型电力机车空气管路系统

电力机车空气管路系统直接关系到机车的运行安全，是机车的重要组成部分。

机车空气管路系统按其功能可划分为风源系统、控制管路系统、辅助管路系统和制动机管路系统 4 大部分。其中制动机管路系统是机车压缩空气用量最大，结构原理较为复杂的系统，将在“制动机”相关课程中详细讲述。本节主要介绍机车风源系统、控制管路系统和辅助管路系统。

SS4G型机车由两节完全相同的机车组成，每节机车的空气管路系统是完全相同的，可以单独运用，也可通过重联环节实现两节或多台机车空气管路系统的重联。SS4G型机车和SS9型机车用空气干燥器取代原来SS4型机车使用的油水分离器对压缩空气进行干燥处理，使压缩空气的质量得到提高；另外，控制管路系统取消了传统的换向阀，均改用止回阀进行风源转换，工作可靠性得到了提高。

一、风源管路系统

机车风源系统是机车空气管路系统的基础，负责生产、贮备、调节控制压缩空气，并向全车各气路系统、气动器械提供所需的高质量、洁净、干燥和稳定的压缩空气的系统。

SS4G型机车风源系统主要由空气压缩机组、压力控制器、总风缸、止回阀、逆流止回阀、高压空气阀、空气干燥器、起动电空阀、塞门和连接管等组成。单节机车风源系统的组成及管路原理如图3.13所示。

图3.13　SS4G型机车风源系统原理图
43—空气压缩机；44—高压安全阀；47—止回阀；49—空气干燥器；50—止流逆回阀；63、64—总风折角塞门；65、66—总风软管连接器；91—第一总风缸；92—第二总风缸；110、111、112、113、139—塞门；163～166—排水阀；247YV—起动电空阀；517KF—压力控制器；2MA—压缩机电机

SS4G型电力机车风源系统正常工作时通路如下：

1.压缩空气的制备

每节 SS4G型机车的压缩空气，由一台 VF3/9 型空气压缩机来制备。该压缩机为 4 缸 V形排列两级压缩活塞式压缩机。由一台功率为 37 kW 的三相交流电机驱动。在运行中，如果压缩机出现故障，另一节机车上的压缩机组可继续维持运行。

2.压缩空气的净化和贮存

压缩空气在贮存前必须经过净化处理，将压缩空气中的油水、杂质、尘埃去掉。SS4G型机车采用具有再生作用的空气干燥器，来完成上述过程。经干燥净化处理后的压缩空气进入两个串联的总风缸内贮存。

3.空气的压力调整干燥器

为了保证安全和将具有稳定压力的压缩空气供给各个系统工作使用，必须使总风缸的压力空气保持在一个规定的范围之内。风源系统由压力控制器 515KF 来自动控制空气压缩机电动机电路的闭合和断开，通过控制空气压缩机的工作来调节总风缸内空气压力，使其保持在一定范围之内。SS4G型机车由YWK-50-C型压力控制器对压力空气进行调整。

二、控制管路系统

1.受控电气设备

SS4G型机车控制管路系统主要向下列设备提供压缩空气：

（1）主断路器：主断路器的分合闸动作由压缩空气控制。

（2）受电弓：受电弓的开起和保持状态，需要压缩空气来完成。

（3）门联锁阀：在机车接电状态下，依靠压缩空气推动门联锁阀把各带有高压电的机器间门插住，以防止乘务人员误进入而危及人身安全。

（4）高压电器柜：向高压柜中的转换开关、电空接触器等提供压缩空气，以实现转换。

2.控制管路系统的工作原理

SS4G型机车控制管路系统分为下列 3 种工作状况分别加以说明。其系统原理图如图 3.14所示。

图3.14　SS4G型机车控制管路系统原理图
1AP—受电弓；1YV—升弓电空阀；4QF—主断路器；6—双针风压表；37、38—门联锁阀；51、52—调压阀；96—辅助压缩机；97—膜板塞门；102—控制风缸；105—辅助风缸；106、107、108—止回阀；140～143、145～147—塞门；168、169—排水塞门；207—分水滤气器；287YV—保护电空阀；515KF—风压继电器；201BP—压力传感器；4KF—风压继电器；331—塞门
注：4KF与331只在部分机车上安装使用。

