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dk1型制动机的故障与处理大学论文

北京交通大学

毕业设计（论文）

题目：

DK-1型制动机的故障与处理

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设计（论文）指导教师：

毕业设计（论文）评议意见书

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目：

铁路行车安全装备性能分析

一、毕业设计（论文）内容：

主要对列车运行监控记录装置，机车自动停车装置，机车信号，列车无限调度通信设备以及与之配套的传感信息输入信息输出和连接设备的分析与改进。

二、基本要求

1、认真学习领会毕业设计指导书的内容。

2、深入实际开展调查研究，搜集相关实际资料。

3、运用所学的知识理论，结合实际，阐明问题，分析原因，总结概括。

三、重点研究的问题

机车安全装备是机车的重要组成部分，铁路安全行车直接关系到国家的利益。

主要完善并推广机车故障检测诊断系统，对固定设施进行多层次多方位检测的技术和装备，机车车辆安全运行的地面检测系统，研究采用固定设备在线自动检测。

四、主要技术指标

1、LKJ2000；采用了现今的32位微处理器技术，安全性技术以及数字信号处理技术等。

中文摘要

（论文）题目：

DK-1型制动机的故障与处理

（论文）内容

本文主要研究DK-1型制动机的故障分析及处理。

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。

本文结合《柴油机及辅助部分检修》、《机车车辆维修基本理论》、等文，细致分析DK-1型制动机的故障与处理等问题。

关键词：

故障分析原则、诊断、检修

目录

1.DK-1型电空制动机的简述……………………………………………1

2.DK-1型电空制动机基本特点…………………………………………1

3.DK-1型电空制动机组成及各部件相互关系…………………………2

3.1组成…………………………………………………………………2

3.2各部件相互关系……………………………………………………5

4.DK-1的空气制动阀作用原理……………………………………………6

4.1转换手柄及转换柱塞在电空位……………………………………6

4.2转换手柄及转换柱塞在空气位……………………………………7

5.DK-1型制动机的综合作用………………………………………………8

5.1大闸操纵……………………………………………………………8

5.1.1电空制动控制器在过充……………………………………8

5.1.2电空制动控制器在运转位…………………………………9

5.1.3电空制动控制器在（常用）制动位………………………9

5.1.4电空制动控制器在中立位…………………………………10

5.1.5电空制动控制器在紧急（制动）位………………………10

5.1.6电空制动控制器在重联位…………………………………11

5.2小闸操纵……………………………………………………………11

5.2.1电空制动控制器在运转位、空气制动阀操纵手柄在制动位……………………………………………………………11

5.2.2电空制动控制器在运转位、空气制动阀操纵手柄在中立位（保压位）…………………………………………………12

5.2.3电空制动控制器在中立位、空气制动阀操纵手柄在缓解位……………………………………………………………12

6.DK-l型电空制动机常见故障分类………………………………………13

6.1控制电路故障……………………………………………………13

6.2阀类部件故障……………………………………………………13

6.3管路及连接部分故障……………………………………………14

6.4操纵不当造成的故障……………………………………………14

7.DK-1型电空制动机故障处理…………………………………………14

8.结束语……………………………………………………………………32

DK-1型电空制动机故障处理

1DK—1型电空制动机的简述

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制动的不同时性，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速度和牵引重量的大大提高，这一问题愈加突出，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型电空只动机作为机车制动机应用于国产SS系列电力机车上，其工作过程满足自动空气制机的工作原理，即“只动管充风→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制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，动力制动系统等配合，并为列车的自动控制创造了条件。

2DK—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制动系统；而在八轴两节式ss4改进型电力机车上设置两套完整的单端操纵制动系统，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.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，直到过量减压量操纵中，若不需要产生过量减压量，则当减压量达到所需要减压量时，须将手柄由“制动位”转换到“中立位”进行保压。

