北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 货车制动机基本设计数据 标准S-401 采用：1964; 修订: 2003, 2005, 2006 范围 所有联运车辆必须装用符合AAR和FRA要求的制动机。 新设计的和未经试用过的制动机设计方案在投入使用之前必须通过AAR的批准。 制动装置类型 单级制动装置-即产生的闸瓦压力不随载重变化的制动装置。 AB-10-12型—采用一个10英寸³12英寸ABU型制动缸和一自动间隙调整器的标准制动装置。 AB-12-10型—除采用12英寸× 10英寸的U-型制动缸外，其余结构和AB-10-12型制动装置相同，车辆每一侧应设一个标记牌，标明相应的鞲鞴行程。 AB-8 1/2-12型—除采用8 1/2英寸× 12英寸的ABU-型制动缸，该制动缸具有间隙容积，便于保证适当的制动管压力缩减/制动缸压力关系以外，其余结构与AB—10—12型制动装置相同。 AB多缸型—除采用两个或者多个制动缸外，其余结构与AB-10-12型制动装置相同，车上应设标 明了相应鞲鞴行程的标记牌。 带中继阀的AB型—使用一个大型制动缸或多个制动缸，设有中继阀，配备或不配备一个制动缸容量风缸，并额外设有一个向中继阀供风的风缸，除此之外，其余结构与AB-10-12型制动装置相同。 多级制动装置—根据载荷变化提供不同闸瓦压力的制动装置。. 中所列的所有单级制动装置可以通过增加AAR批准的空重或变载荷设备而成为多级制动装置。 制动管长度超过75英尺的车辆的附加设备 制动管长度为75英尺到125英尺的车辆应安装经批准的紧急排风阀，制动管长度是沿制动管进行测量端部软管联接器之间的长度。 所有的制动管长度为75英尺到125英尺的新造车辆和改造车辆均应安装DB60L或者ABDX-L阀(ABDXR-L允许用于改造车辆)。 制动管长度超过125英尺的列车要求至少每125英尺制动管安装一个经过批准的控制阀，设置距离尽可能均匀。任何三个连续控制阀中的二个端部阀间的距离不得超出250英尺，并且任何二个相邻控制阀间的制动管长度不得超过175英尺。 每个放风装置制动管平均长度不得超过75英尺。沿制动管测量，放风装置必须设在距车辆端部75英尺以内。 比如： 车辆的制动管长度为325英尺 用125除以325来得到要求的控制阀数值 132255=2+=3控制阀 用75除以325来得到要求的放风装置的总数 37255=4+=5所有放风装置 以放风装置的总数减去控制阀的数值则得到要求的放风阀数值 5-3=2要求的放风阀 02/2010 E [S-401]243
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 有不止一个控制阀的列车，与任何一个控制阀有关的制动管的最大长度是125英尺。当某列车的一个制动系统具有多级制动装置，要进行修理线空气制动试验或单车空气制动试验。车上的制动管必须可以分开，以使与进行试验的控制阀相连的制动管段长度不超过125英尺。 试验步骤 制动系统均衡试验 进行制动系统均衡试验，被试车所有制动缸的制动缸鞲鞴行程应按表所列尺寸的中间值进行设定。对于表中未列出的制动系统，鞲鞴行程必须按车辆标记牌中所示制动系统方案所容许的鞲鞴行程中间值进行设定。所有鞲鞴行程的设定都是在制动缸压力为50 1ρ.0磅/英寸2时进行。设定制动缸鞲鞴行程所需的制动缸压力可由一减压阀提供，不需来自列车制动系统。对于安装单缸的系统，其允许偏差不能超出 1ρ英寸。对于多缸制动系统或转向架安装制动缸的系统，最大鞲鞴行4程偏差为 1ρ英寸。带有空/重装置的车辆必须按装载位对这些装置进行设定。若使用中继阀系统，8所有制动缸必须将鞲鞴行程设置在最大允许值。 表 制动系统均衡试验所用鞲鞴行程设定 所有设定是在50磅/英寸2制动缸压力时进行，并且空/重位处在装载位置 鞲鞴行程设定 基础制动类型 偏差（英寸） 中间值（英寸） 最大值（英寸） 车体安装 10英寸 车体安装 英寸 8 10 ±1/4 车体安装 英寸 ELLCON-NATIONAL 2 3/4 4 ±1/8 THRALL 3 1/4 4 1/2 ±1/8 WABCO TMX 2 3 1/4 ±1/8 TTX-MISNER 8 9 1/4 ±1/8 WABCOPAC II 2 3 1/2 ±1/8 TRIAX-DAVIS 3 1/4 4 1/2 ±1/8 TRIAX II 1 3/4 3 1/4 ±1/8 车体安装长度为12英寸 6 8 ±1/4 NYCOPAC 2 2 3 1/4 ±1/8 NYCOPAC 2A 2 3 ±1/8 02/2010 E [S-401]244
