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1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)車的一個(gè)重要組成部分，其制動(dòng)性能的好壞直接影響鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩托б妫瑳]有先進(jìn)的制動(dòng)技術(shù)就沒有現(xiàn)代化的鐵路運(yùn)輸。本文對HXD1型交流傳動(dòng)電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析與研究，通過分析研究了解掌握了現(xiàn)代制動(dòng)系統(tǒng)的組成以及工作原理。 本文首先論述了機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)在列車運(yùn)行中的意義及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,在系統(tǒng)學(xué)習(xí)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)原理的基礎(chǔ)上，對HXD1型交流傳動(dòng)電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析與研究,并對HXD1型電力機(jī)車空氣管路與制動(dòng)系統(tǒng)各部分作用原理、系統(tǒng)主要部件及空氣制動(dòng)機(jī)工作原理、組成結(jié)構(gòu)做了進(jìn)一步的了解與掌握。同時(shí)對電力機(jī)車制動(dòng)系

2、統(tǒng)常見故障進(jìn)行了分析，這將為我們確保機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)良好的工作提供幫助。并將KNORR制動(dòng)機(jī)與DK-1、JZ-7制動(dòng)機(jī)進(jìn)行了分析比較，看出了制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向，較全面了解掌握了我國制動(dòng)機(jī)的狀況，為今后的工作學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：電力機(jī)車 制動(dòng)系統(tǒng) 風(fēng)源系統(tǒng) 空氣管路 Abstract Electric locomotive braking system is an important part of the entire locomotive, and its braking performance has a direct effect on railway t

3、ransport safety and efficiency, and there would be no modernization of railway transport without advanced brake technology. This article made an analysis and research on HXD1 AC drive electric locomotive braking system, and then we have a better understanding on the composition of modern braking sys

4、tems, and know how it works. This article first discusses the significance of the locomotive in the train brake system and development at home and abroad, and on the basis of systematic study of brake system, we made an analysis and research on HXD1 AC drive electric locomotive braking system, so

5、that HXD1 electric locomotive air pipe and components of the braking system of principles, main parts , air brake system works and composition structure are further understood and mastered. At the same time the analysis of common faults in the brake system of electric locomotive will help to ensure

6、the good work of locomotive brake system. And after comparing KNORR brake comparison analyses with DK-1, JZ-7 brakes, we propose the technology development of the braking system, and more fully understand the present situation of Chinas braker, which lays a certain foundation for future work and stu

7、dy. Keywords: electric locomotive;Braking system; Air source system; Air pipe 目錄 1 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2國內(nèi)外電空制動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.1 國內(nèi)電空制動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)狀 1 1.2.2 國外高速列車電空制動(dòng)系統(tǒng) 3 1.3 HXD1型電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 3 1.4本論文主要工作 4 2 氣動(dòng)柜技術(shù)功能描述 5 2.1控制系統(tǒng)管路組成 5 2.2輔助管路系統(tǒng)組成 5 3 制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)功能描述 6 3.1 制動(dòng)模式 6

8、 3.1.1 常用制動(dòng) 6 3.1.2 緊急制動(dòng) 6 3.1.3 空電聯(lián)合制動(dòng)功能 6 3.1.4 停放制動(dòng) 6 3.1.5 備用制動(dòng) 7 3.1.6 機(jī)車階段緩解與一次緩解選擇功能 7 3.1.7 列車過充 7 3.1.8 斷鉤保護(hù) 7 3.1.9 與監(jiān)控裝置配合 7 3.2 控制原理 7 3.3 結(jié)構(gòu)組成 8 3.3.1 風(fēng)源系統(tǒng) 8 3.3.2 輔助管路系統(tǒng) 12 3.3.3 控制管路系統(tǒng) 13 3.4 制動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 14 3.4.1主要部件及作用 15 3.4.2電空制動(dòng)控制單元（EPCU） 15 3.4.3 CC

9、B1I控制關(guān)系 30 3.4.4無火回送 31 3.5系統(tǒng)主要部件的備份及故障檢測方式 31 3.5.1系統(tǒng)安全保護(hù)及主要部件的備份 31 3.5.2緊急制動(dòng)的觸發(fā)方式 32 3.5.3總風(fēng)缸壓力低保護(hù) 32 3.6 其他制動(dòng)系統(tǒng) 33 3.6.1停放制動(dòng)系統(tǒng) 33 3.6.2空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng) 33 3.6.3制動(dòng)系統(tǒng)與LOCOTROL分布式式系統(tǒng) 33 4 HXD1型電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)常見故障 35 4.1 電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)常見故障 35 4.2 CCBⅡ制動(dòng)機(jī)的故障檢測方式 35 5 結(jié)論與展望 37 5.1 結(jié)論 37 5.2 展望 3

10、7 致謝 38 參考文獻(xiàn) 39 IV 1 緒論 1.1 研究背景 隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，貨物運(yùn)輸量大幅度增長，這也就需要機(jī)車的牽引功率不斷增大，牽引重量不斷增大，在此要求下，我國生產(chǎn)了HXD1大功率電力機(jī)車，高速重載不但要求有強(qiáng)有力的牽引力，還要求有強(qiáng)有力的制動(dòng)力，從而滿足盡量短的制動(dòng)距離以及盡量減少制動(dòng)過程中對車列產(chǎn)生的縱向沖擊。提高列車運(yùn)行速度和牽引重量是提高鐵路運(yùn)輸能力、實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸現(xiàn)代化的主要內(nèi)容。但是，如果沒有性能良好的機(jī)車制動(dòng)機(jī)與空氣管路系統(tǒng)，要提高列車運(yùn)行速度和牽引質(zhì)量是不可能的。本文所分析研究的內(nèi)容是HXD1型電力機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成。 1.

11、2 國內(nèi)外電空制動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國內(nèi)電空制動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)狀 隨著我國鐵路旅客列車的提速，對提速后的列車制動(dòng)機(jī)要求更高了。提速旅客列車電空制動(dòng)機(jī)是1985年國家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，主要考慮乘車難而將車輛擴(kuò)編作為重點(diǎn)，因此決定使用104型分配閥加電空制動(dòng)，電空閥采用列車管減壓方式，可與未裝電空閥的車輛混編。 進(jìn)入21世紀(jì)各機(jī)車車輛廠和科研單位研制和開發(fā)高速動(dòng)車組,從 2003年4月起由沈陽鐵路局進(jìn)一步在線路上作運(yùn)用考核。對高速列車制動(dòng)系統(tǒng)提出了新的要求，最主要的要求如下： （1）要求有快速的制動(dòng)作用，例如200km/h列車的空走速度為55.5m/s，250km/h

12、時(shí)為69.4m/s,所以制動(dòng)系統(tǒng)的快速反應(yīng)顯得更加重要。 （2）高速列車必須具有動(dòng)力制動(dòng)和空氣制動(dòng)協(xié)調(diào)工作，兩者要求互補(bǔ)，即力制動(dòng)作用在高速階段和停車之前的低速范圍，動(dòng)力制動(dòng)不足部分由空氣制動(dòng)自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充，使制動(dòng)力保持恒定。 （3）世界各國高速列車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置均采用盤形制動(dòng)，特別是制動(dòng)盤和閘片，一方面要具有良好的摩擦性能，另一方面必須承受列車動(dòng)能的熱消散，因而對其材質(zhì)和結(jié)構(gòu)要求很苛刻。 為此，我國科研工作者結(jié)合國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造性的開展工作，最終解決了上述3個(gè)難題，開創(chuàng)了我國高速列車制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)的新局面。高速列車的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，有制動(dòng)盤、閘片、單元制動(dòng)缸、制動(dòng)夾鉗、踏面清掃器和蓄

