DK1型电空制动机的组成及特点毕业论文.doc

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1、 毕 业 论 文题 目： DK-1型电空制动机的组成及特点 作 者： 学 号： 系 ： 动力工程学院 专 业： 机车车辆 班 级： 南京地铁车辆0911 指导者： 评阅者： 2011年11月毕业设计（论文）中文摘要 DK-1型电空制动机的组成及特点摘要：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，它的作用是通过控制制动管里的风压，从而实现对机车制动的控制。国产SS（韶山）系列电力机车广泛采用DK-1型电空制动机，其工作过程为自动空气制动机的基本原理，即“制动管充风制动缓解，制动管排风制动施加”。该种电空制动机主要由电气线路和空气管路部分组成。根据DK-1型电空制动机的安装情

2、况，又可以形象的分为操作部分、电空制动柜部分及空气管路三部分。DK-1型制动机有很好的兼容性和适应性，它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，一维持机车故障运行。本文将简述DK-1制动机的组成、特点等作一个简单的介绍，为进一步学习DK-1型电空制动机的综合作用打下基础。关键词 DK-1型电空制动机 组成 特点 控制关系目 次1 绪论12 制动机12.1概述12.2制动机的种类13 DK-1型电空制动机的主要特点54 DK型制动机的组成55 DK型电空制动机的控制关系96DK1型电空制动机故障分析与处理的一般

3、方法10结 论12致 谢13参 考 文 献141 绪论随着现代科学技术的日益发展，铁路牵引动力的更新变化，列车的速度也越来越快。然而随之而来的问题就是：速提高了，那么能不能再短时间按内降速呢？因此为了满足铁路运输够高速发展的需要，必须对机车制动性能提出一定的要求。例如：必须在制动施加是能产生足够大的制动力；在制动过程中能方便而相对准确地控制制动力的大小；制动系统需要与机车其他系统协调控制；此外还要具备先进的经济技术指标等。下面我们就以国产SS9（韶山）电力机车为例，来简要介绍它的组成及特点等。国产SS9（韶山）电力机车采用DK-1型电空制动机作为其机车制动机。因此，对其制动性能的要求，实质上就

4、是对DK-1型电空制动机性能的要求。2 制动机2.1概述有效的制动装置，又称制动系统（简称制动机），是铁道机车车辆的重要组成部分。随着社会的发展和科学技术的进步，制动机由原来的手制动机、直通式空气制动机，发展到近代性能较完善的自动空气制机 、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、加馈电阻制动和液力制动以其较强大的制动功率、极好的性能以及很高的经济性得到较为广泛的应用。2.2制动机的种类 制动过程是控制列车减速运行或者阻止它加速的过程。制动过程中所需要的作用动力和控制信号的不同是区分不同制动机的重要标志。常见的 制动机分类有：按操作对象课分

5、为机车制动机和车辆制动机；按制动源动力和操纵控制方法的不同，又可以分为空气制动机、电空制动机和真空制动机。空气制动机的特点是以压力空气（它与大气的压差，即压力空气的相对压强）作为原动力，以改变空气压强来操纵控制。它的制动力大，操纵控制灵敏便利。我国铁路上习惯于把压力空气称为“风”，把空气制动机简称为“风闸”。以此类推，风缸、风泵、风管、风压、风表等名称均由此而来。2.2.1直通式空气制动机最早出现的空气制动机是直通式空气制动机如图2-1所示。机车上的空气压缩机1（风泵）产生压力空气并送入机车上的总风缸2储存。当机车上操纵全列车制动作用的制动阀4的手柄置于制动位时，总风缸中的风（简称“总风” ）

6、就进入贯通全列车的制动管（简称“列车管” ）。它包括贯通每辆车的制连接器以及由没恩主管中部接出的制动支管。进入列车管的总风经由各辆车的制动支管“直通”每辆车的制动缸6，推动制动缸内的活塞右移，压缩其背后的缓解弹簧图2-17，使活塞杆8向外伸出，使装于制动缸杆9下端的扎瓦托及闸瓦10紧压车轮，产生制动作用。当制动阀手柄置于保压位时，总风缸、列车管和大气三者之间的通路均被隔断，列车管和制动缸的空气压强均可保持不变。如在制动缸升压过程中将制动阀手柄反复置于制动位和保压位，可将制动缸空气压强呈阶段式上升，这种作用成为“阶段制动” 。当制动阀手柄置于缓解为位时，制动缸和列车管的压力空气均可由制动阀排往大

