機(jī)車制動缸的壓力控制

1、模塊三 機(jī)車制動缸的壓力控制項目一 分配閥均衡部的結(jié)構(gòu)和工作原理均衡部用于根據(jù)容積室和作用管壓力的增、減，來控制機(jī)車制動缸的充、排風(fēng)。它由均 衡活塞，空心閥桿，供氣閥，供氣閥彈簧，供氣閥導(dǎo)向桿，閥座，縮堵、均衡上蓋及均衡下 蓋組成（見圖 3 1）。橡膠膜板上側(cè)通制動缸，下側(cè)通容積室。供氣閥上側(cè)通總風(fēng)管，下側(cè) 通制動缸。圖 3 1 109 型分配閥均衡部結(jié)構(gòu)圖1 均衡上蓋； 2供氣閥彈簧； 3供氣閥向桿； 4閥座； 5空心閥桿； 6膜板； 7上活塞； 8均衡下 蓋；9下活塞； 10均衡活塞壓帽； 11供氣閥； 12濾網(wǎng)； 13閥桿套； 14密封圈； 15縮堵； Z3， 4通制動缸； f4通供氣閥

2、上方的供氣閥室； d5大氣孔。作用原理： 根據(jù)容積室和作用管的變化在均衡部活塞上所產(chǎn)生壓力之差， 使均衡活塞帶動空 心閥上、下移動，以開啟或關(guān)閉供氣閥口（或排氣閥口） ，從而控制機(jī)車制動缸的充排風(fēng)， 實(shí)現(xiàn)機(jī)車的制動、緩解及保壓。均衡部的工作過程包括以下四個狀態(tài)：緩解狀態(tài) ：當(dāng)容積室壓力降低時， 均衡活塞產(chǎn)生向下的作用壓力之差， 帶動空心閥桿的下移 使其脫離與供氣閥口的接觸， 從而開啟排氣閥口； 同時在供氣閥彈簧和制動缸原有壓力空氣 作用下，供氣閥口關(guān)閉。連同機(jī)車制動缸向大氣排風(fēng)氣路，實(shí)現(xiàn)機(jī)車緩解。緩解后保壓狀態(tài) ：當(dāng)機(jī)車制動缸壓力下降到與容積室壓力平衡時， 由于空心閥桿占去一定面 積致使均衡活

3、塞下側(cè)的壓力空氣作用面積大于上側(cè)的， 所以均衡活塞產(chǎn)生一定的向上的作用 壓力之差， 帶動空心閥桿的上移關(guān)閉供氣閥口的排氣閥口， 但不足以頂開供氣閥口， 停止機(jī) 車制動缸的排風(fēng)，呈現(xiàn)保壓狀態(tài)。制動狀態(tài)： 當(dāng)容積室壓力升高時， 均衡活塞產(chǎn)生向上的作用壓力之差， 并帶動空心閥桿的上 移，推動供氣閥脫離與閥座的接觸， 從而開啟供氣閥口； 同時關(guān)閉排氣閥口，連通總風(fēng)向機(jī) 車制動缸充風(fēng)氣路，實(shí)現(xiàn)機(jī)車制動。制動后保壓狀態(tài)： 當(dāng)機(jī)車制動缸壓力上升到與容積室壓力平衡時， 在供氣閥彈簧及供氣閥導(dǎo) 向桿上側(cè)壓力空氣的作用下， 關(guān)閉供氣閥口， 但由于均衡活塞下側(cè)的空氣作用面積大于上側(cè) 的而維持一定一定量的向上作用力之