3.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，以保证列车的运行安全。

4.结构简单，便于维修将整体式的滑阀结构改变成组合结构，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机车运行监控装置，动力制动系统，速度分级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两种功能正常工作时，作为电空制动机使用；当带点气线路发生故障时，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。

3DK-1型电空制动机组成及各部件相互关系

3.1组成

DK-1型机车电空制动机是由电空控制器、空气制动阀、电空阀、调压阀、中继阀、紧急阀、分配阀、ZDF型电动放风阀、压力开关、QSL型分水滤气器、转换阀等部件组成。

（一）电空控制器

电空控制器是系统的操纵机构部件（结构与调车司机控制器相似）。

设有6个位置，手柄在不同的位置时，触指分别接通或断开不同的电空阀，去实现空气管路的开通或关闭，从而控制全列车的制动或缓解。

（二）空气制动阀（俗称小闸）

空气制动阀在正常情况下，只用来单独操纵机车的制动或缓解。

当电空控制器发生故障不能继续使用时，空气制动阀通过转换可成为兼顾“大、小闸”基本性能的控制机构，维持全列车运行。

转换后的空气制动阀，在操纵全列车的制动或缓解中，存在的唯一不足是，当列车制动后司机不能单独增加机车制动力。

使用空气制动阀减压时，司机应特别注意减压量的掌握。

（三）电空阀

电空阀是中间控制元件，它受电空控制器的控制，以电讯号为指令，接通或遮断有关的空气管路。

在DK－1型电空制动机系统中，采用闭式电空阀共有11个。

（四）QTY型调压阀

QTY调压阀，是用来向均衡风缸和作用管提供恒定压力的一种气动阀。

由总风缸来的高压空气（700～900kPa）进入调压阀，通过调压阀的调节，可将高压空气调整到规定压力（500或600kPa）送往均衡风缸或作用管。

（五）中继阀

中继阀是向列车管供风或排风的一种大容量的气动元件，它根据均衡风缸的压力变化来控制列车管的充风或排风。

其性能好坏，直接关系着全列车空气制动系统性能的好坏。

（六）紧急阀

紧急阀是一种气动压差阀，受气体流动波速的控制而动作，使列车管的压力迅速排出，形成紧急制动。

它不仅加速了列车管的排风速度，同时通过本身电器的动作接通电源，使相应的继电器动作，来完成自动切断列车管供风源和选择切断机车总电源的功能。

（七）分配阀

109型分配阀，是客车104货车103型分配阀的同系列产品。

它根据列车管的压力变化，控制机车的制动和缓解。

也可以通过空气制动阀，单独使机车增加制动力或缓解。

（八）ZDF电动放风阀

该阀是用来直接将列车管压力排向大气的一种电控气动阀。

该阀由电空阀控制，当电空阀得电动作时，迅速排出列车管的压力空气。

电动放风阀与紧急阀的作用近似，只是受控方式不同，前者是电讯号指令电空阀引起的紧急放风，后者是空气指令引起的急速排风。

（

）压力开关

压力开关在该制动机上设有两个，一个代号为208，一个为209。

它属气-电变换元件，208为控制最大减压量而设，209为控制最小减压量而设，以满足自动控制列车管的最大和最小减压量。