13、能制動(dòng)部件。高速列車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置是影響列車制動(dòng)的關(guān)鍵，不斷改進(jìn)和完善制動(dòng)系統(tǒng)，特別是制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)是今后的長期研究課題。 （4）高速列車無論是否為動(dòng)力集中方式，電空制動(dòng)機(jī)均為微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)機(jī)，這樣可實(shí)現(xiàn)快速的制動(dòng)要求，并且能與動(dòng)力制動(dòng)協(xié)調(diào)配合工作。當(dāng)直通式電空制動(dòng)機(jī)失效時(shí)，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換成空氣制動(dòng)指令，確保制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠。 我國旅客列車通過長達(dá)50余年的發(fā)展，從不能制造制動(dòng)機(jī)到具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制動(dòng)系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品，為我國鐵路機(jī)車車輛技術(shù)裝備的發(fā)展走出了自己的道路，為列車速度的不斷提高提供了可靠保證。旅客列車速度從20世紀(jì)50年代的50～60km/h，逐步達(dá)到110k

14、m/h；從新型雙層客車研制開始，又將速度提高到120km/h；接著準(zhǔn)高速列車的開發(fā)和試驗(yàn)又將速度提高到160km/h；國外動(dòng)車組技術(shù)的引進(jìn)進(jìn)一步提高了我國旅客列車的運(yùn)營速度，讓中國也有了自己的高速列車。然而，畢竟我國鐵路事業(yè)起步晚，技術(shù)還明顯落后于國外，所以進(jìn)一步研制出性能更好的電空制動(dòng)機(jī)為我國鐵路事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)是非常必要的。 我國機(jī)車制動(dòng)機(jī)的發(fā)展與牽引動(dòng)力的變革息息相關(guān)。在蒸汽牽引為主的年代里，僅適應(yīng)于單端操縱的ET-6型機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)成為唯一的機(jī)車制動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)60 年代初期，由ET-6 型演變成適應(yīng)雙端操縱的EL-14A型機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)首先在電力機(jī)車上裝用，然后用于內(nèi)燃機(jī)車，從而

15、改變了長期單一使用ET-6 型機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)的落后面貌。為適應(yīng)中國鐵路運(yùn)輸?shù)男枨?，機(jī)車制動(dòng)技術(shù)相應(yīng)地也取得了突破性發(fā)展。在20世紀(jì)70年代后期，相繼研制成功了JZ-7型機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)和DK-1型機(jī)車電空制動(dòng)機(jī)，并在20世紀(jì)80年代初期開始批量裝車使用。在20世紀(jì)90年代，制動(dòng)機(jī)的重聯(lián)、列車電空制動(dòng)控制、與列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的配合、空電聯(lián)合制動(dòng)等新技術(shù)也逐步在JZ-7型機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)和DK-1 型機(jī)車電空制動(dòng)機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。 制動(dòng)系統(tǒng)的好壞直接影響著列車運(yùn)行的安全和質(zhì)量，隨著科技的進(jìn)步，制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)歷了純空氣制動(dòng)、空氣制動(dòng)為主電制動(dòng)為輔、電制動(dòng)為主空氣制動(dòng)為輔三個(gè)發(fā)展歷程，制動(dòng)控制技術(shù)也

16、經(jīng)歷了氣動(dòng)控制、電氣控制，直到今天的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制。網(wǎng)絡(luò)控制的電空制動(dòng)系統(tǒng)具有如下幾點(diǎn)： 制動(dòng)、緩解靈敏度高，穩(wěn)定性好，可實(shí)現(xiàn)多級控制；空走時(shí)間短，沖擊小，制動(dòng)距離短；制動(dòng)缸增壓、減壓速度快，滯后時(shí)間短；電制動(dòng)與空氣制動(dòng)轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，轉(zhuǎn)換過程中制動(dòng)力大小不變；能根據(jù)沖擊限制和車輛載荷變化自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力；具有防滑控制功能；具有自檢和故障顯示功能；具有智能化故障處理和故障對策提示功能，保證列車運(yùn)行安全；能對制動(dòng)力和停車位置精確控制，使用于列車自動(dòng)駕駛；以再生制動(dòng)為主，節(jié)約能源，有利環(huán)保。 1.2.2國外高速列車制動(dòng)系統(tǒng) 國外鐵路發(fā)展以日本、德國、法國等國家的高速鐵路為典型，尤其是在高速鐵

17、路的發(fā)展上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國家。雖然在高速鐵路發(fā)展形式上有一定的差別，但在高速列車的制動(dòng)系統(tǒng)上都無一例外的采用電空制動(dòng)，只是在電空制動(dòng)的具體制動(dòng)方式上有一定的不同，尤其是在控制系統(tǒng)上。下面分別選取日本和德國兩種高速列車電空制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行簡單的介紹。 國外高速列車制動(dòng)控制系統(tǒng)一般分為如下幾種形式：列車制動(dòng)控制分列車管壓力控制和電空制動(dòng)控制，而電空制動(dòng)控制包括電磁直通式和電氣指令式兩種方式，電氣指令式又分?jǐn)?shù)字式，數(shù)字模擬式，模擬式三種。日本300系列車制動(dòng)系統(tǒng)原理中制動(dòng)輸出控制裝置即微機(jī)控制單元，它通過列車指令線接收司機(jī)制動(dòng)控制器的常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)指令，同時(shí)輸入列車速度、空重車信號(hào)并按所設(shè)定的

18、減速度進(jìn)行速度——黏著的模式優(yōu)先運(yùn)算，遵照優(yōu)先使用電制動(dòng)力的原則進(jìn)行制動(dòng)力控制。電制動(dòng)力不足時(shí)以空氣制動(dòng)作為補(bǔ)償，應(yīng)補(bǔ)充的空氣制動(dòng)力以相應(yīng)的電流信號(hào)送給EP閥轉(zhuǎn)換成空氣壓力信號(hào)，通過中繼閥使制動(dòng)缸充氣制動(dòng)。 德國ICE高速列車制動(dòng)控制系統(tǒng)代表性的是Knorr公司生產(chǎn)的微處理機(jī)控制的模擬式電氣指令自動(dòng)電空制動(dòng)系統(tǒng)。其中各車輛微處理機(jī)控制單元接收司機(jī)制動(dòng)器發(fā)出的制動(dòng)指令，同時(shí)輸入空重車信號(hào)，按優(yōu)先使用電制動(dòng)的原則，在進(jìn)行各種制動(dòng)方式的制動(dòng)力比例信號(hào)混合運(yùn)算后，將所需要的空氣制動(dòng)力的電信號(hào)指令輸送到EPCU電空控制單元，控制列車管充氣或減壓，從而控制分配閥動(dòng)作，達(dá)到制動(dòng)與緩解的作用。對于動(dòng)車，只要

19、在電制動(dòng)發(fā)生故障或制動(dòng)力衰減達(dá)不到列車所需的減速度和相應(yīng)于載重要求的制動(dòng)力時(shí)，才施加空氣制動(dòng)力。 1.3 HXD1型電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 制動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)車及列車安全行車中必不可少的裝置，同時(shí)為了提高鐵路的通過能力，也必須有動(dòng)作靈敏，控制精確，制動(dòng)能力強(qiáng)的大功率制動(dòng)系統(tǒng)。 我國在HXD1型大功率電力機(jī)車引進(jìn)項(xiàng)目中采用了德國Knorr（克諾爾）公司CCBⅡ制動(dòng)機(jī)，該制動(dòng)機(jī)具備空電聯(lián)合制動(dòng)技術(shù)、空氣制動(dòng)防滑控制技術(shù)等功能，保證了機(jī)車在重載牽引條件下以較高的速度安全運(yùn)行。CCBII微機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的電空制動(dòng)系統(tǒng)，它是按照美國鐵路協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(AAR)以26—L制動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，為滿足干線客、貨

