104型电空制动机常见故障分析与处理研究

104型电空制动机 常见故障分析与处理研究

学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 指 导 教 师：

西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）

摘要

对104型电空制动机进行了简单介绍，结合实践经验，详细地介绍了

104型电空制动机的性能试验和维修保养。

关键词：104型电空制动机；故障分析；处理研究；机械；性能试验；保养

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104型电空制动机常见故障分析与处理研究

目录

摘要 ............................................................... I 引言 ............................................................... 1 1.制动机概论 ....................................................... 2

1.1制动一般概念及其在铁路运输中的意义.......................... 2 1.2车辆制动机的种类............................................ 3 1.2.1手制动机 ............................................... 3 1.2.2真空制动机 ............................................. 3 1.2.3气制动机 ............................................... 3 1.2.4电空制动机 ............................................. 4 1.2.5轨道电磁制动机 ......................................... 4 1.2.6线性涡流制动 ........................................... 4 1.2.7再生制动 ............................................... 4 1.2.8电阻制动 ............................................... 4 1.3自动式空气制动装置作用原理.................................. 5 1.3.1自动式空气制动装置的组成 ............................... 5 1.3.2车辆制动装置的基本作用原理 ............................. 6 1.3.3制动机应具备的条件 ..................................... 8

2. 103型、104空气分配阀的构造 .................................... 10

2.1 103型、104型分配阀结构特点及作用原理 ..................... 10 2.1.1 103型及104型分配阀的结构特点 ........................ 10 2.2 103型及104型分配阀构造和作用性能......................... 11 2.2.1 103型及104型分配阀的构造 ............................ 12 2.2.2 103型及104型分配阀的作用 ............................ 20 2.3、103型及104型分配阀的性能及优缺点........................ 24 2.3.1 主要优点.............................................. 24 2.3.2 主要缺点............................................. 25

3.104型电空制动机常见故障分析 ..................................... 26

3.1、104型空气分配阀的故障分析及判断.......................... 26 3.1.1 104型分配阀的作用位置 ................................ 26 3.1.2 104电空制动机的组成部分 .............................. 26 3.1.3 104分配阀运用中产生自然缓解情况有几种?原因是什么?如何处理?......................................................... 26 3.1.4 104阀不起紧急制动作用的原因及处理方法 ................ 27 3.1.5 104分配阀运用中缓解不良的情况，原因及处理方法 ........ 27 3.2 104型电空制动机常见故障分析.............................. 27 4、分配阀的检修工序 ............................................... 29

4.1检修工序................................................... 29 4.1.1．外部除尘............................................. 29

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4.1.2．初试................................................. 29 4.1.3．分解................................................. 29 4.1.4．清洗................................................. 29 4.1.5．检查................................................. 29 4.2、检修规则 ................................................. 30 4.3、检修方法及注意事项 ....................................... 30 5. 104型空气制动机的运用及操纵 .................................... 31

5. 1、研制单位 ................................................ 31

5. 2、功能 .................................................... 31 5. 3、主要特征 ................................................ 31 5. 4、应用范围、研发历史和市场推广情况 ........................ 31 5. 5、专家评审意见 ............................................ 33 5. 6、客户评价 ................................................ 33 结束语 ............................................................ 34 致谢 .............................................................. 35 参考文献 .......................................................... 36

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引言

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。 104型电空制动机主要由设在两端司机室内的电控控制器和安装在车体内的电控 柜等组成。该型制动机还与传统的电空制动机有所不同，它完全摆脱了整体式 结构，而代之以积木式组合结构。具有结构简单便于维修、多重性的安全措施 以及更准、更快、更轻和更静的特点，现将104型电空制动机的性能试验和维 修保养介绍如下，以供我们学习探讨。

