机车制动缸的压力控制

1、模块三 机车制动缸的压力控制项目一 分配阀均衡部的结构和工作原理均衡部用于根据容积室和作用管压力的增、减，来控制机车制动缸的充、排风。它由均 衡活塞，空心阀杆，供气阀，供气阀弹簧，供气阀导向杆，阀座，缩堵、均衡上盖及均衡下 盖组成（见图 3 1）。橡胶膜板上侧通制动缸，下侧通容积室。供气阀上侧通总风管，下侧 通制动缸。图 3 1 109 型分配阀均衡部结构图1 均衡上盖； 2供气阀弹簧； 3供气阀向杆； 4阀座； 5空心阀杆； 6膜板； 7上活塞； 8均衡下 盖；9下活塞； 10均衡活塞压帽； 11供气阀； 12滤网； 13阀杆套； 14密封圈； 15缩堵； Z3， 4通制动缸； f4通供气阀

2、上方的供气阀室； d5大气孔。作用原理： 根据容积室和作用管的变化在均衡部活塞上所产生压力之差， 使均衡活塞带动空 心阀上、下移动，以开启或关闭供气阀口（或排气阀口） ，从而控制机车制动缸的充排风， 实现机车的制动、缓解及保压。均衡部的工作过程包括以下四个状态：缓解状态 ：当容积室压力降低时， 均衡活塞产生向下的作用压力之差， 带动空心阀杆的下移 使其脱离与供气阀口的接触， 从而开启排气阀口； 同时在供气阀弹簧和制动缸原有压力空气 作用下，供气阀口关闭。连同机车制动缸向大气排风气路，实现机车缓解。缓解后保压状态 ：当机车制动缸压力下降到与容积室压力平衡时， 由于空心阀杆占去一定面 积致使均衡活

3、塞下侧的压力空气作用面积大于上侧的， 所以均衡活塞产生一定的向上的作用 压力之差， 带动空心阀杆的上移关闭供气阀口的排气阀口， 但不足以顶开供气阀口， 停止机 车制动缸的排风，呈现保压状态。制动状态： 当容积室压力升高时， 均衡活塞产生向上的作用压力之差， 并带动空心阀杆的上 移，推动供气阀脱离与阀座的接触， 从而开启供气阀口； 同时关闭排气阀口，连通总风向机 车制动缸充风气路，实现机车制动。制动后保压状态： 当机车制动缸压力上升到与容积室压力平衡时， 在供气阀弹簧及供气阀导 向杆上侧压力空气的作用下， 关闭供气阀口， 但由于均衡活塞下侧的空气作用面积大于上侧 的而维持一定一定量的向上作用力之

4、差， 所以不能开启排气阀口， 从而停止机车制动缸充风， 呈保压状态。项目二 电力机车风源系统电力机车空气管路系统按其功能可分为风源系统、 制动机气路系统、 控制气路系统和辅 助气路系统四大部分。其中，风源系统的作用是生产、贮备、调节控制压力空气，并向全车 各气路系统提供所需的高质量的，洁净、稳定的压力空气。本章重点介绍 SS4 改进型和 SS9型电力机车的风源系统及其组成部件。一、风源系统的构成SS 系列电力机车风源系统由主空气压缩机组、压力控制器、总风缸、止回阀（止回阀 或逆流止回阀） 、高压安全阀、无负载启动电空阀、空气干燥器（或油水分离器） 、塞门及连 接管等组成。其中：1主空气压缩机组

5、（简称主压缩机组，包括主压缩机及其驱动电动机）用于生产具有 较高压力的压力空气，供全车空气管路系统使用。2总风缸（又称主风缸）用来贮存压力空气的容器。为保证压力稳定的压力空气的充 分供应， 机车上必须配备容量足够大的总风缸。 工作中， 总风缸内的压力空气经总风缸管送 至制动机系统、控制气路系统和辅助气路系统供使用。3空气压力控制器（即空气压力调节器）是利用总风缸压力的变化，自动控制空气压 缩机的工作， 使总风缸压力空气的压力保持在一定范围内。 当总风缸空气压力达到最大规定 值时， 自动切断主空气压缩机电动机的电源电路， 主空气压缩机停止工作； 当总风缸空气压 力低于最小规定值时，自动闭合主空气

