第四章 电空制动原理

电空制动控制器的作用和原理
电空制动控制器是一种用于控制机动车辆制动系统的装置，主要用于控制制动时的压力分配和断开操作，以提高车辆制动性能和安全性。

电空制动控制器的原理是通过电气信号控制气路开关来实现制动控制。

当驾驶员踩下制动踏板时，制动控制器接收到信号并释放电磁阀使气路通畅，压力通过管路传递给制动器，在动力与电气信号的配合下，实现制动效果。

同时，制动控制器还会根据车辆的速度和负荷状态，通过电脑处理，控制不同轮胎的制动力与转动力，实现制动力的分配。

电空制动控制器的作用包括以下几个方面：
1. 制动力分配：根据车辆的动力状况和负荷状态，通过传感器采集数据，并根据设定的算法，控制不同轮胎的制动力分配，实现制动效果的优化。

2. 刹车助力：电空制动控制器可以根据驾驶员的刹车踏力大小，通过电脑处理信号，控制制动助力器输出相应的制动力，提供更好的刹车效果。

3. 刹车防抱死：通过对轮胎的转速进行实时监测，电空制动控制器可以根据不同的路况和车速情况下，控制制动力的大小，避免轮胎阻塞，提供更稳定的制动效果。

4. 刹车回缩：在释放刹车踏板时，电空制动控制器可以控制刹车助力器的回缩力，使刹车片与刹车碟之间的接触力得以减小，减少能量损失和制动系统的磨损。

5. 故障监测：电空制动控制器还可以对制动系统的故障进行监
测和诊断，如制动压力泄漏、传感器故障等，及时发现并采取措施修复，提高车辆的安全性。

DK-1型电空制动机的作用原理4实际使用中，电空制动控制器手柄置于中立位，通常有两种情况：一种为制动前置于中立位，即由运转位移至中立位；另一种是制动后置于中立位，即由制动位移至中立位。

前者，由于电空制动控制器手柄在运转位时，均衡风刚得到充风并达到定压，压力开关209联动微动开关209SA闭合电路807—827，所以，当电空制动控制器手柄移至中立位时，由得电导线807经微动开关209SA、二极管263V、中间继电器451KA 13-14（SS8机车：451KA 1-2）常闭联锁、中间继电器452KA9-10常闭联锁、455KA9-10常闭联锁，时缓解电空阀258YV维持得电，保持均衡风缸压力为定压，完成制动前的准备工作。

而后者，由于电空制动控制器手柄在制动位时，均衡风缸减压40kPa 以上，使压力开关209联动微动开关209SA闭合电路822—800，并断开电路807—827，所以，当电空制动控制器手柄移至中立位时，使缓解电空阀258YV失电，从而切断均衡风缸的充、排风气路，实现制动系统制动后的保压。

5．紧急位（1）电空制动控制器：使导线812、806、821、804得电。

①导线812得电，经107QPF使撒沙空阀251YV、241YV得电：连通总风向撒沙器充风的气路，完成自动撒沙作用，以防止制动滑行。

②导线806得电，经转换开关463QS使中立电空阀253YV得电，连通总风向总风遮断阀管充风的气路。

③导线806得电，对于SS8机车，经Ⅱ端电空制动控制器重联位使导线821得电。

使3个电空阀得电：——经二极管260V使中立电空阀253YV得电，作用同上。

——经二极管264V使制动电空阀257YV得电，切断初制风缸及均衡风缸的排风气路；同时，因缓解电空阀258YV失电，故切断均衡风缸的充风气路。

——使重联电空阀259YV得电：连通均衡风缸与制动管之间的气路，从而实现双阀口式中继阀的自锁，以保证制动管压力不再受该双阀口式中继阀动作的控制。

制动系统前言牵引与制动是一对矛盾，人为地使列车减速或阻止它加速叫做制动。

制动是调速的一种特殊形式。

当车辆需要减速、停车或在长大下坡道上运行需要限制列车的速度时，都必须采取制动措施，控制车辆的运行速度。

现代铁路运输的安全性，在很大程度上取决于车辆制动性能的好坏。

随着铁路运输的发展，行车速度的不断提高，对车辆的制动性能也相应提出了更高的要求，以更好的保证列车高速运行时的安全性和可靠性。

第一节总述1.概述本车采用104集成式电空制动机，其电空制动系统包括列车管、总风管、104集成式电空阀、气路控制箱（餐车没有）、球芯截断塞门与集尘器联合体、副风缸、总风缸1、总风缸2（餐车没有）、工作风缸、缓解风缸、进口SAB电子防滑器、球芯折角塞门、排风塞门、紧急制动阀、止回阀及截断塞门等，车上设有排风塞门拉把，具体参见附图一：带气路控制箱电空制动系统原理图。

