CCBⅡ作用原理分析

COBII制动系统作用原理分析

CCBII制动系统是引进克诺尔制动系统，现已批量装“和谐号”的大功率交

流传动机车。下面就以HXD1C型机车为例讲述CCBII制动系统作用原理。

一、系统组成

CCBII制动系统由一个集成计算机（HXD1C带MVB接口）M-IPM,一个电空制

动单元EPCU,一个中间继电器接口单元RIM,两台液晶显示屏LCDM以及两套电

子制动阀EBV。各个部件的功能这里就不作介绍，其作用原理其他国产制动机的

作用原理一致都是通过均衡间接控制列车、列车控制作用、作用控制制动缸，

而且其执行机构都是风。CCBII制动系统的主要特点是采用模块化、电子化，利

用计算机编程进行控制，EPCU的8个在线可替换模块组成控制，其中5个在线

可替换模块安装了控制程序，模块与模块间、模块与M-IPM之间通过Lonworks

总线连接进行数据交换，CCBII制动系统还能实现远程控制，即Locotrol控制

功能。因此CCBII制动系统是一种高度集成、高度智能先进的制动系统，也正因

为CCBII制动系统的控制全部采用电子化，工作环境处于强大的电磁场中，加之

高热环境以及自身的发热，在实际运用过程中CCBII制动系统发生故障还是较

多，有的甚至造成机破现象。

一、作用原理

1、充风缓解

充风缓解即是将大、小闸手柄均置运转位。分为初充风和再充风，初充风是指

均衡、列车、制动缸压力均为0的初始状态充风，再充风是指减压制动后的缓

解充风；初充风和再充风相比，再充风要进行作用管（16#管）压力和制动缸压

力的缓解。当大、小闸手柄均置运转位时，手柄位置信号转为电信号传输到

通过Lonworks总线将命令传榆至各模块，模块按预定的程序动作。

⑴均衡回路：总风MR—A滤器——A作用电磁阀APP得电接通

「压力传感器ERT

X

均衡风缸电磁阀(二位三通阀)A2-A：.------

“均衡测试堵TPER

均衡风缸

列车管模块(BP)中继阀(BPRelay)——》定压

⑵列车管回路

均衡压力-►(BPRelay)中继阀控制压力

厂流量测试堵TP-FL

总风MR----------

流量传感器G(缩孔)一BPRelay中继阀

*孔一►中继阀下部平衡均衡压力

脚列车管一BPVV——>TPBP

BPCO——H

a

LPVEM->C3->21

MV53-►BPC0上方控制

(3)16=管(作用回路)

①BPCP控制压力--->双向阀DCV1-----»电空联锁电磁阀DBI11

16管风缸(90升)

TP16测试堵

＞

双向阀（16模块）DVC2——PVTV（二位三通导向阀）A3-A2一»

PV16电磁阀A3-A2-►缓解电磁阀Rei--►大气

②DBTV三通阀充风：BP增压—》DBTV三通阀（分配阀）69#缩孔

#

—x57缩孔一AUX副风缸（工作风缸）定压

③16TV缓解回路：PVTVAr

—快缓阀B0—►DBTV-►大气

#

3风缸

（4）制动回路

制动缸压力一》滤器'

—►BPCP-►大气

#

BPCP下边压力一＞46缩孔，

#、

（5）20模块：①控制部分20模块中继阀20R上侧一＞缩孔一

压力传感器20TL

-

本补电磁阀MVLT的二位三通阀A3A2

20模块控制风缸----►缓解电磁阀----►大气

作用电磁阀supp右侧,

②20管缓解20管压力、

压力传感器20TT----►本补导向阀PVLT---►

压力测试堵TP20

中继阀20R----►大气

缓解电磁阀》大气

2、列车管回路:

16模块紧急电磁阀PVE控制压力---►双向压力阀DCVIBP

列车管压力传感器BPT

BC模块DBTV的BP

»BPCO»BP中继阀

无火回送列车管压力」中继阀下方----噬孔

大气

#

3、16管回路:

①总风MR-------•滤管----A16模块APP电磁阀---->

1#

13模块ERBUA2

16T

k

、MV16电磁阀部分PV16A2—A3-------PVTV(A2—A3)----------DCV2

「TP16

#

16风缸

#

f(16管一>BC模块DBI—1—>DCV1—ABCCP控制压力

#

②BC模块BP减压：辅助风缸(工作风缸)AUX—A缩孔57-

DBTV—B0—「16TV(16模块PVTVAQ

-V3风缸

4、制动缸上闸回路:

#

MR总风——ABCCP——>r46—>BCCP下方

一滤器一制动缸

#

5、20模块：

①控制压力MR总风一滤器一作用电磁阀supp

#

厂20风缸

缓解电磁阀左侧

►＜本补电磁阀二位三通阀A2—A3►

「压力传感器20TL

#

—L20模块中继阀20R控制侧——►缩孔

##

②20管回路总风—20模块中继阀20R—►

#

本补导向阀PVLT一》「20管

#

I20测试堵

三、紧急制动

紧急制动可分为多种条件触发。其中大闸手柄EBV致紧急位、拉紧急

制动手柄（N68）、按下紧急按钮、监控紧急制动及CCU,WTB等触发紧急均

非由CCBII发出紧急制动。CCBII触发紧急是MVEM得电。针对触发紧急的

条件，列车管排风顺序如下：对于HXDiC机车，由MVEM触发后，由于PVEM

使列车管压力快速下降，导致压力阀N97及NB11动作，加速列车管排风，

保证紧急制动的灵敏性。

对于EBV手柄置紧急位时先触发NBII,然后是N97再触发PVEM

对于拉车长阀N68,则先触发N97,其次是NBII,再触发PVEM

对于安全装置（CCU、MVB、WTB、监控等）则先触发S10.36排出紧急管（21#）

压力以触发PVEM,其次是N97和NBII加速列车管排风。

1、列车管

由MVEM触发紧急：

#

①MVEM（24V）得电—>21（紧急管）压力—►MVEM电磁阀'

EMV左侧_

一a排大气

#

②同时连接21管的S10.36电磁阀得电使紧急压力阀PVEM控制压力

通过S10.36排大气，从而造成紧急压力阀PVEM的列车管排大气回

路导通

③紧急制动发生时MV53电磁阀得电，BPCO关闭

BPCO左侧列车管压力一滤器I____>PVEM____>大气

列车管BP压力J

④MV53电磁阀左侧列车管压力］

BPCO左侧列车管压力----►中继阀BPRelay____大气

⑤BPCO控制压力____^MV53____大气

2、均衡回路：与减压制动相同，只是列车管压力瞬间排为零后，引起

均衡按常用排风速度排为零。

##

3、16管回路：与减压制动回路相同（正常16压力在420—440KPa）

不同是当列车管压力下降至14OKPa以下直至OKA时，紧急压力阀动作：

16模块：MR总风—紧急限压阀ELV—►缩孔G

厂#

一》紧急压力阀PVE—►双向阀DVC2——>16

-TP16

此时测试后TP16的压力为480KPa左右。

4、制动缸上闸回路：与减压制动回路相同，制动缸压力保持在450±

15KPa间。

四、小闸单独制动与缓解

小闸单独制动和缓解时不控制均衡风缸压力也就不会控制控制列车管

压力，M—IPM根据小闸手柄位置产生相应的电压信号，通过lonworks总

##

线传递给16模块和20模块。

#

20模块：与大闸制动和缓解时，风管路走向一致；

##

16模块：与大间制动和缓解16模块管路走向一致；

BC模块：制动缸上闸和缓解回路与大闸作用一致；

五、小闸单缓(即小闸的快速缓解功能)

小闸快速缓解分为常用全制动后快缓和紧急制动后快缓。

1、当大闸进行常用全制动后，将小闸至全制动位，由于大闸全制动压

力为350±10大于小闸全制动压力(300±10KPa),故制动缸压力仍保持大

闸全制动压力。此时将小闸侧压快缓，可以缓解大闸常用全制动的压力，

制动缸压力不大于321KP,,一般在310—320KA间，将小闸回运转位，制

动缸压力缓解到0o这是由于该制动机继承了Wabco制动机的特点一大小

闸综合作用，制动缸增加1.04的压力。

2、当大闸紧急制动后，小间侧压快缓，制动缸压力缓解根据小闸位置而

确定。当小闸在运转位侧缓，制动缸压力可缓解到0KE,松开小闸侧缓，

#

制动缸压力又会上升至紧急制动压力。这是因为16模块内紧急F艮压回路

#

中紧急制动阀PVE同时受BP和13管压力控制，当紧急位时BP压力为0,

##

侧缓13管建立压力，PVE断开，16管压力通过B0及DBTV排大气，制动

#

缸缓解。一旦松开小闸侧缓手柄，此时BP为0,13管也排气压力降为0。

#

PVE接通紧急限压回路，总风通过ELV、G和PVE向16管充风(470—

480KPa),制动缸压力上升至紧急制动压力。

六、空气互锁功能

#

BC模块中在控制BCCP和16（作用管）管回路中设置了DBI1电磁阀，当

#

电制动时，DBI1得电，如果此时大闸减压制动，BP减压，但16管压力通

#

过DBI排大气，故制动缸不上闸，但机车小闸产生的20压力可使机车制

动缸上闸。

七、M—IPM和EPCU失电

1、M—IPM失电：断开M-IPM电源，此时CCBII计算机系统停止工作，

EPCU接收不到IPM的信号，EPCU由于有电此时相当于EPCU收到“0”信号，

将均衡风缸接常用减压速度减至0KR,列车管压力通过中继阀排出，至

关断制动缸压力上升至紧急制动压力（由于单元有

BPCO（77KPa）,EPCU

电，紧急限压回路动作）。其效果与手柄置重联位一样，不同处将“大闸”