7、气。制动缸活塞在缓解弹簧的复原力推动下左移，使活塞杆缸内缩回，闸瓦离开车轮，制动状态得到缓解。同阶段制动方法相似，在制动缸降压过程中将制动阀手柄反复地置于缓解为和保压位，可使制动缸压强呈阶段式下降，这种作用称为“阶段缓解” 。直通式空气制动机的特点是：列车管直接通向制动缸（“直通” ），列车管充气时制动缸也充气，发生制动。反之，则发生缓解。优点是构造简单，并且有阶段制动、阶段缓解，操作非常方便灵活。缺点是当列车发生故障分离事故、制动软管被拉断时，列车将彻底丧失制动能力，且列车前后部发生制动作用的时间差较大，不适用于编组较长的列车。2.2.2自动式空气制动机在直通式空气制动机的基础上，自动空气制

8、动机就克服了直通式空气制动机致命性的缺点。如图2-2，与直通式相比，在组成上每辆车多了一个三通阀6和一个副风缸8。“三通”指的是：一通列车管，二通副风缸，三通制动缸。这样当制动阀手柄置于缓解位时，总风缸的风经过制动阀进入列车管（冲锋增压），并进入三通阀6，将三通阀内的活塞（通常称为住活塞）推至右极端，并经三通阀活塞套上不=部的“充气沟”进入副风缸8。此时，制动缸将经过三通阀（缓解槽盒排气孔）通大气。如果制动缸原来在制动状态，则可得到缓解。当制动阀手柄置于制动位时，列车管经制动阀通大气，副风缸8的风压将三通阀的主活塞推向左极端，从而打开了三通阀上通往制动缸的通孔路，使副风缸的风可以通往制动缸，产

9、生制动作用。与直通式想比较而言，自动式空气制动机只能使列车和如图2-2副风缸中的风呈阶段式上升，却不能使制动缸实现阶段缓解，即只能实现一次彻底缓解（又称“轻易缓解” ）。由上分析可知，自动式空气制动机的基本特点与直通式截然相反，它是列车管充气（增压）制动缸排气，发生缓解；列车管排气（减压）时制动缸充气，发生制动。其优点是，当列车发生分离事故时、制动软管被拉断时，列车管风压将急剧下降，三通阀将自动而迅速的左移到制动位，由于各车都有副风缸分别向制动缸供风，制动缸动作较快，风压上升也快，所以列车能自动迅速制动直至停车，不仅提高了列车运行的安全性，而且列车前后部开始制动作用的时间差比直通式要小，适应于

10、编组较长的列车。 2.2.3真空制动机真空制动机的特点是：以大气（与真空的压差）为原动力，以改变真空度来操纵控制。其组成包括：真空泵、真空制动阀、真空制动主馆、真空制动缸球形止回阀等。 2.2.4电空制动机 电空制动机为电控制动控制机的简称。它是在空气制动机的基础上假装电磁阀等电气控制部件而形成的。它的特点是制动作用的操纵空控制用电，但制动作用的原动力还是压力空气（它与大气的压差）。在制动机的电控因故失灵时，它仍可以实行空气压强控制（气控），临时变成空气制动机。 图2-3 如图2-3所示，在制动时各车的制动电磁阀6的排气口同时打开，是各车的加速缓解电磁阀8的通路也同时打开，使各车的缓解风缸5同

