呼和浩特职业学院铁道学院教案 课程 电力机车制动机 课题 制动缸容积室压力的控制 专业 电气化铁道技术 日期 空气制动阀结构和电空位作用原理 分配阀主阀部结构和工作原理 教学内容 项目三 容积室压力与制动管减压量的关系 项目四制动管最小有效减压量和最大有效减压量的计算 项目五分配阀紧急增压部的结构和工作原理 项目六排1电空阀的结构和工作原理。 重点 分配阀紧急增压部的结构和工作原理 空气制动阀结构和电空位作用原理 难点 分配阀主阀部结构和工作原理 排1电空阀的结构和工作原理。 能力目标 掌握分配阀紧急增压部的结构和工作原理：掌握分配阀主阀部结构和工作原理：掌 握：排1电空阀的结构和工作原理 授课方式 讲授、讨论 贅 基础教育设备、多媒体教学设备 制动缸压力控制原理 教学回顾 分配阀均衡部的结构和工作原理
呼和浩特职业学院铁道学院教案 课程 电力机车制动机 课题 制动缸容积室压力的控制 专业 电气化铁道技术 日期 教 学 内 容 项目一 空气制动阀结构和电空位作用原理 项目二 分配阀主阀部结构和工作原理 项目三 容积室压力与制动管减压量的关系 项目四 制动管最小有效减压量和最大有效减压量的计算 项目五 分配阀紧急增压部的结构和工作原理 项目六 排 1 电空阀的结构和工作原理。 教 学 目 的 重点 分配阀紧急增压部的结构和工作原理 空气制动阀结构和电空位作用原理 难点 分配阀主阀部结构和工作原理 排 1 电空阀的结构和工作原理。 能 力 目 标 掌握分配阀紧急增压部的结构和工作原理；掌握分配阀主阀部结构和工作原理；掌 握；排 1 电空阀的结构和工作原理 授 课 方 式 讲授、讨论 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备 教 学 回 顾 制动缸压力控制原理 分配阀均衡部的结构和工作原理
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 ⊙ 项目一空气制动阀结构和电空位作用原理 课时 授课班级 数 (一构造 (仁)空气制动阀电空位作用 构造 空气制动阀电空位作用 重 构造 教学难点 空气制动阀电空位作用 数 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 基础教育设备、多媒体教学设备 实验仪器及教
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目一 空气制动阀结构和电空位作用原理 课时 授课班级 教 学 内 容 (一)构造 (二)空气制动阀电空位作用 教 学 重 点 构造 空气制动阀电空位作用 教 学 难 点 构造 空气制动阀电空位作用 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备
教学设计 备注 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DK1型申空制动机的操纵部件。用于“申空位 下，单独控制机车的制动、 保压。 它有4个 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 )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（简称调压阀管人、作用管和均衡风缸管。 4-电空转换扳钮：5-阀座（管座） 1-操纵手柄： 体 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，详 细部分由多媒体课件讲解 2.阀体部分 阀体部分主要包括电空转换阀、作用柱塞阀及定位柱塞等（由多媒体课件演示】 (仁)空气制动阀电空位作用 空气制动阀的作用包括电空位和空气位两种工况，电空位为空气制动阀的正 常工作位置，用于单独控制机车的制动与缓解。它有4个工作位置：缓解、运转、 中立、制动。此时电空转换柱寒处于左极端位置，转换柱寒凹槽连通作用管与b管 的气路，同时微动开关3SA1动作，闭合电路899-801，断开电路899-800
教学设计 备注 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。 4–电空转换扳钮；5–阀座（管座） 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，详 细部分由多媒体课件讲解 2．阀体部分 阀体部分主要包括电空转换阀、作用柱塞阀及定位柱塞等（由多媒体课件演示） (二)空气制动阀电空位作用 空气制动阀的作用包括电空位和空气位两种工况，电空位为空气制动阀的正 常工作位置，用于单独控制机车的制动与缓解。它有 4 个工作位置：缓解、运转、 中立、制动。此时电空转换柱塞处于左极端位置，转换柱塞凹槽连通作用管与 b 管 的气路，同时微动开关 3SAl 动作，闭合电路 899—801，断开电路 899—800。 (