20、運(yùn)機(jī)車的運(yùn)用要求而設(shè)計(jì)的，可以滿足我國既有機(jī)車車輛的配套使用。 該制動(dòng)系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點(diǎn)： (1) 控制準(zhǔn)確性高，反應(yīng)迅速； (2) 安全性較高； (3) 部件集成化高，可進(jìn)行部件的線路更換，維護(hù)簡單； (4) 有自我診斷、故障顯示及處理方法提示功能。 HXD1型電力機(jī)車制動(dòng)控制的原則： (1) 優(yōu)先使用機(jī)車再生制動(dòng)； (2) 若再生制動(dòng)工況下進(jìn)行常用制動(dòng)操作，機(jī)車制動(dòng)缸保持零壓力，機(jī)車實(shí)施再生制動(dòng)，車輛實(shí)施空氣制動(dòng)；若在常用制動(dòng)工況下進(jìn)行再生制動(dòng)操作，機(jī)車制動(dòng)缸壓力下降為零，機(jī)車實(shí)施再生制動(dòng)，車輛保持原空氣制動(dòng)壓力； (3) 在緊急制動(dòng)過程中，機(jī)車和車輛實(shí)施最大的

21、空氣制動(dòng)力。 1.4 本論文主要工作 針對本論文的研究特點(diǎn)，通過對制動(dòng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)需要完成的主要工作如下： 一、氣動(dòng)柜技術(shù)功能描述； 二、制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)功能描述； （1）制動(dòng)模式描述； （2）制動(dòng)控制原理； （3）制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成； （4）制動(dòng)機(jī)系統(tǒng)功能描述； （5）其他制動(dòng)系統(tǒng)簡述。 三、HXD1型電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)常見故障分析。 2 氣動(dòng)柜技術(shù)功能描述 2.1 控制系統(tǒng)管路組成 控制系統(tǒng)管路提供機(jī)車受電弓、主斷路器及高壓電器柜內(nèi)的電空接觸器、二位置轉(zhuǎn)換開關(guān)及機(jī)車氣動(dòng)電器所需的壓縮空氣，以保證機(jī)車的安全、正常的使用。它由輔助壓縮機(jī)、控制風(fēng)缸、輔助風(fēng)缸

22、、單向閥、調(diào)壓閥、轉(zhuǎn)換閥、分水過濾器、膜板塞門、截?cái)嗳T及連接鋼管組成?？刂乒苈废到y(tǒng)的作用可分為以下三種工況：正常運(yùn)用時(shí)主風(fēng)缸供風(fēng)工況、庫停后由控制風(fēng)缸供風(fēng)工況和庫停后由輔助壓縮機(jī)供風(fēng)工況。 控制系統(tǒng)管路主要功能如下： （1）升弓控制管路說明 a、利用風(fēng)源系統(tǒng)，經(jīng)一定的管路為受電弓和主斷路器所需的壓縮空氣； b、通過觀察單針壓力表的示數(shù)，判斷升弓風(fēng)缸空氣壓力是否達(dá)到要求，若達(dá)到要求為受電弓和主斷路器所需的壓縮空氣； c、啟動(dòng)輔助壓縮機(jī)為受電弓和主斷路器所需的壓縮空氣。 （2）其他控制管路說明 a、由限流孔、塞門及電磁閥構(gòu)成輔助干燥器再生回路； b、由塞門、調(diào)壓閥及電磁閥構(gòu)成主斷

23、吹掃用風(fēng)； c、由塞門及電磁閥構(gòu)成機(jī)械間通用柜天窗自動(dòng)通風(fēng)回路。 2.2 輔助管路系統(tǒng)組成 機(jī)車輔助系統(tǒng)管路是為改善機(jī)車運(yùn)行條件和確保列車運(yùn)行安全設(shè)置的。它由撒砂管路、輪軌潤滑裝置管路、踏面清掃等組成。 （1）撒砂系統(tǒng)管路結(jié)構(gòu) 機(jī)車撒砂系統(tǒng)管路由塞門、電磁閥構(gòu)成撒砂管路，分別向機(jī)車方向撒砂。撒砂通 過限制打滑和空轉(zhuǎn)來臨時(shí)改善輪軌接觸。 （2）輪噴潤滑裝置 輪軌潤滑裝置的管路由塞門及電磁閥組成。輪緣潤滑是用于減少車輪磨損的，尤其在過曲線時(shí)，根據(jù)軌道參數(shù)來噴灑一定量的潤滑油。 （3）踏面清掃單元 踏面清掃單元由塞門、過濾器、調(diào)壓閥、電磁閥等組成。 3 制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)

24、功能描述 CCBII制動(dòng)機(jī)是HXDl型電力機(jī)車制動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，具備自動(dòng)制動(dòng)、單獨(dú)制動(dòng)、緊急制動(dòng)、后備空氣制動(dòng)、列車管流量檢測等功能，制動(dòng)控制系統(tǒng)還具備空電聯(lián)合控制、防滑控制、停放制動(dòng)控制及其他輔助氣動(dòng)功能的附加控制功能。 3.1 制動(dòng)模式 3.1.1 常用制動(dòng) 常用制動(dòng)是正常情況下為調(diào)節(jié)、控制列車速度或進(jìn)站停車所施行的制動(dòng)。其特點(diǎn)是比較緩和，且制動(dòng)力可以調(diào)節(jié)，通常只有列車制動(dòng)能力的20％～80％，多數(shù)情況下只用50％左右。該制動(dòng)模式用來控制車輛制動(dòng)并安全、快速、有效地停車。優(yōu)先采用動(dòng)力制動(dòng)，空氣制動(dòng)進(jìn)行替代。司機(jī)制動(dòng)閥控制空氣制動(dòng)，列車管減壓、再充氣、快速緩解、過充及隨后的

25、消除。 3.1.2緊急制動(dòng) 該制動(dòng)模式在異常條件下起作用，確保無載重的大小都能獲得該系統(tǒng)所能提供的最大的減速度。緊急制動(dòng)的特征是列車管快速排空，可由自動(dòng)制動(dòng)控制器（直接推到底）、緊急按鈕或其他例如信號(hào)系統(tǒng)的緊急裝置所觸發(fā)。自動(dòng)制動(dòng)控制器和緊急按鈕都是直接在列車管上打開一個(gè)快速排氣口，作為附加措施，通過微動(dòng)開關(guān)告知EPCU（制動(dòng)控制單元）使用上述裝置施加緊急制動(dòng)。因此通過觸發(fā)緊急制動(dòng)使列車管減壓達(dá)到0的目標(biāo)值而強(qiáng)制進(jìn)行制動(dòng)。必須強(qiáng)調(diào)的基本原則是緊急制動(dòng)必須能夠確保其最大停車距離滿足要求。 3.1.3 空電聯(lián)合制動(dòng)功能 具有空電聯(lián)合制動(dòng)控制功能，當(dāng)列車施行制動(dòng)時(shí)，機(jī)車優(yōu)先使用電制動(dòng)

