開啟壓力間往復擺動。此時可讀得的失效回路關閉壓力數值即Wabco測試規范中所提到的動態關閉壓力(Closing Pressure Dynamic)。另一種極限狀況下,如果我們在測試中待各回路壓力升至工作范圍后,直接將氣源關閉,讓進氣速率降為0,然后分別斷開各回路管路讓各回路依次單獨失效。此時,某回路失效狀態下,其余各回路壓力下降并關閉后仍保有的氣壓即該回路的極限關閉壓力特性,Wabco測試規范中將此特性描述為靜態關閉壓力(Closing Pressure Static)。 注:部分國內廠商生產的四保閥在測試動態關閉壓力過程中會出現失效回路膜片閉合后完全被彈簧壓死,壓力升至開啟壓力以上仍不能正常打開的情況,這主要是因為該回路限壓止回閥密封唇口的密封面積過小,致使該回路的閉合壓力過高所致(部分也可能與膜片的材料或調壓彈簧的剛性有關)。筆者認為,測試中有表現出此現象的閥體在實際使用中是存在一定安全隱患的。但如果在測試中保證進氣速率的話,還是可以正常測試和調定閥體的開啟壓力及靜態關閉壓力的。串聯排布(Serial Arrangement)和并聯排布(Parallel Arrangement),限壓回流(Limited Return Flow; Knorr規范中統稱為“反饋”Feedback功能)串聯排布(Serial Arrangement) 并聯排布(Parallel Arrangement)所謂串聯排布(Serial Arrangement)和并聯排布(Parallel Arrangement),指的是四保閥的多個限壓止回閥間的排布關系。上圖所示為兩個典型的串聯排布和并聯排布系統。串聯排布和并聯排布的區別主要在于,四保閥23、24回路的氣源是通過了21、22回路的限壓止回閥與21、22回路出氣并列(串聯排布),還是與21、22回路共用同一個總進氣源(并聯排布)。功能上,串聯排布與并聯排布間的區別主要在于串聯排布第一級兩回路21、22與第二級兩回路23、24之間有單向進氣機構隔開,當21或22回路斷開失效時,23、24回路內的氣體無法通過限壓止回閥回流至前一級回路中補充壓力。即此時23、24回路對21、22回路不存在限壓回流功能(Limited Return Flow),Knorr規范中稱之為“無反饋”Non-Feedback。21、22回路則可在23或24回路失效時通過單向閥讓回路中的氣體補充至23、24回路的氣源部分。即此時21、22回路對23、24回路存在限壓回流功能,Knorr規范中稱之為“反饋”Feedback。相應的,并聯回路中23、24回路與21、22回路的限壓止回閥氣源直接連在一起,其中任一回路斷開失效時,其余各回路的氣體均可通過限壓止回閥回流氣源部分補充壓力。即此時各回路均有限壓回流功能,Knorr規范中稱之為“反饋”Feedback。旁通路(Bypass)如圖所示,與21、22回路的限壓止回閥并列的單向閥+溢流孔通路的結構,即稱為旁通路(Bypass)。旁通路的作用在于,即使在某個回路斷開失效且整個四保閥系統處于氣壓嚴重虧損的情況下,只要空壓機還在緩慢運作徐徐提供氣源,有旁通路回路即可通過旁通路在限壓止回閥關閉的狀態下仍能慢慢給氣。21、22回路帶旁通路(Bypass)手控閥回路保壓放泄閥(Retaining Bleeding Valve)Threshold Wabco形式放泄閥 Knorr形式放泄閥如圖所示,在串聯形式的四保閥設計中,常會在23回路設置一個用于卸壓的保壓放泄閥(Retaining Bleeding Valve),目的是為了保證當21回路斷開失效時,23回路會根據21路殘留壓力狀況,向21回路或者排氣口自動放泄卸壓。從而保證在掛車腳剎失靈的狀況下,手控閥的工作壓力不會過載造成事故。對于保壓放泄閥,通常有一個放泄量參數:當P23=8bar,P21=0bar時,23回路向外放泄的速率保持在16 -35 Nl /min。對于Knorr形式的保壓放泄閥,還有一個23與21回路間壓降與放泄閥工作臨界點的壓差參數,通稱為臨界壓力(Threshold Pressure) P21=0bar時,P23壓力降至多少時(通常P23=40.5 bar)排氣口處放泄即停止。臨界壓力通常可通過調壓螺絲在測試過程中調定。限制壓力(Reduced pressure)在多回路保
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