制动机、气路控制箱、各种风缸及管路等通过螺栓及管卡吊挂于车辆底架下，各大部件通过管路连接起来，管路上设有各种截断塞门、止回阀等。

各截断塞门手把顺着管子方向为开启，垂直管子为关闭，车辆运行时各风缸下部排水塞门必须处于关闭状态。

注：各风缸排水塞门为防石击型，须用三角钥匙来开启或关闭。

手制动装置安装于一位角外端墙上，下部由手制动拉杆与一位盘形制动缸相连。

2.主要技术参数列车管、总风管压力600kPa副风缸容积234L工作风缸容积11L紧急制动时制动缸压力420±10kPa（104集成式电空阀）总风缸1、总风缸2容积120L（餐车没有总风缸2）缓解风缸容积40L3.主要特点①列车纵向管路采用整体管排上车，使得车下管路布置整齐有序，固定牢靠，安装方便，为实现纵向管路车下组装、整体吊装提供了有利的条件。

②生活用风（塞拉门和集便器）与空簧用风采用两路独立的辅助供风系统，互不影响，提高了供风质量。

③采用104集成式电空制动机，增设了防护罩，能更有效地防水、防尘，便于维护和检修，并提高了车辆高速运行时的防石击能力。

一．电空位操纵将电空转换扳钮扳至“电空位”，则有：（1）气路：作用管与b管连通。

（2）电路：微动开关3SA1闭合电路899—801，并断开电路899—800。

即，闭合电源电路。

（一）空气制动阀手柄在运转位，电空制动控制器手柄在各位的作用该工况一般称为自动制动作用工况，即通过电空制动控制器来操纵全列车的制动、缓解与保压。

当空气制动阀手柄在运转位时，则有：（1）气路：不连通a、b管的充、排风气路。

（2）电路：微动开关3SA2闭合电路809—818。

即，为排风1电空阀254YV得电作准备。

1．运转位（1）电空制动控制器：使导线803、809、813得电。

①导线803得电，经中间继电器451KA 13—14（SS8机车：451KA 1—2）常闭联锁、中间继电器452KA 9—10（SS8机车452KA 1—2）常闭联锁、455KA 9—10常闭联锁，使缓解电空阀258YV、排风2电空阀256YV得电：一方面连通总风经调压阀55（输出压力为定压）向均衡风缸充风的气路，即均衡风缸压力升高；另一方面关断过充风缸经256YV的排风气路。

②导线809得电，经微动开关3SA2使导线818得电，再经中间继电器451KA 15—16（S S8机车：451KA 3—4）常闭联锁、中间继电器452KA11—12（SS8机车：452KA 3—4）常闭联锁、455KA 11—12（SS8机车：455KA 1—2）常闭联锁，使排风1电空阀254YV得电：连通作用管向大气排风的气路，即作用管压力降低。

③导线813得电，为实现DK-1型电空制动机与列车分离、制动管断裂、车长阀（或121、122塞门）制动及列车安全运行监控记录装置自动停车功能的配合作准备。

（2）中继阀：包括两部分动作。

①总风遮断阀：由于中立电空阀253YV失电而连通总风遮断阀管向大气排风的气路，所以，遮断阀左移并打开遮断阀口，使总风充入双阀口式中继阀的供气室内。

②双阀口式中继阀：随着均衡风缸压力升高，活塞膜板带动顶杆右移而顶开供气阀口，连通总风向制动管及活塞膜板右侧充风的气路，即制动管压力升高；当活塞膜板右侧及制动管压力升高至与均衡风缸压力平衡时，在供气阀弹簧作用下，关闭供气阀口，且不打开排阀口，即停止制动管充风。