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 在基础制动装置实施制动后，测量所有的鞲鞴行程。 所有的压力测量必须使用压力传感器或压力表进行，精度至少为±磅/in2。 全部试验抽样列车上的所有制动系统制动缸压力必须均衡在～磅/英寸2之间。基础制动装置实施后，制动管压力至少会从90磅/英寸2减少30磅/英寸2。 实施紧急制动必须使制动缸压力比由30磅/英寸2减压所获得的制动缸压力高15%～20%。 若使用的是中继阀型制动系统，作为最低要求，供风缸的尺寸必须使得能产生紧急制动缸压力，且该压力应比在中所有鞲鞴调节至最大允许行程所达到的压力高出15%到20%。制动缸平衡压力是按从控制阀至中继阀的制动缸控制管中压力确定。 制动机均衡性试验需要的试验车辆数量如下 • 单个车辆生产时仅需1辆车辆, • 批量为2到30辆时，需要2辆车辆， • 批量超过30辆时需要3辆车，所提供的被试车辆标称重量和设计应相同，有相同的基础制动装置或相同的转向架安装制动装置。 具有相同制动布置的给定试验批量中的所有被试车辆必须在技术要求的极限以内。若被试车之一超出规定的极限，要另外试验一辆车，该车必须在规定极限之内。进行车辆试验并告知客户各种潜在问题是车辆生产者的责任。确保车辆设计满足本规范是车辆生产者和客户的职责。 闸瓦力试验 静闸瓦力试验必须以AAR批准的闸瓦力测定系统进行。净闸瓦合力是作用在所有闸瓦上的力。制动率是净闸瓦合力除以车辆的重量，并必须与表相符合。 建议对采用任意一种控制阀的各种转向架同时进行试验。 所有销和销孔必须无润滑油，若有润滑油存在，在试验前必须先去除润滑油。 试验的制动缸压力可由一减压阀提供，不需由制动系统供给。若使用减压阀，必须在进行闸瓦力试验前进行平衡试验（）。基础制动实施后，闸瓦力试验中的制动缸压力须是在均衡试验（条）中获得的压力。 所有连接销或其它摩擦点必须在与施力的方向（销的纵向轴线）进行实施。实施开始处在最靠近制动缸的连接处，通过所有的制动连接点和摩擦点传至最后一辆车或转向架摇枕连接位。该过程应重复直至全部制动闸瓦力稳定。用于进行基础制动的锤重为2~3磅，总长度不超过18英寸。任何情况下，都不能以人为增加或减少闸瓦力的方式进行基础制动。 手制动力试验中不允许实施。 来自90磅/英寸2制动管压力的～磅/英寸2制动管压降必须使全部闸瓦都作用在车轮上。被试车上全部闸瓦的制动力平均值在每个车轮上不低于100磅。 制动率 新造车、改造车以及由铸铁闸瓦改换为合成闸瓦的车辆，制动率必须符合表的规定。 02/2010 E [S-401]245
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 表 制动管压力自90磅/英寸2下降30磅/英寸2时的纯制动率 装载净制动率与轨道总重的车辆类型百分比空制动率与自重的百分比 手制动率与 轨道总重的最小百分比 最大 最小 最大 TOFC/COFC 11% 13% 15% 38% 10%a/ 改造车辆 所有其他的 % 13% 15% 38% 10% a/ 所有新造车辆，包括2004年1月1日之后生产的% 15% 32% 10% a/ TOFC/COFC车辆11% 14 a/ 装有杠杆型手制动的车辆，在水平手制动的链中测得输入力时，其纯制动率是11%。 每个车轮上的制动机载重净制动率须在装载车辆设置值的±%以内。例如，按试验步骤确定的8块闸瓦净闸瓦合力为8,000磅，则每块闸瓦的闸瓦力不能超出平均值1,000磅的±%。