对比DK-1型电空制动机电空位操纵与空气位操纵的区别.doc

重庆电子工程职业学院毕业设计（论文）

毕业设计（论文、实习报告）
（选择其中之一）

题目: 对比DK-1型机车电空制动机电空位操纵与空气为操纵的区别

学生: 冯秋霞 院系: 机电学院

班级: 机电1103班 学号：2011200

指导教师: 袁燕

装订交卷日期:

装订顺序: （1）封面（2）毕业设计（论文）成绩评定记录（3）标题、中文摘要及关键词（4）正文（5）附录（6）参考文献

摘 要 1
引 言 2
第一章 概述 3
第一节 概述 3
第二节 DK-1型电空制动机的组成 3
第三节 DK-1型电空制动机的控制关系 4
第四节 DK-1型电空制动机的作用原理 5
第二章DK-1型机车电空制动机电空位操纵与空气为操纵的区别 6
第一节 运转位 6
第二节 过充位 8
第三节 制动位 8
第四节 中立位 10
第五节 紧急位 12
第六节 重联位 12
第七节 缓解位 13
结论 14
致 谢 16
参考文献 17

摘 要
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）系列电力机车才用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。
DK-1型电空制动机作用时主要有“电空位操纵”和“空气位操纵”，其中“空气操纵位”是为了确保行车安全而设置。空气操纵位只是作为DK-1型电空制动机电气线路部分故障后的一部应急补救操作措施，以避免在区间造成“途停”而影像线路的正常通过。因此，空气位操纵时，不具备“电空位”操纵时那样齐全的性能，而只保证控制列车制动和缓解的基本功能。
空气位操纵，就是将电空制动机转换成空气制动机，并且由空气制动阀来操纵全列车制动系统的制动、缓解与保压。
本文通过详细的解析DK-1型电空制动机电空位与空气位，从而对比其中的区别与异同。

关键词：DK-1型电空制动机；电空位；空气位；异同

引 言
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，制动机由原始的手动制动机、直通式制动机，发展到近代性能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、加馈电阻制动和液力制动以及其强大的制动功率、较好的告诉性能以及很高的经济性得到较为广泛的应用。
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。DK-1型电空制动机广泛应用于国产SS系列电力机车上，其工作过程为自动空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型电空制动机性能稳定、工作可靠，而且可以方便地与列车安全运行监控记录装置的自动停车功能及机车动力制动系统等配合，为列车的自动控制创造了条件。
DK-1型电空制动机可以分为“电空位”操纵和“空气位”操纵两种模式，本文就将以这两种模式之间的区别，加以分析，更深的了解DK-1型电空制动机的原理。

第一章 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。DK-1型电空制动机广泛应用于国产SS系列电力机车上，其工作过程为自动空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型电空制动机性能稳定、工作可靠，而且可以方便地与列车安全运行监控记录装置的自动停车功能及机车动力制动系统等配合，为列车的自动控制创造了条件。
第一节 概述
DK-1型电空制动机是以电信号作为控制指令，以压力空气作为动力源的制动机。具有以下有点：
1、 准、快、轻、静
2、 结构简单，便于维修
3、 非制动保压式
4、 具有多重性的安全措施

16

第二节 DK-1型电空制动机的组成
DK-1型电空制动机从各部件的安装位置分为操纵台部、制动屏柜及空气管路三大部分；从各部件的功能分为控制部分、中继部分、执行部分、其他辅助部分。
1、 以各部件的安装位置分类
（1） 操纵台部
操纵台部主要包括司机操纵台和学习司机操纵台。在司机操纵台设有电空制动控制器、空气制动阀及空气压力表、充气及消除按钮等。学习司机操纵台设有紧急停车按钮和紧急放风阀。
（2） 制动屏柜
机车制动屏柜主要有下列部件：电空阀、调压阀、中继阀、总风遮断阀、分配阀、紧急阀、电动放风阀、压力开关、压力传感器、重联阀、电子时间继电器及中间继电器，除外还包括控制风缸、工作风缸、过充风缸、均衡风缸、压力表及各种塞门等。
（3） 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。空气管路包括：管路滤尘器、截断塞门、管路及管路连接件等。
2、 以各种部件功能分类
（1） 控制部分
控制部分的作用是发出指令，控制列车发生制动、缓解或保压等作用。
（2） 中继部分
中继部分的作用是将控制部分发出信号转换成执行部分可以理解的空气信号，即制动管压力的变化。
（3） 执行部分
执行部分的作用是根据制动管压力的变化，控制机车本身的制动、缓解、保压及列车的紧急制动。
第三节 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（既正常位）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（既故障位）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。其各主要部件的控制关系如下：
1、电空位
（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→
机车分配阀→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。