4、差， 所以不能開啟排氣閥口， 從而停止機(jī)車制動缸充風(fēng)， 呈保壓狀態(tài)。項目二 電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)電力機(jī)車空氣管路系統(tǒng)按其功能可分為風(fēng)源系統(tǒng)、 制動機(jī)氣路系統(tǒng)、 控制氣路系統(tǒng)和輔 助氣路系統(tǒng)四大部分。其中，風(fēng)源系統(tǒng)的作用是生產(chǎn)、貯備、調(diào)節(jié)控制壓力空氣，并向全車 各氣路系統(tǒng)提供所需的高質(zhì)量的，潔凈、穩(wěn)定的壓力空氣。本章重點(diǎn)介紹 SS4 改進(jìn)型和 SS9型電力機(jī)車的風(fēng)源系統(tǒng)及其組成部件。一、風(fēng)源系統(tǒng)的構(gòu)成SS 系列電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)由主空氣壓縮機(jī)組、壓力控制器、總風(fēng)缸、止回閥（止回閥 或逆流止回閥） 、高壓安全閥、無負(fù)載啟動電空閥、空氣干燥器（或油水分離器） 、塞門及連 接管等組成。其中：1主空氣壓縮機(jī)組

5、（簡稱主壓縮機(jī)組，包括主壓縮機(jī)及其驅(qū)動電動機(jī)）用于生產(chǎn)具有 較高壓力的壓力空氣，供全車空氣管路系統(tǒng)使用。2總風(fēng)缸（又稱主風(fēng)缸）用來貯存壓力空氣的容器。為保證壓力穩(wěn)定的壓力空氣的充 分供應(yīng)， 機(jī)車上必須配備容量足夠大的總風(fēng)缸。 工作中， 總風(fēng)缸內(nèi)的壓力空氣經(jīng)總風(fēng)缸管送 至制動機(jī)系統(tǒng)、控制氣路系統(tǒng)和輔助氣路系統(tǒng)供使用。3空氣壓力控制器（即空氣壓力調(diào)節(jié)器）是利用總風(fēng)缸壓力的變化，自動控制空氣壓 縮機(jī)的工作， 使總風(fēng)缸壓力空氣的壓力保持在一定范圍內(nèi)。 當(dāng)總風(fēng)缸空氣壓力達(dá)到最大規(guī)定 值時， 自動切斷主空氣壓縮機(jī)電動機(jī)的電源電路， 主空氣壓縮機(jī)停止工作； 當(dāng)總風(fēng)缸空氣壓 力低于最小規(guī)定值時，自動閉合主空氣

6、壓縮機(jī)電動機(jī)的電源電路，主空氣壓縮機(jī)恢復(fù)打風(fēng)。4空氣干燥器用于去除主空氣壓縮機(jī)組生產(chǎn)的壓力空氣中的油、水、塵及機(jī)械雜質(zhì)等 雜物后，儲存在總風(fēng)缸內(nèi)，供全車空氣管路系統(tǒng)使用。5無負(fù)荷啟動電空閥用于減小主空氣壓縮機(jī)組在啟動過程中的啟動負(fù)載，以保證主空氣壓縮機(jī)組順利啟動。6止回閥（止回閥或逆流止回閥）用于限制壓力空氣的流動方向，以防止壓力空氣向 主空氣壓縮機(jī)氣缸內(nèi)逆流或防止壓力空氣逆流到無負(fù)荷啟動電空閥排入大氣。二、 SS 系列電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)1SS4改進(jìn)型電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)SS4改進(jìn)型電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)管路原理如圖21 所示。SS4改進(jìn)型電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)可分為壓縮空氣的生產(chǎn)、壓縮空氣的壓力控制、壓縮空氣

7、 的凈化、壓縮空氣的貯存以及總風(fēng)的重聯(lián)五個環(huán)節(jié)。其正常工作時的氣路如下：高壓安全閥 45（調(diào)整動作壓力 95020 kPa）空氣壓縮機(jī) 43 止回閥 47 冷卻管 空氣干燥器 49 塞門 111第一總風(fēng)缸 91塞門 112 無負(fù)載啟動電空閥 247YV 塞門 110（關(guān)閉 ）塞門 139壓力控制器 517KF（開斷 90020 kPa，閉合 75020 kPa） 逆流止回閥 50 第二總風(fēng)缸 92 塞門 113 總風(fēng)管 制動機(jī)、氣動器械 總風(fēng)聯(lián)管 總風(fēng)折角塞門 63或 64總風(fēng)軟管連接器 65或 66重聯(lián)機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)圖 2 1 SS4 改進(jìn)型電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)管路原理圖43主空氣壓縮機(jī)組； 45

