HXD3型电力机车空气制动系统

黑龙江交通职业技术学院毕业论文09级电力机车专业黑龙江交通职业学校毕业设计(论文)标题HXD3型电力机车空气制动系统故障排除专业班电力机车0919班城堡在云龙2012年6月1日列表一、空气制动系统的技术特点和制动原理6二、HXD3B机车空气制动系统配置6三、CCBII制动控制关系7四、制动过程中的故障排除方法12总结15参考文献16摘要内容该毕业设计手册的标题为HXD3B型电力机车空气制动系统工作原理及故障处理设计，我们的铁路为了提高铁路运输能力，发展成了高速和货物。高速、重载、人身安全、精密制动是一个很重要的问题。如果制动问题得不到解决，即使有高质量的线路，电力大的牵引力，高速或过载，为了达到这个目的，我们铁路局使用的HXD3B型电力机车现在采用国际先进的CCB II微机控制制动系统。本制动系统是HXD3B型交流传动货运电力机车2008年12月29日在大连正式下线，目前世界上功率最大的双端操作式电力机车。转向架采用C0- C0型，轴重25 t，牵引功率可达9 600千瓦。该机车用克诺公司的CCBII微型计算机控制制动系统，但具体的控制思想和制动系统的部署更优化、更合理。本文介绍了整个制动系统的工作过程、各个模块的作用以及应急故障的处理方法。HXD3型交流传动电力机车空气制动系统采用计算机控制的CCBII电气空气制动系统。介绍了系统的配置工作原理和各部分的功能。关键字：CCB II计算机刹车线可更换模板毕业设计(论文)开放报告标题：HXD3电力机车空气制动系统工作原理和故障处理设计本主题的来源，主题选择标准：根据毕业设计相关电力机车教务室的任务表，下载有关HXD3型电力机车空气制动系统的资料，并根据这些资料和毕业设计任务书进行战场设计。2.本主题的设计(研究)重要性(相关技术的现状和发展趋势):本设计基于HXD3B电力机车空气制动系统设计，在现有设计的基础上进行了分析。HXD3B大功率货运电力机车空气制动系统采用计算机控制的CCBII电气空气制动系统。我们的铁路近几年来与高速和重载发展干线类似。大部分机车采用计算机控制的CCBII电气航空制动系统。3.本课题的基本内容、重点和难点，以及要采用的实现手段(路径):掌握CCBII电气空气制动系统的主要组件控制逻辑、列车气体控制流、机车控制气体流和各种故障排除等。重点了解电子制动阀、电气空气制动装置、制动显示(LCDM)、集成处理器(X-IPM)、继电器接口模块(RIM)以及在整个系统中所起的作用。使用三个流程图模拟整个系统的运行。4.文献回顾(列出主要参考文献的作者、名称、出版社、出版时间和与本主题相关的主要参考):张晨晨。HXD3型电力机车:中国铁路出版社，2009西安铁路局。HXD3型大功率交流电力机车应急故障处理:中国铁路出版社，2010-05-01张宝琳HXD3大功率机车司机操作技术培训手册:西南交通大学出版社，2011教师意见指导：指导教师：年月日专家意见：签名年月日中期进展核对表2012年6月1日任务名称凤凰水站6502电气集中工程设计学生姓名刘云龙学号转业电力机车指导教师申大娟职称助教主要研究内容和进展本设计基于HXD3B电力机车空气制动系统设计，在现有设计的基础上进行了分析。基于掌握计算机控制的CCBII电气航空刹车系统进行故障处理。还需要完成的任务由于学习知识储备的限制，只能表达几个基本工作原理及问题处理主要问题和解决方案存在的问题：由于知识储备不足，有很多问题还没有彻底了解。解决方法：进步了解空气制动系统的组成，深刻理解其工作原理指导教师审查意见专业部审查意见制动系统的配置和简介二、HXD3B机车空气制动系统HXD3B机车空气制动系统主要由风源系统、CCBII制动器、辅助系统和主制动器几个部分组成。(a)风源系统风源系统提供了机车和车辆的制动系统所需的干燥干净的压缩空气，如图所示。