2空气位
（1）控制全列车
机车制动机。
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。

（2）控制机车

空气制动阀（下压手柄）→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。
第四节 DK-1型电空制动机的作用原理
通常，DK-1型电空制动机的作用原理是针对电空制动控制器（大闸）、空气制动阀（小闸）手柄置于不同位置（由操纵列车或司机的实际运行情况而定）的操纵，来确定对机车、车辆实施制动、缓解与保压的时候制动机所属各主要部件的关系和作用规律。

第二章DK-1型机车电空制动机电空位操纵与空气为操纵的区别
“电空位”操纵和“空气位”操纵各个工况时的对比：
第一节 .运转位
自动制动作用：可实现全列车的缓解，是制动管正常充风及列车正常运行的状态。
1. 电路:

导线803
电控制动控制器 导线809→空气制动阀→3SA(2)→导线818→
导线813
缓解电空阀258YV得电。
制动逻辑控制装置 排2电空阀256YV得电。
排1电空阀254YV得电。

其余电空阀均失电。
2. 气路:
总风→塞门157→调压阀55（制动管定压）→缓解电空阀258YV下阀口→转换阀153→均衡风缸56。
作用管（包括分配阀容积室）→排1电空阀254YV下阀口→大气。
初制风缸58→制动电空阀257YV上阀口→大气。
总风遮断阀左侧压力空气→中立电空阀253YV上阀口→大气。
3. 中继阀
总风遮断阀
中立电空阀253YV失电，开通总风向中继阀供气室的充风气路。
中继阀
处于缓解充风状态。随着均衡风缸压力升高，活塞膜板带动顶杆右移而顶开供气阀口，连通总风经总风遮断阀向制动管及活塞膜板右侧充风的气路，制动管压力升高；当活塞膜板右侧及制动管压力升高至与均衡风缸压力相等时，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。
4. 分配阀
主阀部
处于充风缓解状态。随着均衡风缸压力升高主活塞通过主活塞杆带动滑阀、节制阀下移，连通制动管向工作风缸充风的气路；同时，由于156塞门的关断（电空位下关断），故156塞门不开通作用管排大气的气路。
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。

均衡部
随着排风1电空阀254YV得电，作用管向大气排风，容积室、均衡活塞下方压力下降，均衡活塞带动空心阀杆下移，打开排气阀口，连通机车制动缸及均衡活塞上侧向大气排风的气路，机车制动缸缓解。
可见，随着制动管压力升高，机车制动机实现缓解，同时，车辆制动机也实现缓解。由于我国车辆制动机通常采用一次缓解性能的分配阀或三通阀，故车辆制动机产生完全缓解。

5. 各压力表显示
总风缸：750~900kPa。
制动管：500或600kPa。
均衡风缸：500或600kPa。
机车制动缸：0kPa。

单独制动作用：可实现机车的单独缓解，并且其缓解速度较空气制动阀手柄在运转位（自动制动作用）的缓解速度快。
空气位操纵：全列车制动系统呈保压状态。
此操纵位下，对于空气制动阀，作用柱塞在其凸轮及弹簧作用下处于中间位置，切断所有气路。均衡风缸既不充风，也不排风，即均衡风缸压力不变。导致中继阀、分配阀及车辆制动机、紧急阀均不动作而保持原状态，相应的制动管、工作风缸、紧急室、作用管、机车制动缸压力均不变。

