SS4改电力机车DK1型制动机故障分析及处理精品毕业论文 doc.docx
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SS4改电力机车DK1型制动机故障分析及处理精品毕业论文doc
SS4改电力机车DK-1型制动机
故障分析及处理
摘要
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：
双端（或单端）的操纵。
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，而且通过重联装置使两节机车重联运行。
DK-1型电控制动机减压准确、冲风快、操纵手柄轻巧灵活、司机室内噪音小以及结构简单、便于维修。
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”时间的长而增加，直到最大减压量。
操作中，若不需要产生最大减压量，则减压量达到所需减压量时，需将手柄由“制动位”转换到“中立位”进行保压。
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。
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。
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地对列车电空制动机实施有效控制。
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。
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。
关键词：
减压准确、结构简单、便于维修
引言
在SS系列电力机车上装配的DK-1型电空制动机的综合作用原理是根据电空制动控制器、空气制动阀各手柄位置的相互关系来确定机车与车辆之间制动、缓解与保压的协调作用。
其操纵分为电空位操纵和空气位操纵。
其中，电空位操纵通常称为自动制动作用操纵，即通过电空制动控制器来操纵全列车的制动、缓解与保压，由空气制动阀操纵机车的单独制动、缓解与保压；而空气位操纵则是电空位操纵故障时的一种应急措施，是通过空气制动阀来操纵全列车的制动、缓解与保压，缓解机车只能下压手柄。
实际操纵中，应避免偷风操纵、大劈叉制动操纵；正确实施一段制动法操纵、两段制动法操纵、长波浪式制动操纵以及段波浪式制动操纵等操纵。
【6】
DK-1型电空制动机操纵规程就其一般的操纵方法进行了规定，为机车乘务员正确操纵DK-1型电空制动机明确了操纵要点。
而DK-1型电空制动机试验验收规则，主要用来检查DK-1型电空制动机的各项作用是否正常。
它是通过电空制动控制器、空气制动阀手柄在各工作位置间的顺序转换，并观察压力表指针的变化情况，来分析、判断DK-1型电空制动及其各部件是否处于良好状态。
DK-1型电空制动机试验分为装车前试验和装车后试验。
其中，装车前试验是在DK-1型电空制动机试验台上进行；而装车后试验通常是在单机上试验，主要包括检修试验（即“八步闸”试验）和日常试验（即“五步闸”试验）。
1我国机车制动机的发展概况及现状
我国铁路在解放前，机车制动机几乎完全依赖进口，且绝大部分是美国韦斯丁豪斯系统的空气制动机，如蒸汽机车上就是安装的美国单端操纵系统的ET-6型机车制动机。
到了20世纪60年代初期，由ET-6演变成的适合双端操纵的EL-12型机车空气制动机才开始在电力、内燃机车上装用。
这两种机车制动机在20世纪70年代还处于数量上的绝对地位，直至20世纪80年代才逐步淘汰。
ET-6和ET-14型机车空气制动机是美国20世纪20年代的产品，这些产品在结构上存在固有的缺点：
（1）制动机在操纵时手柄沉重，这一现象在寒冷地区尤为严重，以至影响到乘务员的正常操纵。
（2）在操纵成大列车时，排气缓慢，从而延长了制动距离。
（3）在操纵长大列车时，充气缓慢，特别是在坡道地区，容易形成充气不足而影响形成安全。
（4）在减压操纵时，均衡风缸压力有回升现象，致使减压量不正确。
特别是在操纵长大列车减压时，容易造成前部车辆的列车管压力回升，致使前部车辆的制动机自然缓解。
（5）采用金属研磨件，结构型式落后，作用性能简单，检修技术要求高（特别是许多研磨件的检修），劳动强度大。