即最大不得超过1,125磅，最小不得小于875磅。对于一辆车上的每8个车轮来讲，在无故障的情况下，可以允许一个闸瓦力超出±%。 制动率试验需要的试验车辆数量如下 • 单个车辆生产时仅需1辆车辆, • 批量为2到30辆时，需要2辆车辆， • 批量超过30辆车的取3辆车，所提供的被试车辆标称重量和设计应相同，有相同的基础制动装置或相同的转向架安装制动装置 对于无间隙调整器的车辆，最大和最小允许制动缸鞲鞴行程实施相同的制动率。 带有相同制动装置的给定试验批量中的所有被试车必须在技术要求的极限以内。若一辆车超出规定的极限，可试验另外一辆车，这辆车必须在技术要求极限以内。进行车辆试验并告知客户各种潜在问题是车辆生产者的责任。确保车辆设计满足本规范是车辆生产者和客户的职责。 闸瓦力试验要求必须与节中设置的间隙调整器设定相符。注：在试验中当制动缸压力较高时，鞲鞴行程可以比在50磅/英寸2下的行程稍长些。根据表的要求重新将中继阀设置到鞲鞴行程位置。 空重车调整装置选择原则 在制动缸压力为65磅/英寸2时，该载荷下轨道总重的纯制动率（NBR）应在在12%到%之间。应选择适当的空重车载荷比例将空车的NBR保持在22%到30%之间。（AAR的最小和最大空载车辆纯制动率限制见表）。 鞲鞴行程 应根据AAR联运规则现场手册的第3条设置鞲鞴行程。 如果车辆上安装有鞲鞴行程指示器，其安装的位置应完全可见，并且必须便于检察员在车辆一侧进行检查。 02/2010 E [S-401]246
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 制动部件设计应力值 制动梁、制动杠杆、拉杆、拉杆头和销子必须按承受由90磅2/英寸制动缸压力产生的作用力而不超过表中应力值的要求设计。这些应力值是依据屈服点为33，000磅/英寸2的低碳钢确定的。 表 制动部件最大设计应力值 磅/英寸2 制动杠杆 23,000 制动拉杆 15,000 拉杆头 10,000 销子，最大切变应力 10,000 栓承(在投影面积上) 23,000 制动杠杆的厚度应为1英寸，或者1 1/4英寸的厚度。 承载能力为18，000磅和24，000磅的制动梁的转向架杠杆厚度为1英寸； 承载能力为28，000磅和36，000磅的制动梁的转向架杠杆厚度为1英寸。 转向架杠杆拉杆连接如用圆钢制造，其直径不得小于1英寸。 所有制动拉杆的直径都必须至少为英寸。 表中列出了制动梁支柱圆销的直径。 表 制动梁支柱圆销直径 制动梁支柱圆销直径（英寸） 制动对称梁承载能力（磅） 1 3/32 18,000 1 11/32 24,000和28,000 1 19/32 36,000 制动圆销销孔的标称直径应比圆销直径大英寸。空气制动机用圆销上的开口销孔为英寸，使13238用英寸的开口销。 手制动机 手制动机必须为AAR批准的类型，并应符合标准S-475的技术要求。 02/2010 E [S-401]247
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 安装到车辆上的手制动机应提供最小纯制动率，如表所示。 如果是齿轮传动手制动机，则使用的手制动机类型（见标准S-475表或者表）最小力应施加在垂向链上。在车辆设计使得垂向链中的力无法测量时，则应按照标准S-475的表或者表的规定在离曲柄或者滑轮最近的水平连接件处施加力。可以施加在S－475中节中所列出的在水平链中测量的力的90%。 手制动机在作用于车辆上时，在不超出许可的曲拐或滑轮的行程范围的情况下，必须提供与制动缸（一个或多个）鞲鞴有效行程相等的行程。如果一个手制动机不能提供必要的制动力和/或行程，应该采用额外的手制动机或其他制动机，并在每个手制动机位置上刻打合适标记。 任何其他额外的手制动机的喷印标记内容为： 本车装有“输入数字”个手制动机，用于制动或缓解本车所有手制动机 带单元制动机的的单元车辆，应在车辆A端两侧喷印；对于手制动车辆，则只在B端进行喷印。内容为： 仅在车辆B端设有手制动机 制动传动装置的设计应使得施加的手制动机力至少作用于车辆四轴的一半，包括设有手制动机的车辆B端，尽可能是车辆各轴受力均衡。 如果车体-转向架关系的改变和车辆接口的最大允许磨损极限相同，则不会导致总轨道载荷的手制动机力的降低小于%。 所有手制动装置中手制动链应印有标识说明其不适用于手制动机。如果手制动机完全释放，前三个可视连接件应印有图所示的文字。颜色应为荧光黄或者荧光白。 负荷手制动链 负荷手制动链 图 要求喷漆的手制动机链链接 02/2010 E [S-401]248