26、，即再生制動(dòng)，以最大程度利用再生制動(dòng)，再生制動(dòng)不足部分由空氣制動(dòng)補(bǔ)足。當(dāng)再生制動(dòng)失效或機(jī)車速度低于15km/h時(shí)，空氣制動(dòng)自動(dòng)替代再生制動(dòng)。當(dāng)機(jī)車實(shí)施非常制動(dòng)時(shí)，切除再生制動(dòng)，轉(zhuǎn)為使用純空氣制動(dòng)。 3.1.4 停放制動(dòng) 停放制動(dòng)是為使車輛能夠存放在一定坡度的坡道上不溜車而施行的制動(dòng)作用。停放制動(dòng)利用專門的彈簧停放裝置使機(jī)械制動(dòng)裝置動(dòng)作，也可將鐵靴放入車輪踏面下面阻止列車運(yùn)動(dòng)。停放制動(dòng)有時(shí)也稱駐車制動(dòng)。該制動(dòng)模式確保車輛即使在超載與最大坡度的情況下能夠停放，操縱臺(tái)有專門的停放按鈕進(jìn)行操作。 3.1.5 備用制動(dòng) 當(dāng)運(yùn)營中的車輛制動(dòng)控制裝置或常用制動(dòng)電路發(fā)生故障，無法實(shí)施正常的制動(dòng)控制時(shí)，

27、可啟用備用制動(dòng)設(shè)備進(jìn)行制動(dòng)。備用制動(dòng)設(shè)備有兩種控制方式：一種是利用制動(dòng)備用制動(dòng)指令線傳遞備用制動(dòng)控制裝置發(fā)出的電氣制動(dòng)指令，直接控制各車的電空轉(zhuǎn)換閥產(chǎn)生制動(dòng)作用；另一種則是啟用車內(nèi)備用的自動(dòng)空氣制動(dòng)設(shè)備進(jìn)行制動(dòng)，即通過制動(dòng)管的增減壓來控制全列車的制動(dòng)和緩解。 3.1.6 機(jī)車階段緩解與一次緩解選擇功能 根據(jù)需要，通過制動(dòng)柜上的轉(zhuǎn)換開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)機(jī)車制動(dòng)機(jī)的階段緩解功能。 3.1.7 列車過充 過充即均衡風(fēng)缸以超“過”列車管定壓的壓力向列車管“充”風(fēng)，使列車管壓力高于列車管定壓30～40kpa，縮短列車制動(dòng)后的緩解時(shí)間。 3.1.8 斷鉤保護(hù) 當(dāng)列車分離時(shí)，機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)

28、能夠快速檢測，并實(shí)施緊急制動(dòng)，保證列車快速有效的停車。 3.1.9 與監(jiān)控裝置配合 根據(jù)接收到的監(jiān)控裝置信號(hào)，制動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)常用制動(dòng)及緊急制動(dòng)。 3.2 控制原理 自動(dòng)制動(dòng)控制器的電氣部件發(fā)出信號(hào)給EPCU，通過EPCU（制動(dòng)控制單元）來控制制動(dòng)系統(tǒng)。EPCU接收到來自制動(dòng)控制器的控制信號(hào)，根據(jù)相關(guān)時(shí)間改變先導(dǎo)室的壓力，從而實(shí)施制動(dòng)。高速列車制動(dòng)控制系統(tǒng)原理如圖3-1。 3-1 制動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖 3.3 結(jié)構(gòu)組成 HXD1型電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中充分考慮管路集成與部件集中安裝的技術(shù)實(shí)施，在保證可靠性的前提下，進(jìn)一步落實(shí)模塊化、系列化

29、設(shè)計(jì)的技術(shù)思路。 整車可以分為風(fēng)源系統(tǒng)、控制管路系統(tǒng)、輔助管路系統(tǒng)及制動(dòng)機(jī)系統(tǒng)幾個(gè)部分。下面就各部分進(jìn)行說明。 3.3.1 風(fēng)源系統(tǒng) 風(fēng)源系統(tǒng)是機(jī)車空氣管路與制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它為機(jī)車與車輛制動(dòng)系統(tǒng)及全列車氣動(dòng)輔助裝置提供穩(wěn)定潔凈的壓縮空氣。 HXD1型機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)分為兩個(gè)相對獨(dú)立的部分：一部分為主空氣壓縮機(jī)組、主空氣干燥器等組成的主風(fēng)源系統(tǒng)；另一部分為輔助壓縮機(jī)組、輔助干燥系統(tǒng)、風(fēng)缸及連接管路等組成的輔助風(fēng)源系統(tǒng)。 3.3.1.1主風(fēng)源系統(tǒng) HXD1型電力機(jī)車主風(fēng)源系統(tǒng)負(fù)責(zé)在機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)，提供機(jī)車、車輛的氣動(dòng)部件以及機(jī)車、車輛制動(dòng)機(jī)所需的高質(zhì)量的潔凈、

30、干燥和穩(wěn)定的壓縮空氣。 HXD1型電力機(jī)車主風(fēng)源系統(tǒng)由主空氣壓縮機(jī)、壓力控制器、安全閥、主空氣干燥器、油微過濾器、總風(fēng)缸安全閥、總風(fēng)缸，止回閥、限流閥、折角塞門及連接管路組成。主風(fēng)源系統(tǒng)組成及管路原理見圖3-2。 圖3-2主風(fēng)源系統(tǒng)原理圖 注釋：A1-主空氣壓縮機(jī)；A2-連接軟管；A3-安全閥；A4-主空氣干燥器；A5-油微過濾器；A7-總風(fēng)缸安全閥；A10-塞門；A11-總風(fēng)缸；A12-風(fēng)缸排水塞門；A17-止回閥；B02-限流閥；B03-壓力開關(guān)；B04-壓力測試口； B77-總風(fēng)軟管連接器；B81-折角塞門；B83-防滑塞門 HXD1型電力機(jī)車的風(fēng)源系統(tǒng)可分為壓縮機(jī)

31、的生產(chǎn)、壓力控制、凈化處理、儲(chǔ)存、風(fēng)源保護(hù)等環(huán)節(jié)。HXD1型電力機(jī)車每單節(jié)車采用一臺(tái)排氣量不小于3.0m3/min的BT3.0/10AD型或TSA-230AD型的螺桿空氣壓縮機(jī)A1，用于產(chǎn)生壓縮空氣。壓力控制 器P50.06位于空氣管路柜壓力開關(guān)模塊，用于壓力控制，其整定值為750～900kpa。主空氣壓縮機(jī)后設(shè)置一臺(tái)空氣處理量不小于4.8m3 /min的TAD-4.8-H型主空氣干燥器A4及一個(gè)油微過濾器A5，空氣干燥器用于風(fēng)源凈化處理，油微過濾器用于清除經(jīng)空氣干燥器處理過的壓縮空氣中較小的油微粒，進(jìn)一步提高空氣質(zhì)量。兩個(gè)500L總風(fēng)缸A11，用于壓縮空氣的儲(chǔ)存。壓縮機(jī)排出的壓力空氣經(jīng)連接

32、管路進(jìn)入主空氣干燥器，干燥處理后的壓縮空氣經(jīng)油微過濾器、止回閥進(jìn)入主風(fēng)缸備用。兩個(gè)安全閥A3、A7，分別設(shè)于壓縮機(jī)與干燥器及油微過濾器與總風(fēng)缸之間，用于壓力過高時(shí)保護(hù)，安全閥整定值A(chǔ)3為1100kpa（11bar）,A7為950kpa（9.5bar）。兩個(gè)總風(fēng)缸串聯(lián)布置，總風(fēng)缸聯(lián)管設(shè)在兩個(gè)總風(fēng)缸之間，總風(fēng)缸聯(lián)管上設(shè)有止回閥A17、限流閥B02、壓力開關(guān)B03，可在斷鉤時(shí)迅速產(chǎn)生斷鉤保護(hù)作用并避免壓力空氣快速損失，保證斷鉤機(jī)車停車時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)所需風(fēng)量。限流閥B02通徑為6mm，壓力開關(guān)B03的動(dòng)作值為350～450kpa。兩節(jié)機(jī)車總風(fēng)通過總風(fēng)軟管連接器相聯(lián)。 下面對HXD1型電力機(jī)車主風(fēng)