一、电空位操作1、操作前的准备⑴控制电源柜上的电空制动自动开关14DZ和K7扳钮打向闭合位。

⑵电空制动屏①转换阀154在列车管压力为500KPa时，打向货车位；在列车管压力为600KPa时，打向客车位。

②转换阀153打向正常位③开关板502上的三个钮子开关463QS、464QS、465QS应朝下，处闭合位（开关463QS因目前尚未使用适应阶段缓解的车辆制动机，处不补风位，开关464QS、465QS则在相应的电路故障或段内另有规定时，可分别处切除位。

④调整调压阀55使其输出压力为500KPa或600Kpa。

列车管（以司机台列车管压力表显示值为准）⑶机车上与制动机系统有关的塞门除无火塞门155和分配阀缓解塞门156、１２１、１２２关闭外，均应开通。

⑷空气制动阀上的电空转换扳键均处电空位。

电空控制器、空气制动阀手把在运转位。

⑸调整空气制动阀下方调压阀53，使其输出压力为300KPA（以司机台制动缸压力表显示值为准）机车均完成上述各项准备工作、且风源系统工作正常，即可用电空位操作。

对制动机进行规定的机能检查试验，⒉操作中的注意事项⑴操作电空制动控制器可对全列车进行制动和缓解；操纵空气制动阀可对机车进行单独制动和缓解。

⑵电空制动控制器紧急制动后，必须停留15S以上回运转位（或过充位）才能缓解全列车⑶电空制动控制器在运转位（或过充位、中立位、制动位）时，由于其他原因引起紧急制动作用后，需经15S以上，手把移至重联位（或紧急位）再回运转位（或过充位）才能缓解列车。

上述（2）或（3）项操作，在运行中应严格执行《机车操作规程》，在列车停稳后检查引起紧急制动的原因并做出相应处理才能进行缓解。

二、空气位操作⒈操作前的准备⑴将机车空气制动阀上的电空转换扳键移至空气位，并将手把移至缓解位。

⑵调整机车空气制动阀下方调压阀53使其输出压力为列车管定压（以司机台列车管压力表显示值为准）。

⑶将机车电空制动屏上的转换阀153由正常位转向空气位。

一、电空位操作1、操作前的准备⑴控制电源柜上的电空制动自动开关14DZ和K7扳钮打向闭合位。

⑵电空制动屏①转换阀154在列车管压力为500KPa时，打向货车位；在列车管压力为600KPa时，打向客车位。

②转换阀153打向正常位③开关板502上的三个钮子开关463QS、464QS、465QS应朝下，处闭合位（开关463QS因目前尚未使用适应阶段缓解的车辆制动机，处不补风位，开关464QS、465QS则在相应的电路故障或段内另有规定时，可分别处切除位。

④调整调压阀55使其输出压力为500KPa或600Kpa。

列车管（以司机台列车管压力表显示值为准）⑶机车上与制动机系统有关的塞门除无火塞门155和分配阀缓解塞门156、１２１、１２２关闭外，均应开通。

⑷空气制动阀上的电空转换扳键均处电空位。

电空控制器、空气制动阀手把在运转位。

⑸调整空气制动阀下方调压阀53，使其输出压力为300KPA（以司机台制动缸压力表显示值为准）机车均完成上述各项准备工作、且风源系统工作正常，即可用电空位操作。

对制动机进行规定的机能检查试验，⒉操作中的注意事项⑴操作电空制动控制器可对全列车进行制动和缓解；操纵空气制动阀可对机车进行单独制动和缓解。

⑵电空制动控制器紧急制动后，必须停留15S以上回运转位（或过充位）才能缓解全列车⑶电空制动控制器在运转位（或过充位、中立位、制动位）时，由于其他原因引起紧急制动作用后，需经15S以上，手把移至重联位（或紧急位）再回运转位（或过充位）才能缓解列车。