(1)缓解位：当空气制动阀手柄置于缓解位时，作用柱塞阀开通了作用管的排风气路 作用管一电空转换阀一作用柱塞阀一大气)，实现机车的单独缓解：同时微动开为 3SA2闭合电路809-818 (2)制动位：当空气制动阀手柄置于制动位时，作用柱塞阀开通了作用管的充风气路 (调压阀管→作用柱塞阀→电空转换阀一作用管)，实现机车的单独制动：同时微动 开关35A2被压缩断开电路809一818。 B)运转位：当空气制动阀手柄置于运转位时，作用柱塞阀左移至中间位，切断所有 气路。此位置为电空制动控制器的控制位。 (4)中立位：当空气制动阀手柄置于中立位时，作用柱塞阀切断所有气路。微动开关 3SA2切断电路809-818。 当中立位下压空气制动阀手柄时，推动顶杆压缩单缓阀弹簧，并顶开单缓阀口，从 而连通作用管向大气排风的气路（作用管一单缓阀口一大气），实现机车的单独缓解
(1)缓解位：当空气制动阀手柄置于缓解位时，作用柱塞阀开通了作用管的排风气路 (作用管→电空转换阀→作用柱塞阀→大气)，实现机车的单独缓解；同时微动开关 3SA2 闭合电路 809—818。 (2)制动位：当空气制动阀手柄置于制动位时，作用柱塞阀开通了作用管的充风气路 (调压阀管→作用柱塞阀→电空转换阀→作用管)，实现机车的单独制动；同时微动 开关 3SA2 被压缩断开电路 809—818。 (3)运转位：当空气制动阀手柄置于运转位时，作用柱塞阀左移至中间位，切断所有 气路。此位置为电空制动控制器的控制位。 (4)中立位：当空气制动阀手柄置于中立位时，作用柱塞阀切断所有气路。微动开关 3SA2 切断电路 809—818。 当中立位下压空气制动阀手柄时，推动顶杆压缩单缓阀弹簧，并顶开单缓阀口，从 而连通作用管向大气排风的气路(作用管一单缓阀口一大气)，实现机车的单独缓解
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科电力机车制动机 项目 项目二分配阀主阀部结构和工作原理 课时 授课班级 一、 主阀部结构 二、主阀部作用原理： 109型分配阀由主阀、安装座及安全阀3部分组成。主阀控制若不同通路的充风、缓 解、制动和保压作用，是分配阀的最主要部分。由主阀部、均衡部、紧急增压阀3部 分组成 主阀部结构 主阀部作用原理 主阀部作用原理 教学方法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 实验仪器及教具 基础教有设备、多媒体教学设备
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目二 分配阀主阀部结构和工作原理 课时 授课班级 教 学 内 容 一、主阀部结构 二、主阀部作用原理： 109 型分配阀由主阀、安装座及安全阀 3 部分组成。主阀控制着不同通路的充风、缓 解、制动和保压作用，是分配阀的最主要部分。由主阀部、均衡部、紧急增压阀 3 部 分组成 教 学 重 点 主阀部结构 主阀部作用原理 教 学 难 点 主阀部作用原理 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备
教学设计 备注 项目二分配阀主阀部结构和工作原理 109型分配阀由主阀、安装座及安全阀3部分组成。主阀控制者不同通路的充风 缓解、制动和保压作用，是分配阀的最主要部分。由主阀部、均衡部、紧急增压 3部分组成 一、主阀部结构 主阀部用于根据制动管的压力变化来控制容积室和作用管的充、排风。由 主活塞、橡胶膜板、滑阀、滑阀座、滑阀弹簧、节制阀、稳定杆、稳定弹簧及挡圈 等组成。 主活塞的膜板上、下两侧互相密封，膜板上侧通列车制动管，下侧通工作风缸。 阀部就是利用上下压力差，即制动管与工作风缸的压力差，使主活塞带动滑阀、节 制阀上下移动，以连通或切断相应气路，形成各个不同的作用位置。由稳定杆、稳 定弹簧及挡圈等零件安装在主活塞杆尾部的套筒内，它一定程度上阻碍主活塞的向 上移动，用以防止列车在运行中因制动管轻微漏漫或压力波动而引起意外自然 动，从而加强制动机在缓解状态时的稳定性。 主阀部作用原理： 根据制动管压力变化在主活塞上产生作用力之差，使主活塞通过主活塞杆带 动节制阀或滑阀上下移动，连通或切断相应气路，从而实现容积室和作用管的充排 风。主阀部的工作过程包括以下5个状态： (1)缓解状态 (2)局减状态 (3)制动状态 (4)制动后后保压状态 (5)紧急制动状态
