1、1.5.1.调压阀 191.5.2.压力开关 191.5.3.转换阀 201.5.4机车无动力装置 211.5.5.其他附件 212.列车分离保护 232.1紧 急 阀 232.2电 路 232.3 气 路 242.4电 动 放 风 阀 242.5 中 继 阀 242.6 分配 阀 243.与列车安全运行监控记录装置自动停车功能的配合 263.1电路部分 263.2电动放风阀 26结 论 28致 谢 29参 考 文 献 30引 言日常生活中，任何运输工具都离不开制动系统.所谓制动是指能够人为地产生列车减速力并控制这个力的大小，从而控制列车减速或阻止它加速运行的过程.小到自行车，大到航天飞机，制
2、动系统都起着保证运输安全的重要作用.对于铁路运输来讲，列车的运行过车包括牵引、惰行、制动三个基本工况，而制动工况的顺利实施关键在于制动系统有效、可靠的工作.有效的制动装置（又称制动系统，工作实践中，简称制动机）是铁道机车车辆的重要组成部分.随着社会的发展，科学技术的进步，制动机由原始的手制动机、直通式空气制动机，发展到近代的性能比较完善的自动空气制动机、电空制动机等.与此同时，伴随着铁道牵引动力的革命，制动技术也得到飞跃发展，再生制动、电阻制动和液力制动的问世虽然历史不长，但这些制动方式的强大制动功率、极好的性能以及很高的经济性，使他们得到比较广泛的使用.由此可见制动机的故障检查与维修是多重要
3、.随着中国铁路近年来的跨越式发展，我国铁路机车车辆配件制造业正处于技术升级换代的时期。机车制动机是机车车辆的重要设备，目前广泛使用的机车制动机已很难满足提速客运列车和重载货物列车的要求，引入成熟、先进的电子控制技术，研制具有先进水平的、可靠的新型机车制动机是当务之急。提速旅客列车、重载货物列车对机车制动机提出更高要求随着铁路客运的五次大提速，以及即将实施的第六次大提速，速度从120km/h逐步提高到200km/h，从安全性、作用准确性、舒适性方面，现有的机车车辆制动机已很难满足要求。众所周知，列车运动的动能是其速度的二次函数，制动时需转移的动能急剧增加。制动是要在戮着允许的状况下，在最短的时间
4、内将列车的动能转移消耗掉。从制 动 控 制的角度出发，应缩短空走时间。一方面能够缩短列车制动距离:另一方面能够减少制动造成的列车纵向冲动，提高旅客乘坐舒适性。1概述电空制动机是指以电信号作为控制指令，压力空气作为动力源的制动机。在自动空气制动机的工作过程中，由于空气波、制动波的存在，不可避免地导致列车中各车辆只动的不同时性，从而造成列车制动时的纵向动力作用，特别是随着列车运行和牵引重量的大大提高，这一问题愈加提出，甚至已成为制约铁路运输发展的主要矛盾之一。电空制动机的问世，为解决和缓解这一矛盾开辟了新的途径。DK-1型电空制动机作为机车制动机的应用与国产SS系列电力机车上，其工作过程满足自动空
5、气制动机的基本作用原理，即“制动管充风制动机缓解，制动管排风制动机制动”。DK-1型电空制动机的使用，虽然没有从根本上解决由于空气波、制动波的存在而造成的列车只动时纵向动力作用的问题，但是已能简便地与列车安全运行监控记录装置自动停车功能、动力系统等配合，并为列车的自动控制创造了条件。1.1 DK-1型电空制动机1.1.1 DK-1型电空制动机的组成DK-1型电空制动机由电气线路和空气管路两部分组成。根据DK-1型电空制动机的安装情况，可将其分为操纵台部分、电空制动屏柜部分及空气管路部分。操纵台操纵台部分主要包括司机操纵台和副司机操纵台。1.司机操纵台在司机操纵台上设有电空制动控制器、空气制动阀