上述（2）或（3）项操作，在运行中应严格执行《机车操作规程》，在列车停稳后检查引起紧急制动的原因并做出相应处理才能进行缓解。

二、空气位操作⒈操作前的准备⑴将机车空气制动阀上的电空转换扳键移至空气位，并将手把移至缓解位。

⑵调整机车空气制动阀下方调压阀53使其输出压力为列车管定压（以司机台列车管压力表显示值为准）。

⑶将机车电空制动屏上的转换阀153由正常位转向空气位。

地铁车辆电制动与空气制动技术研讨一、引言随着城市化进程和交通需求的增长，地铁作为城市交通的重要组成部分，其运营安全和舒适性受到越来越多的关注。

地铁车辆的制动系统是其安全性能的关键组成部分，而电制动和空气制动则是地铁车辆制动系统中的两种重要技术。

本文将对地铁车辆电制动与空气制动技术进行研讨，探讨其工作原理、性能特点及应用前景。

二、电制动技术研究1. 电制动工作原理地铁车辆的电制动是通过将车辆的动能转换为电能，再通过制动电阻或者逆变器将这部分电能转换为热能，从而实现制动的原理。

电制动通常分为两种模式，一种是再生制动模式，即利用逆变器将电能反馈给供电系统，另一种是电阻制动模式，即通过利用电制动器的电阻将电能转化为热能。

2. 电制动性能特点电制动具有制动效率高、制动过程平稳、操作维护方便等特点。

再生制动能够将制动产生的电能反馈给供电系统，减少能量的浪费，提高了能源利用效率。

电制动抗磨损性能好，可以延长制动器的使用寿命。

3. 电制动应用前景随着地铁运营的不断增长，电制动技术在地铁车辆中得到了广泛的应用。

未来，随着电力电子技术的不断进步，电制动技术将会更加完善和智能化，成为地铁车辆制动系统中的主要技术。

空气制动是利用压缩空气来传递制动力，实现车辆制动的原理。

地铁车辆的空气制动系统一般由制动管路、制动缸、制动齿轮和制动阀组成，通过操作制动阀控制制动气压大小，从而实现车辆的制动。

空气制动具有制动力稳定、制动响应快、可靠性高等特点。

空气制动系统采用气动原理，不受外界电源和故障影响，稳定可靠。

空气制动还可以通过改变空气压力来调节制动力大小，适应不同工况的需要。

四、电制动与空气制动技术比较电制动能够实现精准的制动力控制，制动响应快，制动效率高，制动过程平稳，提高了乘车的舒适性。

空气制动稳定可靠，制动响应速度快，适应能力强。

2. 综合成本比较电制动系统的初投资较大，但在长期运营中能够实现能源利用效率高，制动器使用寿命长，从长远来看成本更低。

第四章 YZ-1 型空气制动机的操作使用及故障处理在全面了解 YZ-1 型空气制动机的组成，各部件的作用、结构、工作原理，以及制动机的综合作用后，本章将着重介绍一下 YZ-1 型空气制动机在实际运用中的操作方法、维护保养及运用检修中常见故障处理等方面的知识。

第一节YZ-1 型空气制动机的操作方法正确地使用制动机是大型养路机械操纵技术的重要内容之一。

与其他制动机比较，YZ-1型空气制动机在结构、操作及性能等方面有自己的特点，因此，如何掌握其操作方法是个很关键的问题，关系到行车的安全。

在大型养路机械的运行中，YZ-1 型空气制动机有自动制动阀（大闸）操作、单独制动阀（小闸）操作，以及紧急制动阀操作三种操作方式，分别实现自动制动作用、单独制动作用和紧急制动作用。

YZ-1 型空气制动机既用于双端操纵的大型养路机械——如 08-32 型自动抄平起拨道捣固车、WD-320 型动力稳定车、RM80 型全断面道碴筛机；也用于单端操纵的大型养路机械——SPZ-200 型双向道床配碴整形车上。

双端操纵的大型养路机械，在前、后司机室内均设有一套制动机操纵部件——自动制动阀（大闸）、单独制动阀（小闸）、紧急制动阀，两端的操作方法相同，作用也完全一样。

但是在运行中，只能由一端来操纵制动机。

为了防止制动机两端同时被操纵，确保制动机作用的正确，每台大型养路机械按规定仅备一组手把——自动制动阀手把与单独制动阀手把，手把只能在空气制动的运转位和缓解位装入或取下。

1. 操作前的准备工作①检查制动机系统所有塞门，除无动力装置塞门、单机运行时的列车管折角塞门应关闭外，其他均应开通。

②检查司机室内空气制动阀上的转换柱塞拨杆在正确位：自动制动阀（大闸）在“空气位”；单独制动（小闸）在“电空位”。

并锁紧转换柱塞的定位机构，以防转换柱塞拨杆移位。

③对于双端操纵的大型养路机械，应从非操作端的自动制动阀（大闸）、单独制动阀（小闸）的运转位和缓解位取下手把后，分别置于操作端自动制动阀（大闸）、单独制动阀（小闸）的相应位置上。

