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HXD1C制动及供风系统说明 黎丹 南车株洲电力机车有限公司 Page 2 1 制动系统组成及风源系统各主要部件的性能 参数介绍 2 各部分管路结构及布置介绍 3 KNORR公司CCBII制动机组成及各部分功能介绍 Page 3 风源系统 风源系统主要包括 主空气压缩机 主空气干燥器 主风缸 辅助空气压缩机等 主压缩机由两台螺杆式空气压缩机组成 它们由独立电源装置供电 空气压力调节器的开断电路压力值为900kPa 20kPa 闭合电路压力值为750kPa 20kPa 安全阀动作压力值为950kPa 20kPa 压缩机的启动顺序为 当总风压力低于680kPa 20kPa 启动两台压缩机打风 900kPa 20kPa停止打风 当总风压力低于750kPa 20kPa但不低于680kPa 20kPa时 启动非操纵端压缩机 900kPa 20kPa停止打风 Page 4 风源系统 风源系统原理如图所示 A1 压缩机 A2 软管 A3 高压安全阀 A4 干燥器 A5 滤油器 A6 出气止回阀 A7 高压安全阀 A20 球阀 B02 逆流止回阀 P50 72 P50 74 P50 75压力开关 Page 5 主压缩机 采用两台排量为2 4m3 min压缩机 压缩机参数见表 2 4m Page 6 主压缩机 主压缩机安装图 Page 7 主干燥器 压缩空气进入总风缸前 采用双塔式干燥器对压缩空气进行干燥处理 干燥器参数见表 相关说明 经干燥器和微油过滤器出来的压缩机空气的质量满足经过干燥装置处理和过滤器后进入制动系统的压缩空气的质量必须符合ISO8573 1固体颗粒2级 固体颗粒含量小于1mg m3 尺寸小于1 m 油2级 含量小于0 1mg m3 溶度小于0 1ppm 水2级的标准 最小压力阀8bar 表示阀的开启压力为8bar 即只有当干燥器的出风口的压力达到8bar时压缩空气才能通过 有起到保护干燥器压力冲击和止回的作用 Page 8 主干燥器 干燥器车上安装图 Page 9 总风缸 主风缸容量为1600L 采用车上安装600L 车下安装1000L方式 封头采用标准的直径为500mm的椭圆封头 总风缸缸体直径均为500mm 只是刚体长度不同 车下总风缸安装图见下图左 车上总风缸安装图见下图右 车下安装总风缸 车上安装总风缸 Page 10 辅助压缩机 机车设有一台直流辅助空气压缩机 工作电源DC110 安装位置在风源柜上 其原理见下图上 车上安装方式见下图下 辅助风源系统原理图 01 辅助压缩机 02 止回阀 04 辅助风缸 05 排水阀 06 分水滤汽器 辅助风源安装 Page 11 辅助压缩机 辅助压缩机参数见表 压缩机起动 停止压力值 开 p6 5bar 0 2bar 压缩出气口空气质量满足ISO8573含尘埃等级3 含油等级4和含水等级3的标准 Page 12 机车制动机系统 HXD1C空气管路原理 Page 13 制动机 采用克诺尔公司的CCBII制动机CCBII制动机是一种基于网络的电空制动机 该制动机利用现场可替换单元设计形成一种分布式结构 每个可替换的单元模块包含自诊断功能 制动机具备多项冗余功能 具有识别 重新组合和发生故障时备份关键部件的功能 CCBII制动机设计利用网络技术互联每个可替换单元 这些单元互相实时通讯 实现各种制动功能的控制 CCBII制动机由电子制动阀EBV 中央处理模块IPM 制动显示屏LCDM 中继接口模块RIM和电空控制单元EPCU五个基本的部件组成 其构架如下图所示 Page 14 制动机 CCBII制动机构架图 Page 15 电子制动阀 电子制动阀EBV是CCBII制动机的人机接口 其外形如下图所示 电子制动阀EBV包含自动制动手柄 大闸手柄 和单独制动手柄 小闸手柄 通过LON网络 实时与EPCU的5个智能模块进行通信 电子制动阀EBV还包含一个凸轮驱动排风阀 当电子制动阀EBV手柄打向紧急位时 排风阀能产生气动紧急 大闸手柄和小闸手柄是推拉式的 并且是非自复位的 大闸手柄包含了运转位 初制动位 常用全制动位 抑制位 重联位 紧急制动位 在初制动位和常用全制动位之间是制动区 小闸手柄包括了运转位 全制动位 在运转位和全制动位之间是制动区 小闸手柄在制动区时扳向一边可实现单缓功能 这样可以使自动制动时的机车制动缸压力单独缓解 而单独制动时的机车制动缸压力仍保持 Page 16 电子制动阀 电子制动阀EBV外形 Page 17 IPM及RIM 中央处理模块IPM是CCBII制动机的中央处理器 它管理着所有与制动显示屏LCDM的接口以及制动机的网络系统 通过LON网将制动指令传输给电空控制单元EPCU 中央处理模块IPM还通过中继模块RIM管理着机车控制和安全装置电路的接口 处理机车控制电路与CCBII制动机的输入和输出接口 输入包括来自安全系统的紧急命令 输出包括紧急制动的撒砂 中央处理模块IPM与中继接口模块RIM外形见图 