手柄从重联位回运转位机车缓解，M—IPM失电机车不但切除动力，且不能

缓解（由于M—IPM失电，EBV的位置信号不能传到EPCU）。

2、EPCU失电：断开印CU电源，EPCU各模块内的电磁阀及内部压力传感

器均处于失电状态，均衡风缸压力降为列车管压力为制动缸

0,77KPa,

压力达到400KPa。

①均衡风缸回路：由于均衡模块内MVER失电，均衡排风通路如下：

、#

均衡风缸一＞MVER二位三通阀人3—4—》13模块ERBU二

BP中继阀控制压力

位三通阀A3—Al----A大气。

②列车管：由于列车管模块内MV53处于正常失电状态，列车管通路与正常

减压制动一致。

#

③16管回路：由于EPCU失电，紧急限压阀PVE不会动作，因此紧急限压回

路不产生作用，旦MV16失电，此时动作如下：二位三通导向阀PVTV的控制

压力通过MV16排大气，MV16的二位三通部分A3—A1接通将PVTVA2排大气,

接通PVTVA3—A1O

#

辅助风缸（工作风缸）AuX—>57缩孔一>DBTV-a快缓B0—>

#

16模块PVTVA1一A3——ADCV2「16风缸

-BC模块DBI1―►DCV1—►BCCP中继

控制压力。

④20#管回路：由于EPCU失电，本补电磁阀MVLT失电，本补导向阀PVLT

及本补电磁阀MVLT的二位三通阀部的控制压力通过MVLT排大气，致使PVLT

关断20#模块，同时接通MVLT的二位三通阀部A?—将中继阀20R的控

制压力排大气。

八、后备模式

当CCBII制动系统中均衡模块出现故障时，先产生惩罚制动，系统自动

#

转为后备模式，ER模块不再作用，16模块代替ER模块对均衡风缸进行控

#

制，原16模块的控制作用由DBTV（分配阀）承担，但此时不能进行自检

功能，ER模块通不过自检，其他模块就无法完成自检。具体通路如下：

1、充风缓解「16T传感器

#

均衡回路：MR总风一>16模块作用电磁阀APj13模块ERBU（二位三

通阀）M—Aa»ER模块MVER（二位三通阀）Ai—A3»均衡风缸

-BP模块控制

中继阀

BC中继阀预控压力回路（作用管）：BC模块BCCP控制压力一

双向阀DCV1一电空联锁DBI1-1TP161

#

16风缸16模块DCV2一」一PVTVA3—A.

BC模块快缓阀BODBTV分配阀排大气

列车管回路：与正常位缓解相同。

制动缸回路：与正常位缓解相同。

2、减压制动

均衡回路：均衡风缸

1―►MVERA3—A,―►

列车管模块中继阀控制压力一

#

模块模块缓解电磁阀一排大气

―>13ERBUA3—Ar1―>16Rei

16T―

BC中继阀预控压力（作用管）回路：

#

辅助风缸（工作风缸）AuX—>57缩孔一►DBTV—►快缓B0

广#

——》16模块PVTVAI—A3——>DCV2——>16风缸

-BC模块DBI1

——》DCV1——》BCCP中继控制压力

列车管回路：列车管减压与正常位通路相同。

制动缸回路：制动缸上闸与正常位通路相同。

3、紧急位

列车管：紧急制动根据触发的条件仍有效。

均衡回路：与后备模式的减压制动位一致。

BC中继阀预控压力（作用管）回路：与后备模式的减压制动位一致；

但此时由于16#模块不再控制BC中继阀预控压力，因此16#模块内的紧急

限压部分不再动作。

制动缸回路：制动缸上闸与正常位通路相同。

九、重联运行

CCBII制动系统可与其他多种制动机重联运行，当CCBII制动机当本务机车

时与非重联牵引一致，因此，本文只讨论作为重联补机的情况，且不进行

电气重联。

1、CCBII与CCBII重联：本务机车设置为“本机”位，重联机车设置为

“补机”位，连接列车管、总风管、平均管，此时重联机车的制动和缓解

受本务机车控制，重联机车大小闸均不能操作，但“紧急位”例外。

①大闸重联：由于重联机车设置为“补机”位，其均衡风缸压力为0,不

能控制BP中继阀，列车管压力的显示和控制受本务机车控制。当设置为为

“补机”位时均衡电磁阀MVER失电，均衡排风通路如下：

r-廿

均衡风缸—》MVER二位三通阀A3—AI—*13模块ERBU二

BP中继阀控制压力一

位三通阀A3—Al—A大气。

补机BPVV（列车管压力显示）

列车管：本务机车列车管压力补机―kBP模块滤器一►BPCO右侧

PVEM右侧C3缩孑L~~21#紧急管压力

减压制动与充风缓解BP模块相反。

制动缸回路：本务机车平均管压力补机平均管_^卜机20管_^BC模

块PVP