6、压缩机电动机的电源电路，主空气压缩机恢复打风。4空气干燥器用于去除主空气压缩机组生产的压力空气中的油、水、尘及机械杂质等 杂物后，储存在总风缸内，供全车空气管路系统使用。5无负荷启动电空阀用于减小主空气压缩机组在启动过程中的启动负载，以保证主空气压缩机组顺利启动。6止回阀（止回阀或逆流止回阀）用于限制压力空气的流动方向，以防止压力空气向 主空气压缩机气缸内逆流或防止压力空气逆流到无负荷启动电空阀排入大气。二、 SS 系列电力机车风源系统1SS4改进型电力机车风源系统SS4改进型电力机车风源系统管路原理如图21 所示。SS4改进型电力机车风源系统可分为压缩空气的生产、压缩空气的压力控制、压缩空气

7、 的净化、压缩空气的贮存以及总风的重联五个环节。其正常工作时的气路如下：高压安全阀 45（调整动作压力 95020 kPa）空气压缩机 43 止回阀 47 冷却管 空气干燥器 49 塞门 111第一总风缸 91塞门 112 无负载启动电空阀 247YV 塞门 110（关闭 ）塞门 139压力控制器 517KF（开断 90020 kPa，闭合 75020 kPa） 逆流止回阀 50 第二总风缸 92 塞门 113 总风管 制动机、气动器械 总风联管 总风折角塞门 63或 64总风软管连接器 65或 66重联机车风源系统图 2 1 SS4 改进型电力机车风源系统管路原理图43主空气压缩机组； 45

8、高压安全阀； 47 止回阀； 49空气干燥器； 50 逆流 止回阀； 63、64 总风折角塞门； 65、66总风软管连接器； 91第一总风缸； 92第二总风缸； 111113、139塞门； 163166排水阀； 247YV 无负载启动电空阀； 517KF 压力控 制器； 2MA 主空气压缩机电机。SS4改进型电力机车由两节完全相同的机车组成，每节机车上均设置一套完整的空气管 路系统， 可以单独运用。 并且可通过空气管路系统的重联环节实现两节或多台SS4 改进型电力机车空气管路系统的重联运用。（ 1 ）压缩空气的生产每单节 SS4 改进型电力机车主压缩空气的生产由一台生产量为3m3/min 的

9、VF 6/9 型空气压缩机 43 完成。该空气压缩机为四缸 V 型排列两级单动风冷固定式，其额定排气压力 为 900kPa，额定转速为 980r/min ，并由一台功率为 37kW 的 YYD 280S6 型三相交流异 步电动机 2MA 驱动。在运行中，如果压缩机组出现故障，可利用另一节机车上的压缩机组 继续维持运行。（2）压缩空气的压力控制压缩空气压力由 YWK-50-C 型压力控制器 517KF 来调整。 该压力控制器性能稳定， 调 整方便。压力控制器是根据总风缸压力的变化，自动闭合或切断主空气压缩机电动机电源，从 而控制主空气压缩机的运转或停止，使总风缸内压力空气的压力保持在规定的压力范

10、围 （750900 kPa）内。即当总风缸空气压力达到最大规定值900 kPa时，自动切断主空气压缩机电动机的电源电路， 主空气压缩机停止工作； 当总风缸空气压力低于最小规定值 750kPa 时，自动闭合主空气压缩机电动机的电源电路，主空气压缩机恢复打风。压力控制器故障时， 可通过塞门 139 切除，这时司机可利用强泵风按钮操作压缩机组。（ 3）压缩空气的净化压缩空气的净化处理由空气处理量为35m3/min 的 DJKG A 型空气干燥器 49 完成。压缩机组生产的压缩空气先经过一段较长的冷却管冷却后进入干燥器，在干燥器的滤清筒、 干燥筒内进行干燥净化处理后，送入总风缸内贮存。（ 4）压缩空气