（十）QSL型分水滤气器

分水滤气器为过滤元件，其用途如EL-14型上的远心集尘器，只是在构造上有所不同。

因DK－1型电空制动机各部件中的通路和间隙要求工艺精细，为保证制动机的可靠性，防止因空气质量不高而造成堵塞或影响部件的灵敏度而设。

（十一）转换阀

该阀系JZ－7型制动机客、货转换开关相同，在DK－1型制动机系统中设有两个。

一个用于客-货转换；另一个用于“空气位”和“电空位”的风路隔离。

3.2各部件相互关系

各部件相互关系如图所示：

该制动机无论是在电空位操作或空气位操作都是对均衡风缸的压力进行控制，以达到制动或缓解的目的。

（一）电空位

是用电空控制器操纵全列车的制动或缓解。

其控制方式是：

电空控制器→电空阀→均衡风缸→中继阀→列车管→机车分配阀、车辆分配阀→闸缸

（二）空气位

是用空气制动阀操纵全列车的制动或缓解：

空气制动阀→均衡风缸→中继阀→列车管→机车分配阀、车辆分配阀→闸缸

（三）机车单独制动和缓解：

空气制动阀→分配阀→机车闸缸。

4DK-1的空气制动阀作用原理

DK-l型制动机的空气制动阀在各个位置的作用如下：

4.1转换手柄及转换柱塞在电空位

转换手柄及转换柱塞在电空位时，单独作用管可经转换柱塞右凹槽迂回到作用柱塞，均衡风缸管被转换柱塞左边两个O型圈封闭。

此时，空气制动阀只作为小闸来使用，与均衡风缸无关。

（1）操纵手柄在缓解位

作用柱塞被凸轮顶至右端，单独作用管迂回到作用柱塞时可经凸轮盒右下端通大气，实现机车的单独缓解。

此时，定位凸轮有一个降程，即松开下联锁开关，接通了排风电空阀的电路，如电空控制器（大闸）在运转位，则该电空阀可得电，作用管也可从该电空阀口通大气，使作用管排得更快。

但是，电空控制器若在制动后的中立位，则排风电空阀的电源已切断，该联锁开关的接通就没有实际意义。

（2）操纵手柄在制动位

作用柱塞凸轮有一个降程，作用柱塞在其左端弹簧的反拨力作用下右移，使单独作用管排风通路关闭，而调压阀管的压力空气可以经过作用柱塞中部的凹槽和转换柱塞右凹槽通往单独作用管，实现机车的单独制动作用。

此时，定位凸轮有一个升程，即压动下联锁开关，切断排风电空阀的电源，使之“失电”，关闭单独作用管在该电空阀的排风口，确保机车的单独制动作用得以实现。

（3）操纵手柄在中立位

作用柱塞相对于制动位有一个较小的升程，即作用柱塞将左移到中间的位置，使单独作用管既不通调压阀也不通大气，同时，定位凸轮和下联锁开关状态与制动位相同，故单独作用管能保持既得的压强，不升也不降。

（4）操纵手柄在运转位

作用柱塞的位置与中立位相同，但定位凸轮和下联锁开关的状态与缓解相同，即小闸各气路不通，但排风电空阀电路接通，单独作用管可由该电空阀通大气，也可实现机车的单独缓解作用。

4.2转换手柄及转换柱塞在空气位

转换柱塞右移到空气位时，压动上联锁开关，切除电空制动控制器（大闸）的电源，同时，单独作用管通路被切断，均衡风缸可经转换柱塞迂回到作用柱塞。

即空气制动阀可通过作用柱塞控制均衡风缸的充排气，代替电空制动器执行大闸的基本功能。

（1）操纵手柄在缓解位

作用柱塞的位置与电空-缓解位相同，但不是使单独作用管通大气，而是使调压阀管经过作用活塞中部凹槽和转换柱塞左凹槽与均衡风缸相通，使均衡风缸充气增压，实现列车充气缓解作用。

