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吴帅.刘宜.吴帆毕业设计——SS4G型电力机车制动机“五步闸”试验及故障判断


湖南铁路科技学院毕业设计(论文)





摘 要?????????????????????????????? 2 关键词?????????????????????????????? 2 绪 论?????????????????????????????? 2 3 4

一、 DK-1 型电空制动机

的特点?????????????????? 二、 DK-1 型电空制动机“五步闸”试验准备工作及故障判断?????

三、 DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第一步及故障判断???????6 四、 DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第二步及故障判断?????? 10 五、DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第三步及故障判断?????? 14 六、 DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第四步及故障判断?????? 16 七、 DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第五步及故障判断?????? 18 参考文献???????????????????????????? 后 语????????????????????????????? 致 谢????????????????????????????? 19 20 20

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SS4G 型电力机车制动机“五步闸”试验及故障判断





为了满足铁路运输的需要,必须对机车制动性能提出一定的要求。例如: 能产生足够大的制动力;能方便地控制制动力的大小;能与机车其他系统协调; 具备先进的经济技术指标等。国产 SS(韶山)系列电力机车采用 DK-1 型电空制 动机作为机车制动机。因此,对机车制动性能的要求,实质上就是对 DK-1 型电 空制动机性能的要求。而要做到上述的要求,对于机车制动机日常的检查、维 护与保养是非常重要的一个步骤的。因为 SS4G 用的是 DK-1 型电空制动机,所以 本文就以 DK-1 展开叙述。

关 键 词
SS4G 型电力机车;DK-1 型电空制动机;五步闸





铁路的机车车辆是编组成列来运行的。机车和各个车辆之间或者动车与拖 车之间,都要用车钩连成一体。为了让列车上坡、下坡和通过曲线时能够自由 的曲折,车钩之间要互相保持着一定的间隙,车钩后面还设有缓冲器。列车可 以拉长,可以压缩。但是机车和各个车辆的制动装置不是互相独立的而是互相 连通的,是一个有机的整体。每个机车和车辆都有自己的制动装置,但是,在 编组成列车互相接通之后,都要由本务机车或车头(操纵端)统一操纵,不能 各行其事。由于列车编组很长,机车车辆及制动机类型复杂,各车的制动能力 不同,所以制动时不可能完全同步,这就不可避免地要在各车之间发生冲撞; 由于列车重量很大,速度又高,所以制动以后要经过相当长的距离才能停住。 所以要想提高列车牵引重量或运行速度,仅仅换大功率机车是不够的,必须同 时解决列车制动问题,尤其是提高制动系统的灵敏性和稳定性。五步闸就是为 了在机车运行前检测制动系统的一套简单实用的方法。

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建国以来,我国铁路先后独立设计研制成功了车辆用的 GK、GL、130、104、 120、 F-8 等型空气制动机, 机车用的 JZ-7 型空气制动机和 DK-1 型电空制动机, 准高速列车用的“JZ-7 加电控”、“F-8 加电控”和“104 加电控”等制动机。 而 DK-1 型电空制动机是我国铁路电力机车的主型制动机。1984 年从 SS1 型 405 号电力机车起,所有新造电力机车,包括 SS4、SS7、SS8 和 SS9 等型号的电力 机车,均安装这种制动机。这种以电-空的控制方式不仅具备新型的空气制动机 的优点,而且又能够适应高速以及长大列车制动性能的要求。SS4 型电力机车于 1985 年研制成功,是我国第三代电力机车的“领头”产品。第三代电力机车以 SS4 型为起点,按铁道部科技政策“高速,重载”和“提速”的方针,通过对 SS4 型电力机车的试验运用以及对 8K、6K、8G 型机车的引进,通过吸收、消化和运 用对 159 好开始的 SS4 做了重大设计和改造,使其性能更完善,质量更高可靠性 更好,这就是 SS4G,SS4G 使用的制动系统为具有空电联合制动性能 DK-1 电空制 动机。因此对 DK-1 型电空制动机的研究就是对 SS4G 型电力机车制动机的研究。 DK-1 电空制动机的“五步闸”操作是对其机车制动系统部件的检验方法,通过 DK-1 型电空制动机“五步闸”的操作可简单判断其部件的工作是否正常,因此 掌握“五步闸”的操作对于机车的维护、提高生产率和保证生产安全有着重大 意义。本文通过解析 DK-1 型电空制动机的作用原理,各部件之间的作用关系, 结合 DK-1 型电空制动机“五步闸”的操作来间接阐述 SS4G 型电空制动机“五 步闸”的操作和故障判断。

一、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 SS3、SS7E、SS9 型电力机车上 设置一套完整的双端操纵或制动机系统;而在八轴两节式 SS4 改型电力机车上 设置两套完整的单端操纵制动机系统,每节机车可以单独使用,并且通过重连 装置使两节机车或多节机车重连运行。 2.DK-1 型电空制动机减压准确、充风快、操纵手柄轻巧灵活、司机室内噪 音小及结构简单、便于维修。 3.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,直到最大减压量。