模块四制动机容积室压力的控制项目一空气制动阀结构和电空位作用原理空气制动阀，俗称“小闸”，是DK-1型电空制动机的操纵部件。

用于“电空位”下，单独控制机车的制动、缓解与保压；“空气位”下，控制全列车的制动、缓解与保压。

它有4个工作位置，按逆时针方向依次为：缓解位、运转位、中立位和制动位。

通过限位装置，操纵手柄只能在运转位取出或装入。

(一)构造如图4－1所示，空气制动阀由阀体部分、凸轮盒部分及阀座等组成。

1．阀座及凸轮盒部分(1)阀座阀座，既是空气制动阀的安装基座，也是管路的连接座。

管座上接有三根管子：经调压阀53(或54)通过来的总风管(简称调压阀管)、作用管和均衡风缸管。

图4–1 空气制动阀1–操纵手柄；2–阀体；3–凸轮盒；4–电空转换扳钮；5–阀座（管座）。

(2)凸轮盒部分主要由操纵手柄、凸轮机构、单独缓解阀及微动开关、接线座等部分组成，如图3－22所示。

①操纵手柄与凸轮机构操纵手柄设有4个工作位置，工作中，手柄须插入手柄座内，并通过手柄座与凸轮机构的转轴连接，以便在转动手柄时通过转轴带动凸轮一起转动。

凸轮机构，用于随手柄转动而转动，以实现对作用柱塞阀和单断点微动开关的控制，并完成定位作用。

凸轮机构主要由转轴、顶杆、定位凸轮和作用凸轮等组成，如图4—3所示。

其中，转轴为空心轴，使顶杆贯穿其中。

定位凸轮有两个作用：与定位柱塞组成定位机构，确保位置的准确无误；与联锁微动开关配合组成电控环节，以闭合或断开相应电路。

作用凸轮只控制作用柱塞阀的左右移动，实现气路的连通或切断。

图4–2 空气制动阀结构图1–操纵手柄；2–联锁微动开关组；3–定位凸轮；4–作用凸轮；5–凸轮盒；6–单缓阀；7–管座；8–作用柱塞；9–定位柱塞；10–排风堵；11–阀体；12–电空转换柱塞；13–转轴；14–顶杆。

②单独缓解阀：简称单缓阀。

主要由单独缓解阀、单独缓解阀座套及单独缓解阀弹簧等组成。

其中，单独缓解阀与其座套构成该阀的阀口，如图4－2所示。

电空制动机的组成和原理
电空制动机是一种利用电力和压力对车辆进行制动的装置，由电动机、压缩机、气缸、控制系统等几个主要部分组成。

1. 电动机：电空制动机中的电动机是驱动压缩机工作的动力源，通常是一台直流电动机，它可以根据控制信号的要求提供不同的扭矩和转速，以满足制动系统的需求。

2. 压缩机：压缩机是电空制动机的核心部件，它通过电动机的驱动产生压缩气体，将空气压缩成高压气体，并将其送入气缸中。

3. 气缸：气缸是电空制动机中的执行部件，它接收来自压缩机的高压气体，通过瞬时释放气体产生制动力，使刹车片与刹车盘紧密接触，从而实现制动效果。

4. 控制系统：控制系统是电空制动机的核心之一，它由传感器、控制器、阀门等组成。

传感器负责感知制动系统的工作状态，控制器根据传感器的信号指令调整电动机的工作状态，控制气缸的操作。

阀门控制气体的进出，以实现精确控制和制动效果。

原理：电空制动机通过电动机带动压缩机将空气压缩成高压气体，经过控制系统的调度，气缸瞬间释放气体产生制动力，使车辆实现制动。

当司机踩下制动踏板
时，传感器感测到信号，控制器接收到信号后发送指令给电动机，电动机开始工作驱动压缩机工作，将空气压缩，高压气体通过阀门进入气缸，气缸会通过释放气体产生制动力。

当司机松开制动踏板时，控制器会关闭电动机和阀门，恢复到初始状态。

整个过程中，控制系统实时调整电动机的转速和扭矩，使得制动力的大小和时间可以精确控制，实现安全、可靠的制动效果。