11、时向列车管1充风（加速缓解风缸5的风是在列车管1经过三通阀2向副风缸3充风时经过止回阀9充至定压的，由于止回阀的作用，制动时加速缓解风缸的风没有使用）。在列车实施阶段缓解、缓解电磁阀8的通路被关闭、列车管的空气压强保持不变时，保压电磁阀7将三通阀的排气通路切断，所以，三通阀主活塞虽然停留在充气缓解位，制动缸经过三通阀与排气口相同，但此时不通大气，制动缸空气压强能保持不变，即可实现阶段缓解。在列车速度很高或者列车编组很长、空气制动机难以满足要求时，采用电空制动机可以大大改善车前后部制动和缓解作用的一致性，显著减轻列车纵向冲击并缩短制动距离世界各国（包括我国在内）许多高速列车（200km/h以上）

12、和准高速（160km/h）列车都采用了电空制动机。2.2.5其他制动机 除了以上各类制动机外，还有手制动机、电（磁）制动机等。其中手制动机的特点是以人力为原动力，以手轮的转动方向为和手力的大小来操纵控制，构架简单，费用低廉。但是它制动力弱，动作缓慢、不便于司机直接操纵。电磁制动机是指操纵控制和原动力都用电的制动机，简称电制动机，例如电磁制动、再生制动、轨道涡流制动和旋转涡流制动，其操纵控制和原动力都电，所以，采用这些制动方式的制动机都属于电磁制动机的范畴。3 DK-1型电空制动机的主要特点DK-1型电空制动机是我国铁路电力机车的主型制动机，也是我国地面铁路机车中首先采用电空制动机的制动机，与1

13、947年开始由我国自行研制，1982年5月通过了技术鉴定。1984年从韶山1（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。 DK-1型制动机的主要特点有：（1）其主体是电空制动机，其大闸是一个“电空制动控制器”。当车辆列车为空气制动时，在正常情况下，由这个大闸通过不同的触头组合、相应的控制导线和机车上的哥哥电空阀控制整个机车制动，包括均衡风缸的压强，进而通过中继阀控制列车管的压强操纵全列车的制动和缓解。如果车辆也是电空制动机，则车辆的制动作用也可以由这个大闸通过其他外连接线来“电控”。（2）它的小闸是一个“电控制动阀”，

14、其常规功能（点空位）与机车空气制动机一般的“单独制动阀相同”，用于机车的单独制动和单独缓解，但是在电空制动发生故障失灵时，通过电控转手柄的转换（由点空位转为空气位），这个小闸还可以通过控制均衡风缸压强来操纵全列车的制动和缓解，即具有“大闸的基本功能，作为应急之用。（3）它的分配阀109型空气分配阀是在104型分配阀的基础上加以改造设计而成的，其标准件与通用件占零用件总数的88.5%，这在各型机车制动机中是少有的。（4）紧急制动时能自动选择切除动力源，既能保证安全，又简化了操纵。（5）具有动力制动和空气制动自动协调配合的初步功能；动力制动前能给予微量空气制动，经过一定时间后再将该空气制动缓解，在

15、高坡曲线区段运行时可缓和对轨道的冲击；动力制动不足时可追加车辆列的空气制动而机车不上闸，又简化了操作。（6）它具有检查折角塞门是否被关闭以及判别关闭处所距机车远或近的功能，虽然只是定性的判别，但对保证行车安全还是很有意义的。4 DK型制动机的组成DK-1型制动机主要由控制、中继、执行三大部分组成，分别置在司机室、端高压室和变压室。控制部分有电空制动控制器、空气制动阀和调压阀；中继阀部分有各个电空阀、中继阀以及压力开关等部件；执行部分有分配阀、紧急阀、电动放风阀等（1）电空制动控制器电空制动控制器，俗称“大闸”，DK-1型电空制动控制器的操纵部件，用来控制全列车的制动和缓解，如图4-1所示:控制

16、器主要由控制手柄、“凸轮轴组装”、静触头组、定位机构等组成。“凸轮组组装”包括一根垂直的转轴及装于其上的各层不同形状的凸轮（动触头）。由于控制范围小于180，故一个凸轮可以与两个相对应的静触头构成两对独立的触头组，这样凸轮层数可减少,结构可及紧凑些。转轴的上部与控制手柄相连，下部受定位机构的控制，后者可以确保各个工作位置的准确。控制器六个工作位置，按逆时针排列顺序为：过充、运转、中立、（常用）制动、重联和紧急（制动）。控制手柄可以并且只能在重联位取出。控制器在在各个工作位置的触头闭合情况参看图 图4-1 4-2（外连接线随车型和段别有所不同）。（2）空气控制阀如图4-3所示，空气制动阀俗称“小