为解决这一系列问题，适合中国铁路运输的需求，20世纪70年代后期，我国相继研制成功了JZ-7型机车空气制动机和DK-1型机车电空制动机，并在20世纪70年代初期开始在内燃和电力机车上批量装车使用，JZ-7型机车空气制动机及DK-1型机车电空制动机是分别在美国26-L型电空制动机的基础上，按照中国铁路机车的有关标准与规程等要求，由我国制动科技人员自行开发的新型机车制动机。
这两种制动机具有如下特点：
（1）能客货机车兼用，能操纵一次缓解或阶段缓解的列车制动机。
（2）在结构上取消了回转阀、滑阀、鞲鞴胀阀等研磨件（除DK-1型机车电空制动机中的109分配阀保留一个滑阀与截止阀），大量采用橡胶模板柱塞阀、止回阀及O型橡胶密封圈，延长了检修周期，使制造、运用、维修保养等工作较为方便。
（3）均设置了低压过冲性能，采用具有良好的充排气功能的中继阀从而根本上克服了原有机车制动机充排气性能不能满足长大列车的弊端。
随着货物列车牵引质量的提高及准高速客运列车的开行，JZ-7型机车空气制动机及DK-1型电空制动机逐步得到功能的补充与完善。
20世纪90年代，制动机的重联、列车电空制动控制、与列车运行监控记录装置的配合、空电联合制动等多项技术也在这两种机车制动机上得到广泛的应用。
特别是本世纪初逻辑控制单元在DK-1型机车电空制动机上的应用，使其具备了通过软件的调整实现不同逻辑组合，以达到控制不同车型及新的功能增加与调整的目的。
DK-1型机车电空制动机及JZ-7型机车空气制动机作为我国主要的机车制动机，20多年来已装车近万台套。
实际应用证明，它们确实是适应于中、低速机车与动力车的成熟、经济、适应、可靠的机车制动机、然而也暴露一些惯性质量问题，包括部分部件设计上的不足以及制造方面的质量问题，影响了使用。
同时由于它们信息化技术应用的滞后。
已难满足现代列车操纵、控制和安全性能的要求。
我们只有按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的设计原则，以“标准化、系统化、模块化、信息化”为设计方向，实现我国机车制动机技术的跨越式发展。
【9】
2DK—1型电空制动机的组成
DK—1型电空制动机是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、电空制动屏柜部分以及空气管路部分。
【1】
2.1操纵台
操纵台部分主要包括司机操纵太和学习司机操纵台：
2.1.1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、压力表、充气及消除按钮。
（1）电空制动器（俗称大闸）：
操纵部件，用来控制全列车制动与缓解。
（2）空气制动阀（俗称小闸）：
操纵部件，电空位操纵时，用来单独控制机车的制动与缓解，与列车的制动缓解无关。
通过其上的电-空转换拨杆转换后，可以操纵全列车的制动与缓解。
另外手把下压可单独缓解机车的制动压力。
（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。
2.1.2学习司机操纵台
学习司机操纵台设置有紧急停车按钮和紧急放风阀（手动放风塞门）。
（1）紧急停车按钮：
设在学习司机操纵台仪表架上，当学习司机发现有危机行车安全和人身安全的情况，又来不及报告司机时，可直接按下紧急停车按钮，全列车紧急制动停车。
（2）紧急放风阀（121或122）：
设在司机室右侧附近的制动支管上。
当制动机失效时，可以手动紧急放风阀直接排放制动管内的压力空气，使列车紧急制动停车。
2.2电空制动屏柜
电空制动屏柜又俗称制动屏柜、气阀柜，主要安装有下列部件。
2.2.1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，用以连通或切断相应线路，实现DK-1型电空制动机电气线路与空气管路的联锁作用。
2.2.2调压阀：
一用来调节来自总风缸的压力空气，并稳定供给气动部件用风。
2.2.3双阀口式中继阀：
根据均衡风缸的压力变化来控制列车制动管的压力变化，从而完成列车的制动、缓解与保压作用。
2.2.4总风遮断阀：
对用来控制双阀口式中继阀的充风风源，一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。
2.2.5分配阀：
根据制动管压力变化而动作，并接受空气制动阀的控制，向机车制动缸充风或排气，使机车得到制动、缓解与保压作用。
2.2.6电动放风阀：
它主要接受电空制动控制器和自停装置的控制，直接将列车制动管的压力空气快速排入大气，使列车产生紧急制动作用。