33、源系統(tǒng)主要部件進(jìn)行介紹。 （1）主空氣壓縮機(jī) HXD1型電力機(jī)車每節(jié)采用一臺(tái)BT-3.0/10AD或TSA-230AD型號(hào)的螺桿空氣壓縮機(jī)組，一臺(tái)雙節(jié)機(jī)車裝有兩臺(tái)相同型號(hào)的壓縮機(jī)，壓縮機(jī)位于機(jī)械間空氣管路柜旁邊。螺桿空氣壓縮機(jī)組由四大主要部件構(gòu)成：驅(qū)動(dòng)裝置、空氣壓縮機(jī)組體和冷卻裝置、底座。 1）BT-3.0/10AD型空氣壓縮機(jī)組額定排氣壓力為1000kpa,泄放量為3.4m3/min,電機(jī)功率為30kw,冷卻器冷卻風(fēng)量3200m3/min。 2) TSA-230AD型空氣壓縮機(jī)組額定排氣壓力為1000kpa,泄放量為3m3/min, 電機(jī)功率為30kw，風(fēng)冷。 （2）主空氣

34、干燥器 HXD1型電力機(jī)車每單節(jié)采用一臺(tái)TAD-4.8-H型的主空氣干燥器（簡稱干燥器），其空氣處理量為4m3/min，干燥器是一種清除壓縮空氣中水、油、塵埃等雜質(zhì)的裝置。采用此裝置可防止機(jī)車、車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生銹蝕、堵塞、凝結(jié)水、結(jié)冰等現(xiàn)象。干燥器通過干燥器安裝架垂直安裝在空氣壓縮機(jī)組旁邊的車體側(cè)墻上。TAD-4.8-H空氣干燥器是一種2個(gè)吸附式雙塔干燥器，并帶有自動(dòng)排水功能的冷凝器和干燥器控制單元。干燥器由兩個(gè)干燥塔、進(jìn)氣閥、排氣閥、出氣止回閥、電控器、離心式油水分離器及安裝架等組成。通過電控器和電控閥對進(jìn)氣閥、排氣閥和出氣止回閥的控制，使兩個(gè)干燥塔定時(shí)在吸附、再生和充氣三種狀態(tài)下

35、周期性的轉(zhuǎn)換，保證處理后的空氣達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)，滿足機(jī)車、車輛的用風(fēng)要求。 本系統(tǒng)空氣干燥器處理空氣量為4.8m3/min，工作壓力為1000kpa。再生方式為無熱、常壓。 （3）總風(fēng)缸 經(jīng)干燥壓縮處理后的壓縮空氣，進(jìn)入兩個(gè)串聯(lián)的總風(fēng)缸內(nèi)貯存，以供全列車氣動(dòng)部件及制動(dòng)所需。兩個(gè)風(fēng)缸的容積均為500L，工作壓力1000kpa，兩個(gè)總風(fēng)缸垂直布置于機(jī)械間空氣管路柜旁邊車體尾部。排水口位于總風(fēng)缸底部，使用中應(yīng)定期打開總風(fēng)缸排水塞門A12，檢查和排除總風(fēng)缸積水。 3.3.1.2 輔助風(fēng)源系統(tǒng) HXD1輔助風(fēng)源系統(tǒng)負(fù)責(zé)在機(jī)車庫存時(shí)間較長、總風(fēng)缸中壓縮空氣壓力不夠的情況下，給機(jī)車

36、電氣系統(tǒng)用風(fēng)設(shè)備供風(fēng)。 HXD1輔助風(fēng)源系統(tǒng)主要部件有輔助壓縮機(jī)、輔助空氣干燥器、止回閥、高壓安全閥、壓力控制閥、風(fēng)缸、排水閥、各型塞門等。輔助風(fēng)源系統(tǒng)組成及管路原理見圖3-3。 圖3-3輔助風(fēng)源系統(tǒng)組成及管路原理 注釋：U80-輔助壓縮機(jī)；U81-高壓安全閥；U82-輔助干燥器；U43.06-高壓安全閥；U43.04-止回閥；U43.02-壓力控制器；U43.05-壓力表；U43.14-塞門；U76-貯風(fēng)缸；U43.03-過濾器；U60-鑰匙開關(guān)；U56-升弓電磁閥 HXD1型電力機(jī)車輔助風(fēng)源系統(tǒng)同樣可分為壓縮空氣的產(chǎn)生、壓力控制、干燥凈化處理、貯存等環(huán)節(jié)。壓縮機(jī)的氣缸蓋上還設(shè)有

37、溫度傳感器用以控制輔助壓縮機(jī)在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行。輔助風(fēng)源系統(tǒng)壓力控制位于制動(dòng)柜內(nèi)U43.02壓力控制器控制，其整定值為480～650kpa。與以往電力機(jī)車不同，HXD1型大功率電力機(jī)車還設(shè)置一套輔助干燥系統(tǒng)，用于輔助風(fēng)源系統(tǒng)風(fēng)源凈化。輔助干燥系統(tǒng)主要包括吸附式單塔干燥器、過濾器、自動(dòng)排水閥、加熱裝置、消音器等。吸附式單塔干燥器再生方式為無熱再生，當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，再生風(fēng)缸的干燥壓縮空氣經(jīng)過干燥筒和消音器后排入大氣，空氣干燥器完成再生，同時(shí)將積累的水全部排出。加熱裝置用來防止壓縮空氣結(jié)冰。過濾器用來清潔干燥后的壓縮空氣。經(jīng)輔助干燥系統(tǒng)處理后的壓縮空氣質(zhì)量滿足ISO8573含塵埃等級3、含油

38、等級4和含水等級3的標(biāo)準(zhǔn)要求。輔助壓縮機(jī)壓縮后的壓縮空氣，經(jīng)輔助干燥系統(tǒng)處理后，然后通過止回閥送入風(fēng)缸U76備用，U76位于空氣管路柜背面，容積為50L。輔助風(fēng)源系統(tǒng)還設(shè)有安全閥U81用以控制保護(hù)輔助壓縮機(jī)，其整定值為1000kpa。 本系統(tǒng)采用無油活塞式輔助壓縮機(jī)組，其工作電壓：DC110V，功率為880W，潤滑方式為無油潤滑，在500kpa的排氣量大于70L/min。 輔助壓力開關(guān)設(shè)定值為630～670kpa，將信號(hào)送入機(jī)車控制系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)輔助壓縮機(jī)壓力的自動(dòng)啟?？刂?。 3.3.2 輔助管路系統(tǒng) 輔助管路系統(tǒng)用以改善機(jī)車運(yùn)行條件、確保機(jī)車運(yùn)行安全。它主要由撒砂

39、、輪噴、風(fēng)喇叭等輔助氣動(dòng)系統(tǒng)及連接管路組成。各輔助裝置均由總風(fēng)缸直接供風(fēng)，當(dāng)某個(gè)裝置發(fā)生故障或檢修時(shí)，可將其相應(yīng)的截?cái)嗳T關(guān)閉以切斷風(fēng)雨。 3.3.2.1撒砂管路 為在輪軌黏著狀況不佳的情況下，提高車輪與鋼軌間的粘著系數(shù)，改善機(jī)車的牽引制動(dòng)性能，HXDl大功率電力機(jī)車設(shè)有撒砂系統(tǒng)。撒砂系統(tǒng)由撒砂控制模塊、砂箱、撒砂器等部件及連接管路組成。每個(gè)轉(zhuǎn)向架設(shè)有4個(gè)砂箱，每個(gè)砂箱裝有一個(gè)Knorr公司的SDN14—1型撒砂器。撒砂控制功能靠空氣管路柜中撒砂控制模塊實(shí)現(xiàn)，撒砂控制原理見圖3-4。 圖3-4撒砂控制模塊 圖3-5輪噴供風(fēng)模

