1.任务2.1 认识DK-1型电空制动机组成及各部功用
2.课程思政-新时代铁路榜样-大国铁路工匠-邢云堂寄语
电空制动机与空气制动机的根本区别在于前者以电信号传递制动指令，靠电路来控制制动作用；后者以气压信号传递制动指令，靠制动管路中空气减压来控制制动作用。因此，电空制动机的反应时间比后者迅速。
一、电空制动机的发展
电空制动技术的发展大致可分为三个阶段：
第一阶段：电空制动技术尚处萌芽状态，主要是在蒸汽机车上采用。机车上仍用原来的空制动机，只是在自动制动阀上加装电接点和其它一些电器，车辆上配有带电磁阀的三通阀。我国最早研制的就属于这一类型。国外则在用电空制动机的同时，还在机车上保留原空气制动机，以备前者失灵时的补救措施。
第二阶段：自50年代末期至60年代初期，国外在原机车制动机上进行了大幅度的改进，连习惯用的闸把操作方式也改变为按钮操作，故也称之为按钮制动机。法制PBL2型和德国的GE2型均属这一类型。它通过电器来控制电磁阀的开闭，达到制动和缓解的目的。
第三阶段：随着电子技术的广泛应用，产生了将电制动和空气制动相结合的新型电空制动机。将电制动操纵与空气制动操纵结合组成为一个制动手柄。如德国的E120机车就属于这一类型。它不同于以前的电空制动机，能实现恒制动力或恒速的控制，所以也可称之为电控制动机。
随着我国铁路牵引动力的发展，牵引的列车朝着重载、高速方向发展，这就要求减少车辆的冲动和缩短制动距离，可以采取的措施是多种多样的，但采用电空制动却是具有晋通和积极意义时。电空制动机赖以生存的两大装备即稳定的电源和可靠的电器，在电力村内燃机车上止日趋成熟。由此，机车电空制动机的进一卡研制，就有了扎实的基础。在70年代相继研制成适用于干线机车的DK-1型机车电空制动机及地铁车辆用的SD型电空制动机。
DK-1型电空制动机于1974年开始研制，经过两次严格的地面试验，1976年10月将第二套地面试验样机装于韶山1型135号电力机车上，通过大量试验，于1977年5月正式投入运用考核。通过运行证明，该制动机安全性能良好，能满足运行要求。随后根据铁道部要求，于1978年装于4台运用机车上，以进一步考核其安全可靠性能。1980年在10台新造电力机车上安装了该型制动机。由于其性能良好、改善了乘务员的劳卫条件、易学易修及安全可靠等优点，深受广大乘务人员和检修人员的欢迎。铁道部于1982年5月通过了DK-1型电空制动机的技术鉴定。批准DK-1型电空制动机作为机车制动机的一种型式先在电力机车上采用。在吸收各运行段经验的基础上，又进一步完善性能，简化操纵，改进工艺性。为此于1984年自韶山1型405号电力机车起所有出厂的各种型号电力机车均安装DK-1型电空制动机。至1995年12月，总计装车数巳达2000台，占国产电力机车总数的90%多。
二、DK-1型电空制动机的特点
DK-1型电空制动机采用电信号传递控制指令和积木式结构，具有以下特点：
1．双端（或单端）操纵。例如在双端操纵的六轴SS8、SS9机车上设置一套完整的双端操纵制动机系统；而在八轴两节式SS4改进型电力机车上设置两套完整的单端操纵制动系统，每节机车可以单独使用，并且通过重联装置使两节机车或多节机车重联运行。
2．DK-1型电空制动机减压准确、充风快、操纵手柄轻巧灵活、司机室内噪声小以及结构简单、便于维修。
3．非自动保压式。DK-1型电空制动机制动减压量随着操纵手柄停留在“制动位”时间的增长而增加，直到最大减压量。操作中，若不需要产生最大减压量，则当减压量达到所需减压量时，须将手柄由“制动位”转换到“中立位”进行保压。
4．失电制动。当电气线路或电器因故障而失电时，DK-1型电空制动机将立即进入常用制动状态而实施制动，以保证列车运行安全。
5．与机车其他系统配合。目前，DK-1型电空制动机能够与列车安全运行监控记录装置、动力制动系统等进行配合，以适应高速、重载列车的运行需要。
6．控制列车电空制动机。随着列车电空制动机的装车使用，DK-1型电空制动机可以较方便地对车列电空制动机实施有效控制。
7．采用制动逻辑控制装置，实现了机车制动控制电路的简统化。