中央处理模块IPM 中继接口模块RIM Page 18 电空控制单元EPCU 电空控制单元EPCU包括均衡风缸控制单元ERCP 列车管控制单元BPCP 16管控制单元16CP 20管控制单元20CP和13管控制单元13CP等5个智能的现场可替换单元 它们之间通过LON网络进行通讯 其外形图所示 电空控制单元EPCU外形 Page 19 电空控制单元EPCU 均衡风缸控制单元ERCP是根据电子制动阀EBV的大闸手柄制动指令控制均衡风缸压力 或根据惩罚指令控制均衡风缸压力 并通过均衡风缸的压力变化来控制列车管的压力 包括过充功能 在电路出现故障时 均衡风缸控制单元ERCP会使均衡风缸压力减小到0kPa 均衡风缸ERCP出现故障后 用16管控制单元16CP后备控制均衡风缸压力 列车管控制单元BPCP从ERCP接收到均衡风缸的压力变化来控制列车管的压力 包括列车管中继 列车管投入 遮断 列车管补风 不补风功能 它还有产生电子紧急的功能 电子制动阀EBV机械操纵的冗余 通过制动显示屏LCDM或流量表可监测到总风向列车管的流量 Page 20 电空控制单元EPCU 16管控制单元16CP根据列车管的减压量 平均管压力 单缓指令提供制动缸的预控压力和均衡风缸后备控制 20管控制单元20CP控制重联单元的制动缸平均管的压力 13管控制单元13CP实现制动缸的单缓功能 电空控制单元EPCU还包括制动缸控制部分BCCP DB三通阀DBTV及无火机车调整器DER 制动缸控制部分BCCP为制动缸中继 从16管控制单元16CP接收到制动缸预控压力 控制制动缸压力 DB三通阀DBTV是在电子装置失效的情况下提供后备空气来控制制动缸中继 无火机车调整器 DER 可以使无火 无动力 机车总风缸从列车管充风 Page 21 制动显示屏LCDM CCBII制动机有一个专用的制动显示屏LCDM 安装在机车司机室操作台上 如图所示 制动显示屏LCDM由一个10 4寸液晶显示屏及8个功能软键组成 液晶屏带有边框 功能软键能用来选择菜单 功能软键通常用来选择制动机模式 如列车管投入 切除 均衡风缸定压 列车管补风 不补风 空气制动诊断日志 系统状态及警告显示等 制动显示屏LCDM实时显示均衡风缸 列车管 总风缸 制动缸的压力值以及列车管充风流量 系统状态和警告等信息 带有制动显示屏LCDM的CCBII制动机能完成诊断 自测 校准 故障和事件日志等功能 Page 22 制动显示屏LCDM 制动显示屏LCDM Page 23 制动柜 制动柜体由KNORR LCRI联合体总成后提供给公司 其外形图和接口见图 制动柜由以下部件组成 机架 停放制动风缸25l A13 塞门 排水 A14 塞门 A24 测试口 A73 控制单元 EPCU B20 压力传感器 B28 压力传感器 B30 压力传感器 B32 压力传感器 B34 停放制动模块 B40 处理模块M IPM B46 继电器接口模块 B47 撒砂模块 F41 PSW模块 P50 无人警惕模块 S10 辅助压缩机模块 U43 控制风缸 U76 塞门 排水 U88 等装置与车辆一侧压缩空气系统之间通过管路建立气动连接 Page 24 制动柜 制动柜正面 A24塞门 A73测试口 B20控制单元 B40停放制动 B46处理模块M IPM B47继电器接口模块 P50PSW模块 S10无人警惕模块SIFA U43辅助压缩机模块 U99二位三通阀 XJ 电气接口连接器 Z10旋塞模块 Page 25 制动柜 制动柜侧面及接口c传感器接口阀座 d接地点 I底部接口阀座 1 16气路接口 X 电气接口 W吊装位 Page 26 制动柜 制动柜底部和顶端一共有14个对外空气接口 顶端接口 1 2 4 5 16 底部接口 6 7 8 9 11 12 13 14 15 外构件RDTE B49 和CPM B50 的电气接口放置在模块的顶部 顶部包含了连接压力传感器 B28 B30 B32 B34 监控用 的螺纹接口 制动柜电气接口由几个连接器连接 连接器X1 X2 X3 X4 X5在装置的侧面 用于与机车总体之间的电气信号连接 Page 27 制动柜 Page 28 制动柜 制动柜背面 Page 29 制动柜 制动柜侧面 Page 30 U43 接受电弓 控制风缸 接辅助压缩机 接总风 接主断 相关说明 U43升弓模块接受两条通道的压力空气 一是总风一是辅助压缩机 辅助压缩机的启停通过U43 02压力开关控制 当总风提供的压力低于4 8bar时辅助压缩机开始打风 当控制风缸的压力达到6 5bar时停止 Page 31 S10 相关说明 接受CCU发出的紧急制动信号 即接受司机室台面的电动紧急按钮的信号 产生紧急制动 隔离塞门还可以切除紧急制动 Page 32 F41 相关说明 撒砂控制模块提供向前 向后 干砂控制功能 Page 33 相关说明 通过脉冲电磁阀的得失电控制停放制动缸的充风与排风 当压力高于4 8bar时 表示停放完全缓解 当压力低于