长期以来,铁路货运持续增长并稳定在一定水平,对我国经济建设贡献了巨大作用。尽管自2006年,和谐大功率交流传动型机车逐步投入运用后,承担了大部分的铁路运输牵引任务,铁路牵引动力依然紧缺,SS型系列电力机车和DF型系列内燃机车仍大量运用。因大秦铁路万吨重载发展的需要,原配属湖东机务段的部分SS4型机车换装成CCBⅡ制动系统,后因和谐型大功率交流传动机车的大量投用,部分SS4型机车转配属太原机务段。目前,太原机务段装用DK-1和CCBⅡ两种制动系统的SS4型电力机车,持续为铁路运输牵引发挥作用,只是机车投用时间较长,自身性能质量逐步下降,机车故障率较高、修程检修质量不高、故障应急处置能力较低等问题给机车的运用与维修带来很多困扰。论文主要针对SS4型电力机车运用与检修两个方面,简述了国内外机车制动技术的发展历程及SS4型电力机车制动系统组成、工作原理。本文重点从SS4型机车制动系统运用与维修方面研究存在的问题并提出改进建议,分析了机车DK-1和CCBⅡ制动系统中的常见故障问题,结合国铁集团机车修程修制改革的要求,探讨了制动系统修程修制的优化。主要研究结果如下:（1）机车常见故障统计与分析通过对2019年SS4型电力机车故障情况的统计,制动系统故障率相对较高,但对于机车安全运行来说,重要程度比其他系统高。（2）DK-1电空制动系统主要故障研究将109型分配阀作为研究对象,以试验对比为主要方法分析了109型分配阀装车运用前后的性能及变化。研究表明,109型分配阀在运用较短时间内性能已有下降,除了运用环境影响以外,本身的滑阀结构也是主要原因,并且该滑阀结构限定了109型分配阀的较短修程,制约了机车制动系统修程修制的优化。针对109型分配阀在运用中暴露出的故障及修程方面的问题,通过对新型分配阀的性能试验与结构分析,研究了新型和109型分配阀在机车静置试验后性能变化。研究表明,新型分配阀的稳定性和可靠性好一些,如果实现新型分配阀对109型分配阀的完全替代,除了性能保证外,可实现检修作业的简化,以及可进一步优化实现DK-1机车电空制动机的修程修制。通过对电空制动控制器结构和制动后中立位工作原理介绍,总结中立位不保压的常见现象,并针对故障现象研究分析产生的原因,提出相应预防措施。（3）DK-1电空制动系统故障分析与研究通过对SS4型机车CCBⅡ制动系统近几年故障部件的统计,结合克诺尔公司实验室的故障模拟试验,研究分析IPM模块和LCDM故障产生的原因。重点对IPM模块故障进行现场模拟试验验证,并提出相应的改进建议。结合机车实际运用情况,总结乘务员应急处置CCBⅡ制动系统故障代码的措施。（4）SS4型机车制动系统修程修制分析与研究综述了机车修程修制的现状和优化措施,如合理规划检修周期、优化检修范围等,从优化后机车故障变化、检修成本、检修台数等方面分析优化成效。针对检修模式优缺点、制动系统关键部件检修周期和范围优化等方面进行了探讨。本文通过对DK-1电空制动系统关键阀件、CCBⅡ制动系统惯性故障以及检修模式优化的研究,对机车的运用与维修有重要的意义。图53幅,表17个,参考文献39篇。