（2）操纵手柄在制动位

作用柱塞位置与电空-制动位相同，但不是使调压阀通作用管，而是切断调压阀与均衡风缸的通路，并且使均衡风缸由作用活塞左端排大气，产生列车减压制动的作用。

（3）操纵手柄在中立位和运转位

作用柱塞位置与电空-中立位相同，即各气路都不通。

由于转换手柄空气位电联锁失去作用，故运转位与中立位功能完全相同，即作用柱塞实际上只有三个作用位置（这一点与转换手柄电空位时是不同的）。

由于空气制动阀转换手柄在空气位时是通过操纵均衡风缸压强来控制全列车的，所以要单独缓解机车，必须另有安排，具体措施是：

通过下压其手柄，打开右下部排风阀，使单独作用管通大气。

5DK-1型制动机的综合作用

5.1大闸操纵

空气制动阀转换手柄在电空位、操纵手柄在运转位时，电空制动控制器各个位置的综合作用如下：

5.1.1电空制动控制器在过充位

用于列车初充气、制动后再充气，保持机车制动力，使列车管迅速充气（充至比定压高30～40kPa），车辆列迅速得到缓解。

在此位置上，各主要部件状态如下：

（1）控制器——导线803得电，经中间继电器451和452的常闭联锁，使缓解电空阀258得电，调压阀55经缓解电空阀向均衡风缸52充气，并通往中继阀膜板活塞左侧；同时，导线805得电，使过充电空阀252得电，总风由过充电空阀口通往过充风缸和中继阀过充柱塞左侧。

（2）中继阀——过充柱塞上的总风压力和膜板左侧的均衡风缸压力使膜板活塞迅速右移，打开供气阀口，总风经过它向列车管迅速充气到比定压高30～40kPa，车辆列迅速缓解。

（3）机车分配阀——列车管压力推动主活塞到充气缓解位，列车管压力空气充入工作风缸。

由于导线809无电，排风1电空阀无电，故容积室压力空气不能排大气，制动缸也不通大气，机车处于保压状态。

5.1.2电空制动控制器在运转位

全列车在缓解状态。

这是列车运行中不进行制动操纵时经常放置的位置。

（1）控制器——导线803及缓解电空阀258得电，调压器通均衡风缸和中继阀膜板活塞左侧；导线809得电，经中间继电器451的常闭联锁使排风1电空阀254得电，作用管通大气，机车缓解。

导线805及过充电空阀252失电，总风与过充风缸的通路被切断，过充风缸压力空气从缩孔d1缓慢地排往大气。

（2）中继阀——过充柱塞左侧的压强缓慢降低，膜板活塞稍稍左移，拉开排气阀，使列车管过充的压力空气缓慢地排往大气，既可消除过充压强，又不致引起再制动。

膜板两侧压差消除之后，供气阀及排气阀都处于关闭状态，列车管处于定压下的保压状态。

（3）机车分配阀——主阀部在充气缓解位，工作风缸过充的压力空气缓慢地逆流回列车管，直至恢复定压；由于容积室及作用管可经排风电空阀口排大气，均衡部也处于缓解位，机车制动缸通大气，机车得到缓解。

5.1.3电空制动控制器在（常用）制动位

用于正常停车或调速。

（1）控制器——缓解电空阀258失电，使均衡风缸的压力空气经该电空阀的上阀口至制动电空阀257的上阀口排大气和充入初制动风缸58。

均衡风缸减压量的大小取决于控制器手柄在制动位停留时间的长短（由于初制动风缸的设置，缓解电空阀即使是一瞬间失电，均衡风缸也可获得30～40kPa的快速减压量）。

同时，导线806得电，使中立电空阀253得电，中继阀上部的总风遮断阀被关闭；导线808得电，为压力开关208的下接点808与800接通作准备。

在达到最大减压量后，压力开关208杆下落，使微动开关接通，制动电空阀257得电，关闭它的阀口，均衡风缸停止减压。

（2）中继阀—一膜板左侧压力降低，使膜板活塞左移，拉开排气阀，列车管通大气，车辆制动。

（3）机车分配阀——主活塞到制动位，工作风缸向容积室充气，均衡部到制动位，总风缸通机车制动缸，机车制动。

5.1.4电空制动控制器在中立位

用于制动前准备及制动后保压。

（1）控制器——导线806得电，通过补风转换开关463使中立电空阀253得电，关闭总风遮断阀；同时，导线807得电，使制动电空阀257得电，关闭其阀口（均衡风缸排大气的出口）。