17、闸”，属于操纵部件，操纵手柄1、转轴13、凸轮3、4等组成操纵机构，操纵手柄有四个作用位置，按逆时针排列顺序为缓解、运转、中立和制动。转换柱塞12不随操纵手柄的转动而动作，但在扳动制动阀左侧的“转换手柄”是，转换柱塞可左右移动。它只有两个工作位置：电空位和空气位，电空位操作时，用来单独控制机车的制动和缓解，与列车的制动和缓解无关。通过其上方的电-空转换拔杆转换后，可以操纵全列车的制动与缓解。转换柱塞位置变化时不仅气路改变，而且通过联锁开关使电路也改变。另外手把下压可以单独缓解机车的制动压力。图4-3 （3） 调压阀 调压阀是为满足机车制动机给定压强的要求并保证稳定供给而设置的，如图4-4所示:

18、 全车共有四个这样的调压阀，规格为Dg15，型号为QTY-15，是气动元件的通用件。由于调整弹簧4和5的作用，模板7下凹，阀杆9乡下雅凯进气阀10，使左侧通入的压力空气可经过进气阀口由右侧流出，同时，经下阀体上的平衡小孔进入模板下方的中央气室。输出 图4-4 压强逐渐增高，模板上下压差逐渐减小，模板趋于平衡进气阀口逐渐减小。当输出压强与给定压强相等时，进气阀口关闭。给定的压强值可以通过手轮1来调整:顺时针为增高，反之为降低。输出压强因泄漏而下降时调压阀会自动给予补充；输出压强高于给定值时，模板上凸，溢流阀6上移而阀杆不动，多余的压力空气可由溢流阀口排出，恢复到给定值。（4）电空阀电空阀是经过电

19、磁力远距离控制气路的电器按作用原理有闭式和开始 两种：电磁铁无电状态下，主气阀口关闭或者成为闭式；就结构而言，它是由电磁机构和气阀两部分组成。如图4-5所示:图4-5顶上为电磁机构，气阀分A、B、C三个气室，由上下两个阀口互相连通，风源经进风口1与A室相连，B是经过出风口2与控制对象相连，C室多数与大气相通，作为控制对象排风的出口。排气口3通大气者成为二通电空阀，否则为三通电空阀。 （5）中继阀DK-1型制动机的中继阀，除管座外，其余均与JZ-7型制动机通用，双阀口式中继阀是操纵电空制动控制器时的中间控制部件，根据均衡风缸的压力变化来控制制动管的压力变化，切断或连通制动管的排风或供风气路，实现

20、制动管的充、排气。（6）分配阀 DK-1型制动机用的分配阀是109型分配阀，由主阀、安装做及安全阀3部分组成，它与客货车104、104阀是一个系列的产品，通用性，经济性，继承性很好。如图4-6所示:图4-6分配阀根据列车管的压力变化而动作，并接受空气制动阀的控制，向机车制动缸充气或排气，使得机车得到制动、保压和缓解作用。、（7）重联阀重联阀主要由本-补转换阀部、重联阀部、制动缸遮断塞部以及阀体、管座等组成，起连接管路包括作用管、平均管、总风联管及制动缸管。DK-1型电控制动机的重联阀除管座外，其余部分结构与JZ-7型空气制动机的重联阀相同，如图3-7所示，二者的工作原理也基本向同。重联阀不仅可