教学设计 备注 项目二 分配阀主阀部结构和工作原理 109 型分配阀由主阀、安装座及安全阀 3 部分组成。主阀控制着不同通路的充风、 缓解、制动和保压作用，是分配阀的最主要部分。由主阀部、均衡部、紧急增压阀 3 部分组成 一、主阀部结构 主阀部用于根据制动管的压力变化来控制容积室和作用管的充、排风。由 主活塞、橡胶膜板、滑阀、滑阀座、滑阀弹簧、节制阀、稳定杆、稳定弹簧及挡圈 等组成。 主活塞的膜板上、下两侧互相密封，膜板上侧通列车制动管，下侧通工作风缸。主 阀部就是利用上下压力差，即制动管与工作风缸的压力差，使主活塞带动滑阀、节 制阀上下移动，以连通或切断相应气路，形成各个不同的作用位置。由稳定杆、稳 定弹簧及挡圈等零件安装在主活塞杆尾部的套筒内，它一定程度上阻碍主活塞的向 上移动，用以防止列车在运行中因制动管轻微漏泄或压力波动而引起意外自然制 动，从而加强制动机在缓解状态时的稳定性。 主阀部作用原理： 根据制动管压力变化在主活塞上产生作用力之差，使主活塞通过主活塞杆带 动节制阀或滑阀上下移动，连通或切断相应气路，从而实现容积室和作用管的充排 风。主阀部的工作过程包括以下 5 个状态： （1）缓解状态 （2）局减状态 （3）制动状态 （4）制动后后保压状态 （5）紧急制动状态
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科电力机车制动机 项目 项目三容积室压力与制动管减压量的关系 课时 授课班级 教学内容 制动缸压力的计算 常用制动过程中，分析制动机制动管、副风缸和制动缸之间的变化关系时，应考 虑的因素。 制动缸压力与制动管减压量成正比的演算过程 教学方法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 实验仪器及教具 基础教有设备、多媒体教学设备
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目三 容积室压力与制动管减压量的关系 课时 授课班级 教 学 内 容 制动缸压力的计算 教 学 重 点 常用制动过程中，分析制动机制动管、副风缸和制动缸之间的变化关系时，应考 虑的因素。 教 学 难 点 制动缸压力与制动管减压量成正比的演算过程 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备
教学设计 备注 项目三容积室压力与制动管减压量的关系 一、制动缸压力的计算， 常用制动过程中，分析制动机制动管、副风缸和制动缸之间的变化关系时，应考店 下列因素： 1.当制动管的减压量非常小时，三通阀的充气沟作为制动管与副风缸的连通通路 并未被主活塞切断时，制动管与副风缸的空气压力是平衡的。 2.制动时，进入制动缸的空气量等于副风缸排出的空气量，而副风缸减压后的压 力与制动管压力相平衡。 3.在制动计算中，副风缸与制动缸的容积之比选取3.25：1（即f2=3.25:1。该 值并不是副风缸和制动缸的实际比值，而是考虑到各空气通路所占有的容积和漏泗 量诸因素后的换算比值)。 以副风缸内的压力空气为研究对象，根据波义耳马略特定律列方程式，看出制 动缸压力与副风缸和制动缸的容积之比以及制动管的减压量有关。当副风缸与制动 缸的容积比值一定时，制动缸的压力正比于制动管的减压量r值，所以司机操纵列 车时，通常是通过控制制动管减压量「值来控制列车制动力的大小。 109型分配阀属于二压力机构分配阀，制动缸的压力取决于容积室的压力，而 容积室的压力则与制动管定压、制动管减压量、容积室的大小及工作风缸容积等有 关。按照其作用原理，根据波义耳马略特定律，经必要的参数修正得到下式： P1=2, 可见，制动缸压力与制动管减压量成正比
教学设计 备注 项目三 容积室压力与制动管减压量的关系 一、制动缸压力的计算： 常用制动过程中，分析制动机制动管、副风缸和制动缸之间的变化关系时，应考虑 下列因素： 1．当制动管的减压量非常小时，三通阀的充气沟作为制动管与副风缸的连通通路 并未被主活塞切断时，制动管与副风缸的空气压力是平衡的。 2．制动时，进入制动缸的空气量等于副风缸排出的空气量，而副风缸减压后的压 力与制动管压力相平衡。 3．在制动计算中，副风缸与制动缸的容积之比选取 3.25:1（即 Vf:Vz=3.25:1。该比 值并不是副风缸和制动缸的实际比值，而是考虑到各空气通路所占有的容积和漏泄 量诸因素后的换算比值）。 以副风缸内的压力空气为研究对象，根据波义耳-马略特定律列方程式，看出制 动缸压力与副风缸和制动缸的容积之比以及制动管的减压量有关。当副风缸与制动 缸的容积比值一定时，制动缸的压力正比于制动管的减压量 r 值，所以司机操纵列 车时，通常是通过控制制动管减压量 r 值来控制列车制动力的大小。 109 型分配阀属于二压力机构分配阀，制动缸的压力取决于容积室的压力，而 容积室的压力则与制动管定压、制动管减压量、容积室的大小及工作风缸容积等有 关。按照其作用原理，根据波义耳-马略特定律，经必要的参数修正得到下式： Pr= P1=2.6r 可见，制动缸压力与制动管减压量成正比