压缩由两个SL20- 5螺钉压缩装置提供，每个排气量为2 400 L/min。每个压缩机由两个LTZ2.2- H型烘干机组成，每个空气处理为2.4 m3/min。为了确保压缩空气的质量，烘干机的出口安装了精油过滤器和最低压力阀。压缩空气的存储容器是两个体积均为800 L的气缸，两个串联在一起，垂直安装在车内。为了满足机车重新连接功能，在机车末端安装了总风重新连接软管和平均管道软管。A1-空气压缩机；A2-软管a3-安全阀；A4-烘干机；A5-精油过滤器；A6-最小压力阀；A7-安全阀；A8-止回阀；a10插头门修剪；a11第一个总圆柱体；a12排水插头门；a15第二个总圆柱体；b02阻挡。(1)空气压缩机组压缩器型号为SL20- 5- 102，具有用于空载启动的温度和压力控制装置。冷却器排气口下降以满足机器之间的独立通风要求。压缩机的开闭状态可以由总风压力开关自动控制，也可以通过手动按钮控制。压缩机参数如下：排气/Lmin- 1 2 400工作压力/bar 10转速/rmin- 1 515工作温度/c-40至50油/L 5.7(ANDEROL 3057M)电源/kW 21.51.505工作电压/V 46046控制电压/v1110频率/Hz 60保护等级IP55质量/千克2407.2(2)空气干燥器吹风机模型为LTZ2.2- H，是双塔吸附干燥器。位于压缩机和总缸之间，具有低温加热功能，可以过滤压力减少空气中的油和水，减少压缩空气露点，防止正常使用时空气系统进入液体状态(3)辅助风源该系统使用LP115型辅助压缩机作为风源，与弓弦控制模块、风扇和风标连接。辅助压缩机控制有两种方法：手动和自动。在手动按钮制动柜内按下按钮，压缩机开始，松开按钮，压缩机停止工作。机组人员在驾驶室里操作弓，辅助压缩机进入自动控制模式，机车监控滑风筒的压力，压缩机自动进入或取出。为了压缩空气和管道清洁，辅助压缩机配备了小型烘干机和再生缸。(b) CCBII制动器(制动控制系统)HXD3B机车制动控制系统的核心是计算机控制的电动空气制动器CCBII制动。(1) CCBII制动器的主要组件和安装CCBII制动器的主要部件包括两个电子制动阀(EBV)、两个制动显示(LCDM)、一个集成处理器(M- IPM)、一个继电器接口模块(CJB)和一个电气空气控制单元(EPCU)。作为CCBII制动器的人机界面(两个EBV和两个LCDM分别位于两个方向盘EBV上)的驾驶员，通过自动制动阀和各个制动阀的操作手柄实现了动力制动和空气制动。自动制动阀控制列车的压力，包括运行位置、备用制动位置、整体制动位置、抑制位置、重新连接位置、紧急位置等。在此，备用制动位置和总制动位置之间有一个制动区域。独立制动阀控制机车制动缸的压力，该阀在工作位置、整体制动位置和两个位置之间有制动区域。自动制动和个别制动都使用自压力保持方法。EBV还有一个机械阀，在自动刹车手柄处于紧急刹车位置时，连接热贷款和大气实施紧急制动。LCDM也是CCBII制动器的人机界面，它向驾驶员显示制动器的当前状态，例如平衡缸、制动管、总缸和制动缸的压力值、制动管充电和空气制动器的当前模式和制动错误信息。司机可以操纵显示屏上的按钮，设置制动器的局部/补片、平衡缸压力值、制动管输入/切除、客车/货车、补充风/非补充等状态。按钮还可以执行系统自检、错误查找和传感器校准等任务。M- IPM是CCBII制动器的中央处理器，它控制与LCDM的所有接口操作，监控EBV中的命令，通过LON网线将命令传送到EPCU，并与机车计算机进行数据通信。CJB是M- IPM与机车通信的硬导线接口模块，可用作MVB网线功能和相互备份。通过该模块，机车可以实现ATP处罚制动和紧急制动、消除空气制动、里昂线路车辆自动制动等功能，并对机车进行动力节制、喷洒沙子、警报等功能。