6、、压力表、充气及消除按钮。（1）电空制动控制器（俗称大闸）：操纵部件，用来控制全列车的制动与缓解。（2）空气制动阀（俗称小闸）：操纵部件，在正常情况下，空气制动阀用来单独控制机车的制动与缓解。电空部分出现故障时，经相应转换后，控制全列车的制动与缓解。（3）压力表：设置两块双针压力表，其一显示总风缸、均衡风缸压力，其二显示制动管和制动缸的压力。（4）充气及消除按钮：该按钮是在开车前，为检查制动管折角塞门是否开通而设置的。SS8型电力机车根据准高速客运机车的工作特点，取消了充气、消除按钮。1.副司机操纵台副司机操纵台设置有紧急停车按钮和手动放风塞门。（1）紧急停车按钮：设在副司机操纵台仪表架上，当
7、副司机发现有危及行车安全和人身安全的情况，又来不及通知司机时，可直接按下紧急停车按钮，全列车产生紧急制动。（2）手动放风塞门（121或122）：设在司机室右侧壁附近的制动管支管上。当制动机失效时，可使用手动放风塞门直接排放制动管内的压力空气，使列车紧急制动停车。SS8型电力机车副司机台上还没有设有“停放制动”按钮开关，用与控制机车弹簧止轮器，防止机车溜行。电空制动屏柜又称制动屏柜、气阀柜，主要安装有下列部件：1.电空阀：中间控制部件，它接受电空制动控制器的电信号指令，控制中继阀、电动放风阀等相关部件，从而实现DK-1型电空制动机电气与空气管路的连锁作用，以连通或切断相应气路。2.调压阀：用来调
8、整来自总风缸的压力空气，并稳定供给气动部件用风。3.双阀口式中继阀：根据均衡风缸的压力变化来控制制动管的压力变化，以实现列车的制动、缓解与保压作用。4.总风遮断阀：用来控制双阀口式中继阀的充风风源，以适应不同运行工况的要求。因此，也可将双阀口式中继阀和总风遮断阀统称为中继阀。5.分配阀：根据制动管压力变化来控制容积室和作用管的压力变化，或由空气制动阀直接控制容积室个作用管的压力变化，以实现机车的制动、缓解与保压作用。6.电空放风阀：当紧急电空阀94YV得电时，使其迅速排放制动管压力空气，以产生紧急制动作用。7.紧急阀：用于紧急制动时，加速制动管的排风，同时联动电气连锁，以切除牵引工况下的机车动
9、力。8.压力开关：气动电器。根据空气压力的变化实现相关电路的自动控制。9.电子时间继电器及中间继电器：用于实现电路的相关连锁和自动控制。除此之外，制动屏柜内还设有初制风缸、工作风缸、过充风缸、均衡风缸、限制风堵、压力表及各种塞门等。空气管路空气管路性能的好坏决定着制动机能否正常、可靠地工作。空气管路主要包括：管道滤尘器、截断塞门、管路及管路连接件等。1.1.2 DK-1型电空制动机的特点DK-1型电空制动机采用电信号传递控制指令和积木式结构，具有以下特点：1双端（或单端）操纵。在双端操纵的六轴一节式SS1、SS3机车及四轴一节式SS8机车上设置一套完整的双端操纵只动系统；而在八轴两节式SS4改
10、进型电力机车上设置两套完整的单端操制动系统，每节机车可以单独使用，并且通过重联装置使两节机车或多节机车重联运行。2非自动保压式。DK-1型电空制动机制动减压量随着操纵手柄停留在“制动位”时间的增长而增加，直到过量减压量。操作中，若不需要产生过量减压量，则当减压量达到所需减压量时，须将手柄由“制动位”转换到“中立位”进行保压。3失电制动。当电气线路或电器因鼓掌而失电时，DK-1型电空制动机将立即进入常用制动状态而实施制动，以保证列车的运行安全。4结构简单，便于维修。将整体式的滑阀结构改成组合结构，使单件结构简化，通用件增多。5与机车其他系统配合。目前，DK-1型电空制动机能够与列车运行监控装置、
11、动力制动系统、速度分极控制系统等进行配合，以适应高速、重载列车的运行需要。6控制车列电空制动机。随着车列电空制动机的装车使用，DK-1型电空制动机可以较方便地对车列电空制动机实施有效控制。7兼有电空制动机和空气制动机良种功能。正常工作时，作为电空制动机适用；当电气线路发生故障时，由故障转换装置可将其转换成空气制动机使用，以维持机车故障使用。1.1.3 DK-1型电空制动机的性能DK-1型电空制动机具有良好的灵活性和适用性，其主要性能如表1-1、表1-2、表1-3所示。表1-1 单独制动性能序号项 目技术要求1全制动时制动缸最高压力（kPa）3002制动缸压力由零升至280kPa的时间（s）43