40、塊 砂子存儲(chǔ)在砂箱中，根據(jù)機(jī)車的行駛方向，砂子將輸送到機(jī)車運(yùn)行方向的第一、三輪對上，由電磁閥[.05或.06]控制壓縮空氣流入撒砂裝置，一定量的砂子經(jīng)過加熱，通過砂管撒到機(jī)車運(yùn)行方向的第一、三對車輪前面的軌道上。單位時(shí)間的砂量由撒砂器控制。減壓閥[.03]設(shè)定值為500kpa，調(diào)整該值能對撒砂量進(jìn)行微調(diào)。為保證正常撒砂，砂箱需密封。為了避免砂子結(jié)成塊，會(huì)有壓縮空氣通過電磁閥[.04]流入砂箱以達(dá)到干燥砂子的目的。截?cái)嗳T[.02]可在故障時(shí)隔離撒砂裝置，截?cái)嗳T有一個(gè)電開關(guān)，通過電開關(guān)可監(jiān)控該塞門狀態(tài)。減壓閥[.03]的設(shè)定值可在維護(hù)時(shí)通過檢測口[.07]檢驗(yàn)。 3.3.2.2輪噴管路

41、 輪噴系統(tǒng)(圖3-5)為機(jī)車輪緣噴油潤滑系統(tǒng)提供風(fēng)源，輪緣噴油潤滑系統(tǒng)受機(jī)車控制系統(tǒng)控制。輪緣潤滑供風(fēng)模塊集成在空氣制動(dòng)柜內(nèi)。通過兩個(gè)帶受控的塞門[.02和.03]可手動(dòng)控制打開和關(guān)閉。設(shè)有兩個(gè)電磁閥[.04和.05]，每一個(gè)磁閥將用來控制每一個(gè)方向的輪緣噴油潤滑系統(tǒng)。減壓閥[.01]設(shè)定壓力為600kpa。 3.3.2.3 風(fēng)喇叭管路 風(fēng)喇叭系統(tǒng)(圖3-6)由風(fēng)喇叭、輔助控制裝置組成。機(jī)車車頂上裝有兩個(gè)高音喇叭[P93]，分別向前、向后安裝；一個(gè)低音喇叭[P90]，向前安裝。喇叭控制功能通過設(shè)在機(jī)械間的輔助控制單元模塊[P89]來實(shí)現(xiàn)。[P89]設(shè)有3個(gè)電磁閥[P89．01、P

42、89．02、P89.03]，用來驅(qū)動(dòng)機(jī)車的風(fēng)喇叭，3個(gè)電磁閥的開閉由機(jī)車主控制系統(tǒng)控制。每個(gè)電磁閥具有一個(gè)隔離塞門[P87]，可在喇叭故障時(shí)切除相應(yīng)的塞門。 圖3-6風(fēng)喇叭系統(tǒng) 圖3-7受電弓控制模塊 3.3.3 控制管路系統(tǒng)（升弓控制管路） 受電弓的控制模塊(圖3-7)是用來給受電弓供氣用的。為防止機(jī)車升弓時(shí)沒有可用的壓縮空氣(庫停后，總風(fēng)缸因泄漏無風(fēng))，機(jī)車在起動(dòng)時(shí)可用輔助空氣壓縮機(jī)打風(fēng)進(jìn)行升弓操作。升弓控制功能靠空氣管路柜中升弓模塊實(shí)現(xiàn)。由壓縮空氣控制受電弓的升高和降低，每一個(gè)受電弓都有單獨(dú)的控制回路。受電弓控制模塊有

43、兩個(gè)不同的回路： (1) 壓縮空氣流經(jīng)空氣過濾器[.03]，截?cái)嗳T[.14]，通過接口A4到高壓隔離開關(guān)。 (2) 壓縮空氣通過空氣過濾器[.03]，縮堵[U.12]和鑰匙箱到升弓電磁閥，再到受電弓。壓力表[.05]是用來顯示受電弓工作時(shí)可用空氣壓力的。受電弓升起及降落是通過升弓電磁閥的得失電來控制的。通向受電弓控制裝置的空氣管路，通過A3-A1通路排氣。 3.4 制動(dòng)機(jī)系統(tǒng) CCBII制動(dòng)機(jī)是制動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，是一種符合AAR標(biāo)準(zhǔn)要求的基于微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的適用于干線貨運(yùn)機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)，具備自動(dòng)制動(dòng)、單獨(dú)制動(dòng)、緊急制動(dòng)、后備空氣制動(dòng)、列車管流量檢測等功能，制動(dòng)控制系統(tǒng)還具備空電聯(lián)合控制、

44、防滑控制、停放制動(dòng)控制及其他輔助氣動(dòng)功能的附加控制功能。CCBII制動(dòng)系統(tǒng)利用現(xiàn)場可替換的單元(LRU)設(shè)計(jì)形成一種分布式結(jié)構(gòu)。每個(gè)可替換的單元模塊包含自診斷功能。CCBII具備多項(xiàng)冗余功能，具有獨(dú)一無二的識(shí)別、重新組合和發(fā)生故障時(shí)備份關(guān)鍵部件的功能。 CCBII制動(dòng)機(jī)是基于微處理器和LON網(wǎng)的電空制動(dòng)控制系統(tǒng)，除了緊急制動(dòng)作用由機(jī)械閥觸發(fā)，其他所有邏輯控制指令均由微處理器發(fā)出。 CCBⅡ制動(dòng)機(jī)包括5個(gè)主要部件： LCDM——制動(dòng)顯示屏； EPCU——電空控制單元； X——IPM微處理器； EBV——電子制動(dòng)閥； RIM——繼電器接口模塊。 3.4.1主要部件及作用 3.4.

45、1.1 電子制動(dòng)閥（EBV） 電子制動(dòng)閥是CCBⅡ制動(dòng)機(jī)的人機(jī)接口。操作者通過電子制動(dòng)閥直接給電空控制單元(EPCU)發(fā)送指令，并通知微處理器(IPM)進(jìn)行邏輯控制。 3.4.1.2制動(dòng)顯示屏(LCDM) 制動(dòng)顯示屏位于司機(jī)室操縱臺(tái)左側(cè)，制動(dòng)顯示屏是CCBII制動(dòng)機(jī)的主要顯視和操作裝置。它由10.4′′液晶顯示器，下方8個(gè)功能鍵和左側(cè)3個(gè)亮度調(diào)節(jié)鍵組成。功能鍵用來實(shí)現(xiàn)操作菜單的選擇及制動(dòng)功能的選定。 3.4.1.3微處理器(IPM) 微處理器是CCBII制動(dòng)機(jī)的中央處理器。進(jìn)行各制動(dòng)功能的軟件運(yùn)算，并對各部分軟件狀態(tài)進(jìn)行檢測和維護(hù)。它處理所有與制動(dòng)顯示屏(LCDM)有關(guān)的接口

46、任務(wù)，并通過LON網(wǎng)絡(luò)傳送制動(dòng)命令給電空控制單元(EPCU)。 微處理器也通過繼電器接口模塊(RIM)與機(jī)車控制系統(tǒng)(TCMS)和安全裝置(ATP)進(jìn)行通訊。 微處理器前端設(shè)有13個(gè)指示燈，用來提供制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)的反饋信息。 3.4.1.4繼電器接口模塊(RIM) 繼電器接口模塊位于機(jī)車制動(dòng)柜，是微處理器(IPM)與機(jī)車間進(jìn)行通信的繼電器接口。信號(hào)輸入部分包括：由安全裝置(ATP)產(chǎn)生的懲罰制動(dòng)和緊急制動(dòng)，A/B端司機(jī)室操作激活信號(hào)，再生制動(dòng)投人信號(hào)，MREP壓力開關(guān)工作狀態(tài)信號(hào)，機(jī)車速度信號(hào)。 信號(hào)輸出部分包括：緊急制動(dòng)信號(hào)，動(dòng)力切除(PCS)信號(hào)，撒砂動(dòng)作信號(hào)，再生制動(dòng)切除信號(hào)，重