8、高壓安全閥； 47 止回閥； 49空氣干燥器； 50 逆流 止回閥； 63、64 總風(fēng)折角塞門； 65、66總風(fēng)軟管連接器； 91第一總風(fēng)缸； 92第二總風(fēng)缸； 111113、139塞門； 163166排水閥； 247YV 無負(fù)載啟動電空閥； 517KF 壓力控 制器； 2MA 主空氣壓縮機(jī)電機(jī)。SS4改進(jìn)型電力機(jī)車由兩節(jié)完全相同的機(jī)車組成，每節(jié)機(jī)車上均設(shè)置一套完整的空氣管 路系統(tǒng)， 可以單獨(dú)運(yùn)用。 并且可通過空氣管路系統(tǒng)的重聯(lián)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)兩節(jié)或多臺SS4 改進(jìn)型電力機(jī)車空氣管路系統(tǒng)的重聯(lián)運(yùn)用。（ 1 ）壓縮空氣的生產(chǎn)每單節(jié) SS4 改進(jìn)型電力機(jī)車主壓縮空氣的生產(chǎn)由一臺生產(chǎn)量為3m3/min 的

9、VF 6/9 型空氣壓縮機(jī) 43 完成。該空氣壓縮機(jī)為四缸 V 型排列兩級單動風(fēng)冷固定式，其額定排氣壓力 為 900kPa，額定轉(zhuǎn)速為 980r/min ，并由一臺功率為 37kW 的 YYD 280S6 型三相交流異 步電動機(jī) 2MA 驅(qū)動。在運(yùn)行中，如果壓縮機(jī)組出現(xiàn)故障，可利用另一節(jié)機(jī)車上的壓縮機(jī)組 繼續(xù)維持運(yùn)行。（2）壓縮空氣的壓力控制壓縮空氣壓力由 YWK-50-C 型壓力控制器 517KF 來調(diào)整。 該壓力控制器性能穩(wěn)定， 調(diào) 整方便。壓力控制器是根據(jù)總風(fēng)缸壓力的變化，自動閉合或切斷主空氣壓縮機(jī)電動機(jī)電源，從 而控制主空氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)或停止，使總風(fēng)缸內(nèi)壓力空氣的壓力保持在規(guī)定的壓力范

10、圍 （750900 kPa）內(nèi)。即當(dāng)總風(fēng)缸空氣壓力達(dá)到最大規(guī)定值900 kPa時，自動切斷主空氣壓縮機(jī)電動機(jī)的電源電路， 主空氣壓縮機(jī)停止工作； 當(dāng)總風(fēng)缸空氣壓力低于最小規(guī)定值 750kPa 時，自動閉合主空氣壓縮機(jī)電動機(jī)的電源電路，主空氣壓縮機(jī)恢復(fù)打風(fēng)。壓力控制器故障時， 可通過塞門 139 切除，這時司機(jī)可利用強(qiáng)泵風(fēng)按鈕操作壓縮機(jī)組。（ 3）壓縮空氣的凈化壓縮空氣的凈化處理由空氣處理量為35m3/min 的 DJKG A 型空氣干燥器 49 完成。壓縮機(jī)組生產(chǎn)的壓縮空氣先經(jīng)過一段較長的冷卻管冷卻后進(jìn)入干燥器，在干燥器的濾清筒、 干燥筒內(nèi)進(jìn)行干燥凈化處理后，送入總風(fēng)缸內(nèi)貯存。（ 4）壓縮空氣