如制动前移至此位，因缓解电空阀通过压力开关209的微动开关807与803继续得电，均衡风缸可保持运转位状态而不减压，只作为制动前的准备。

（2）中继阀——均衡风缸停上减压后，列车管压强减至与均衡风缸相等时，排气阀也关闭，处于保压状态。

（3）机车分配阀——各部分的通路均被切断，容积室和制动缸的压强都不变。

如机车制动缸有漏泄，均衡部会自动给予补偿。

5.1.5电空制动控制器在紧急（制动）位

用于紧急情况下使列车在最短距离内停车。

（1）控制器——导线806得电，使中立电空阀253得电，总风遮断阀被关闭，切断了列车管的风源。

导线804得电，使ZDF型电动放风阀得电，其阀口开启，列车管急剧排风减压，车辆发生紧急制动。

导线810得电，使撒砂电空阀251得电，进行撒砂以改善机车粘着。

导线811得电，使重联电空阀259得电，沟通列车管与均衡风缸。

（2）中继阀——处于“自锁”状态。

（3）机车分配阀——主阀与制动位基本相同，只是由于紧急增压阀的作用，使容积室压强可增到450kPa，机车制动缸也得到相应的增压。

5.1.6电空制动控制器在重联位

（1）控制器——导线811得电，通过

端电空控制器连通导线821，使重联电空阀259得电，沟通列车管与均衡风缸。

导致821通过二极管264使制动电空阀257得电，切断均衡风缸的排气口。

这样，重联机车就可以受本务机车制动机的操纵而不会起干扰作用。

（2）中继阀——“自锁”。

（3）机车分配阀——接受本务机车通过列车管进行的操纵，与车辆三通阀或分配阀相同。

5.2小闸操纵

空气制动阀转换手柄仍在电空位，此时，操纵手柄各个位置的综合作用如下：

5.2.1电空制动控制器在运转位、空气制动阀操纵手柄在制动位

用于机车单独制动。

（1）空气制动阀——作用柱塞凸轮使微动开关动作，导线809～819通路断开，排风1电空阀254失电，关闭作用管的排气口；同时，作用柱塞右移到极端位置，使调压阀53的压力空气（30kPa）通往作用管。

（2）机车分配阀——调压阀的压力空气经作用管进入容积室，使均衡部的均衡活塞（第二活塞）上移，总风经被顶开的均衡阀口进入机车制动缸，机车单独发生制动作用。

5.2.2电空制动控制器在运转位、空气制动阀操纵手柄在中立位（保压位）

用于机车单独制动前的准备和单独制动后的保压。

（1）空气制动阀——作用柱塞由制动位左移到中间位置，使作用管在作用柱塞处既不通调压阀也不通大气；排风电空阀仍失电，作用管也不能由该电空阀口通大气。

（2）机车分配阀——均衡部的均衡活塞（第二活塞）下移至中立位，机车制动缸的空气压强保持不变。

5.2.3电空制动控制器在中立位、空气制动阀操纵手柄在缓解位

用于机车单独制动后的单独缓解。

（1）空气制动阀——电路与运转位相同，排风电空阀得电，作用管通大气；同时，凸轮使作用柱塞左移到缓解位，打开了作用管通大气的另一条气路（经转换柱塞四槽），故缓解比运转位稍快。

（2）机车分配阀——容积室通过作用管排大气而迅速减压，均衡活塞下移，机车制动缸排风减压而迅速缓解。

如果不是机车单独制动后的缓解，而是列车制动后的机车单独缓解，则电空制动控制器控制手柄应当在中立位，空气制动阀转换手柄应当在电空位，空气制动阀操纵手柄由运转位移到缓解位。

