在韶山系列電力機(jī)車(chē)上使用的機(jī)械式繼電器有風(fēng)道(風(fēng)速)繼電器、風(fēng)壓繼電器、油流繼電器等，以下分別加以介紹。
一、風(fēng)道(風(fēng)速)繼電器
風(fēng)道繼電器安裝在硅整流裝置柜、制動(dòng)電阻柜及牽引電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道里，用來(lái)反映通風(fēng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常，以確保通風(fēng)系統(tǒng)有足夠的風(fēng)量。目前采用風(fēng)道繼電器的有TJV1-7／10型和TJY5(TJY5A)型。
(一)TJV1-7／10型風(fēng)速繼電器
1．型號(hào)及含義
TJV1-7／10型繼電器。
T－鐵路機(jī)車(chē)用；
J－繼電器；
V－速度；
1－設(shè)計(jì)序號(hào)；
7－動(dòng)作值(m/s)；
1、0－常開(kāi)常閉聯(lián)鎖觸頭數(shù)。
2．作用
該型繼電器裝在各通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道里，用來(lái)反映通風(fēng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常，以確保通風(fēng)系統(tǒng)有一定的風(fēng)量，保護(hù)發(fā)熱設(shè)備。
3．組成
主要由測(cè)量、比較、執(zhí)行三個(gè)環(huán)節(jié)組成，如圖6－9所示。
測(cè)量環(huán)節(jié)由風(fēng)葉組成，用以感測(cè)風(fēng)速。比較環(huán)節(jié)由扭簧和反力彈簧等組成，以決定繼電器是否有輸出(動(dòng)作)。執(zhí)行環(huán)節(jié)由LW-11型微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)?yè)?dān)任。
在風(fēng)葉的轉(zhuǎn)軸上套有軸套，并固定有傳動(dòng)塊和傳動(dòng)板。傳動(dòng)板可通過(guò)它右側(cè)的撥桿使傳動(dòng)塊與套在軸套上的扭簧相連，左側(cè)則可通過(guò)滾輪與彈性傳動(dòng)件接觸。彈性傳動(dòng)件的上端即套在微動(dòng)開(kāi)關(guān)的支架上。通過(guò)扭簧和傳動(dòng)塊、風(fēng)葉的力矩就可傳遞到由傳動(dòng)板、滾輪和彈性傳動(dòng)件組成的傳動(dòng)組件上，進(jìn)而通過(guò)彈性傳動(dòng)件來(lái)控制微動(dòng)開(kāi)關(guān)的按鈕。
4．動(dòng)作原理
當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)的工作正常時(shí)，風(fēng)量足夠，風(fēng)葉在風(fēng)壓力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)塊隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)扭簧撥動(dòng)傳動(dòng)板，使其克服反力彈簧的作用而向下運(yùn)動(dòng)，滾輪受壓后帶動(dòng)彈性傳動(dòng)件移動(dòng)，觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕，使其常開(kāi)聯(lián)鎖觸頭速動(dòng)閉合，接通相應(yīng)的控制電路正常工作。
當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，風(fēng)量很小或?yàn)榱?，風(fēng)葉在扭簧和反力彈簧的作用下恢復(fù)到原位，使繼電器返回，微動(dòng)開(kāi)關(guān)釋放，其常開(kāi)觸頭打開(kāi)，從而切斷相應(yīng)的控制電路。
繼電器的動(dòng)作整定風(fēng)速值靠調(diào)節(jié)反力彈簧來(lái)整定。反力彈簧的反力通過(guò)改變彈簧掛勾的上下位置來(lái)調(diào)節(jié)。其返回值約為6m／s。
圖6－9 TJV1－7/10型風(fēng)速繼電器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1－底座；2－微動(dòng)開(kāi)關(guān)；3－擋塊；4－風(fēng)葉；5－轉(zhuǎn)軸；6－蓋；7－反力彈簧；8－傳動(dòng)板；