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4.失电制动。 当电气线路或电器因故障而失电时,DK-1 型电空制动机将立即 进入常用制动状态而实施制动,以保证列车运行安全。 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安全运行监 控记录装置、动力制动系统等进行配合,以适应高速、重载列车的运行需要 6.控制列车电空制动机。随着列车电空制动机的装车使用,DK-1 型电空制 动机可以较方便的对列车电空制动机实施有效控制。 7.采用制动逻辑控制装置,实现了机车制动控制电路的简统化。 8.兼有电空制动机和空气制动机两种功能。正常工作时,作为电空制动机 使用;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, 以维持机车故障运行。

二、DK-1 型电空制动机“五步闸”试验准备工作
括号内为列车管、均衡风缸定压为 500KPa 数据 (一)准备工作操作方法 1.大闸至运转位。 2.小闸至运转位。 3.总风压力在 750~900 千帕之间。 4.列车管、均衡风缸压力均为 600(500)千帕。 (二)大闸运转位时电路动作 1.导线 801(电源)→大闸 1AC→导线 803→中间继电器 455KA 与 452KA、 451KA→导线 837→缓解电空阀 258YV 及排 2 电空阀 256YV 得电。 2.导线 801(电源)→大闸 1(1AC)→导线 809→小闸 3 上的微动开关 473 (3SA2)→导线 818→中间继电器 452(452KA)、451(451KA)与 455KA 常闭 联锁→导线 863 排 1 电空阀 254(254YV)得电。 3.其余电空阀级电动放风阀、中间继电器均失电。 (三)大闸运转位时气路动作 1.总风→塞门 157→调压阀 55 调整压力为列车管定压) ( →止回阀 203 109) ( →缓解电空阀 258(258YV)下阀口→转换阀 153 均衡风缸(压力上升至列车管 定压)。 2.作用管(包括分配阀容积室)压力空气→排 1 电空阀 254(254YV)下阀 口→大气。
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3.初制风缸压力空气→制动电空阀 257(257YV)上阀口→大气。 4.总风遮断阀左侧压力空气→中立电空阀 253(253YV)上阀口→大气。 5.其余电空阀气路均被切断。 (四)大闸运转位时主要阀类部件作用 1.中继阀 由于总风遮断阀左侧压力空气经中立电空阀上阀口排大气,故总风遮断阀 呈开启状态。 由于均衡缸压力上升,双阀口式中继阀出于缓解充风位。双阀口式中继阀 主鞲鞴在左侧均衡风缸压力作用下,带动鞲鞴杆右移,顶动供风阀右移,打开 其供风阀口。总风缸的压力空气克服总风遮断阀内遮断弹簧反力使阀左移,打 开阀口,并经遮断阀口、供风阀口进入列车管和主鞲鞴右侧,待列车管压力上 升至均衡风缸压力相等,且达到定压时,双阀口式中继阀主鞲鞴两侧压力平衡, 处于缓解后的保压位,关闭供风阀口。这时后部车辆全部缓解。 2.分配阀 由于列车管压力上升,分配阀主阀部处于充风缓解位。主阀部主鞲鞴在其 上侧列车管压力作用下向下移动,并通过其上肩推动滑阀一起下移,直至主鞲 鞴下底面碰到主阀体。列车管经开放的充风口向工作风缸充风,直至工作风缸 压力与列车管定压相等。 由于主阀体上的 d3 小排气口被分配缓解塞门 156 关闭, 分配阀容积室压力空气不能经主阀部的缓解通路排大气。 增压阀在增压弹簧和列车管压力作用下部关闭位,关闭了总风与容积室的 通路。 而均衡部由于均衡鞲鞴下侧作用管压力已经排 1 电空阀通大气,制动缸压 力使鞲鞴下移,其顶面离开均衡阀,开放鞲鞴杆上端中心孔和径向孔以及均衡 部排气口排入大气。机车制动缸缓解。 3.紧急阀 由于列车管压力上升,紧急阀处于充气位。列车管压力将紧急鞲鞴压紧在 上盖上,使鞲鞴顶端的密封圈与阀盖密贴,列车管压力空气通过鞲鞴中心的空 心杆垂向缩孔 I 和上部的横向缩孔 II 向紧急室缓慢充风, 直到紧急室压力与列 车管压力相等。夹心阀在下部弹簧压力作用下,关闭排风阀口。 4.压力开关 由于均衡风缸压力上升到定压,压力开关 208、209 的膜板带动芯杆上移顶 动开关,这时导线 807 与 827 连通,导线 822 与 800 切断,导线 808 与 800 切 断。