47、聯(lián)機(jī)車故障信號(hào)。 3.4.2電空制動(dòng)控制單元（EPCU） 電空控制單元(EPCU)由電空閥和空氣閥組成，來控制機(jī)車空氣管路的壓力。它是制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件，所有電空閥和空氣閥集成到8個(gè)線路可更換模塊(LRU)。其中5個(gè)LRU是“智能的”可以通過軟件進(jìn)行自檢并通過LON網(wǎng)絡(luò)和EBV、IPM進(jìn)行通信，其功能簡述如下： (1) 均衡風(fēng)缸控制部分(ERCP)通過改變均衡風(fēng)缸壓力產(chǎn)生制動(dòng)管控制壓力。 (2) 制動(dòng)管控制模塊(BPCP) 接收來至ERCP模塊控制的均衡風(fēng)缸的壓力，由內(nèi)部BP作用閥響應(yīng)其變化并快速的產(chǎn)生與均衡風(fēng)缸具有相同壓力的制動(dòng)管的壓力，從而完成列車的制動(dòng)、保壓和緩解。 (3)

48、13控制部分(13CP)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)緩解機(jī)車制動(dòng)缸壓力的功能。 (4) 16控制部分(16CP) 響應(yīng)列車管的減壓量，平均管壓力，單緩指令，來產(chǎn)生制動(dòng)缸管的控制壓力；功能類似JZ—7系統(tǒng)的分配閥或DK—1系統(tǒng)中分配閥主閥部的作用。 (5) 20控制部分(20CP) 通過響應(yīng)列車管減壓量和小閘及單緩指令產(chǎn)生平均管壓力。EPCU也包括純空氣控制閥。 (6) 制動(dòng)缸控制部分(BCCP) 響應(yīng)16CP壓力變化，產(chǎn)生機(jī)車制動(dòng)缸壓力。 (7) DB三通閥(DBTV)部分 響應(yīng)制動(dòng)管的減壓量產(chǎn)生制動(dòng)缸管的控制壓力，可以作為16CP的備份模塊。 (8) 電源接線盒(PSJB) PSJB內(nèi)置電源

49、，為CCBII制動(dòng)機(jī)供電(將110V轉(zhuǎn)換到24V)，在外部具有多個(gè)接插件，允許EPCU、EBV、X—IPM和RIM相互連接。 3.4.2.1均衡風(fēng)缸控制模塊ERCP 均衡風(fēng)缸控制模塊接收來自電子制動(dòng)閥(EBV)的自動(dòng)制動(dòng)手柄指令，微處理器(IPM)以及機(jī)車監(jiān)控系統(tǒng)(ATP)的指令來控制機(jī)車均衡風(fēng)缸的壓力。它的功能類似于JZ—7制動(dòng)機(jī)中自動(dòng)制動(dòng)閥內(nèi)調(diào)整閥，以及DK—1制動(dòng)機(jī)中自動(dòng)制動(dòng)閥和緩解電磁閥、制動(dòng)電磁閥聯(lián)合的作用。但又有所不同，調(diào)整閥是純機(jī)械結(jié)構(gòu)，只響應(yīng)自動(dòng)制動(dòng)閥手柄的動(dòng)作，且均衡風(fēng)缸的壓力由凸輪的行程來決定；DK—l雖然是通過電信號(hào)控制電磁閥實(shí)現(xiàn)均衡風(fēng)缸的壓力控制，但均衡風(fēng)缸充風(fēng)緩解

50、時(shí)的最高壓力是通過加裝在總風(fēng)管路上的減壓閥來限制，均衡風(fēng)缸排風(fēng)制動(dòng)時(shí)；其最小減壓量通過制動(dòng)電磁閥的縮口和初制風(fēng)缸聯(lián)合實(shí)現(xiàn)，大減壓量通過自動(dòng)制動(dòng)閥手柄長時(shí)間停留在制動(dòng)位，即制動(dòng)電磁閥長時(shí)間得電來實(shí)現(xiàn)，控制準(zhǔn)確度、減壓精度都不是很理想，且不能自保壓。本系統(tǒng)中的均衡風(fēng)缸控制模塊通過電子信號(hào)能夠準(zhǔn)確的控制均衡風(fēng)缸的壓力，且具有自保壓功能，如果此模塊發(fā)生了故障，會(huì)自動(dòng)由其他模塊(16CP)來代替其功能，DK—1的電磁閥沒有備份功能。 無動(dòng)力回送裝置也集成在均衡風(fēng)缸控制模塊內(nèi)部。 它由外殼、管座、均衡風(fēng)缸、REL緩解電磁閥、APP作用電磁閥、MVER均衡模塊電磁閥、MRT總風(fēng)壓力傳感器、ERT均衡風(fēng)缸

51、壓力傳感器、TPER均衡壓力測試點(diǎn)、TPMR總風(fēng)測試點(diǎn)、過濾器等部分組成，其中無動(dòng)力回送裝置由DE無動(dòng)力塞門、DER壓力調(diào)整閥、C2充風(fēng)節(jié)流孔、CV單向止回閥等部分組成。各部件的連接示意圖如圖3-8所示。 1.管座 管座亦為ERCP模塊的安裝座。管座上設(shè)有四根管子的連接孔，即制動(dòng)管BP、總風(fēng)管MR、制動(dòng)管控制管BP (類似DK—1中的均衡管，JZ—7中的中均管)，均衡風(fēng)缸備份管ERBU。均衡風(fēng)缸(90立方英寸)直接連接在管座上。 2.各部件簡介 ERCP的其他部件均集成在外殼內(nèi)，圖中虛線框表示外殼。 (1) REL緩解電磁閥 得電——均衡風(fēng)缸通大氣，均衡風(fēng)缸減壓； 失電——停止均

52、衡風(fēng)缸通大氣，均衡風(fēng)缸保壓。 (2) APP作用電磁閥 得電——總風(fēng)通均衡風(fēng)缸，均衡風(fēng)缸增壓； 失電——停止總風(fēng)通均衡風(fēng)缸，均衡風(fēng)缸保壓。 ERCP通過REL、APP電磁閥實(shí)現(xiàn)對均衡風(fēng)缸壓力的控制。在緩解后或制動(dòng)后的保壓狀態(tài)，兩個(gè)電磁閥均失電。若將自動(dòng)制動(dòng)閥手柄置重聯(lián)位，REL電磁閥得電將均衡風(fēng)缸風(fēng)壓排空到零。 圖3-8 ERCP模塊部件連接示意圖(緩解狀態(tài)) (3) MVER均衡模塊電磁閥 得電——產(chǎn)生預(yù)控壓力，允許機(jī)械閥接口A2通A3，從而均衡風(fēng)缸接受REL—APP電磁閥控制。 失電——預(yù)控壓力排大氣，允許機(jī)械閥接口A1通A3，從而使均衡風(fēng)缸同ERBU管連通。