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 尺寸和安装说明 关于制动缸、控制阀、集尘器、保持阀、折角塞门和管路安装的尺寸和说明，见标准S-400。 折角塞门/端部塞门 每个车辆的末端折角塞门/端部塞门的尺寸要求见标准S-400、S-470或者经批准的替代标准，其位置见标准S-400、S-424到S-428、S-488、S-4003或者S-4021。 缓解阀 缓解阀杆必须符合标准S-400、S-443和S-444的要求。 缓解阀杆或者其他装置的杆直径应为1/2英寸，并使用5英寸开口销连接到缓解阀手柄上。。 保持阀 如果是保持阀，其尺寸如标准S-400中所示，则要求在所有装有止回阀的车辆上安装控制阀。 不同类型车辆上保持阀的安装位置见标准S-445。 制动部件的紧固 自锁螺母应符合AAR《标准和推荐措施手册》第A章第II 部分技术条件M-922的规定，并用于如表所示的螺栓位置上。 表制动部件紧固件的最小螺栓尺寸 位置 螺栓直径（英寸） 将AB阀管座固定到车体吊架上的螺栓 5/8 将双室风缸紧固到车体吊架上的螺栓 1 将制动缸紧固到车体吊架上的螺栓 5/8 将保持阀紧固到车体吊架上的螺栓 3/8 将支管三通紧固到车体吊架上的螺栓 5/8 折角塞门U型螺栓 5/8 符合AAR标准和适用标准AAR《标准和推荐措施手册》第A节第II 部分技术条件M-922要求的自锁螺钉可以用于紧固所有的法兰装置，包括组合式集尘器和截断塞门连接到“AB”管座上。如果将螺钉用作螺栓，则螺钉应为非自锁型，但配用的螺母应为自锁型。 符合ASTM A-325（最新发布）或者符合ASTM A-449（最新发布）的物理性质的高强度钢螺栓用来将双室风缸和AB管座紧固到车体吊架上。这些螺栓的直径不得小于目前使用中的螺栓直径（见表所示）。和这些高强度钢螺栓所配用的的自锁螺母的紧固力应与原先使用的非高强度螺栓正常应用的紧固力一样，以免损坏铸件。不强制使用转矩扳手。 将空气制动机各阀部紧固于管座的双头螺栓，或者将零部件固定于各阀部的双头螺栓，不得使用自锁型螺母。 02/2010 E [S-401]249
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 管路 折角塞门处的端接管可以是标准重量（ASTM A－53，一览表80）的，也可以是加重的（ASTM A－53，一览表80），其余所有空气制动管路及配件都必须是加重的（ASTM A－53，一览表80）。 空气制动管路的直径如表所示。 表 空气制动管路直径 空气制动管路 直径（英寸） 制动管 1 1/4 支管 1 风缸支管 3/4 缓解、控制、保持阀支管 3/8 螺纹接头和折角塞门端接管 1 1/4，长10. 制动缸管 见下所示 空载/重载设备 见下所示 为了获取正确的副风缸/制动缸压力之间的关系，允许使用1 1/4英寸、1英寸或者1/2英寸长的管道对制动缸管路容积进行调整。仅对1/2英寸的管路有长度限制。1/2英寸长的管道最大长度计算如下： L最大（英尺）600-Vdmax=6 其中，Vd max =与管路相连的气缸或气缸组最大鞲鞴总位移，单位是英寸3（自鞲鞴区域和最大允许鞲鞴行程计算）。 当使用的制动缸具有的余隙容积可以提供的制动缸压力等于用一个10英寸制动缸获得的制动缸压力，至少要使鞲鞴行程位移容积增加30 英寸3。 应注意，对1英寸管的长度限制应用在与特定气缸相连的管路的特定部分。独立部分的1英寸管，22长度分别受上式限制，可以用在同一列车的其它气缸上。 空气制动管路系统应符合标准S-400的要求。 可允许的管路弯角半径的推荐最大值和最小值如表所示。 表 空气制动管路系统的最小半径 管路直径（英寸） 推荐管路最小弯角半径（英寸）a/ 1 1/4 12（优先选择，但是不得小于9） 1， 3/4，和1/2 6（优先选择，但是不得小于4） 123/8 3 a/弯角半径决不能再小，以免减小管路的横截面积。 02/2010 E [S-401]250