（1）正常运用时的总风缸供风。机车正常运用时，由总风缸向控制管路系统供风，工作通路如下：

机车总风缸压缩空气经塞门140，一路经调压阀51将总风压力调至500 kPa后，经塞门141、142供给I、Ⅱ号高压柜，并经塞门146供给机车吹扫用；另一路经止回阀108分为四路：一路经止回阀106截止；一路经膜板塞门97进入控制风缸102内贮存；一路经塞门145后，经分水滤气器207再次净化后向主断路器 4QF 风缸供风，第四路经调压阀 52 调整至500kPa经保护电空阀287YV和门联锁阀37、38后，再经塞门143进入升弓电空阀1YV，在升弓电空阀得电后，受电弓升起。

若在升弓时，任一高压室或变压器室门没有关好，则门联锁阀37、38不能开放升弓通路，压缩空气不能进入受电弓。同时若非操纵节门没有关好，由于压缩空气不能进入，安装在门联锁阀38后的风压继电器515KF将切断本务机车的升弓控制电路。当受电弓升起后，保护电空阀287YV将保持得电，门联锁阀37、38内压缩空气不能排出，高压室及变压器室隔门均不能打开，必须降弓并使保护电空阀287YV失电后，才能打开这些门，这样就保证了人与高压区的隔离。如果风压继电器515KF故障，可通过塞门147切除。

设置控制风缸102的目的是为了在分合闸操作而引起的压力波动时，稳定控制系统管路内的风压。

止回阀108、107、106，是为了防止控制系统压缩空气逆流，同时替代换向阀实现风源转换而设置的。

在机车停放前，应将控制风缸内的压缩空气充气至大于 900 kPa，然后关闭膜板塞门97，以备机车再次使用时的升弓、合闸操作。

使用中还应定期开放主断路器风缸下方的排水阀168，排除风缸内积水。

② 库停后的控制风缸供风。机车停放后重新运行时，如果总风缸风压因泄漏而低于主断路器分合闸所需的最低工作压力 450 kPa，而控制风缸102内压大于700 kPa，可打开膜板塞门 97，利用控制风缸内贮存的压缩空气进行升弓及合闸操作。但此时高压柜内没有压缩空气。升弓合闸后，应立即启动压缩机组打风，尽快恢复正常运用工况，由总风缸供风（控制风缸内的风压可以通过管路柜上双针风压表6观察）。

控制风缸供风时的工作通路如下：

控制风缸102内储存的压缩空气，经开放的膜板塞门97后分四路：一路被止回阀108截止，不能进入总风缸；一路被止回阀106截止，不能进入辅助风缸；另一路经塞门145、分水滤气器207进入主断路器4QF风缸，供机车分、合闸使用；最后一路经调压阀52、保护电空阀287YV，去往受电弓，与前面所述相同。

③ 库停后的辅助压缩机供风。机车库停放后，再次投入使用时，如果总风缸和控制风缸的风压均低于主断路器合闸所需要的最低工作压力 450 kPa，则需要起动辅助压缩机组打风进行升弓以及合闸操作。

辅助压缩机是由机车蓄电池供电，小型直流电动机驱动。为了减轻辅助压缩机96的工作负担，应在起动辅助压缩机组前，关闭膜板塞门97，切除控制风缸102。当辅助压缩机打风使辅助风缸105内压力大于600 kPa，可边打风边升弓，合闸。完毕后，应立即起动主压缩机组打风，在总风缸压力大于450 kPa后，停止辅助压缩机工作。

辅助压缩机供风时的工作通路为：

辅助压缩机96产生的压缩空气首先经止回阀107后，一路进入辅助风缸105，辅助风缸内的风压可以通过管路柜上的双针风压表6显示，同时也可以通过压力传感器201BP和司机室内电测压力表21SP显示；另一路再经止回阀106后，一路被止回阀108截止，一路被关闭的膜板塞门97截止，另一路经塞门145进入主断路器4QF风缸，最后一路经调压阀52进入升弓通路，去往受电弓。原理如前所述。