2.2.7紧急阀：
在列车制动管压力快速下降时动作，加速列车制动管的排风，同时接通保护电路动作，起断钩保护作用。
2.2.8压力开关：
气动电器。
它在均衡风缸压力变化时进行电路的转换。
2.2.9转换阀：
它是一种手动操纵阀，通过它进行空气管路转换。
2.2.10电子时间继电器及中间继电器：
用于实现电路的相关联锁和自动控制。
初次之外，制动屏柜内还设有初制动缸、工作风缸、均衡/过充风缸、限制风堵、压力表和各种塞门等。
2.3空气管路
空气管路性能的好坏决定着制动机是否正常、可靠地工作。
空气管路主要包括：
管道滤尘器、截断塞门、管路连接条件等。
【5】
DK-1型电空制动机具有良好的灵活性和适用性，其主要性能见下表：
表1.1单独制动性能表
序号
项目
技术要求
1
全制动时制动缸最高压力（kPa）
300
2
制动缸压力由零升至280kPa的时间（S）
≤4
3
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500kPa）
序号
项目
技术要求
1
初制动制动管减压量（kPa）
40~50
2
运转位，制动管由零充至480kPa的时间（s）
≤9
3
均衡风缸自500kPa常用压减至360kPa的时间（s）
5~7
4
常用全制动时,制动缸最高压力（kPa）
340~380
5
常用全制动时,制动缸升至最高压力的时间（s）
6~8
6
运转位，制动缸压力由最高缓解至40kPa的时间（s）
≤7
7
紧急位，制动管压力由定压排至零的时间（s）
3
8
紧急位，制动缸最高压力（kPa）
450±10
9
紧急位，制动缸压力升至400kPa的时间（s）
≤5
表1.3辅助性表
序号
项目
项目要求
1
紧急位，切除动力
牵引手柄有级位切除，无级位不切除
2
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
3
失电
常用制动
4
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
5
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40~50kPa左右，25~28s后，空气制动自动消除，机车保持动力制动
3DK—1型电空制动机故障分析与处理的一般过程
关于DK—1型电空制动机故障的分析与处理过程，是一个较为复杂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DK—1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。
.【2】
3.1分析阶段
主要进行以下工作：
3.1.1逻辑分析
根据故障现象，运用逻辑思维的方法，依据DK—1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。
3.1.2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。
3.1.3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。
3.1.4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。
3.2反馈阶段
经过分析阶段的分析、检查，没能找出故障处所时，应及时调整分析思路，重新进行分析、判断。
3.3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。
4DK—1型电空制动机常见故障的分析与处理
4.1故障现象一原因、判断及处理方法
4.1.1故障现象：
均衡风缸和列车管无压力或达不到定压。
【5】
4.1.2故障原因
（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。
4.1.3判断方法：
（1）当听到气阀柜处有大的排风声时，将电空制动控制器手柄移至中立位，排风声停止为故障原因（9）。
（2）若有撒砂电空阀的动作声时，可将转换开关464置断开（切除）位，仍有撒砂电空阀排风声为故障原因（6），反之为原因（8）。
（3）将空气制动阀置缓解位，若均衡风缸压力上升为故障原因（3）。