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(五)小闸移至运转位所通气路 作用柱塞左移到中间位置,使单独作用管既不通调压阀也不同大气,定位 凸轮有一个降程,即松开下连锁开关,小闸各气路不通接通排 1 电空阀的电路, 单独作用管可由该电空阀通大气。 (六)故障设置 均衡风缸和列车管无压力或达不到定压。 (七)故障分析 1.14ZK 跳开或电源线折断开路; 2.操纵端空气制动阀微动开关 471(472)接点不良; 3.操纵端空气制动阀上的电空转换扳扭在空气位; 4.电空制动控制器 801(802)至 803 线间接点不良; 5.电空制动控制器 803 线至 831 线间的中间继电器 452 常闭或中间继电器 451 常闭接点不 良,缓解电空阀 258 本身不良; 6.中间继电器 451 卡在吸合位; 7.中间继电器 452 卡在吸合位; 8.紧急阀上微动开关 469 未断开; 9.转换阀 153 在空气位; 10.调压阀 55 无压力输出或输出压力低于定压; 11.缓解电空阀 258 出风口至均衡风缸管通路堵塞; 12.塞门 157 未开。

三、DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第一步
(一)操作方法 大闸移至紧急位。 列车管压力在 3 秒内降至 0; 机车制动缸压力在 5 秒内升 至 400 千帕,最高压力为 450 千帕。自动撒沙,有牵引级位时切除主断路器, 小闸移至缓解位,制动缸压力单缓到零。小闸移至运转位,制动缸压力不得回 升,大闸回运转位,列车管压力由 0 升至 480 千帕的时间不大于 9 秒。 (二)大闸移至紧急位电路 1.导线 801(电源)→大闸 1(1AC)→导线 804→电动放风阀 94 上紧急电 空阀 392(94YV)得电。

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2.导线 801→大闸 1→导线 806→钮子开关 463→导线 835→中立电空阀 253 得电。 3.导线 801→大闸 1AC→导线 812→两位置转换开关辅助联锁 107QPF 或 107QPBW→导线 810 或 820→撒沙电空阀 241YV、251YV 或 250YV、240YV 得电。

4.导线 801 (电源) →大闸 1AC→导线 821

重联电空阀 259YV 得电。 二极管 260 导线 835 中 立电空阀 253YV 得电。 二极管 264 导线 800 制 动电空阀 257YV 得电。

5.其余电空阀及中间继电器均失电。 (三)大闸移至紧急位气路 1.总风→塞门 158→电空放风阀 94YV 下阀口→电动放风阀 94 膜板下放。 2.总风→塞门 157→中立电空阀 253YV 下阀口→总风遮断阀阀套左侧。 3.均衡风缸 56→转换阀 153→重联电空阀 259YV 下阀口→列车制动管→大 气。 4.过充风缸 57→排 2 电空阀 256YV 上阀口→大气。 5.均衡风缸→转换阀 153→缓解电空阀 258YV 上阀口→初制动风缸。 6.其余电空阀气路均被切断。 (四)大闸移至紧急位时主要阀类部件动作 1.电空放风阀 随着膜板下侧压力的升高,膜板、铜碗推动芯杆上移,顶开放风阀口,连 通制动管向大气放风的气路,即制动管压力迅速降低。 2.紧急阀 随着制动管压力的迅速降低,活塞膜板带动活塞杆迅速下移而顶开放风阀 口,连通制动管向大气放风的气路,即加速制动管放风;同时,联动微动开关 95SA 闭合电路 838—839。待 15s 后,因紧急室压力空气经缩孔Ⅰ、Ⅲ排风使其 压力与制动管压力趋于一致时,在安定弹簧作用下,关闭放风阀口,同时,联 动微动开关 95SA 改变电路。 3.中继阀

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一方面因为中立电空阀 253YV 得电使遮断阀口关闭,以切断制动管的供气 风源;另一方面,由于重联电空阀 259YV 的得电使中继阀处于自锁状态,并且 排风 2 电空阀 256YV 得电而排放过充风缸内的压力空气,使其失去对制动管压 力变化的控制作用。 4.分配阀 (1)主阀部 随着制动管压力迅速下降,主活塞通过主活塞杆带动节制阀、滑阀迅速上 移至上端,连通工作风缸向作用管充风的气路,并且气路的开启程度较大,即 作用管压力迅速升高。 (2)紧急增压阀 随着制动管压力迅速下降及作用管压力迅速升高,增压阀柱塞迅速上移至 上端,从而连通总风向作用管充风的气路,即作用管压力迅速升高,并且由低 压安全阀将其压力限定在 450kPa。 (3)均衡部 随着作用管压力迅速升高,均衡活塞带动空心阀杆迅速上移而顶开供气阀 口,并且其开启程度较大,连通总风向机车制动缸及均衡活塞上侧充风的气路, 即机车制动缸压力迅速升高;当机车制动缸压力及均衡活塞上侧压力迅速升高 至与作用管压力(即 450kPa)平衡时,在供气阀弹簧作用下,关闭供气阀口, 且不打开排气阀口,停止机车制动缸的充风。 此时,机车制动机处于紧急制动状态,车辆制动机也处于紧急制动状态。 (五)大闸移回运转位时情况与上同。 (六)小闸移至缓解位所通气路 缓解凸轮顶至右端,单独作用管迂回到作用柱塞时可经凸轮盒右下端通大 气,此时松开下连锁开关,接通了排 1 电空阀的电路。 (七)小闸移回运转位时情况与上同。 (八)故障现象与故障分析 1.现象:制动压力偏低。 故障:55 号调压阀整定值低。 判断:制动缸和均衡风缸压力偏低。 2.现象:制动压力偏高 故障:①55 号调压阀整定值偏高。 ②过充压力消除慢或未消除。