第二节．过充位
自动制动作用：在列车运行中，车辆快速缓解，而机车仍制动保压的工作位置。与“运转位”作用基本相同。
1. 电路

导线803 缓解电空阀258YV
电空制动控制器 导线805 制动逻辑控制装置 排2电空阀256YV
导线813 过充电空阀252YV
其余各电空阀均失电。
2. 气路
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。

初制风缸58→制动电空阀257YV上阀口→大气。

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）。

总风遮断阀左侧压力空气→中立电空阀253YV上阀口→大气。

单独制动作用工况与空气位操纵均无过充位操纵。
第三节．制动位
自动制动作用：操纵列车常用制动时的工作位置，电空制动控制器手柄在该位置停留时间的长短，控制着列车制动管的常用减压量。
1. 电路

导线806
电空制动控制器 导线808 制动逻辑控制装置→中立电空阀253YV得电。
导线813

导线899→压力开关208上的208SA（当均衡风缸减压量大于200kPa时，压力开关动作）→导线845→制动逻辑控制装置→制动电空阀257YV得电。

其余电空阀均失电。
2. 气路
缓解电空阀258YV失电，缓解电空阀下阀口关闭，切断了均衡风缸的充气通路，上阀口打开，则有：
均衡风缸→转换阀153→缓解电空阀258YV上阀口
阀座缩孔ｄ3→制动电空阀257YV上阀口→大气。

管接头锁孔d4→初制风缸58。

总风→塞门157→中立电空阀253YV下阀口→中继阀总风遮断阀左侧。

过充风缸→排2电空阀256YV上阀口→大气。

单独制动作用：可实现机车的单独制动。

空气位操纵：可实现全列车的常用制动，用于列车减速或停车。
1. 空气制动阀
作用柱塞在其凸轮及弹簧作用下右移至右端，开通均衡风缸向大气排风的气路（均衡风缸→转换柱塞→作用柱塞→大气），即均衡风缸压力降低。
2. 中继阀
随着均衡风缸压力的降低，活塞膜板带动顶杆左移并打开排气阀口，连通制动管及活塞膜板右侧向大气排风的气路，即制动管压力降低；当制动管及活塞膜板右侧压力降低到与均衡风缸压力平衡时，在排气阀弹簧的作用下，关闭排气阀口，且不打开供气阀，即停止制动管排风。
3. 分配阀
① 主阀部
随着制动管压力降低，主活塞杆带动节制阀上移，连通制动管向局减室降压的气路，以实现局部减压的作用；随着制动管压力进一步降低，主活塞通过主活塞杆带动节制阀、滑阀继续上移，连通工作风缸向作用管充风的气路，即作用管压力升高，而工作风缸压力降低；当工作风缸压力降低至与制动管压力平衡时，在自重及稳定弹簧的作用下，主活塞通过主活塞杆带动节制阀下移，切断工作风缸向作用管充风的气路，即作用管停止充风。
② 紧急增压阀
增压阀柱塞仍保持在下端，切断总风向作用管充风的气路。
③ 均衡部
随着作用管压力升高，均衡活塞带动空心阀杆上移，顶开供气阀口，连通总风向机车制动缸及均衡活塞上侧充风的气路，即机车制动缸压力升高；当机车制动缸及均衡活塞上侧压力升高至与作用管压力平衡时，在供气阀弹簧作用下，均衡活塞和空心阀杆下移，关闭供气阀口，且不打开排气阀口，即停止机车制动缸的充风。

此时，机车制动机处于制动状态，车辆制动机也处于制动状态。
4. 紧急阀
随着制动管压力降低，使活塞膜板带动活塞杆下移，但不足以顶开放风阀口紧急室经锁孔Ⅰ向制动管逆流；当紧急室压力降低至压力降低至接近制动管压力时，在安定弹簧作用下，活塞膜板带动活塞杆上移到上端。
综上所述，该操纵可实现全列车的常用制动。因此，用于列车减速或停车。
尽管空气制动阀手柄如果一直保持在制动位，可是均衡风缸和制动管减压到零，但实际操作中，不允许将空气制动阀手柄长时间停放制动位，以免引起制动管过量减压而延误缓解时机。