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1.制动机概论

机车制动机（locomotivebrake）装在机车上的制动机。它除了与车辆制 动机一样必须具有列车管、分配阀、基础制动装置等一系列属于制动、缓解指令接收、执行装置等外，还具有制造、贮存压力空气的空气压缩机、总风缸以及发出、传递制动、缓解等指令的制动阀等部件。由于采用的制动机有空气制动机、电空制动机等不同型式，故发出的指令可以通过电气指令线，也可以通过列车管空气压力变化来传递。中国目前采用的机车制动机有JZ-7，DK-1,26L,Knorr等型。大多数自动空气制动机，有的还具有室空电转换系统以操纵具有电空制动的车辆制动机

1.1制动一般概念及其在铁路运输中的意义

人为地施加于运动物体，使其减速(含防止其加速)或停止运动或施加于静止物体，保持其静止状态。这种作用被称为制动作用。实现制动作用的力称为制动力。解除制动作用的过程称为缓解。

制动装置即指机车或车辆上能产生制动作用的零、部件所组成的一整套机构。通常包括：制动机、基础制动装置、手制动机。装于机车上能实现制动作用和缓解作用的装置称为机车制动装置，装于车辆上能实现制动作用和缓解作用的装置称为车辆制动装置。列车制动装置由机车制动装置与所牵引的所有的车辆制动装置组合而成。

制动机，即制动装置中受司机直接控制的部分。通常包括从制动软管连接器至制动缸的一整套机构。基础制动装置，即制动装置中用于传递、扩大制动力的一整套杆件连接装置。通常包括：车体基础制动装置和转向架基础制动装置。

手制动机，即制动装置中以人力作为产生制动力的原动力部分。制动距离，即制动时从机车的自动制动阀置于制动位起，到列车停车，列车所走过的距离。

列车制动作用的产生一般是由机车上的制动阀手把置制动位，制动作用由机车制动机产生制动作用起，沿列车纵向由前及后车辆制动机逐一产生制动作用。制动作用沿列车长度方向由前及后的传递现象称为“制动波”。制动波的传播速度，称为“制动波速”。

制动装置的重要作用在于：一方面是使列车在任何情况下减速、停车、区间限速或下坡道防止加速，确保行车安全；另一方面也是提高列车的运行速度，提高牵

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引重量，即提高铁路运输能力的重要前提条件。衡量一个国家的铁路运输水平，首先要看能制造多大牵引力的机车，但牵引与制动是互相促进和制约的，无先进的制动技术就没有现代化的铁路运输。

1.2车辆制动机的种类 1.2.1手制动机

以人力作为动力来源，用手来操纵制动和缓解的制动机叫手制动机。目前只作为辅助甜动装置，一般仅用于原地制动或在调车作业中使用。

1.2.2真空制动机

以大气压力作为动力来源，用对空气抽真空的程度(真空度)来操纵制动和缓解的制动机叫真空制动机

1.2.3气制动机

空气制动机是以压缩空气为动力来源，用空气压力的变化来操纵的制动机。空气制动机根据不同的作用原理又可分为直通式空气制动机和自动式空气制动机。

1．直通式空气制动机

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2．自动式空气制动机

1.2.4电空制动机

电空制动机是以压缩空气作为原动力，利用电来操纵的制动机。这种制动机的主要优点是全列车能迅速发生制动和缓解作用，列车前后部制动机动作一致性较好，制动距离短，适用于高速旅客列车。

1.2. 5轨道电磁制动机

用导电后起磁感应的电磁铁，制动时将它放下压紧钢轨，使它与钢轨发生摩擦而产生制动力，在高速旅客列车上与空气制动机并用。

1.2.6线性涡流制动

制动时，将悬挂在转向架上的电磁铁放下距离轨面上方几毫米处，利用它和钢轨的相对运动使钢轨表面感应出涡流，从而产生阻力并使钢轨发热，变列车动能为热能，由钢轨和电磁铁逸散于大气。

1.2.7再生制动

制动时，使电力机车或用电力牵引的摩托车组的牵引电动机转变为发电机，将列车的动能转变为电能返馈到电网(供电网范围内的其他列车牵引使用)。是将列车的动能转变为可利用电能的制动方式。