12、缓解位，制动缸由300kPa降至40kPa的时间（s）5表1-2 自动制动性能（制动管定压500 kPa）初制动制动管减压量（kPa） 4050运转位，制动管由零充至480kPa的时间（s） 9均衡风缸自500kPa常用减压至360kPa的时间（s） 574常用全制动时，制动缸最高压力（kPa） 3403805常用全制动时，制动缸升至最高压力的时间（s） 686运转位，制动缸压力由最高缓解至40kPa的时间（s） 77紧急位，制动管压力由定压排至零的时间（s） 38紧急位，制动缸最高压力（kPa） 450109紧急位，制动缸压力升至400kPa的时间（s） 5表1-3 辅助性能技 术 要 求紧
13、急位，切除动力牵引手柄有级位切除，无级位不切除列车分离（断钩、拉紧急制动阀）保护切除机车动力源，切除制动管补风，机车产生紧急制动失电常用制动自动常用制动和自动停车与机车运行监控记录装置配合，实施常用制动和紧急制动与动力制动协调配合动力制动初始时自动产生空气制动，制动管减压4050 kPa左右，2528s后，空气制动自动消除，机车保持动力制动1.1.4 DK-1型电空制动机的控制关系DK-1型电空制动机的工作分为两种工况：电空位（即正常位）工作时，通过操纵电空制动控制器（或空气制动阀）可以控制、实施全列车（或机车）的制动与缓解；空气位（即故障位）工作时，通过操纵空气制动阀可控制、实施全列车的制动
14、与缓解。其各主要部件的控制关系如下： 电空位操纵1.控制全列车： 车辆制动机电空制动控制器电空阀均衡风缸中继阀制动管 车分配阀机车制动缸2控制机车：空气制动阀作用管机车分配阀机车制动缸 空气位操纵1控制全列车： 车辆制动机空气制动阀均衡风缸中继阀制动管 机车分配阀机车制动缸空气制动阀（下压手柄）作用管机车分配阀机车制动缸 重联机车操纵本务机车制动缸本务机车重联阀平均管重联机车重联阀重联机车作用管重联机车分配阀重联机车制动缸1.2主要气动部件1.2.1双阀口式中继阀双阀口式中继阀用来根据均衡风缸的压力变化来控制制动管压力变化的。1.构造双阀口式中继阀属于阀口式中继阀。就空气阀的结构特点而言，包括
15、阀口式、拄塞式和滑阀式空气阀3中进本类型，尽管无论那种结构特点的空气阀都是以连通或切断被控制的气路为动作目的，但其结构特点不同，则其连通或切断气路的方式也不同。如，阀口式空气阀是通过控制阀与阀座之间所形成的阀口的开启或关闭来连通或切断气路的。双阀口式中继阀主要由以下零部件组成：（1）活塞模板（又称模板活塞）：传感部件，用于感应不同压力空气见的压力变化，从而带动顶杆左、右移动，以开启或关闭排气阀口或供气阀口，最终实现连通或切断排、供气阀口。活塞模板由内、外活塞和橡胶模板等组装而成。（2）供气阀机构：连同或切断供气气路的执行部件。主要由供气阀、供气阀套、供气阀弹簧及O形橡胶密封圈等组成。（3）排气
16、阀机构：连同或切断排风气路的执行部件。主要由排气阀、排气阀套、排气阀弹簧及O形橡胶密封圈等组成。（4）顶杆：用来随活塞板移动并顶开供气阀口或排气阀口。（5）阀座：为双向阀座结构，问别与供、排气阀形成供、排气阀口。（6）过充拄塞：“过充位”快速充风时，产生附加作用力并作用在活塞模板上，以实现制动管的快速充风，并使制动管得到过充压力。（7）其他零部件：包括、端盖、缩堵、排气堵及橡胶密封件等。双阀口式中继阀内部空间分别与5条气路连通：（1）过充柱塞左侧空间与过充风缸管连通；（2）活塞模板左侧空间与均衡风缸管连通；（3）活塞模板右侧及阀座中间的空间与制动管连通；（4）排气室与大气连通；（5）供气室与经