9－傳動(dòng)塊；10－扭簧；11－撥桿；12－滾輪；13－彈性傳動(dòng)件；14－微動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕。
5．參數(shù)
TJVl-7／10型風(fēng)速繼電器主要技術(shù)參數(shù)
觸頭額定電壓 ……………………………………………………………………DC110V
觸頭額定電流 …………………………………………………………………………3A
觸頭對(duì)數(shù) …………………………………………………………………………1常開(kāi)
風(fēng)速整定值 ………………………………………………………………7m／s ±10%
(二)風(fēng)道繼電器
1.型號(hào)及含義
TJY5-0.3／10型，TJY5A-0.3／10型
T－鐵路機(jī)車(chē)用；
J－繼電器；
Y－壓力型；
5、5A－設(shè)計(jì)序號(hào)；
0.3－動(dòng)作整定風(fēng)壓值(kPa)；
1－1個(gè)常開(kāi)觸頭；
0－0個(gè)常開(kāi)觸頭。
2．作用
在SS8型和SS4G型電力機(jī)車(chē)上，安裝在牽引電機(jī)，硅整流裝置柜和制動(dòng)電阻柜的通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)道中，用來(lái)反映通風(fēng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，保護(hù)發(fā)熱設(shè)備。
3．組成及結(jié)構(gòu)
新型風(fēng)道繼電器外形為圓丘型。可分為觸頭裝置和傳動(dòng)裝置。亦可分為測(cè)量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)。鑄鋁合金殼體，電器各部件封閉其內(nèi)，如圖6－10所示。其測(cè)量機(jī)構(gòu)是膜片；比較機(jī)構(gòu)為反力彈簧；執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一對(duì)常開(kāi)聯(lián)鎖觸頭。整個(gè)繼電器封裝在鑄鋁合金殼體內(nèi)。取下繼電器蓋，在殼體上部鑄有一筋條，筋條中間安裝有常開(kāi)靜觸頭。該靜觸頭為螺栓狀，擰入一塑料體中，塑料體安裝在筋條上，可上、下調(diào)節(jié)，故靜觸頭對(duì)地絕緣，并可調(diào)節(jié)觸頭開(kāi)距及壓力大小。在筋條的一側(cè)裝有引線端子座，用于連接內(nèi)部動(dòng)觸頭接線與外部連線。
風(fēng)道繼電器膜片為一很薄的尼龍編織制品，上、下鉚以膜式鋁片，起支承上部動(dòng)觸頭和傳遞風(fēng)壓的作用。上鋁片安裝有塑料座，塑料座上裝有常開(kāi)動(dòng)觸頭。下鋁片面對(duì)蓋板，蓋板上開(kāi)有孔，用于傳遞風(fēng)壓。無(wú)風(fēng)壓時(shí)，膜片在反力彈簧的作用下處于平直狀態(tài)，其常開(kāi)觸頭斷開(kāi)。
風(fēng)道繼電器應(yīng)垂直安裝，即膜片處于垂直狀態(tài)，安裝位置可以比較靈活，它與TJV1風(fēng)速繼電器不同，可以不安裝在風(fēng)道上。
圖6－10 TJY5型風(fēng)道繼電器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1－蓋板；2－殼體；3－常開(kāi)動(dòng)觸頭；4－蓋；5－常開(kāi)靜觸頭；
6－塑料體；7－出線環(huán)；8－反力彈簧；9－塑料座；10－膜式鋁片
4．動(dòng)作原理
（1）TJY5A型風(fēng)道繼電器
TJY5A型風(fēng)道繼電器一般用于監(jiān)視牽引電機(jī)和制動(dòng)電阻通風(fēng)設(shè)備的工作情況。
牽引電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)電阻柜是依靠牽引風(fēng)機(jī)和制動(dòng)風(fēng)機(jī)吹入的壓縮空氣將熱量帶走而進(jìn)行冷卻的。TJY5A型風(fēng)道繼電器的風(fēng)壓取自牽引、制動(dòng)風(fēng)機(jī)風(fēng)道，為正壓力。吹進(jìn)牽引電動(dòng)機(jī)或制動(dòng)電阻柜的壓縮空氣從蓋板的小孔經(jīng)管道進(jìn)入膜片下方的空腔內(nèi)，當(dāng)風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)，風(fēng)道某處的壓力達(dá)到繼電器的動(dòng)作值時(shí)，膜片下方與上方的壓力差足以克服反力彈簧的反力，推動(dòng)膜片向上移動(dòng)，帶動(dòng)常開(kāi)動(dòng)觸頭與靜觸頭閉合并保持一定的接觸壓力，接通相應(yīng)的控制電路正常工作；當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，風(fēng)量很小或?yàn)榱?，膜片下方與上方的風(fēng)壓差很小或?yàn)榱?，膜片在反力彈簧的作用下?fù)位，使常開(kāi)聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)，從而切斷相應(yīng)的控制電路。