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判断:制动缸和均衡风缸指示压力偏高为故障①。 均衡风缸指示压力为定压为故障②。 3.现象:大闸处非常位,列车管压力不降 故障:①158 塞门关闭。 ②117 塞门关闭。 ③大闸上 804 号断线。 ④94YY 线圈上断线。 判断:大闸非常位,总风表针不抖动,回重联位,94YV 排风无音响为故 障①。 大闸非常位,总风表针抖动,回重联位,94YV 排风有音响为故障 ②。 大闸回重联位,94YV 无动作音响为故障③。 大闸非常位,主手柄提 1 位,主断不跳闸,为故障④。 4 .现象:大闸非常位,列车管 3 秒降为 0,均衡风缸不能排为 0。 故障:259YV 重联电控阀线断。 判断:直接报活。 5 .现象:大闸非常位,列车管减压先快后慢,剩 50KPA 时缓慢降为 0。 故障:①补风选择开关 463QS 在补风位。 ②253YV 中立电空阀线圈断线。 ③260V 二极管断路。 判断:串联电路,其中之一都对。 6 .现象:大闸非常位,列车管 3 秒降为 0,但机车不上闸。 故障:①分配阀总风 123 塞门关。 ②分配阀制动缸 119 塞门关。 判断:大闸手柄在非常为不动,听空气制动柜,安全阀无排气音响为故 障①,有排气音响为故障②。 7 .现象:大闸非常位,列车管 3 秒降为 0,机车制动缸缓慢升至 450KPA, 安全阀喷气。 故障:①分配阀总风 123 塞门半天。 ②分配阀制动缸 119 塞门半天。 判断:小闸缓解位并下压手把时,闸缸缓解正常时为故障①;闸缸缓解 慢时为故障②。

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8 .现象:大闸非常位,列车管 3 秒降为 0,闸缸压力大于或小于 450KPA, 安全阀喷气。 故障:分配阀、安全阀整定值过高或过低。 判断:根据闸缸压力指示。 9 .现象:大闸运转位,列车管充风缓慢,达到定压超过 11 秒。 故障:①157 塞门半天。 ②114 塞门半天。 ③115 塞门半天。 判断:均衡风缸充到定压超过 10 秒为故障①。 在第二步最大减压量时,列车管排风时间正常为故障②。 10. 现象:大闸非常位,列车管 3 秒降为 0,机车缓解到 0 后,大闸手柄 15 秒内回运转位,均衡风缸,列车管充风。 故障:紧急放风阀 95 的列车管塞门 116 关。 判断:主手柄提一位,不能跳闸为 116 塞门关闭。

四、 DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第二步
(一)第二步操作方法 大闸由运转位移至制动位。均衡风缸减压 170(140)千帕的时间为 6 至 8 秒(5 至 7 秒)。制动缸压力升至 400±20(360±20)千帕的时间为 7 至 9.5 秒(6 至 8 秒)。大闸移至中立位,处于制动后保压状态。均衡风缸、列车管的 泄漏量分别不大于每分钟 5 至 10 千帕。 (二)大闸移至制动位时电路 1.导线 801→大闸 1→导线 806→钮子开关 463→导线 835→中立电空阀 253 得电。 2.导线 801→大闸 1→导线 808→压力开关上的微动开关 466→导线 800→制 动电空阀 257 得电。 3.其余电空阀级电动放风阀、中间继电器均失电。 (三)大闸移至制动位时气路 1.由于缓解电空阀 258 失电。其下阀口关闭,切断了均衡风缸的充风通路。 而此时制动电空阀 257 也失电, 使得: 均衡风缸压力空气→转换阀 153→缓解电