8．兼有电空制动机和空气制动机两种功能。正常工作时，作为电空制动机使用；当电气线路发生故障时，由故障转换装置可将其转换成空气制动机使用，以维持机车故障运行。
三、DK-1型电空制动机的性能
DK-1型电空制动机具有良好的灵活性和适用性，单独制动性能如表3-1-1所示、自动制动性能如表3-1-2所示、辅助性能如表3-1-3所示。
表3-1-1 单独制动性能
序号 | 项 目 | 技术要求 | |
1 | 全制动时制动缸最高压力(kPa) | 300 | |
2 | 制动缸压力由零升至280kPa的时间(s) | ≤4 | |
3 | 缓解位，制动缸由300kPa降至40kPa的时间(s) | ≤5 | |
表3-1-2 自动制动性能(制动管定压500 kPa) | |||
序号 | 项 目 | 技术要求 | |
1 | 初制动制动管减压量(kPa) | 40～50 | |
2 | 运转位，制动管由零充至480kPa的时间(s) | ≤9 | |
3 | 均衡风缸自500kPa常用减压至360kPa的时间(s) | 5~7 | |
4 | 常用全制动时，制动缸最高压力(kPa) | 340~380 | |
5 | 常用全制动时，制动缸升至最高压力的时间(s) | 6~8 | |
6 | 运转位，制动缸压力由最高缓解至40kPa的时间(s) | ≤7 | |
7 | 紧急位，制动管压力由定压排至零的时间(s) | ≤3 | |
8 | 紧急位，制动缸最高压力(kPa) | ≤450±10 | |
9 | 紧急位，制动缸压力升至400kPa的时间(s) | ≤5 | |
表3-1-3 辅助性能 | |||
序号 | 项 目 | 技 术 要 求 | |
1 | 手柄紧急位，切除动力 | 牵引手柄有级位切除，无级位不切除。 | |
2 | 列车分离(断钩、拉紧急制动阀)保护 | 切除机车动力源，切除制动管补风，机车产生紧急制动。 | |
3 | 制动系统失电 | 常用制动。 | |
4 | 自动常用制动和自动停车 | 与列车运行监控记录装置配合，实施常用制动和紧急制动。 | |
5 |
与动力制动协调配合 | 动力制动初始时自动产生空气制动，制动管减压40～50 kPa左右，25～28s后，空气制动自动消除，机车保持动力制动。 | |
由于该制动机具有与电气线路结合的特点，改变了空气制动机传统的整体结构的概念，从而带来一些空气制动机难以具备的综合性能。
1.紧急制动时自动选择切除动力
为尽量减少紧急制动时司机的操作手续，DK-1型制动机能自动选择切除动力，即在牵引与电制工况时切除动力源，而在惰行工况时不切除动力源。这既能保证安全又简化了操作。
2.列车分离保护
随着制动机充风能力的提高，设置防护性措施更显重要，以确保列车运行的安全。列车分离保护就是在列车运行中，列车突然分离或车辆拉动车长阀后，将列车管压力排向大气，同时能自动切断列车管风源和动力源，从而迅速停车。 以防司机在未能及时判断故障的情况下，造成在同一列车上同时产生牵引和制动作用，酿成断钩或其它事故。
3.动力制动和空气制动的协调配合
充分利用动力制动的优越性已日益被人们所认识。如何综合运用动力制动和空气制动，必须由电空制动机来实现。DK-1型电空制动机目前已具备空一电制动的初步配合：电制动前能自动给予微量空气制动，一定时间间隔后能自动缓解空气制动，以便在高坡曲线区段运行时，缓和对轨道的冲击；电制动不足时追加列的空气制动，而机车不上闸，这样就简化了操纵。
4.列车电空制动
为话应准高速旅客列车的需要而增设的列车电空制动系统，可实现全列车的制动、保压与缓解的同步，减少了车辆间时制动冲动，同时缩短了制动距离。该系统还能满足不同型号车辆电空制动机之间以及与无电空的车辆制动机之间的混编。
5.空气电阻联合制动
在机车准恒速加馈电阻制动以及DK-1型电空制动机基础上发展起来的空气电阻联合制动装置，可以自动对列车与机车制动机以及机车加馈电阻制动发出指令，进行必要的干预，使两种制动方式有机的结合起来，保障长大坡道上重载列车的行车安全。
在正常工况下，司机施行列车空气制动时，机车自动产生相应的电制动而不进行甲瓦制动，当列车运行在下坡道上，司机施行加馈电阻制动而制动力不足以控制列车速度时，能自动使车列产生空气制动力给予补偿。