11、的贮存 经过干燥净化处理后的压缩空气，进入两个串联的总风缸内贮存。其中第一个总风缸 91 容积为 290L ，第二个总风缸 92 容积为 612L 。机车入库后可关闭塞门 111、 113，保存总风缸内的压缩空气；在机车无火回送时，应 将塞门 112 关闭，切除第一总风缸，缩短列车的充气时间。在使用中还应定期打开总风缸排水阀163166，检查和排除总风缸内的积水。（5）总风的重联为适应铁路运输的高速和重载要求， SS4 改进型电力机车设置了重联功能，经过干燥、净化处理后的压力空气进入第一总风缸后，一路经逆流止回阀 50 进入第二总风缸提供本节 机车使用；另一路经总风联管、总风折角塞门63或64

12、、总风软管连接器 65或 66等总风重联装置进入另一台重联机车， 使得所有重联机车的总风缸相通。 当一台机车空气压缩机组出 现故障后，可由另一台机车通过总风重联装置提供压力空气。当重联在一起的两节机车或其他重联机车之间断钩分离后，第一总风缸内的压缩空气 将很快随拉断的总风软管连接器排入大气， 第二总风缸内的压缩空气由于逆流止回阀的单向 作用将缓慢沿逆流小孔排入大气， 保证分离机车制动所需的压力空气。 同时逆流止回阀又能 保证所有重联在一起的机车总风缸内压缩空气压力一致， 而不会由于各机车用风量不同造成 总风缸内压缩空气压力不一致。2SS9型电力机车风源系统 风源系统是机车空气管路系统的基础，

13、它为机车与车辆制动系统及全列车气动器械提供 稳定和洁净的压缩空气。SS9型电力机车的风源系统由空气压缩机、高压安全阀、止回阀、空气干燥器、逆流止 回阀、折角塞门、软管连接器、总风缸、双管供风调压阀、排水阀、起动电空阀、压力控制 器及塞门等部件组成。机车风源系统的组成及管路原理见图22，其电路控制部分参见机车空气管路系统控制电路附图。SS9型电力机车的风源系统可分为压缩空气的产生、压力控制、净化处理、贮存、风源保护 5 个环节。 SS9 电力机车风源系统正常工作时通路如下：高压安全阀 45空气压缩机 43止回阀47压力控制器547KP第一总风缸91高压安全阀46冷却管 空气干燥器塞门 111塞

14、门 139塞门 38调压阀 37空气压缩机 44 止回阀 48起动电空阀逆流止回阀 50 防撞塞门 压力开关塞门 112供风管塞门 39 总风软管连接器248YV第二总风缸 92 塞门 113 总风管（机车供风）85、 86、87、88供风折角塞门 63、64、89、90549KP40、41、65、 66客车供风软管。图 33 SS9 型电力机车风源系统管路原理图40、41、65、 66供风软管连接器； 43TSA-230A 压缩机； 44V-2.4/9 压缩机； 45、 46 高压安全阀； 47、48止回阀； 49双塔干燥器； 50逆流止回阀； 63、64、89、90 供风折角塞门； 858

15、8防撞塞门； 91、92总风缸； 111113截断塞门； 139 截断塞门； 163166 排水阀； 547KP 压力开关； 248YV起动电空阀。 因为机车空气压缩机起动频繁， 为保证压缩机在任何工况下都能顺利起动正常工作， 在 压缩机 44 排风口和止回阀 48 间装有起动电空阀 248YV。高压安全阀是确保总风管路不超压的安全设施，其整定值为950kPa。给客车供风的调压阀 37 整定值为 600 kPa，用于供风压力状态指示的压力开关549KP整定值为 480 kPa。可以从司机台上的指示灯判断供风风压的正常与否，或者从双管供风装 置的风压表可观察到供风风压。为保证风源系统的功能在不同