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空阀 258 上阀口

阀座缩孔 d3 制动电空阀 257 上阀口大气。 管接头缩孔 d4 初制动风缸。

2.总风→塞门 157→中立电空阀 253 下阀口→中继阀总风遮断阀左侧。 3.过充风缸→排 2 电空阀 256YV 上阀口→大气。 4.其余电空阀气路均被切断。 (四)大闸移至制动位时主要阀类部件的作用 1.中继阀 由于总风遮断阀左侧已充入总风,遮断阀口迅速关闭,总风遮断阀呈关闭 状态,切切断了列车管的风源。 由于均衡风缸压力降低,双阀口式中继阀处于制动位。因主鞲鞴左侧均衡 风缸压力降低,主鞲鞴失去平衡左移,开启排风阀,列车管压力空气降经排风 阀口排向大气,列车管压力下降。这时后部车辆全部制动。 2.分配阀 由于列车管压力下降,分配阀主阀部处于常用制动位。主阀部主鞲鞴向上 移动,先是关闭了工作风缸充风通路;同时开通了局减通路,列车管压力进入 局减室并经主阀安装面上的缩孔排向大气。接着切除局减通路,开通了工作风 缸向容积室充风通路。 由于均衡部均衡鞲鞴下侧容积式压力上升,鞲鞴上移,其鞲鞴顶面接触均 衡阀并顶开均衡阀。总风经开放的均衡阀口进入制动缸,制动缸压力上升,机 车产生制动作用。 由于增压阀上部增压弹簧和列车管压力仍大于下部容积室压力,增压阀仍 处于关闭位。 3.紧急阀 由于列车管按常用制动速率下降,紧急室压力经缩孔 I 与列车管压力同步 下降,紧急鞲鞴悬在中间,紧急阀处于常用制动位。夹心阀在下部弹簧作用下, 仍关闭排风阀口。 4.压力开关 由于均衡风缸压力下降,压力开关 209 膜板将带动芯杆下移离开开关,导 线 807 与 827 切断,导线 822 与 800 连通。当均衡风缸压力继续下降,达到最 大降压量时,压力开关 208 膜板也将带动芯杆下移离开开关,导线 808 与 800 连通。 (五)大闸移至中立位时电路 1.导线 801 大闸 1 导线 806 钮子开关 463 导线 835 中立电空阀 253 得电。
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2.导线 801 大闸 1 导线 807 二极管 262 导线 800 制动电空阀 257 得电。 3.在制动前中立位即均衡风缸未减压,压力开关 209 将开通另一条电路, 即:导线 807 压力开关 209 上的微动开关 467 导线 827 二极管 263 导线 803 缓 解电空阀 258、排 2 电空阀 256YV 得电。 4.其余电空阀及电动放风阀、中间继电器均失电。 (六)大闸移至中立位时气路 1.总风→塞门 157→中立电空阀 253YV 下阀口→转换阀 153→均衡风缸(继 续保持充风,压力不变)。 2.制动后中立位 均衡风缸 56→缓解电空阀 258YV 上阀口→制动电空阀 257YV 和初制风缸 58。 由于制动电空阀 257YV 得电,关闭均衡风缸排气口,均衡风缸不能继续减 压而保压。 3.过充风缸→排 2 电空阀 256YV 上阀口→大气。 (七)大闸移至制动位时主要阀类部件的作用 1.中继阀 总风遮断阀口关闭,切断了列车制动管的风源。 如果在制动前的中立位,由于均衡风缸压力没有下降,活塞膜板两侧压力 平衡,列车制动管保压。在保压过程中,列车制动管压力由于泄漏而下降,尽 管供风阀口将打开,但是总风遮断阀已关闭,列车制动管的泄漏不能补充。 如果在制动后的中立位,由于均衡风缸压力停止下降,当列车制动管压力 下降接近均衡风缸压力时,膜板活塞处于平衡状态,排气阀在其弹簧作用下关 闭了排气阀口,列车制动管压力将停止下降而保压。同样,在保压过程中,列 车制动管的泄漏不能补充。过充风缸内的压力空气将经排 2 电空阀 256YV 排向 大气,消除过充柱塞的作用,确保可靠制动。 如果钮子开关 463QS 处于补风位,电空制动控制器中立位时中立电空阀 253YV 不能得电, 总风不能进入总风遮断阀左侧, 遮断阀不会切断列车制动管的 风源,列车制动管的泄漏可以得到补充。 2.分配阀 由于列车制动管压力停止下降,分配阀处于制动保压位(制动后中立位) 或充风缓解位(制动前中立位)。