11、的貯存 經(jīng)過干燥凈化處理后的壓縮空氣，進(jìn)入兩個串聯(lián)的總風(fēng)缸內(nèi)貯存。其中第一個總風(fēng)缸 91 容積為 290L ，第二個總風(fēng)缸 92 容積為 612L 。機(jī)車入庫后可關(guān)閉塞門 111、 113，保存總風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣；在機(jī)車無火回送時，應(yīng) 將塞門 112 關(guān)閉，切除第一總風(fēng)缸，縮短列車的充氣時間。在使用中還應(yīng)定期打開總風(fēng)缸排水閥163166，檢查和排除總風(fēng)缸內(nèi)的積水。（5）總風(fēng)的重聯(lián)為適應(yīng)鐵路運(yùn)輸?shù)母咚俸椭剌d要求， SS4 改進(jìn)型電力機(jī)車設(shè)置了重聯(lián)功能，經(jīng)過干燥、凈化處理后的壓力空氣進(jìn)入第一總風(fēng)缸后，一路經(jīng)逆流止回閥 50 進(jìn)入第二總風(fēng)缸提供本節(jié) 機(jī)車使用；另一路經(jīng)總風(fēng)聯(lián)管、總風(fēng)折角塞門63或64

12、、總風(fēng)軟管連接器 65或 66等總風(fēng)重聯(lián)裝置進(jìn)入另一臺重聯(lián)機(jī)車， 使得所有重聯(lián)機(jī)車的總風(fēng)缸相通。 當(dāng)一臺機(jī)車空氣壓縮機(jī)組出 現(xiàn)故障后，可由另一臺機(jī)車通過總風(fēng)重聯(lián)裝置提供壓力空氣。當(dāng)重聯(lián)在一起的兩節(jié)機(jī)車或其他重聯(lián)機(jī)車之間斷鉤分離后，第一總風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣 將很快隨拉斷的總風(fēng)軟管連接器排入大氣， 第二總風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣由于逆流止回閥的單向 作用將緩慢沿逆流小孔排入大氣， 保證分離機(jī)車制動所需的壓力空氣。 同時逆流止回閥又能 保證所有重聯(lián)在一起的機(jī)車總風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣壓力一致， 而不會由于各機(jī)車用風(fēng)量不同造成 總風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣壓力不一致。2SS9型電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng) 風(fēng)源系統(tǒng)是機(jī)車空氣管路系統(tǒng)的基礎(chǔ)，

13、它為機(jī)車與車輛制動系統(tǒng)及全列車氣動器械提供 穩(wěn)定和潔凈的壓縮空氣。SS9型電力機(jī)車的風(fēng)源系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、高壓安全閥、止回閥、空氣干燥器、逆流止 回閥、折角塞門、軟管連接器、總風(fēng)缸、雙管供風(fēng)調(diào)壓閥、排水閥、起動電空閥、壓力控制 器及塞門等部件組成。機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)的組成及管路原理見圖22，其電路控制部分參見機(jī)車空氣管路系統(tǒng)控制電路附圖。SS9型電力機(jī)車的風(fēng)源系統(tǒng)可分為壓縮空氣的產(chǎn)生、壓力控制、凈化處理、貯存、風(fēng)源保護(hù) 5 個環(huán)節(jié)。 SS9 電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)正常工作時通路如下：高壓安全閥 45空氣壓縮機(jī) 43止回閥47壓力控制器547KP第一總風(fēng)缸91高壓安全閥46冷卻管 空氣干燥器塞門 111塞