6.与列车监控装置的配合
为保障列车安全运行而发展起来的列车运行监控记录装置，结合DK-1型电空制动机后，对超速列车可以实行强迫紧急制动，还可以实行不同减压量的强迫常用制动，实现了列车制动的合理控制，减少了列车运行中的制动冲动。
四、DK-1型电空制动机的组成
DK-1型电空制动机由电气线路和空气管路两部分组成，如图1－1、图1－2所示（见书本插页）。根据DK-1型电空制动机的安装情况，可将其分为操作台部分、电空制动屏柜部分及空气管路部分。
（一）操纵台
操纵台部分主要包括司机操纵台和副司机操纵台。SS4改型电力机车司机室设备布置如图3-1-1所示。
图3-1-1 SS4改机车司机室设备布置
1—调车司机控制器；2—空气制动阀；3—速度表；4—电空制动控制器；5—主台气表；6—主司机按键开关；7—主台电表；8—主台显示器及开关；9—主司机控制器；10—副台电表；
11—副台显示屏；12—副司机按键开关；13—副台开关。
1．司机操纵台
在司机操纵台上设有电空制动控制器、空气制动阀、压力表、充气及消除按钮。
（1）电空制动控制器：俗称大闸，是制动机操纵部件，用来控制全列车的制动与缓解，如图3-1-2所示。
（2）空气制动阀：俗称小闸，是制动机操纵部件。在电空位操作时，用来单独控制机车的制动与缓解，与列车的制动缓解无关。通过其上的电-空转换拨杆转换后，可以操纵全列车的制动与缓解。另外手把下压可单独缓解机车的制动压力。
图3-1-2 电空制动控制器 图3-1-2 空气制动阀
（3）压力表：设置两块双针压力表，其一显示总风缸、均衡风缸压力，其二显示制动管和制动缸的压力。压力仪表如图3-1-4所示。
图3-1-4 压力仪表
SS9型电力机车司机台上还设有“停放制动”按钮开关，用于控制机车停放制动器，防止机车溜行。
2．副司机操纵台
副司机操纵台设置有紧急停车按钮和紧急放风阀（手动放风塞门）。
（1）紧急停车按钮：设在副司机操纵台仪表架上，当副司机发现有危及行车安全和人身安全的情况，又来不及通告司机时，可直接按下紧急停车按钮，全列车紧急制动停车。
（2）紧急放风阀（121或122）：设在司机室右侧壁附近的制动管支管上。当制动机失效时，可以手动紧急放风阀直接排放制动管内的压力空气，使列车紧急制动停车。
SS9型电力机车紧急制动放风阀设在司机室后墙上。
（二）电空制动屏柜
电空制动屏柜又称制动屏柜、气阀柜。SS4改进型电力机车电空制动屏柜结构图如图3-1-5所示。
图3-1-5 SS4改进型电力机车电空制动屏柜结构图
1—DKL制动逻辑控制装置；2—压力传感器；3—双针压力表；4—55调压阀；5—517KF；6—电动放风阀；7–紧急阀；8–分配阀；9–电空阀；10—转换阀；11–中继阀；12–压力开关；13–重联阀。
SS4改型电力机车制动屏柜主要安装有下列部件：
（1）电空阀：中间控制部件，它接受电空制动控制器的电信号指令，用以连通或切断相应气路，实现DK-1型电空制动机电气线路与空气管路的联锁作用。
（2）调压阀：用来调整来自总风缸的压力空气，并稳定供给气动部件用风。
（3）双阀口式中继阀：根据均衡风缸的压力变化来控制列车制动管的压力变化，从而完成列车的制动、缓解与保压作用。
（4）总风遮断阀：用来控制双阀口式中继阀的充风风源，以适应不同运行工况的要求。因此，也可将双阀口式中继阀和总风遮断阀统称中继阀。
（5）分配阀：根据制动管压力变化而动作，并接受空气制动阀的控制，向机车制动缸充气或排气，使机车得到制动、缓解与保压作用。
（6）电动放风阀：它主要接受电空制动控制器和自停装置的控制，直接将列车制动管的压力空气快速排入大气，使列车产生紧急制动作用。
（7）紧急阀：在列车制动管压力快速下降时动作，加速列车制动管的排风，同时接通保护电路动作，起断钩保护作用。
（8）压力开关：气动电器。它在均衡风缸压力变化时进行电路的转换。
（9）转换阀：它是一种手动操纵阀，通过它进行空气管路转换。
（10）制动逻辑控制单元：用于实现制动系统电路的逻辑控制。
除此之外，制动屏柜内还设有初制风缸、工作风缸、均衡/过充风缸、限制风堵、压力表和各种塞门等。