16、工况下的正常发挥，一般应按照表21 的要求操作塞门的开闭。表中 “表”示塞门处于开通状态， “表”示塞门处于关闭状态。压力控制器 547KP 若在运行中发生故障而影响压缩机正常工作，可关闭 139 塞门，靠 司机手动控制压缩机的停启。 库停时应定期将总风缸内水排尽， 尤其在冬季， 长时间库停需 要先将总风缸排水阀 163166 打开排尽压缩空气后再关闭。表 31 SS9 型电力机车在不同工况下塞门开闭情况机车工 况塞门所处状态备注11111211363、 64、89、90163、164、165、16638、39、139正常运 行机车运 行时打 开与车 辆相连 的对应 的一个 供风折 角塞门无火

17、回 送库停面按风源系统的 5 个环节介绍机车风源系统的作用。（一）主压缩空气的生产SS9型电力机车采用一台 TSA-230A 型螺杆压缩机和一台 V-2.4/9 型空气压缩机产生压缩 空气。 TSA-230A 型螺杆压缩机额定排气压力为 900kPa，排气量为 2.4m3/min ，控制电压为 DC110V ，压缩机电机转速为 2955r/min ，轴功率为 22kW ；V-2.4/9 型压缩机额定排气压力为3900kPa，排气量为 2.4m3/min ，控制电压为 DC110V ，压缩机电机转速为 1500r/min ，轴功率 18.5kW，适用温度范围 - 40 +50（当环境温度低于 -

18、25时，应使用润滑油加热装置） 。 在运行中，如果一台压缩机出现故障，可利用另一台压缩机组继续维持运行。（二）压缩空气的净化处理压缩空气的净化处理由空气处理量为 4.8 m3/min 的 JKGID 型双塔干燥器完成。压缩机 组生产的饱和湿空气经压缩机出风管进入干燥器滤清筒， 将压缩空气中的油雾、 水和机械杂 质过滤掉。 洁净饱和的湿空气进入干燥筒内， 通过活性氧化铝的吸附， 使干燥筒排出的压缩 空气既清洁又干燥。洁净的压缩空气连接管道送入总风缸。（三）压缩空气的贮存 经干燥净化处理后的压缩空气， 进入两个串联的总风缸内贮存， 以供全列车气动器械及 制动机所需。两个总风缸的容积均为612L 。

19、两个总风缸平行车体纵向中心线吊挂于车体底架下部。（四）压缩空气的压力控制 压缩空气的压力采用 YWK-50-C 型压力控制器控制，该压力控制性能稳定，调整方便。 其整定值为 750900kPa，当总风缸压力低于 750kPa 时，接通压缩机控制电路，压缩机 工作，当总风压力高于 900kPa 时，断开压缩机控制回路，压缩机停止供风，从而使总风压 力处于整定值。压力控制器故障时， 可通过塞门 139 切除， 这时司机可通过监视总风压力， 利用强泵开 关操纵压缩机组工作。当机车总风缸压力达 950kPa 时，安装在压缩机出风管上的高压安全 阀 45、 46 将连续不断向外排气，并发出尖锐报警声，这

20、时司机应关闭强泵开关，停止压缩 机组工作。在压缩机组开始起动时， 活塞压缩机出风管上的起动电空阀得电延时而排出风管中的压 缩空气，以减少压缩机组起动负载。（五）风源保护在 91、 92 风缸之间设置了逆流止回阀 50，正常运行时逆流止回阀能使机车 91、 92 总 风缸压力一致。当机车与车辆之间发生断钩事故时，第一总风缸 91 内的压缩空气随拉断的 供风管直接排向大气，第二总风缸92 内的压缩空气只能通过逆流止回阀 50 上的 6mm逆流小孔缓慢排向大气，保证断钩机车紧急停车时对压缩空气的需要。项目三 电力机车管路系统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。 空气管路主要包括： 管道滤尘器、截断塞门、管路及管路连接件等。图 33 SS4 改进型电力机车电空制动屏柜结构图1辅助风缸； 2辅助压缩机组； 3电空阀； 4转换阀； 5压力开关； 6中继阀； 7重联阀； 8控制风 缸；9工作风缸；10紧急阀；11分配阀；12电动放风阀； 13压力控制器； 1455调压阀；15双针 压力表； 16空电联合制动板 ；