14、門 139塞門 38調(diào)壓閥 37空氣壓縮機(jī) 44 止回閥 48起動電空閥逆流止回閥 50 防撞塞門 壓力開關(guān)塞門 112供風(fēng)管塞門 39 總風(fēng)軟管連接器248YV第二總風(fēng)缸 92 塞門 113 總風(fēng)管（機(jī)車供風(fēng)）85、 86、87、88供風(fēng)折角塞門 63、64、89、90549KP40、41、65、 66客車供風(fēng)軟管。圖 33 SS9 型電力機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)管路原理圖40、41、65、 66供風(fēng)軟管連接器； 43TSA-230A 壓縮機(jī)； 44V-2.4/9 壓縮機(jī)； 45、 46 高壓安全閥； 47、48止回閥； 49雙塔干燥器； 50逆流止回閥； 63、64、89、90 供風(fēng)折角塞門； 858

15、8防撞塞門； 91、92總風(fēng)缸； 111113截斷塞門； 139 截斷塞門； 163166 排水閥； 547KP 壓力開關(guān)； 248YV起動電空閥。 因?yàn)闄C(jī)車空氣壓縮機(jī)起動頻繁， 為保證壓縮機(jī)在任何工況下都能順利起動正常工作， 在 壓縮機(jī) 44 排風(fēng)口和止回閥 48 間裝有起動電空閥 248YV。高壓安全閥是確保總風(fēng)管路不超壓的安全設(shè)施，其整定值為950kPa。給客車供風(fēng)的調(diào)壓閥 37 整定值為 600 kPa，用于供風(fēng)壓力狀態(tài)指示的壓力開關(guān)549KP整定值為 480 kPa?？梢詮乃緳C(jī)臺上的指示燈判斷供風(fēng)風(fēng)壓的正常與否，或者從雙管供風(fēng)裝 置的風(fēng)壓表可觀察到供風(fēng)風(fēng)壓。為保證風(fēng)源系統(tǒng)的功能在不同

16、工況下的正常發(fā)揮，一般應(yīng)按照表21 的要求操作塞門的開閉。表中 “表”示塞門處于開通狀態(tài)， “表”示塞門處于關(guān)閉狀態(tài)。壓力控制器 547KP 若在運(yùn)行中發(fā)生故障而影響壓縮機(jī)正常工作，可關(guān)閉 139 塞門，靠 司機(jī)手動控制壓縮機(jī)的停啟。 庫停時應(yīng)定期將總風(fēng)缸內(nèi)水排盡， 尤其在冬季， 長時間庫停需 要先將總風(fēng)缸排水閥 163166 打開排盡壓縮空氣后再關(guān)閉。表 31 SS9 型電力機(jī)車在不同工況下塞門開閉情況機(jī)車工 況塞門所處狀態(tài)備注11111211363、 64、89、90163、164、165、16638、39、139正常運(yùn) 行機(jī)車運(yùn) 行時打 開與車 輛相連 的對應(yīng) 的一個 供風(fēng)折 角塞門無火

17、回 送庫停面按風(fēng)源系統(tǒng)的 5 個環(huán)節(jié)介紹機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)的作用。（一）主壓縮空氣的生產(chǎn)SS9型電力機(jī)車采用一臺 TSA-230A 型螺桿壓縮機(jī)和一臺 V-2.4/9 型空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮 空氣。 TSA-230A 型螺桿壓縮機(jī)額定排氣壓力為 900kPa，排氣量為 2.4m3/min ，控制電壓為 DC110V ，壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 2955r/min ，軸功率為 22kW ；V-2.4/9 型壓縮機(jī)額定排氣壓力為3900kPa，排氣量為 2.4m3/min ，控制電壓為 DC110V ，壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1500r/min ，軸功率 18.5kW，適用溫度范圍 - 40 +50（當(dāng)環(huán)境溫度低于 -