17、总风遮断断阀通过来的总风缸管连通。2.作用原理双阀口式中继阀的基本作用原理为：根据均衡风缸压力变化使作用在活塞模板两侧的作用力之差查声变化，从而使活塞模板带动顶杆左、右移动，顶开或关闭排气阀口或供气阀口，以连通或切断制动管的排风或供风气路，实现制动管的充、排风。双阀口式中继阀的工作过程包括以下4个动作状态：（1）充气缓解状态（2）缓解后保压状态（3）制动状态（4）制动后保压状态1.2.2 总风遮断阀总风遮断阀用于控制总风能否通往双阀口式中继阀的供气室，即控制制动管的供气风源。总风遮断阀属于阀口式空气阀。主要由以下零部件组成：（1）遮断阀机构：用于连通或切断总风通往双阀口式中继阀供气室气路的执行
18、部件。主要由遮断阀、遮断阀套、遮断阀弹簧及O形圈等组成，其中，遮断阀套为传感元件，用于感应其两侧的作用力之差，从而带动遮断阀左、右移动，以开启或关闭遮断阀口。（2）阀座：单向阀座结构，与遮断阀形成遮断阀口。（3）遮断活塞弹簧：简称作用弹簧，为遮断阀套的动作提供作用力。（4）其他零部件：包括阀体、端盖、橡胶密封件等。总风遮断阀各内部空间分别与3条管路连通：（5）阀座右侧空间与总风缸管连通，并经遮断阀中心孔通往遮断阀套右侧空间；（6）阀座左侧空间与双阀口式中继阀供气室连通；（7）遮断阀套左侧空间与总风遮断阀管连通。总风遮断阀的基本作用原理为：根据总风遮断阀管压力变化，从而使遮断阀套带动遮断阀左右移
19、动，开启或关闭遮断阀口，以连通或切断总风通往双阀口式中继阀供气室的气路。总风遮断阀的工作过程包括以下两个动作状态：（1）阀口关闭状态当中立电空阀253YV得电时，总风向总风遮断阀管充风，遮断阀套左侧压力升高，使其产生向右的作用力之差，并带动遮断阀右移而关闭遮断阀口，切断总风通往供气室的通路。（2）阀口开启状态当中立电空阀253YV失电时，总风遮断阀管向大气排风，遮断阀套左侧压力降低，使其产生向左的作用力之差，并带动遮断阀套及遮断阀左移而开启遮断阀口，连通总风通往供气室的通路。1.2.3 109型机车分配阀DK-1型电空制动机的分配阀采用109型机车分配阀。由DK-1型电空制动机控制关系可知，1
20、09型机车分配阀，不仅可以由电空制动控制器的操纵来控制，而且还可以由空气制动阀在电空位下的操纵来实现单独控制。109型分配阀由主阀部、均衡部、紧急增压阀、安全阀及阀座等部分组成，其中，主阀部、均衡部和紧急增压阀为109型分配阀的主要气动部分，且三者共用一个阀体，成为相互独立的组合体。主阀部主阀部主要用于根据制动管的压力变化来控制容积室和作用管的充、排风。主阀部属于滑阀式空气阀。滑阀式空气阀的工作是通过滑阀座、滑阀和节制阀之间的相对移动，使它们各自的气孔、气槽相对应或相错位，来连通或切断相应气路的。主阀部主要由主活塞、主活塞杆、稳定装置、节制阀、滑阀及滑阀座、滑阀弹簧、节制阀弹簧等组成。主阀部的
21、进本作用原理为：根据制动管压力变化在主活塞上产生作用力之差，使主活塞通过主活塞杆带动节制阀或滑阀上、下移动，连通或切断相应气路，从而实现容积室和作用管的充、排风。主阀部的工作过程包括以下5个状态：（1）缓解状态（2）局减状态（5）紧急制动状态均衡部均衡部用于根据容积室和作用管压力的增、减，来控制机车制动缸的充、排风。均衡部属于阀口式空气阀。（1）均衡活塞（2）空心阀杆（3）供、排气阀结构（4）其他零部件均衡部的基本作用原理为：根据容积室和作用管压力变化在均衡活塞上所产生作用力之差，使均衡活塞带动空心阀杆上、下移动，以开启或关闭供气阀口，从而控制机车制动缸的充、排风，实现机车的制动、缓解及保压。