（2）TJY5型風(fēng)道繼電器
安裝于SS8型電力機(jī)車(chē)，用于監(jiān)視硅整流裝置通風(fēng)系統(tǒng)的工作。
硅整流裝置柜與牽引電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)電阻柜不同，它是依靠硅風(fēng)機(jī)吸出壓縮空氣來(lái)進(jìn)行冷卻的。裝在硅整流裝置柜風(fēng)道內(nèi)的TJY5型風(fēng)道繼電器和TJY5A型風(fēng)道繼電器的結(jié)構(gòu)相似，只是在它的蓋上有一管道，使膜片上方的空腔通過(guò)這一管道與硅整流裝置柜相連，膜片下方的空腔則通過(guò)繼電器蓋板上的小孔與大氣相通。由于硅風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)將硅整流裝置柜內(nèi)的空氣吸向了大氣，故硅整流裝置柜風(fēng)道內(nèi)的壓力（膜片上方）低于大氣壓力（膜片下方），當(dāng)風(fēng)機(jī)正常工作，風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)壓達(dá)到其動(dòng)作值時(shí)，壓力繼電器產(chǎn)生一負(fù)壓力，即吸力，使膜片在該吸力的作用下由下向上移動(dòng)，推動(dòng)塑料座克服反力彈簧的作用力運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)常開(kāi)聯(lián)鎖觸頭閉合并保持一定的接觸壓力，接通相應(yīng)的控制電路正常工作；當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，風(fēng)力不足或?yàn)榱悖て诜戳椈傻淖饔孟聫?fù)位，常開(kāi)聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)，切斷相應(yīng)的控制電路。
可見(jiàn)，TJY5A型風(fēng)道繼電器是由壓縮空氣將膜片向大氣側(cè)推動(dòng)，是借助于正壓力來(lái)工作的；而TJY5型風(fēng)道繼電器風(fēng)道繼電器則是由大氣將膜片推向低于大氣壓力側(cè)，是借助于負(fù)壓力來(lái)工作的。
5．特點(diǎn)
該繼電器與TJV1型風(fēng)速繼電器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）TJY5型風(fēng)道繼電器取的控制量為壓力，且在風(fēng)道內(nèi)的采樣范圍小，因而可以將風(fēng)道內(nèi)的渦流及外界變化對(duì)繼電器的影響減小到很小程度；
（2）它動(dòng)作可靠，不會(huì)發(fā)生象TJV1型風(fēng)速繼電器那樣的抖動(dòng)現(xiàn)象
（3）維護(hù)方便，一般不需要維修，若有塵埃進(jìn)入堆積，清除即可；
（4）安裝方式靈活，通用性強(qiáng)。
6．參數(shù)
觸頭額定電壓……………………………………………………………………DC110V
觸頭額定電流…………………………………………………………………………3A
觸頭數(shù)量 …………………………………………………………………………1常開(kāi)
風(fēng)壓整定值…………………………………………………………………0.3kPa±10%
質(zhì)量………………………………………………………………………………0.75㎏
二、風(fēng)壓繼電器
(一)型號(hào)及含義
TJY3-1.5／11型和TJY3A-4.5／11型風(fēng)壓繼電器。
T－鐵路機(jī)車(chē)用；
J－繼電器；
Y－壓力型；
3(3A)－設(shè)計(jì)序號(hào)；
1.5(4.5)－動(dòng)作整定風(fēng)壓值(kPa)；
11－常開(kāi)常閉聯(lián)鎖觸頭數(shù)。
(二)作用
TJY3-1.5／11型是作為電力機(jī)車(chē)電阻制動(dòng)和空氣制動(dòng)間的安全聯(lián)鎖，在電阻制動(dòng)時(shí)，電制動(dòng)力并非恒定，需加一點(diǎn)空氣制動(dòng)來(lái)限速。但空氣制動(dòng)力不能太強(qiáng)，以免車(chē)輪被抱死，造成滑行而擦傷車(chē)輪。