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科电力机车制动机 项目 项目四制动管最小有效减压量及最大有效减压量的确定 课时 授课班级 教学内容 一、制动管最小有效减压量 二、制动管最大有效减压量 、制动管最小有效减压量 教学难点 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 教学方法 基础教育设备、多媒体教学设备 实验仪器及教具
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目四 制动管最小有效减压量及最大有效减压量的确定 课时 授课班级 教 学 内 容 一、制动管最小有效减压量 二、制动管最大有效减压量 教 学 重 点 一、制动管最小有效减压量 教 学 难 点 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备
教学设计 备注 项目四制动管最小有效减压量及最大有效减压量的确定 一、制动管最小右效减压最 根据理论分析可知，制动管不论减压多少，制动缸均应得到相应的压力，但在实 上是有差异的。而只有全列车的闸瓦均压紧车轮，才有效地产生了制动作用。实而 工作表明，制动缸充风后将制动缸活塞推出使闸瓦压紧车轮的过程中，需要克服市 动缸弹簧对活塞的背压及相关的摩擦阻力，因此制动缸存在最小有效制动缸压力， 那么相对应的存在一个制动管最小有效减压量（简称制动管最小有效减压量）m 一般地，单机时，最小有效减压量选取40kPa:牵引列车时，最小有效减压量选取 50kPa:牵引60辆以上时，最小有效减压量选取70kPa。例如DK-1型电空制动机， 在设计初制动时，考虑到最初制动管减压量的要求，制动管定压为500kPa时，制 动管最小有效减压量选取36kPa:制动管定压为600kPa时，制动管最小有效减压 量选取56kPa 二、制动管最大有效减压量 由公式可知，制动缸压力随制动管减压量的增加而正比例增加。但当制动管 减压量增大到（即制动管压力降到）一定程度时，副风缸与制动缸的压力将达到平 衡状态，此时若制动管继续减压，制动缸压力也不会上升，因此，制动缸存在制动 缸最大压力值，而相应于制动缸最大压力值的制动管减压量则被称为制动管最大有 效减压量 max值。 由公式计算可知，由于制动管的定压不同，其制动管最大有效减压量也不同。当市 动管压力为500kP阳或600kP阳时，则其制动管最大有效减压量分别为140kP阳或 170kPa。制动管减压量超过制动管最大有效减压量时即为过量减压，一般情况下应 尽量避免，因损失压力空气而未能使制动力增加，并将延长充风时间，带来不安全 隐患 综上所述，尽管制动缸压力正比于制动管减压量，但却是在一定范围内成立 实际工作过程中，制动缸压力受有效制动作用的限制，因而，制动管的减压量范臣 也就受到了相应的制动管最小、最大有效减压量的限制
教学设计 备注 项目四 制动管最小有效减压量及最大有效减压量的确定 一、制动管最小有效减压量 根据理论分析可知，制动管不论减压多少，制动缸均应得到相应的压力，但在实际 上是有差异的。而只有全列车的闸瓦均压紧车轮，才有效地产生了制动作用。实际 工作表明，制动缸充风后将制动缸活塞推出使闸瓦压紧车轮的过程中，需要克服制 动缸弹簧对活塞的背压及相关的摩擦阻力，因此制动缸存在最小有效制动缸压力， 那么相对应的存在一个制动管最小有效减压量（简称制动管最小有效减压量）rmin 值。 一般地，单机时，最小有效减压量选取 40kPa；牵引列车时，最小有效减压量选取 50kPa；牵引 60 辆以上时，最小有效减压量选取 70kPa。例如 DK—1 型电空制动机， 在设计初制动时，考虑到最初制动管减压量的要求，制动管定压为 500 kPa 时，制 动管最小有效减压量选取 36 kPa；制动管定压为 600 kPa 时，制动管最小有效减压 量选取 56 kPa。 二、制动管最大有效减压量 由公式可知，制动缸压力随制动管减压量的增加而正比例增加。但当制动管 减压量增大到（即制动管压力降到）一定程度时，副风缸与制动缸的压力将达到平 衡状态，此时若制动管继续减压，制动缸压力也不会上升，因此，制动缸存在制动 缸最大压力值，而相应于制动缸最大压力值的制动管减压量则被称为制动管最大有 效减压量 rmax 值。 由公式计算可知，由于制动管的定压不同，其制动管最大有效减压量也不同。当制 动管压力为 500kPa 或 600kPa 时，则其制动管最大有效减压量分别为 140kPa 或 170kPa。制动管减压量超过制动管最大有效减压量时即为过量减压，一般情况下应 尽量避免，因损失压力空气而未能使制动力增加，并将延长充风时间，带来不安全 隐患。 综上所述，尽管制动缸压力正比于制动管减压量，但却是在一定范围内成立。 实际工作过程中，制动缸压力受有效制动作用的限制，因而，制动管的减压量范围 也就受到了相应的制动管最小、最大有效减压量的限制