1.2.8电阻制动

电阻制动用于电力机车、用电力传动的内燃机车、摩托车组或地下铁道车辆。

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2. 103型、104空气分配阀的构造

2.1 103型、104型分配阀结构特点及作用原理

103型及104型分配阀是我国于1965年开始，针对三通阀的结构和性能不能适应铁路运输的发展需要，由铁道部科学研究院与齐齐哈尔车辆工厂研制的新型货车、客车车辆制动分配阀。以其结构性能的较先进性作为三通阀的取代品。104型及103型分配阀分别于1975年和1978年先后通过铁道部技术鉴定并批准定型生产。自20世纪70年代中期至90年代中期，新造客货车辆或改造车辆的空气制动装置均由分配阀取代了三通阀。近20年来，103型及104型分配阀在为适应国民经济飞速发展，提高铁路运输能力以适应日益增长的运输量的需求方面发挥了重要的作用。

2.1.1 103型及104型分配阀的结构特点

(一)间接作用方式的分配阀结构

旧型空气制动机均采用三通阀控制形式，其性能比较简单，作用不准确，仅能适用于固定尺寸的制动缸，检修也不方便。为了提高并完善制动机的作用性能，使其能够适应于各种客货车辆的通用性要求及配合空重车调整、电空制动、防滑器等新技术的需要。103型及104型制动机采用了与三通阀作用原理不同的分配阀控制形式，即由直接作用方式改为间接作用方式，在结构上通过增设压力风缸、容积室与均衡部来达到间接控制制动缸作用的目的；同时设有专门的充气部机构，以协调副风缸与压力风缸的充气作用。

(二)两种压力控制的膜板滑阀结构

为了适应与旧型制动机无条件混编，采用压力风缸及制动管的两种压力控制作用，以相当于三通阀的副风缸及制动管的两种压力控制。即依靠制动管压力变化引起与压力风缸的压力差来产生相应的动作控制制动机的充气缓解、减速充气和减速缓解、常用制动、制动保压和紧急制动等基本作用，便于司机按传统习惯进行列车制动机各作用性能的操纵，并满足长大货物列车的缓解要求。在考虑提高性能的同时又能使各作用压力、时间参数等方面与三通阀相协调，以保证与旧型制动机的混编。但三通阀为活塞环结构，其作用灵敏度较低，漏泄不稳定而容易产生各种故障，为此在分配阀设计中采用膜板滑阀结构，以消除活塞环阻力大、易磨耗、易漏泄等缺点，提高作用灵敏度，并有利于检修。

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(三)分部作用形式

三通阀的紧急制动与常用制动作用由同一机构控制，依靠递动弹簧来区分这两个作用位置，这种方法虽有结构简单的优点，但也带来了紧急制动作用不可靠、常用制动与紧急制动作用易于混淆的缺陷。分配阀为克服这一缺点．设计为紧急制动与常用制动分开控制，专设一紧急阀控制紧急制动作用。当紧急制动时，紧急阀能使制动管直通大气以确保全列车迅速、有效的产生紧急制动作用，提高紧急制动波速，改善紧急制动性能。

分配阀为了保证各种性能的良好性，并便于区分故障部分的检修、试验，除专设紧急阀部、充气部外还专设有保证局部减压作用的局减室和局减阀结构来提高制动作用灵敏度，以适应长大列车的需要；在104型分配阀中设有紧急增压阀，在紧急制动时提高制动缸压力，以进一步缩短制动距离，更好地适应高速旅客列车的要求；在103型分配阀中则考虑缓和长大货物列车紧急制动时的冲动问题而设有紧急二段阀，实现紧急制动制动缸变速充气。

(四)采用新结构和新材料

分配阀采用了新的结构形式和新材料，便于检修，利于延长检修期。 1．客车104型和货车103型分配阀各零部件尽量地做到了统一互换，通用件多，减少了零件的规格，使制造和检修均较方便。