18、25時，應(yīng)使用潤滑油加熱裝置） 。 在運(yùn)行中，如果一臺壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，可利用另一臺壓縮機(jī)組繼續(xù)維持運(yùn)行。（二）壓縮空氣的凈化處理壓縮空氣的凈化處理由空氣處理量為 4.8 m3/min 的 JKGID 型雙塔干燥器完成。壓縮機(jī) 組生產(chǎn)的飽和濕空氣經(jīng)壓縮機(jī)出風(fēng)管進(jìn)入干燥器濾清筒， 將壓縮空氣中的油霧、 水和機(jī)械雜 質(zhì)過濾掉。 潔凈飽和的濕空氣進(jìn)入干燥筒內(nèi)， 通過活性氧化鋁的吸附， 使干燥筒排出的壓縮 空氣既清潔又干燥。潔凈的壓縮空氣連接管道送入總風(fēng)缸。（三）壓縮空氣的貯存 經(jīng)干燥凈化處理后的壓縮空氣， 進(jìn)入兩個串聯(lián)的總風(fēng)缸內(nèi)貯存， 以供全列車氣動器械及 制動機(jī)所需。兩個總風(fēng)缸的容積均為612L 。

19、兩個總風(fēng)缸平行車體縱向中心線吊掛于車體底架下部。（四）壓縮空氣的壓力控制 壓縮空氣的壓力采用 YWK-50-C 型壓力控制器控制，該壓力控制性能穩(wěn)定，調(diào)整方便。 其整定值為 750900kPa，當(dāng)總風(fēng)缸壓力低于 750kPa 時，接通壓縮機(jī)控制電路，壓縮機(jī) 工作，當(dāng)總風(fēng)壓力高于 900kPa 時，斷開壓縮機(jī)控制回路，壓縮機(jī)停止供風(fēng)，從而使總風(fēng)壓 力處于整定值。壓力控制器故障時， 可通過塞門 139 切除， 這時司機(jī)可通過監(jiān)視總風(fēng)壓力， 利用強(qiáng)泵開 關(guān)操縱壓縮機(jī)組工作。當(dāng)機(jī)車總風(fēng)缸壓力達(dá) 950kPa 時，安裝在壓縮機(jī)出風(fēng)管上的高壓安全 閥 45、 46 將連續(xù)不斷向外排氣，并發(fā)出尖銳報警聲，這

20、時司機(jī)應(yīng)關(guān)閉強(qiáng)泵開關(guān)，停止壓縮 機(jī)組工作。在壓縮機(jī)組開始起動時， 活塞壓縮機(jī)出風(fēng)管上的起動電空閥得電延時而排出風(fēng)管中的壓 縮空氣，以減少壓縮機(jī)組起動負(fù)載。（五）風(fēng)源保護(hù)在 91、 92 風(fēng)缸之間設(shè)置了逆流止回閥 50，正常運(yùn)行時逆流止回閥能使機(jī)車 91、 92 總 風(fēng)缸壓力一致。當(dāng)機(jī)車與車輛之間發(fā)生斷鉤事故時，第一總風(fēng)缸 91 內(nèi)的壓縮空氣隨拉斷的 供風(fēng)管直接排向大氣，第二總風(fēng)缸92 內(nèi)的壓縮空氣只能通過逆流止回閥 50 上的 6mm逆流小孔緩慢排向大氣，保證斷鉤機(jī)車緊急停車時對壓縮空氣的需要。項目三 電力機(jī)車管路系統(tǒng)空氣管路空氣管路性能的好壞決定著制動機(jī)能否正常、 可靠地工作。 空氣管路主要包括： 管道濾塵器、截斷塞門、管路及管路連接件等。圖 33 SS4 改進(jìn)型電力機(jī)車電空制動屏柜結(jié)構(gòu)圖1輔助風(fēng)缸； 2輔助壓縮機(jī)組； 3電空閥； 4轉(zhuǎn)換閥； 5壓力開關(guān)； 6中繼閥； 7重聯(lián)閥； 8控制風(fēng) 缸；9工作風(fēng)缸；10緊急閥；11分配閥；12電動放風(fēng)閥； 13壓力控制器； 1455調(diào)壓閥；15雙針 壓力表； 16空電聯(lián)合制動板 ；