（4）人为按压缓解电空阀258均衡风缸仍不充风时，立即按压充气按钮（或将电空制动控制器置过充位），均衡风缸压力上升为故障原因（10）或故障原因（11），反之为故障原因（12）．为故障原因（10）或故障原因（11）时，可确认调压阀55压力表显示区分是故障原因（10）或故障原因（11）。
（5）人为按压缓解电空阀258均衡风缸能充风时，再将电空制动控制器在各位置移动，未听到电空阀的动作声（也可将空气制动阀先置制动位后再回运转位，机车制动缸压力上升后不下降），此时可换端试验，另一端正常的为原因
（2），反之为故障原因
（1），若有电空阀的动作声（或机车制动缸压力先上升后下降），然后再换端试验，另一端正常的为故障原因（4），反之为故障原因（5）。
（6）SKX和SKT均在零位，电空制动控制器在运转位（或过充位）时，将空气制动阀的电空转换扳钮置空气位，若能听到两位置转换WH的转换到制动位的声音（两位置转换开关lgqt原工作位是牵引位）或空气制动阀上的电空转换扳钮由空气位转回到电空位时有WHz电空阀的排风声（两位置转换开关WH原工作位置在向前制动位）时，为故障原因（7）。
4.1.4处理方法：
（1）合上自动开关14ZK，使有关的微动开关及电接点接触良好。
（2）将空气制动阀上的电空转换扳钮转换至“电空位”。
（3）若需要还应将气阀柜上的转换阀153转换至“正常位”。
（4）打开气阀柜上的塞门157，并将调压阀55的输出压力调到列车管的定压。
•
（5）如条件不允许对有关的电接点进行处理时，可将系统转换"空气位”维持运行时间再处理。
4.2故障现象二原因、判断及处理方法
4.2.1故障现象：
电空制动控制器在运转位，均衡风缸定压，列车管无压力。
【7】
4.2.2故障原因
（1）中继阀的总风缸管塞门114关闭；
（2）中继阀列车管塞门115关闭；
（3）中继阀的总风遮断阀卡死打不开；
（4）中立电空阀253卡住不释放；
（5）中继阀的均衡风缸管堵。
4.2.3判断方法：
（1）电空制动控制器由运转位置中立位时未看到总风缸表针抖动，或电空制动控制器由中立位回运转位时未听到中立电空阀253的排风声为故障原因（4）。
（2）将电空制动控制器置过充位，列车管压力只能上升约30-40kPa为原因（5）。
（3）卸松中继阀的供风阀盖，无排风声为故障原因（3）。
（4）根椐114、115状态区别为原因
（1）或
（2）。
4.2.4处理方法：
（1）开放塞门114或115。
（2）转动中立电空阀253阀杆，使其释放（有电时将其电源线拆除并用绝缘物包扎好），若无效时可将气阀柜后面的中立电空阀253与总风遮断阀相连接的管子卸开后再堵上。
（3）轻轻振动中继阀的总风遮断阀使其打开，若无效，则可卸去端盖抽去弹簧和阀维持运行回段。
（4）若为中继阀均衡风缸管堵时，必须将其疏通才能向列车管充风维持运行回段。
间再处理。
4.3故障现象三原因、判断及处理方法
4.3.1故障现象：
电空制动控制器在运转位，均衡风缸定压。
列车管表针来回
摆动，气阀柜处有大的排风声。
【7】
4.3.2故障原因
（1）紧急阀95放风阀口未关闭；
（2）电动放风阀舛放风阀口未关闭或紧急电空阀392卡住不释放；
（3）中继阀排气阀口未关严。
4.3.3判断方法：
（1）关塞门116后正常为故障原因
（1）。
（2）关塞门117后正常为故障原因
（2）（属紧急电空阀392卡劲时可转动其阀杆）。
（3）当塞门116、117均关闭后仍不正常时，属故障原因（3）。
4.3.4处理方法：
（1）关塞门116后，在运行中应注意列车管压力表的指示，若有大的摆动时应立即断电，迅速将电空制动器移至中立位或紧急制动位以切断列车管的补风源。
（2）关塞门117后，电空制动控制器紧急制动位无效，紧急制动时需开放副司机侧的塞门121或（122），施行紧急制动。
4.4故障现象四原因、判断及处理方法
4.4.1故障现象：
电空制动控制器在运转位，均衡风缸和列车管压力上升缓慢（牵引列车时充不起风）。
【7】
4.4.2故障原因
（1）重联电空阀259下阀口不严窜风或阀杆卡住不释放；
（2）操纵端消除按钮卡住不释放；
（3）中继阀膜板破损。
4.4.3判断方法：
（1）电空制动控制器置过充位后，均衡风缸和列车管压力上升较快且达到总风缸的压力时为故障原因
（1）或故障原因（3），反之为故障原因
（2）。
断开操纵端的钥匙开关后，能恢复正常也可证明为故障原因
（2）。
（2）为故障原因
（1）或故障原因（3）时，转空气位操纵，转换阀153置空气位，能正常操纵为故障原因
（1），不能正常的充风或排风为故障原因（3）。