TJY3A-4.5／11型是作為主斷路器的欠氣壓保護(hù)，避免在低氣壓下動(dòng)作主斷路器。
(三)組成
兩種型號(hào)的繼電器結(jié)構(gòu)基本相同，主要由傳動(dòng)裝置和聯(lián)鎖觸頭組成(當(dāng)然亦可分為測(cè)量、比較和執(zhí)行三部分)。TJY3型壓力繼電器結(jié)構(gòu)如圖6－11所示。
圖6－11 TJY3型壓力繼電器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1－殼體；2－上蓋；3－下蓋；4－橡皮環(huán)；5－彈簧；6－反力彈簧；7－止銷(xiāo)；8－調(diào)節(jié)螺母；
9－行程開(kāi)關(guān)；10－支架組裝；11－活塞；12－閥體；13－橡膠薄膜；14－拉力彈簧。
如圖所示，空氣傳動(dòng)裝置由橡膠薄膜、活塞、反力彈簧、調(diào)節(jié)螺母及拉力彈簧等組成。反力彈簧套裝在銅質(zhì)活塞上，其一端壓裝在基座上；另一端與調(diào)節(jié)螺母相接?？尚D(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母來(lái)調(diào)整反力彈簧對(duì)活塞的作用力，從而達(dá)到對(duì)該繼電器的整定值的調(diào)整。調(diào)整完畢，止銷(xiāo)彈出，防止調(diào)節(jié)螺母的誤動(dòng)作，影響該繼電器的整定值。
聯(lián)鎖觸頭采用LX19K行程開(kāi)關(guān)。
TJY3A-4.5型的結(jié)構(gòu)與TJY3-1.5型相似，只是行程開(kāi)關(guān)換成微動(dòng)開(kāi)關(guān)，安裝支架、反力彈簧和閥體也略有不同。
(四)動(dòng)作原理
當(dāng)氣壓達(dá)到動(dòng)作值時(shí)，空氣壓力大于反力彈簧的反力，推動(dòng)橡膠薄膜及活塞上行，通過(guò)傳動(dòng)件使接點(diǎn)動(dòng)作。
（1）TJY3-1.5型風(fēng)壓繼電器
當(dāng)電力機(jī)車(chē)制動(dòng)缸壓力低于150kPa時(shí)，在反力彈簧的作用下，空氣壓力不足以推動(dòng)橡膠薄膜及活塞向上移動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)的常閉聯(lián)鎖觸頭處于閉合狀態(tài)，該繼電器接通有關(guān)電阻制動(dòng)電路。此時(shí)，電力機(jī)車(chē)使用的是電、空聯(lián)合制動(dòng)來(lái)限制運(yùn)行速度。
當(dāng)司機(jī)操作空氣制動(dòng)，補(bǔ)充電力機(jī)車(chē)制動(dòng)缸壓力達(dá)到150kPa及以上時(shí)，被視為補(bǔ)充制動(dòng)力過(guò)大。此時(shí)橡膠薄膜在空氣壓力的作用下，克服反力彈簧的作用力推動(dòng)活塞上移，并通過(guò)支架組裝帶動(dòng)行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其常閉觸頭切斷電阻制動(dòng)中的勵(lì)磁電路，電阻制動(dòng)自動(dòng)解除。
當(dāng)制動(dòng)缸壓力下降到釋放值100kPa時(shí)，橡膠薄膜在反力彈簧的作用下復(fù)位，行程開(kāi)關(guān)的常閉聯(lián)鎖觸頭恢復(fù)閉合狀態(tài)，電阻制動(dòng)電路重新接好，可再次施行電阻制動(dòng)。
（2）TJY3A-4.5型風(fēng)壓繼電器
當(dāng)主斷路器儲(chǔ)風(fēng)缸壓力超過(guò)450kPa時(shí)，該壓力繼電器動(dòng)作，觸頭閉合，接通主斷路器合閘電路，主斷路器方能合閘。如果無(wú)此保護(hù)，主斷路器就有可能在過(guò)低氣壓下動(dòng)作，造成不能可靠合閘，燒壞主斷路器合閘線圈，或者在過(guò)低氣壓下合閘后不能保證可靠分閘的危險(xiǎn)，甚至更大的故障?，F(xiàn)在，主斷路器分閘電路也受此風(fēng)壓繼電器控制，以確保主斷路器能可靠動(dòng)作，保證電力機(jī)車(chē)出現(xiàn)故障時(shí)能可靠分閘，切斷機(jī)車(chē)總電源，防止故障范圍擴(kuò)大。
SS8型機(jī)車(chē)上：
一個(gè)TJY3-1.5／11型風(fēng)壓繼電器，是電阻制動(dòng)和空氣制動(dòng)間的安全聯(lián)鎖。
一個(gè)TJY3-4.5／11型風(fēng)壓繼電器，作主斷路器的欠氣壓保護(hù)。