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制动前中立位,由于列车制动管没有减压,分配阀主阀部、增压阀、均衡 部与运转位相同。泄漏引起的列车制动管压力下降速度也很慢,也不会使分配 阀部动作,工作风缸经充风通路与列车制动管沟通。 制动后中立位,由于列车制动管停止减压,在主阀部工作风缸向容积室充 风后压力也下降到接近列车制动管压力时,在主活塞尾部原被压缩的稳定弹簧 的反主力及主活塞自重的作用下,主活塞仅带动节制阀下降,切断工作风缸与 容积室的通路,工作风缸停止向容积室充风,容积室压力停止上升。同时在均 衡部,制动缸压力增大到与容积室压力接近时,在均衡阀、均衡活塞自重及均 衡部弹簧的作用下,使均衡阀压紧空心阀杆并一起下移,关闭阀口,切断总风 向制动缸的充风通路,制动缸压力停止上升。此时,增压阀仍处于下部关闭。 3.紧急阀 由于列车制动管停止减压, 紧急阀活塞膜板在弹簧反力作用下恢复充风位。 制动前中立位同样处于充风位。 4.压力开关 分为制动前和制动后两种情况: 制动前中立位,压力开关 208、209 与运转位相同。 制动后中立位,压力开关 209 由于均衡风缸压力已下降,膜板将带动芯杆 下移离开微动开关 209SA, 导线 899 与 846 连通。 如果均衡风缸减压量已超过最 大减压量, 压力开关 208 膜板也将下移离开开关 208SA, 导线 899 与 845 连通但 无作用。 (八)故障现象与故障分析 1.现象:大闸制动位,均衡风缸、列车管压力不降。 故障:260V 二极管击穿。 判断:空气制动柜 DKL 形式时,不能作此假设。 2 .现象:大闸制动前的中立位,均衡风缸列车管减压 50KPA。 故障:①压力开关 290SA 内上接点断。 ②263V 二极管断路。 判断:两故障为串联电路,其一都算对,但空气制动柜为 DKL 形式时, 不可作此假设。 3.现象:大闸进行制动后中立的初制动时,降压量不足 50KPA。 故障:客货转换阀 154 错至客车位。

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判断:减压量为 30KPA 左右,在制动位多停留一会儿,回中立位才有 50KPA 减压量。 4 .现象:大闸制动位不动,均衡风缸、列车管只减压 50KPA。 故障:①压力开关 208SA 内接点断路。 ②制动电空阀卡在吸合位。 判断:小闸中立位,排除 254YV 的干扰,大闸回运转位,听 257YV 制 动电空阀:有排风音响为故障①。无排风音响为故障②。 5 .现象:大闸制动位不动,均衡风缸减压时间正常,列车管减压速度缓慢。 故障:中继阀列车管塞门 115 半关。 判断:115 塞门半关,在第一步非常制动充风时,列车管也充风慢。 6 .现象:大闸制动后的中立位,均衡风缸压力不动,列车管压力徐徐下降, 闸压徐徐上升。 故障:列车管泄漏。 判断:直接对。 7 .现象: 大闸制动后的中立位, 均衡风缸, 列车管仍以常用制动速度排为 0。 故障:①制动电空阀 257YV 线圈断线。 ②262V 二极管断路。 判断:迅速将大闸手柄置重联位,均衡风缸、列车管不再减压为故障 ②,仍然减压为故障①(空气制动柜为 DKL 形式时,故障②不可设置)。 8 .现象:大闸制动后的中立位,制动缸压力不按 2.5 倍比例上升。 故障:①工作风缸泄漏。 ②容积室作用管泄漏。 判断:小闸制动后的中立,闸缸如保压为故障①;不报压为故障②。

五、DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第三步
(一)第二步操作方法 大闸移至过充位。均衡风缸为定压,列车管超过定压 30 至 40 千帕,制动 缸压力不变。 大闸移至运转位, 至 180 秒内过冲压力消除, 120 列车管恢复定压, 制动缸压力缓解至零。 (二)大闸移至过充位时电路

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导线 803

缓解电空阀 258YV

1.大闸

导线 805 导线 813

制动逻辑控制装置

排 2 电空阀 256YV 过充电空阀 252YV

2.其余各电空阀及电动放风阀、中间继电器均失电。 (三)大闸移至过充位时气路 1.总风→塞门 157→调压阀 55→缓解电空阀 258YV 下阀口→转换阀 153→均 衡风缸 56。 2.初制风缸 58→制动电空阀 257YV 上阀口→大气。 3.总风→塞门 157→过充电空阀 252YV 下阀口→过充风缸 (同时经过充风缸 57 上排气缩孔缓慢排入大气)→中继阀过充柱塞左侧。 4.总风遮断阀左侧压力空气→中立电空阀 253YV 上阀口→大气。 5.其余电空阀气路均被切断。 (四)大闸移至过充位时主要阀类部件的作用 1.中继阀 (1)总风遮断阀 中立电空阀 253 失电,开通总风向中继阀供气室的充风气路。 (2)中继阀 均衡风缸和过充风缸压力的升高,过冲柱塞右移使活塞膜板左侧增加了 30~40kPa 的过冲压力, 在均衡风缸压力和过充柱塞的共同作用下, 活塞膜板带 动顶杆迅速右移而顶开供气阀口,并且其开度较大,连通总风向制动管及活塞 膜板右侧迅速充风的气路, 制动管压力迅速升高, 并获得比定压力高 30~40kPa 的过冲压力。当活塞膜板右侧及制动管的作用力升高至与活塞膜板左侧作用力 平衡时,在供气阀弹簧作用下,关闭供气阀口,且不打开排气阀口,中继阀处 于保压状态。 2.分配阀 (1)主阀部 随着制动管压力迅速升高,主活塞通过主活塞杆带动滑阀、节制阀迅速下 移,连通制动管向工作风缸充风的气路;由于塞门 156 的关断,故塞门 156 不 连通作用管排大气的气路。 (2)紧急增压阀 增压阀柱塞保持在下端,切断总风向作用管充风的气路。 (3)均衡部