22、均衡部的工作过程包括以下4个状态：紧急增压阀紧急增压阀用于紧急制动时，使总风向容积室迅速充风，从而使机车制动缸压力迅速升高，以实现紧急制动。紧急增压阀属于柱塞式空心阀。柱塞式空心阀的工作是通过柱塞在柱塞套中轴向的移动，由柱塞上的凹槽来连通或切断相应气路的。紧急增压阀主要由增压阀柱塞、增压阀柱塞套、增压阀弹簧及密封圈等组成。紧急增压阀内部各空间分别与3条空气管路连通：（1）增压阀上侧与制动管连通；（2）增压阀下侧及内侧与容积室连通；（3）增压阀套上孔与总风连通。紧急增压阀的基本作用原理为：根据增压阀所受到的作用力之差，使增压阀在阀套中上下移动，由柱塞凹槽连通或切断总风向容积室迅速充风的气路。紧急
23、增压阀的工作过程包括以下两个状态：（1）紧急制动状态（2）非紧急制动状态1.2.4 空气制动阀空气制动阀，俗称“小闸”，是DK-1型电空制动机的操纵部件。用于“电空位”下，单独控制机车的制动、专界与保压；“空气位”下，控制全列车的制动、缓解与保压。空气制动阀主要由阀体部分、凸轮盒部分及阀座等组成。凸轮盒部分主要由操纵手柄、凸轮机构、单独缓解阀及微动开关、接线座等部分组成。阀体部分主要包括转化阀、作用柱塞阀及定位柱塞等。2.空气制动阀综合作用空气制动阀的综合作用包括电空位和空气位两种工况。电空位将电空转换板钮板于电空位时，又电空转换阀实现以下两个作用：转换柱塞凹槽连通作用管与b管的气路；联动微动
24、开关3SA1动作，闭合电路899-801，断开电路899-800。（1）缓解位当司机操纵空气制动阀手柄置于缓解位时,作用柱塞阀连通调节压阀管与a管、b管与大气的气路。所以，空气制动阀开通了作用管的排风气路，实现机车的单独缓解；同时微动开关3SA1闭合电路899-801，微动开关3SA2闭合电路809-818.（2）制动位当司机操纵空气制动阀手柄置于制动位时，作用柱塞柱阀连通a管与大气、调压阀管与b管的气路。所以制动阀开通了作用管的充风气路，实现机车的单独制动;同时微动开关3SA1闭合电路899-801，微动开关3SA2断开电路809-818.（3）运转位当司机操纵空气制动阀手柄置于制动位时，作
25、用柱塞阀切断所有气路.所以空气制动阀既不开通作用管的充风电路,也不开同作用管的排风气路,实现机车缓解;同时,微动开关3SA1闭合电路899-801,微动开关3SA2闭合电路809-818.此时,若电空制动控制手柄在运转位,则经899-3SA1-801-电空制动控制器触头-809-3SA2-818-排风1电空阀254YV得电,而开通令一条作用管排风气路,亦可实现机车缓解.（4）中立位当司机操纵空气制动阀手柄置于中立位时,作用柱塞阀切断所有气路.所以,空气制动阀不开通作用的充/排风气路,实现机车的保压;同时微动开关3SA1闭合电路899-801,微动开关3SA2切断电路809-818.（5）下压手
26、柄当司机下压空气制动阀手柄时,推动顶杆压缩单缓解的弹簧下移,并顶开单缓阀口,从而连通作用管向大气排风的气路,实现机车的单独缓解.综上述,当司机在点空位下操纵空气制动阀时,通过控制作用管或分配阀容积室的压力变化来控制109型分配阀均衡部的动作,最终实现机车的单独制动/缓解与保压.空气位将电空转换扳钮扳与空气位时，由电空转换阀实现以下两个作用：转换柱塞凹槽连通均衡风缸管与a管的气路；联东微动开关3SA1动作，闭合电路899-800，单独使制动电空阀257YV得电；同时断开电路899-801，从而切断电空制动控制器电源电路。此时，经电空制动控制器控制的所有电路处于无电状态，那么，微动开关3SA2闭合与否都将使排风1电空阀矢电。因此，空气位下分析空气制动阀工作时， 必考虑微动开关3SA2的闭合与断开。当司机操纵空气制动阀手柄置于缓解位时，作用柱塞阀连通调压阀管与a管、b管与大气的气路。所以，空气制动阀开通了均衡风缸的充风气路，经中继阀动作使制动管充风，最终实现车辆缓解而机车保压。当司机操纵空气制动阀手柄置于制动位时，作用柱塞阀连通