另一個(gè)TJY3-4.5／11型風(fēng)壓繼電器，用來(lái)檢測(cè)機(jī)車(chē)蓄能制動(dòng)器供風(fēng)的停車(chē)制動(dòng)風(fēng)管的風(fēng)壓，當(dāng)停車(chē)制動(dòng)風(fēng)管壓力低于450kPa時(shí)，蓄能制動(dòng)器會(huì)上閘抱輪，若司機(jī)不注意就會(huì)引起動(dòng)輪遲緩。它的作用是當(dāng)停車(chē)制動(dòng)風(fēng)管風(fēng)壓低于450 kPa時(shí)，繼電器觸頭閉合，司機(jī)臺(tái)上“停車(chē)制動(dòng)”信號(hào)燈亮，提醒司機(jī)風(fēng)管壓力偏低應(yīng)采取措施。
(五)主要技術(shù)參數(shù)
觸頭型式……………………………………………………………………橋式雙斷點(diǎn)
觸頭數(shù)量…………………………………………………………………1常開(kāi)1常閉
觸頭額定電壓……………………………………………………………………DC110V
觸頭額定電流…………………………………………………………………………5A
額定氣壓…………………………………………………………………………900kPa
TJY3型
觸頭接通風(fēng)壓……………………………………………………………………150kPa
觸頭斷開(kāi)風(fēng)壓………………………………………………………………100±10kPa
TJY3A型
觸頭接通風(fēng)壓 ……………………………………………………………450～465kPa
觸頭斷開(kāi)風(fēng)壓 ……………………………………………………………400～425kPa
三、油流繼電器
(一)型號(hào)及含義
TJV2型油流繼電器。
T－鐵路機(jī)車(chē)用；
J－繼電器；
V－速度；
2－設(shè)計(jì)序號(hào)。
此外還有LJ－38和YJ－100等型號(hào)，結(jié)構(gòu)基本相同。
(二)作用
油流繼電器是電力機(jī)車(chē)牽引變壓器的附件，用來(lái)監(jiān)視變壓器循環(huán)系統(tǒng)的工作情況，當(dāng)油流停止或不正常時(shí)，給司機(jī)發(fā)出警告信號(hào)。在牽引主變壓器兩端的循環(huán)油管內(nèi)，各設(shè)置有一個(gè)TJV2－1/11型油流繼電器。
(三)組成
如圖6－12所示，由葉片、扭簧和接線柱組成。
其測(cè)量機(jī)構(gòu)由繞球軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片和扭簧組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為由葉片和接線柱9組成的常閉聯(lián)鎖觸頭承擔(dān)。
(四)動(dòng)作原理
當(dāng)油流正常循環(huán)時(shí)，油流推動(dòng)葉片克服扭簧的扭力而轉(zhuǎn)動(dòng)，使常閉聯(lián)鎖觸頭（葉片3和接線柱9）斷開(kāi)，司機(jī)臺(tái)上無(wú)電信號(hào)顯示；當(dāng)油流停滯時(shí)，葉片在扭簧作用下返回，同接線柱9接觸，電信號(hào)電路經(jīng)接線柱9、葉片、扭簧和接線柱10而接通，司機(jī)臺(tái)上顯示相應(yīng)的電信號(hào)，表示油流不正常。
該型油流繼電器管體上標(biāo)有油流方向箭頭，分左、右兩方向，不能裝錯(cuò)。
圖6－12 TJV2型油流繼電器
1－連管；2－外罩；3－葉片；4－扭簧；5－橡膠墊；
6－底板；7－球軸承；8－轉(zhuǎn)軸；9、10－接線柱。
近幾年來(lái)，在電力機(jī)車(chē)上還采用了新型的電子繼電器(晶體管保護(hù)裝置)，它具有功能好，體積小，動(dòng)作靈敏，可靠等優(yōu)點(diǎn)。其組成亦可分為測(cè)量環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)和執(zhí)行環(huán)節(jié)等三大部分。通過(guò)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)變化(晶體管的導(dǎo)通和截止)來(lái)完成控制電路的通和斷，由于電路的通或斷是靠晶體管的導(dǎo)通和截止來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)明顯的開(kāi)斷點(diǎn)，所以也稱(chēng)無(wú)觸點(diǎn)電器(實(shí)際上，為了擴(kuò)大輸出功率，有時(shí)晶體管繼電器的最終輸出用的是小型中間繼電器)。
一般電子繼電器中還采用了大量的電阻、電容和二極管等，用來(lái)組成各功能電路。