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由于排风 1 电空阀 254YV 失电,作用管压力不变,所以,均衡部保持原有 的位置。 此时,机车制动机保持原有状态,而车辆制动机则进行快速缓解。 3.紧急阀 随着制动管压力迅速升高,使活塞膜板及活塞杆保持在上端而不开启放风 阀,制动管压力空气经锁孔Ⅰ、Ⅱ向紧急室充风,以备紧急制动时使用。 4.压力开关 与运转位相同。 (五)大闸移至运转位时情况与上同。 (六)故障现象与故障分析 1 .现象:大闸过充位,列车管无过充值。 故障:①过充电空阀 252YV 线圈断。 ②过充风缸排风堵丢失。 判断:开门听空气制动柜,无排风音响为故障①;有较大的排风音响为 故障②。 2. 现象:大闸过充位,列车管有过充值,但空气位无排风音响。 故障:过充风缸体上,排风堵 0.5mm 小孔堵死。 判断:大闸运转位,列车管过充压力长时间不消除。 3. 现象:大闸过充位,机车制动缸缓解。 故障:①156 塞门半关。 ②156 塞门全开。 判断:缓解快为故障②;缓解慢为故障①。 4. 现象:大闸运转位,列车管过充值很快的消除并且有上闸的现象。 故障:排风 2 电空阀 256YV 的线圈断线。 判断:过充压力从过充风缸排风堵排风的同时,也从 256YV 排大 气。

六、DK-1 型电空制动机“五步闸”试验第四步
(一)第四步操作方法

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小闸移至制动位。制动缸压力由零升至 280 千帕的时间不大于 4 秒。小闸 移至中立位保压状态,制动缸压力不变。小闸移至运转位。制动缸压力有 300 千帕下降至 40 千帕的时间不大于 5 秒。 (二)大闸移至运转位,小闸移至制动位电路 与前述的大闸、小闸手把均在运转位相近。只是由于小闸手把移位,使得 其上微动开关 473 将原连通的导线 809 与导线 818 切断,即排风 1 电空阀 254 无法得电,作用管的排大气通路被切断。 (三)大闸移至运转位,小闸移至制动位气路 1.空气制动阀 由于作用柱塞的右移,开通了作用管充风通路,即:总风→分水滤气器→ 205 调压阀 53→作用柱塞管道→作用管。 作用管压力上升,根据小闸该位置停留时间的长短,可获得 0~300kPa 间 的各种不同作用管压力。 2.分配阀 分配阀主阀部仍处于充气缓解位,增压阀部仍处于关闭位。由于作用管压 力上升,均衡部的均衡鞲鞴下侧压力也同时上升,鞲鞴上移,其鞲鞴顶面接触 均衡阀并顶开均衡阀,总风经开放的均衡阀口进入制动缸及均衡鞲鞴上侧,当 制动缸压力上升至与作用管压力接近时,在均衡阀、均衡鞲鞴自重以及均衡部 弹簧的作用下,均衡阀压均衡鞲鞴杆一起下移,关闭阀口,切断总风与制动缸 通路,制动缸压力停止上升。实现了机车的单独制动。 (四)故障现象与故障分析 1 .现象:小闸制动位,机车不上闸。 故障:①127 塞门关。 ②123 塞门关。 ③119 塞门关。 判断:小闸在制动位下压手柄,听操纵台下无排风音响为故障①;若操 纵台下有排风音响,听空气制动柜,若无排风音响为故障②;有排风音响为故 障③。 2. 现象:小闸制动位,机车闸缸压力达不到 300KPA。 故障:①53 好调压阀整定值过低。 ②分配阀 156 塞门半关。

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判断:小闸中立位,机车闸缸如能保压为故障①;小闸制动位,如听风 分配阀排风音响为故障②。 3 .现象:小闸制动位,机车闸缸压力只有 100~150KPA,闸缸表针严重抖 动。 故障:156 塞门全开。 判断:小闸制动位,可听见排风阀有较大的排风音响,小闸中立位,闸 缸立即缓解,大闸制动后中立,小闸马上正常。 4. 现象:小闸制动位,闸缸压力高于 300KPA。 故障:53 号调压阀整定值过高。 判断:小闸中立位保压正常。 5. 现象:小闸制动位,闸缸压力缓慢达到 300KPA。 故障:①127 塞门半关。 ②123 塞门半关。 ③119 塞门半关。 判断:大闸制动后回运转位缓解时,闸缸上闸和缓解均正常是为故障①; 大小闸制动上闸慢,缓解也慢为故障③;大小闸制动上闸慢,缓解正常为故障 ②。