第四节．中立位
自动制动作用：是列车常用制动前的准备和制动后的保压工作。可以分为制动前的中立位和制动后的中立位。

1. 电路

导线806
电控制动控制器
导线807 制动逻辑控制装置→中立电空阀
导线899→钮子开关463QS→
253YV和制动电空阀257YV导线得电。

在制动前中立位即均衡风缸未减压，压力开关209未动作。

导线899→209SA压力开关→制动逻辑控制装置→缓解电空阀258YV、 排2电空阀256YV得电。

其余电空阀均失电。
2. 气路
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)。

制动前中立位

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。

过充风缸→排2电空阀256YV上阀口→大气。

单独制动作用：可实现机车的单独保压，用于机车单独制动前的准备及制动后的保压。
空气位操纵：全列车制动系统呈保压状态。
此操纵位同运转位。在此不做详细介绍。
第五节．紧急位
自动制动作用：可实现全列车的紧急制动（又称非常制动），并伴随自动撒砂及切除牵引工况机车动力源。
1. 电路
导线804
导线812
电空制动控制器 制动逻辑
导线806
导线811→电空制动控制器2AC→821
电动放风阀94YV得电。
中立电空阀253YV得电。
控制装置 重联电空阀259YV得电。
制动电空阀257YV得电。
导线812→微机控制系统→导线810或820→撒砂电空阀251YV、241YV或250YV、240YV得电。根据机车实际运行方向撒砂。

其余各电空阀均失电。
2. 气路
总风→塞门158→电空放风阀94YV下阀口→电动放风阀94膜板下放。
总风→塞门157→中立电空阀253YV下阀口→总风遮断阀阀套左侧。
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。
过充风缸57→排2电空阀256YV上阀口→大气。

单独制动作用：无紧急位操作。
空气位操纵：无紧急位操纵。
第六节．重联位
自动制动作用：该位置是重联补机或换端操纵时手柄取出使用的位置。
1. 电路

电空制动控制器→导线811→电空制动控制器2AC→
制动电空阀257YV得电。
导线821 中立电空阀253YV得电。
重联电空阀259YV得电。

其余电空阀均失电。
2. 气路
总风→塞门157→中立电空阀253YV下阀口→总风遮断阀阀套左侧。
均衡风缸56→转换阀153→重联电空阀259YV→列车制动管。
过充风缸→排2电空阀256YV上阀口→大气。
缓解电空阀258YV失电，切断了均衡风缸充风通路。
制动电空阀257YV得电，切断了均衡风缸排气口。
排1电空阀254YV失电，切断了作用管（容积室）排风气路。

单独制动作用：无重联位操作。
空气位操纵：无重联位操作。
第七节．缓解位
自动制动作用：无缓解位操作。
单独制动作用：可实现机车的单独缓解，并且其缓解速度较空气制动阀手柄在运转位（自动制动作用）的缓解速度快。
空气位操纵：可实现车辆缓解、机车保压。
下压手柄
自动制动作用：无下压手柄操作。
单独制动作用：可实现保持车辆制动的同时，单独缓解机车制动。
空气位操纵：可实现机车的单独缓解。该操纵一般在空气制动阀“中立位”进行。
1. 空气制动阀
当下压空气制动阀手柄时，推动转轴内的顶杆下移，从而顶开单缓阀口，连通作用管向大气排风的气路，即作用管压力降低。
2. 分配阀均衡部
随着作用管压力降低,均衡活塞带动空心阀杆下移，打开排气阀口，连通机车制动缸及均衡活塞上侧向大气排风的气路，即机车制动缸压力降低。当停止下压手柄，机车制动缸及均衡活塞上侧压力降低至与作用管压力平衡时，均衡活塞带动空心阀杆上移，关闭排气阀口，且不打开供气阀口，停止机车制动缸的排风。
综上所述，该操纵可实现机车的单独缓解。下压手柄操纵，通常是在空气制动阀“中立位”进行。