此时，排风电空阀失电，作用管不能从该电空阀口排大气，但作用柱塞左移可使作用管通大气，机车也能实现单独缓解。

在电空系统发生故障时，司机可将空气制动阀转换手柄转至空气位，转换柱塞就会使相应的电路N314～801断开、N314～800闭合，再将调压阀203的压强由300kPa提高到500kPa，电空制动控制器手柄置于运转位，即可用空气制动阀操纵全列车，施行（常用）制动、制动后的保压和缓解等功能。

6DK-l型电空制动机常见故障分类

于DK-1型机车电空制动机与一般机车空气制动机在结构、性能及操作方法等方面有较大的不同，故障的性质也不一相同。

一般可分为控制电路、阀类及连接部分和操作部当等几分方面的故障。

6.1控制电路故障

DK-1型机车电空制动机的操作系统采用电控方式，因此常会出现一些控制电路故障。

例如接线头、插头及插座的虚接和电子元件的虚焊，二极管及压敏电阻的击穿造成控制功能的错误；而开关节点不良、中间继电器卡位及触头接触不良、线圈短路，电空阀短路和控制单线断路、短路、接地等则会造成执行部件不动作。

6.2阀类部件故障

在DK-1型机车电空制动机中，阀类部件的故障会直接影响到气路的作用。

这类故障大多是在阀类部件内的滑动件上。

例如由于缺少油脂润滑，各种活塞杆和分配阀的阀滑、节制阀会出现卡滞，造成风路不沟通；由于动作频繁和老化等原因，弹簧件会失效，影响阀类部件的正常动作，橡胶件会出现破损裂纹造成窜风和漏风，使阀类部件不能动作或性能下降，同样阀类部件内的小孔堵塞也会影响动作。

6.3管路及连接部分故障

这类故障的现象一般比较明显，主要表现在堵塞和泄露，也有部分不分阀座内部暗孔内泄引起德尔窜风。

6.4操纵不当造成的故障

DK-1型机车电空制动机是一个比较复杂的系统，特别是SS4改型电力机车为双节制动重联机车。

司机在使用机车前，必须全面学习掌握DK-1型机车电空制动机的功能作用，并按照制动机的操作方法来操纵机车，如果违反操作方法或操作不当，也会是制动机出项故障。

例如塞门开闭不对，重联阀位置不对，重联机车电空制动控制器、空气制动阀手柄位置不对等将会是制动机不能正常工作

7DK-1型电空制动机故障处理

DK-1型电空制动机与传统空气制动机在结构、性能及操作方法上有较大区别，其故障的性质及现象也有所不同。

7.1电空位故障处理

7.1.1空气制动阀手柄在“运转位”，电空控制器手柄在各位置上的故障现象

（一）电空控制器手柄在“运转位”“

现象一：

均衡风缸不充风。

思路与判断：

缓解电空阀258不能正常工作是造成均衡风缸不能充风的根本原因。

影响电空阀258不能正常工作的因素有：

1．有关电源开关位置错误，使电空阀258没有电源。

2．电空阀258本身故障，失去控制功能。

3．电空阀258供电电路因故障中断，使其不能得电吸合。

4．有关风源塞门未在规定位置或故障，使均衡风缸供风源中断。

故障判断按下列方法进行：

1．首先检查确认各电源开关和塞门位置

（1）确认“电空制动”自动开关，电源开关和空气制动阀的电空转换键，均应在规定位置。

（2）确认塞门110、137在开放位，转换阀153在“电空位”。

2．在各电源、风源开关位置正确的前提下，检测电空阀258。

导线837，若有电且吸合，为供风源中断故障；如果无电，为电路中断；若有电而不吸合，为电空阀本身故障。

3．“电空制动”自动开关闭合不上或自动跳开，为电路中有接地点或短路现象。

电空阀258本身故障和供风源中断容易鉴别处理，不再赘述，仅对常见的电路短路、接地和供电电路中断的查找及处理叙述如下；

检查与处理：

1．因电路中有接地或短路现象，使“电空制动”自动开关闭合不上或自动跳开

（1）当闭合司机台电联锁开关（钥匙）或在