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 管路的紧固 所有的管路均应根据标准S-400的要求使用足够数量的管卡固定到车辆的构架上。 制动管管卡或别的紧固件的间距，从支管三通处的固定装置或管卡算起，应不小于3英尺，最好不大于5英尺。但漏斗车、罐车或制动阀安装在车端的，3英尺的间距是不现实的车辆除外。其余所有管卡或别的固定装置的间距应不大于8英尺。 除压力保持阀支管以外，禁止使用“J”型螺栓型空气制动管路管卡。 禁止使用由圆钢制成的“U”形螺栓型空气制动管路管卡，除非这种“U”形螺栓型管卡与管子的接触表面具有宽度不小于螺栓直径的平面。压力保持阀支管和折角塞门处允许使用非平面的圆钢“U”形螺栓。 空气制动软管 空气制动软管应符合目前的AAR的技术条件。 制动管端软管应根据标准S-437中的规定进行安装。 空气制动管端软管管卡应符合标准S－439的规定。 空气制动软管上的标记位置应符合标准S-441的规定。 制动管端软管接头和连接器必须符合标准S-456, S-458和 S-491的规定。 所有装有排气软管的改造车辆，连接器设计为下方连接时，必须安装采用L型软管连接器。 2003年7月1日之后生产的所有新造车辆，不得采用排气软管在连接器上方连接的设计方案。所有的非空气制动软管，包括排气线软管，均应采用L型软管连接器。 自动间隙调整器 间隙调整器必须是AAR批准的型式。限制尺寸和典型应用符合标准S-419到S-423、S-4008和适用标准RP-400的要求。 制动杠杆标识牌 所有的车辆均要求安装金属标识牌，并符合标准S-374的要求。 制动梁 制动梁必须是AAR批准的型式，试验和外形限度符合标准S-344、S-345、S-346、S-348、S-349和S-379的规定。 在应用中应以承受在90磅/英寸2制动缸压力条件下产生的作用力为依据，选用AAR批准型式的制动梁。不可以超出AAR认定的制动梁承载能力（即对AAR№.18制动梁为18，000磅，对AAR№.24制动梁为24，000磅等等）。 如果按照计算的手制动机作用力得出的制动梁载荷比条的规定大，则应以在手制动轮轮辋上施加125磅的作用力产生的制动梁载荷作为选用制动梁的标准，这一载荷应不超过AAR核定的制动梁承载能力。 闸瓦 高摩擦系数合成闸瓦应符合标准S-431附图的要求。 闸瓦插销 闸瓦插销应符合标准S-376附图的要求。 02/2010 E [S-401]251
北美铁道协会 标准和推荐规程手册 制动机和制动装置 S-401 整车制动机 整车制动机的设计、构造以及安装应符合标准S-400和S-461中货车单级货车制动机性能的规定。 制动系统泄漏试验 制动缸泄漏试验方式 必须对新车进行制动缸泄漏试验以确保制动可以实施。通过在制动缸压力支管上安装压力表来进行制动缸泄漏试验。如果车辆安装的是空/重阀，则必须使用空/重阀下游的压力支管，且空/重阀必须处于装载位置。制动管压力从90磅/英寸2下降40磅/英寸2后，在10分钟内制动缸泄漏不得超过磅/英寸2。在下降40磅/英寸2后3分钟进行泄漏试验。 4小时替代试验方法 必须对新车进行制动缸泄漏试验以确保制动可以实施。当制动管压力从70磅/英寸2降至0磅/英寸2时，闸瓦抱轮制动至少4h以上。 空/重要求 试验时，从载重至空车（或任意中间装载位置）转换点的制动率不得超过38%，或者降至新车允许的最小制动率。 制动管约束试验 任何给定生产批量的一车辆必须通过AAR S－471规范中所述的制动管约束试验的所有组成部分。 任何给定生产批量的全部车辆必须通过AAR S－471规范中所述的制动管约束试验的球试验部分。 02/2010 E [S-401]252