2．除采用S形和其他形式的橡胶膜板代替金属活塞环结构以外，大量采用橡胶夹心阀减轻研磨工作量。

3．设滤尘器，加强防止油垢、尘埃侵入阀内，有利于延长检修期。

4．采用新品种的润滑油，润滑脂等润滑材料，可以适应我国不同地区运用条件的要求。

(五)采用性能优良的空重车调整装置

103型分配阀采用了结构简单且性能较优越的二级空重车调整装置，适用于载重量比较大的货车。

2.2 103型及104型分配阀构造和作用性能

103型及104型分配阀属于同类产品，外形结构、内部结构、作用性能及特点有着许多相同点。103型分配阀使用于货车，104型分配阀使用于客车。为了适用于客、货列车不同的运用条件和对制动机性能要求的差异性，其结构和性能方面也存在部分不同之处，本节对两种类型的分配阀的构造、作用性能及特点采用同时介绍，相同的构造、作用性能一次介绍，介绍具有个性的构造、作用、性能时给予区别强调，便于系统地学习、比较和理解掌握。

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2.2.1 103型及104型分配阀的构造

103型及104型分配阀均由主阀、紧急阀和中间体三部分组成。

(一)中间体

中间体用铸铁铸成，外形呈长方体形，外部四个立面分别作为主阀、紧急阀安装座和制动管、压力风缸管、副风缸管、制动缸管的管座，内部为三个独立的空腔经通道与主阀座或紧急阀座相关孔连通。中间体上紧急阀安装座在靠车体的外侧面，与紧急阀安装座相邻的右侧面为主阀安装座，与紧急阀安装座相邻的左侧面上方管座为压力风缸连接管座，下方为制动管连接管座，另一个侧面上方管座为副风缸连接管座，下方为制动缸连接管座。中间体内有三个空腔，靠紧急阀安装座侧的上角部为1．5L的紧急室，下角部为0．6L的局减室，另有占中间体很大容积(3．8L)的容积室。中间体主阀安装座面的列车管通路L上设有过滤性能、机械能优越的杯形滤尘器.

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(二)主阀

主阀是分配阀的心脏部件，它根据制动管不同的压力变化，控制制动机实现充气、缓解、制动、保压等作用。主阀由作用部、充气部、减速部(103阀)、均衡部、局减阀、紧急增压阀(104阀)或紧急二段阀(103阀)、空重车调整部(103阀)等部分组成。103型和104型分配阀均设有作用部、充气部、均衡部、局减阀。这四个部分基本相同，同名零部件基本可通用。另外，103型分配阀增设有减速部、紧急二段阀及空重车调整部共七部分，而104型分配阀只有紧急增压阀取代103型分配阀的紧急二段阀共五部分。

(1)作用部

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其功用是根据制动管与压力风缸之间产生的不同的空气压力差，产生相应的动作，实现制动机产生充气、局部减压、制动、保压、缓解等作用。

作用部构造由主活塞压板螺母、主活塞压板、主活塞膜板、密封圈、主活塞、滑阀、滑阀弹簧及滑阀弹簧销、节制阀、节制阀弹簧、主活塞杆、稳定杆、稳定弹簧、稳定弹簧座、挡圈、滑阀座等组成.

稳定杆、稳定弹簧靠稳定弹簧座和挡圈组装于主活塞杆的尾部(称为稳定部)。组装后，稳定杆的顶部依靠稳定弹簧的作用与滑阀下端面相接触，并且稳定弹簧有一定的预压力。这样使得作用部具有一定的稳定性，防止列车运行时由于制动管的压力波动或轻微漏泄引起主活塞动作而产生自然制动。

(2)充气部

其功用是充气时根据作用部控制的压力风缸的充气速度实现控制副风缸的充气速度，也即协调副风缸与作用部控制的压力风缸的充气速度的一致性。充气部由充气阀部、充气止回阀部两部分组成。

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