4.4.4处理方法：
（1）当出现故障原因（3）所造成的故障时，在运行中可暂不处理，将电空制动控制器置过充位，然后人为控制总风缸压力与列车管定压相等的方法向列车管充风维持运行，列车需要制动时，先将电空制动器由过充位移到中立位使中立电空阀253得电吸合，让总风遮断阀切断列车管补风源，然后开放司机侧的放风塞门直接排列车管内的压力空气使列车产生制动作用，使用此方法时应特别注意列车速度，防止两冒事故的发生，维持运行回段处理。
（2）属重联电空阀259阀杆及消除按钮卡住时，可对症处理，仍用电空位维持运行，若是重联电空阀259下阀口不严窜风时，转换到空气位操纵，此时，应将转换阀153转换到空气位，否则仍不能充风。
4.5故障现象五原因、判断及处理方法
4.5.1故障现象：
电空制动控制器在运转位，均衡风缸和列车管过充至总风缸压力。
【7】
4.5.2故障原因
（1）检查电空阀255下阀口不严窜风或阀杆卡住不释放；
（2）操纵端检查按钮卡住不释放；
（3）气阀柜上的调压阀55输出压力高、故障或反装。
4.5.3判断方法：
（1）拔出钥匙开关DSK后正常的为故障原因
（2），反之为故障原因
（1）或故障原因（3）。
（2）将电空制动控制器置重联位，均衡风缸和列车管压力停止上升为故障原因（3），反之为故障原因
（1）
4.5.4处理方法：
（1）将气阀柜上的调压阀55调到定压，若为检查电空阀255杆卡劲时，可转动其阀杆使之释放，检查处理卡劲的检查按钮，
（2）若为检查电空阀255下阀口不严窜风，调压阀55故障或反装时，先将气阀柜上的转换阀153转换到空气位，然后转空气位操纵维持运行回段处理。
4.6故障现象六原因、判断及处理方法
4.6.1故障现象：
电空制动控制器在运转位，均衡风缸压力上升正常，列车管上升缓慢。
【7】
4.6.2故障原因
（1）106空气滤尘网的滤网太脏，风阻太大；
（2）中继阀总风塞门114未开到位；
（3）中继阀列车管塞门115未开到位。
4.6.3判断方法：
（1）可首先检查确认中继阀总风塞门114和列车管塞门115的状态。
（2）如塞门114、115均开到位，则为原因
（1）。
4.6.4处理方法：
（1）将上述两塞门开放到位。
（2）若为故障原因
（1）时，在运行途中应将106空气滤尘器的滤网取出维持运行回段处理。
4.7故障现象七原因、判断及处理方法
4.7.1故障现象：
使用紧急制动未隔15s以上，电空制动控制器从紧急位移回运转位使中间继电器451得电吸合后，电空位操纵无论等多长时间或移动电空制动控制器手柄于任何位置，均不能使列车缓解（或者这样说：
只要中间继电器451得电吸合后，无论手柄在何位置、停留多长时间，中间继电器451将不会释放，系统不能恢复向列车充风）。
【8】4.7.2故障原因
（1）二极管260击穿短路；
（2）二极管264击穿短路
4.7.3判断方法：
将气阀上的转换开关463置向上的位置（补风位），然后将电空制动控制器移到中立位稍停留后，再将电空制动控制器移回运转位，均衡风缸和列车管能恢复充风为故障原因
（1），反之为故障原因
（2）。
（也可在电空制动控制器运转位时，将操纵端空气制动阀上的电空转换扳钮转换到空气位后再回到电空位，均衡风缸和列车管能恢复充风为故障原因
（2）。
4.7.4处理方法：
（1）二级管260击穿时，在“电空位”操纵必须将其接线拆除并用绝缘物包扎好。
若重联附挂时，可不处理维持回段（如已拆线可将其接上或将中继阀列车管塞门115关闭）；也可不处理故障的二极管260，直接转换至“空气位”操纵。
（2）二极管264击穿时，必须转换至“空气位”操纵，并将14ZK断开，气阀柜上的转换阀153转换至“空气位”。
严禁用加大减压量的方法来简单处理这一故障，因为用此方法操纵列车容易使后部车辆自然缓解，对行车安全构成严重威胁。
4.8故障现象八原因、判断及处理方法
4.8.1故障现象：
电空制动控制器在运转位，使用电阻制动时无初制动减压量。
4.8.2故障原因
（1）中间继电器452故障或其回路中中间继电器453常闭接点不良；
（2）314至841线间的FSJ常开接点，iC常开接点及转换开关465接点不良或转换开关465在断开位。
4.8.3判断方法：
SKT离开零位置预备位后，等待一定的时间（电子时间继电器的延时时间），空气制动阀置制动位后再移回中立位，机车制
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