辅助风缸在此工况下，一方面起稳定、储存压缩空气的作用，另一方面对辅助压缩机产生的压缩空气进行冷却，故每次使用辅助压缩机后，应打开辅助风缸下方排水塞门169排放积水。

在操作中应注意关闭辅助压缩机的时机，在主压缩机组打风，总风缸压力低于 450 kPa时，不可停止辅助压缩机工作，否则将使已经升起的受电弓降下，主断路器跳闸。另外，由于两节机车辅助压缩机技术指标的差异，并且管路的泄漏量不同，使用中打风速度不一致。在运用中应注意时刻观察，以防止其中一节机车辅助风缸压力超高。

三、辅助管路系统

辅助管路系统用以改善机车运行条件，确保行车安全。主要由撒砂器、风喇叭和刮雨器等辅助受控装置及其控制部件组成。如图 3.15 所示是 SS4G型机车单节机车辅助管路系统管路原理。由图可见，各辅助装置直接使用总风缸压缩空气，各辅助装置前均设有塞门。在某个辅助装置发生故障时，可将相应的塞门关闭，切除风源。

图3.15　SS4G型机车辅助管路系统原理图
13、15—手动喇叭控制阀；17YV—喇叭电空阀；23、25—刮雨器；27、29—高音喇叭；31—低音喇叭；75～78—撒砂连接软管；67～74—撒砂器；125、131～133、135、137、149—塞门；205—分水滤气器；240YV、241YV、250YV、251YV—撒砂电空阀

1.风喇叭

风喇叭是机车运行中利用压缩空气产生鸣响、发出警告和进行联络的必备设施。SS4G型机车单节机车共设置了 3 个风喇叭，一个为向前高音喇叭27，一个为向后高音喇叭29，另一个前低音喇叭 31。它们安装在司机室顶盖左右两侧，分别由正、学习司机台上的手动喇叭控制阀13、15和正司机台面下的脚踏开关33SA控制。高低音风喇叭的结构基本相同，所不同的是高音喇叭比低音喇叭的喇叭筒短一些，因此它所发出的声音频率不同。

当正司机台手动喇叭控制阀13向前推时，向前高音喇叭27发出声音；向后拉时，向后高音喇叭29发出声音。同样，学习司机台手动喇叭控制阀15向前推时，向前高音喇叭27发出声音；向后拉时，向前低音喇叭31发出声音。如果踏下脚踏开关33SA，喇叭电空阀17YV电源接通，总风经电空阀17YV下阀口进入低音喇叭31，向前低音喇叭31发出声音。

2.刮雨器

刮雨器是为了刮去司机室前窗玻璃上的雨、雪、水珠 ，便于司机瞭望，确保行车安全而设置。在司机室两侧前窗各装有一套风动双杆刮雨器23和25。通过调节进气阀口的供气量大小，从而启动或停止刮雨器的摆动，同时也能调节刮雨器雨刷的摆动速度。

3.撒砂装置

撒砂装置是为向轨面撒砂，增加轮轨间的黏着力，改善机车牵引和制动性能而设置。SS4G型机车每个转向架前、后轮对侧都装有砂箱和撒砂器，每节机车共有8个砂箱和8个撒砂器。

撒砂装置主要由撒砂器、砂箱和司机室控制的撒砂阀组成。SS4G型电力机车采用脚踏开关替代脚踏阀控制撒砂。

撒砂装置不仅能受司机的控制，也能与制动机、防空转滑行及断钩保护装置配合作用。当司机踩下脚踏开关35SA，或空转滑行、断钩保护及大闸紧急制动时，通过相关电路，使撤砂（I）电空阀251YV、241YV，或撒砂（Ⅱ）电空阀250YV、240YV得电，总风缸内压缩空气通过电空阀下阀口到达与机车运行方向一致的撒砂器，将砂子吹撒到轨面。SS4G型机车通过有关导线的重联，可以向非操纵节机车、重联机车的撒砂器送风。