七、DK-1 型电空制动机“五步闸”空气位试验
(一)空气位操作方法 空气为实验,首先由电空位转为空气位。小闸移至制动位,均衡风缸减压 170(140)千帕的时间为 6 至 8 秒(5 至 7 秒)。小闸移至中立位或运转位处保 压位置,各管路泄漏量不超过规定。小闸移至缓解位,并下压手把。均衡风缸、 列车管恢复定压、制动缸压力缓解为零。完成后,应将制动机转为电空位。 (二)小闸移至制动位作用 控制全列车的调速或制停。此事相当于大闸的制动位。小闸手把在该位置 停留时间,控制着列车管的减压量。它与中立位配合使用可实现列车管常用阶 段减压。该位长时间停留,可使列车管压力减至零,这点在使用操纵时也应特 别注意。 (三)空气为试验气路

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1.空气制动阀 由于手把的转动,带动作用凸轮,作用柱塞在弹簧作用下右移,开放了均 衡风缸与大气的通路,均衡风缸压力空气经作用柱塞尾部的缩孔通大气,均衡 风缸减压。 2.中继阀 由于均衡风缸压力下降,使双阀口式中继阀呈制动位,列车管压力也随之 下降。但总风遮断阀仍处于开放状态。 3.分配阀 由于列车管压力下降,主阀部处于制动位,工作风缸向容积室充风,容积 室压力上升,均衡部处于制动位,开放总风与制动缸通路,机车制动缸增压。 (四)故障现象与故障分析 1. 现象:小闸缓解位时,均衡风缸、列车管充风缓慢或不充风。 故障:153 塞门没有至空气位,264V 二极管击穿短路。 判断:153 塞门转空气位正常,空气制动柜为 DKL 形式时不可此置。 2 .现象:小闸制动位时,空气柜均衡风缸有排风音响,但表针不下降。 故障:153 塞门没有置空气位,264V 二极管击穿短路。 判断:153 塞门转空气位正常,空气柜为 DKL 形式不可以此设置。 3 .现象:小闸制动位,均衡风缸急剧减压。 故障:小闸体上作用柱塞套前限制堵丢失。 判断:该限制堵直径为 1.4mm,丢失后会无限制剧烈排风。 4 .现象:小闸制动位,均衡风缸、列车管不减压。 故障:小闸体上作用柱塞套前限制堵被堵死。 判断:堵死后均衡风缸不可排风,列车管也不减压。

参考文献:
[1]饶忠.列车制动(第二版).北京:中国铁道出版社,2010. [2]张有松,朱龙驹.韶山 4 型电力机车.北京:中国铁道车版设,2006. [3]刘豫湘, 陆缙华, 潘传熙.DK-1 型电空制动机与电力机车空气管路系统.北京: 中国铁道出版社,2006. [4]百度百科:DK 一 1 型电空制动机单机五步闸实验

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随着我国电力电子和功率器件的发展和应用,我国交直传动电力机车的调 压调速技术,实现了换代的跳跃发展,经历从第一代 SS1、SS2 型电力机车低压 侧或高压侧调压开关调幅是有级调压调压调速技术到第二代 SS3 型电力机车调 压开关分级和级间晶闸管相控平滑调压相结合的调压调速技术再到第三代 SS4~SS8 型电力机车的多段桥晶闸管相控无级平滑调压调速技术的发展历程。 第 三代电力机车以 SS4 型为起点, 掌握 SS4G 电力机车制动机的相关知识尤为重要。 对于 SS4G 电力机车制动机“五步闸”的操作及故障的判断,实质上是对于 DK-1 型电空制动机的掌握,掌握 DK-1 的各部件的作用、各部件的作用原理、各部件 之间的联系以及操作“五步闸”时掌握各个步骤的时机。 此毕业设计(论文)由于水平有限,存在很大缺,希望指导老师能抽出时 间垂阅,并给出宝贵意见,在此表示衷心的感谢!





本论文能够顺利完成主要是参考了许多老师的资料和文献, 还望老师见谅, 再此特别感谢各位老师,特别感谢我的指导老师,在您的指导下我才能顺利地 完成此次毕业设计(论文),其中还有不少同学的帮助,如能有此机会自己也 会帮助别人的。 今天能顺利完成毕业论文,我特别感谢我的指导老师——范刚,再一次对 您说声谢谢。 祝:各位老师工作顺利身体健康。

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