21、以使同型号机车制动机重联，也能与其他类型机车重联使用，以便实现多机牵引。重联阀可使重联机车制动机的制动、缓解作用与本务机协调一致。在重联运行中，一旦发生机车分离，重联阀将自动保持制动缸压力，并使重联机车制动机恢复到本车机车制动机的工作状态，便于操纵列车，祈祷分离后的保护作用。当机车作为本务机时，需将转换按钮置于“本机位”；当机车作为重联机时，需将转换按钮置于“补机位”。“空气位”下同样如此。出上述各部件外，DK-1型电空制动机还有紧急阀、电动放风阀以及压力开关等部件。 5 DK型电空制动机的控制关系DK-1型电空制动机的工作分两种工况：电空位（正常位）工作时，通过操纵电空制动（或空气制动阀）可

22、以控制、实施全列车（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以控制、实施全列车的制动与缓解。其中各大主要部件的控制关系如下：（1） 电空位 控制全列车电空制动控制器电空阀均衡风缸中继阀制动管 控制机车 空气制动阀作用管机车分配阀机车制动缸 （2）空气位 控制全列车 空气制动阀电空阀均衡风缸中继阀制动管 控制机车空气制动阀（手柄下压）作用管机车分配阀机车制动缸 （3）重联机车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6 DK1型电空制动机故障分析与处理的一般方法 关于DK1型电空制动机故障的分析与处理过程，是一个较为复杂

23、而又十分严谨的过程。一般地包括分析过程和处理过程，其中，分析过程是关键，只有及时、准确地分析、判断出故障点，才能实施处理；而处理过程则是故障分析与处理的结局，故障处理的成功与否直接关系系到DK1型电空制动机能否重新恢复正常工作，进而保证列车正常运行。因此，在分析处理故障时，应充分运用所学知识进行逻辑推理和判断，及时、准确地找出故障点，加以有效的处理，才能顺利地完成分析和处理故障的任务。通常，故障的分析和处理过程主要包括分析反馈和处理三个阶段： 1分析阶段 主要进行以下工作： (1)逻辑分析：根据故障现象，运用逻辑思维的方法，依据DK1型电空制动机的控制关系和作用原理进行分析。通常，由电气线路部

24、分人手，直到空气管路部分，逐一分析电、气路中相应电器和气动部件，特别要注意对可能造成该故障的易损件和关键件的分析，以求分析迅速、准确。 (2)确定故障范围：一般地，产生同一故障现象的故障不只一个，这就需要确定一个尽可能小的范围，使其包含所有可能造成该故障现象的故障，以避免造成遗漏，而使故障不能及时处理。 (3)找出故障点：在所确定的故障范围内，逐个分析、查找故障点。值得注意的是：有时造成故障的故障原因有几个，所以在确认故障点时，应力求准确、全面。 (4)检查确认：对于分析、查找所确定的故障点运用“排除法”的原则逐一进行检查确认，找出真正的故障处所。 2反馈阶段经过分析阶段的分析、检查，没能找出

25、故障处所时，应及时调整分析思路，重新进行分析、判断。 3处理阶段 对已确认的故障处所，逐一处理恢复。实际运用中，对于某些一时难以修复的故障，如果能通过相应操作维持故障运行的，则应维持故障运行，以保证铁路运输的畅通，但切不可勉强，避免造成行车事故。 此外，故障的分析与处理，往往依赖于实际工作经验，因此，在掌握其一般方法的基础上，还应注重实践经验的积累，以达到及时、准确地分析和处理故障的目的。结 论DK-1型电空制动机是我国铁路机车的主型制动机，广泛应用于SS系列电力机车上。本文主要通过对DK-1电空制动机的组成及特点的浅述，从基本的结构去认识DK-1型电空制动机，并结合图片对其每一部分构件的作用加以简单概括。以结构图的方式，使得DK-1型制动机各组成部件之间的关系变得更加清晰鲜明地展现出来。最后本文总结了DK1型电空制动机故障的分析与处理过程，为进一步学习DK-1电控制动机的综合作用打下基础，也为以后的学习和工作提供一些帮助。 参 考 文 献1、电力机车制动机（李益民 主编） 中国铁道出版社2009年；2、列车制动（饶忠 主编）中国铁道出版社2010年；3、韶山9型电力机车（余卫斌 主编）中国铁道出版社2005年；4、铁道车辆制动（陈大名 编）中国铁道出版社2005年；