EPCU由用于控制机车空气管路压力的电气阀门和空气阀组成，是制动的执行部件，所有电气阀门和空气阀集成到8个线性可更换模块(LRU)中。其中5个LRU是智能的，可以进行自检并通过LON和EBV、M- IPM进行通信。电气空气控制装置内的主要部件采用初步设计，如果机车运行过程中发生故障，自动切换到备用模式，警报记录故障，此时机车可以继续运行。(c)辅助系统HXD3B机车空气辅助系统包括滑步控制、驻车制动控制、防砂、驻车制动辅助缓和控制、制动缸压力消除控制、喇叭控制、轮辋润滑控制等功能。其中，弓弦控制模块、驻车控制模块、防砂模块、驻车制动辅助缓解控制模块、制动缸压力消除控制模块均集成在制动柜中，喇叭控制和轮辋润滑控制部件集成在机械侧壁的空气板中。(d)基本制动器基本制动器使用车轮制动，某些参数与HXD3机车相同。3 HXD3B机车制动系统设计改进HXD3B机车和HXD3机车都采用以CCBII制动器为核心的空气制动系统，虽然其核心控制原理相同，但HXD3B机车空气制动系统的功能更加合理和完善，根据HXD3机车的使用经验，改进了制动部件的配置和系统的部分控制思路。3.1改进制动零件布局(1)空压机、烘干机安装空气压缩机、烘干机使用相同的安装支架，便于整体吊装和拆卸。与此同时，压缩机出口接近烘干机入口，减少压缩空气在管路中传递的冷却时间，有效避免压缩空白气体中凝结水的形成有利于风源系统的冬季防寒处理。(2)总筒体和总风管排水空气系统充分考虑了风源系统的排水情况，在总风筒和每个辅助风缸的底部安装了排水塞门，并安装了排水管路拉进车下。与此同时，基于HXD3机车的使用经验，在u形土管最低处增加排水塞门，防止东溪管内水排出，导致东溪管内冻结和压缩空气无法通过的现象，从而有利于机车在寒冷地区使用。(3)拧紧防阻塞挂钩的安装位置HXD3机车拦截钩安装在重新关联线上，因为机车切断挂钩后，总气缸压力可能达到不能快速排出的工作虽然有可能，但在机车重新连接时，压缩空气的顺利传递也带来了困难。HXD3B机车在第一、第二风缸之间设计了此堵塞，使机车挂钩后，压缩空气在总风缸中快速排出的功能全部满足，同时，对线路的压缩空气输送也没有影响，缩小了此设计位置，使机车在没有火灾的运行过程中，驾驶室的压力计准确显示第二总风缸的压力，有利于司机操作。(4)压缩机启动停用压力开关点位置HXD3机车压缩机停止工作压力开关设计第二个总缸后，第一个总缸内的压力下降，由于止回阀工作使用，第二次总风缸的压力没有下降，压缩机不能运转，不能及时给总风缸补充风。HXD3B机车压缩机停止工作压力开关设计在第一个总气缸和止回阀之间，位置如下及时，准确地反映出总风缸的压力，保证压缩机及时给总风缸补充风。(5)紧急制动阀安装位置HXD3机车紧急制动阀安装在驾驶室操纵台内部，紧急制动时，热次官内的压缩空气排出了很多，总部增加了飞机的噪音。HXD3B机车紧急制动阀安装在驾驶室后壁附近，其管道容量符合原理要求，同时减少紧急制动时驾驶室噪音，为驾驶员提供安静的工作环境。三.制动系统控制关系列车控制图。自动制动阀BPCPERCP制动管压力车辆制动装置机车制动缸BCCP16CP列车气体控制流，即可从workspace页面中移除物件。再次在线汽车制动缸平均管道压力单独制动阀机车制动缸BCCP20CP图7机车气体控制流3.CCB II制动故障检测方法(1)集成处理器(IPM)在开机时进行自检。自检后，对电子制动阀(EBV)、电气空气控制单元(EPCU)中的每个模块进行实时诊断，确认错误后自动进入冗馀模式，并在制动显示器(LCDM)中显示3位错误代码的故障信息。(2)通过按制动显示(LCDM)上的键，可以手动循环电子制动阀(EBV)、电气空气控制单元(EPCU)上的每个模块，也可以单独进行自检。如果发现错误，4位错误代码的错误信息将显示在中断显示(LCDM)中。(3)集成处理器(IPM)和电气空气控制单元(EP