结论
DK-1型电空制动机分为“空气位”和“电空位”两种操纵方法，电空位是我们通常操纵机车常用的制动系统，而“空气位操纵”，是一种为了确保行车安全可靠，作为DK-1型电空制动机电气线路部分故障后的一种补救操纵措施，空气位操纵时，不具备“电空位”操纵时那样齐全的性能，只能保证列车制动和缓解的基本功能。
在“电空位”下的操纵分为自动制动作用和单独制动作用两种，将电空转换扳钮扳至“电空位”，则机车有如下动作：
气路：作用管经转换柱塞上凹槽与作用柱塞处管路连通。
电路：导线899（电源）经空气制动阀上微动开关3SA1使导线801有电，为电空制动控制器送电。
而将电空转换扳钮扳至“空气位”，则有：
气路：连通均衡风缸与调压阀管的气路。
电路：微动开关3SA1断开电路899—801，即切断电源电路，并且闭合电路89—800，使制动电空阀257YV单独得电，以保证空气位正常操纵。
除此之外，空气位操纵时还需进行如下基本转换：
（1） 将操纵端下方调压手阀53或54压力调整为定压。
（2） 将转换阀153置于“空气位”。
由于微动开关3SA1已经切断电源电路，所以，微动开关3SA2闭合电路809—818与否均不能使排风1电空阀254YV得电。可见，在空气位操纵时，不需要考虑微动开关3SA2的工作状态。

在“电空位”下操纵，分为自动制动作用和单独制动作用两种，当空气制动阀手柄在“运转位”时，该工况一般成为自动制动作用工况，即通过电空制动控制器来操纵全列车的制动、缓解与保压的。而当电空制动控制器手柄在运转位时，该工况成为单独制动作用，即通过空气制动阀来单独操纵机车的制动、缓解与保压。此外，在“电空位”下操纵，还有一种电空制动控制器制动的工况，空气制动阀单独缓解作用，即在全列车制动系统制动时，由空气制动阀单独缓解机车制动。
而空气位操纵，则是将电空制动机转换成空气制动机，并且由空气制动阀来操纵全列车制动系统的制动、缓解与保压。
通过上一章比较，我们可以发现，在电空位操纵时，可以实现空气为操纵没有的几项操作，说明空气位并没有电空位那样完善的操纵和性能，仅仅是作为DK-1型电空制动机电气线路部分故障后的一种应急补救措施，以避免在区间造成“途停”而影响线路的正常通过，只是保证控制列车的制动和缓解的基本功能。而操作和原理也相比电空位操纵要简单许多。
致 谢
进入大学的必修课是军训，为我们的大学生活勾勒一个美好的开始；那么，离开学校的必修课就是毕业设计，为我们的大学学崖划上一个完美的句号。2013年11月我来到西华大学安德校区参加成都铁路局的定向培训。我学习的专业是铁道机车车辆（机车），所以学习电力机车制动机是必然的。以上就是我对这一门科目中的一部分知识理解。
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，在她一遍又一遍帮我差错修改下我才能顺利地完成这次论文，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，再一次对你说声谢谢。祝各位老师工作顺利身体健康。
短暂而又美好的三年大学生活即将结束了，这可能是我们最后的学生生涯了，看着这昔日留下许多回忆的学园是那么的留恋。在这里我们留下了太多回忆和我们最美好的青春，我们哭过，惆怅过，然而更多的是笑容。还记得和寝室的室友们一起坐在阳台上喝酒，一起畅谈以后的生活，一起憧憬未来，当然还有一起逃课，虽然是那么的不羁，却在我们的记忆中烙下深深的印记。马上就要步入社会，不知道能否适应这激烈竞争的环境，以后的路应该怎样走，现在选择的路是不是我们该走的、、、生活会有很多的不如意，但是我们自己选择的路爬都要爬完。再见了电子校，再见了亲爱的室友们，你好明天！

参考文献

［1］李益民，电力机车制动机，北京；中国铁道出版社，2008
［2］那利和，电力机车制动机，北京；中国铁道出版社，2002
[3] 百度百科,维基百科
［4］廖锦春，机车车辆制动装置，北京；中国铁道出版社，2008