53、本電磁閥用來控制機(jī)械接口的連通狀態(tài)，是ERCP模塊的預(yù)控電磁閥。 當(dāng)制動(dòng)機(jī)斷電、機(jī)車設(shè)置為補(bǔ)機(jī)或ERCP模塊故障處于備用模式下，MVER電磁閥失電；其他狀態(tài)下均得電。 (4) MRT總風(fēng)壓力傳感器 產(chǎn)生與第二總風(fēng)缸壓力成比例的電壓信號(hào)，并通過IPM轉(zhuǎn)換，在制動(dòng)顯示屏上顯示總風(fēng)壓力。如果此傳感器故障，會(huì)自動(dòng)由BPCP模塊中的MRT壓力傳感器代替其功能。 (5) ERT均衡風(fēng)缸壓力傳感器 產(chǎn)生與均衡風(fēng)缸壓力成比例的電壓信號(hào)，并通過IPM轉(zhuǎn)換，在制動(dòng)顯示屏上顯示均衡風(fēng)缸壓力。備用模式下，其均衡風(fēng)缸壓力由16CP模塊中的16T壓力傳感器通過IPM轉(zhuǎn)換，在制動(dòng)顯示屏上顯示。ERT均衡風(fēng)缸壓力

54、傳感器同REL、APP電磁閥配合作用，實(shí)現(xiàn)均衡風(fēng)缸壓力的精確控制和自動(dòng)保壓功能。 (6) TPER均衡風(fēng)缸壓力測試點(diǎn) 此測試點(diǎn)直接和均衡風(fēng)缸連接，通過與系統(tǒng)外部的壓力表連接，能夠檢測出任何狀態(tài)下均衡風(fēng)缸的實(shí)際壓力。 (7) TPMR總風(fēng)壓力測試點(diǎn) 此測試點(diǎn)直接和第二總風(fēng)缸連接，通過與系統(tǒng)外部的壓力表連接，能夠檢測出第二總風(fēng)缸的實(shí)際壓力。 (8) DE無動(dòng)力塞門 此塞門在機(jī)車附掛時(shí)(無動(dòng)力回送)使用，有投入和切除兩個(gè)位置。 投入——將制動(dòng)管和第二總風(fēng)缸連通，允許制動(dòng)管給總風(fēng)缸充風(fēng)，機(jī)車附掛時(shí)使用此位置。 切除——斷開制動(dòng)管和第二總風(fēng)缸的通路，機(jī)車在正常運(yùn)行時(shí)使用此位置。 (9)

55、 DER壓力調(diào)整閥 當(dāng)無動(dòng)力塞門在投入位時(shí)，限制制動(dòng)管給總風(fēng)缸充風(fēng)的壓力到250kpa左右。 (10) C2充風(fēng)節(jié)流孔 當(dāng)制動(dòng)管給總風(fēng)缸充風(fēng)時(shí)，限制其壓縮空氣的流速，使得總風(fēng)缸能夠獲得穩(wěn)定的壓縮空氣，同時(shí)避免制動(dòng)管壓力下降太快而引起牽引機(jī)車緊急制動(dòng)。 (11) CV單向止回閥 防止機(jī)車在正常狀態(tài)或無火回送狀態(tài)時(shí)，總風(fēng)缸壓力空氣向制動(dòng)管逆流的現(xiàn)象發(fā)生。 3.4.2.2 制動(dòng)管控制模塊BPCP BPCP模塊接收來至均衡風(fēng)缸的壓力，由內(nèi)部BP作用閥響應(yīng)其變化并使制動(dòng)管快速的產(chǎn)生與均衡風(fēng)缸具有相同的壓力，從而完成列車的制動(dòng)、保壓和緩解。它的作用相當(dāng)于JZ—7或DK—1系統(tǒng)中中繼閥的作用。

56、 此外BPCP模塊可以監(jiān)測列車制動(dòng)管的壓力，并可接收自動(dòng)制動(dòng)閥、IPM的指令。當(dāng)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)管壓力快速下降或接收到來自自動(dòng)制動(dòng)閥、IPM的緊急制動(dòng)指令，BPCP模塊會(huì)加快制動(dòng)管減壓產(chǎn)生緊急制動(dòng)。此作用相當(dāng)于JZ—7分配閥中緊急部或DK—1中電動(dòng)放風(fēng)閥和緊急閥的作用。 BPCP模塊由外殼、管座、BP作用閥、MV53電磁閥、BPCO機(jī)械閥、BPT制動(dòng)管壓力傳感器、MRT總風(fēng)壓力傳感器、FLT制動(dòng)管流量傳感器、C1充風(fēng)節(jié)流孔、TPBP制動(dòng)管壓力測試點(diǎn)、EMV緊急電磁閥(74V)、MVEM緊急電磁閥(24V)、PVEM氣動(dòng)緊急放風(fēng)閥、C3充風(fēng)節(jié)流孔等部分組成。各部件的連接示意圖如圖3-9所示。

57、圖3-9 BPCP模塊部件連接示意圖(緩解狀態(tài)) 1. 管座 管座亦為BPCP模塊的安裝座。管座上設(shè)有五根管子的連接孔，即總風(fēng)管MR，制動(dòng)管壓力反饋管BPVV，制動(dòng)管控制管ER，#21號(hào)管，制動(dòng)管BP。 2．各部件簡介 BPCP的其他部件均集成在外殼內(nèi)，圖中右側(cè)虛線框表示外殼。 (1) BP作用閥接受均衡風(fēng)缸的控制壓力產(chǎn)生與之相等的制動(dòng)管壓力，實(shí)現(xiàn)對列車的制動(dòng)、緩解控制功能。其排風(fēng)管路(EX)的制動(dòng)管排風(fēng)速度受1/4英寸節(jié)流孔限制，使得制動(dòng)時(shí)進(jìn)行常用制動(dòng)，而不會(huì)引起緊急制動(dòng)。此閥是BPCP模塊的核心部件，屬于機(jī)械閥。 (2) MV53電磁閥/BPCO機(jī)械閥 MV53電磁閥同BP

58、CO機(jī)械閥共同作用，實(shí)現(xiàn)機(jī)車制動(dòng)管投入/切除，補(bǔ)風(fēng)/不補(bǔ)風(fēng)，一次緩解/階段緩解等功能。 MV53電磁閥失電——允許由BP作用閥產(chǎn)生的制動(dòng)管壓力通過本電磁閥，進(jìn)而控制BPCO機(jī)械閥使其開通，BPCO開通后由BP作用閥產(chǎn)生的制動(dòng)管壓縮空氣通過BPCO機(jī)械閥，經(jīng)過過濾后進(jìn)人列車制動(dòng)管。 MV53電磁閥得電——由BP作用閥產(chǎn)生的制動(dòng)管壓力不能通過本電磁閥，并且本電磁閥控制BPCO機(jī)械閥的預(yù)控壓力排向大氣，從而使得BPCO機(jī)械閥通路關(guān)閉。機(jī)車(或列車)的制動(dòng)管路和BP作用閥隔離。機(jī)車制動(dòng)管處于保壓狀態(tài)，BP作用閥雖仍受均衡風(fēng)缸壓力的控制但它不再控制機(jī)車的制動(dòng)管壓力。 機(jī)車處于本機(jī)/補(bǔ)風(fēng)/階段緩解狀

59、態(tài)時(shí)MV53電磁閥處于常失電狀態(tài)；機(jī)車處于本機(jī)/不補(bǔ)風(fēng)狀態(tài)時(shí)，當(dāng)自動(dòng)制動(dòng)閥在運(yùn)轉(zhuǎn)位，MV53電磁閥失電，當(dāng)自動(dòng)制動(dòng)閥在制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)管減壓到均衡風(fēng)缸控制壓力后，微處理器使MV53電磁閥得電；如果運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生緊急制動(dòng)作用或?qū)C(jī)車設(shè)置為單機(jī)狀態(tài)(操縱端/切除)、補(bǔ)機(jī)狀態(tài)，MV53電磁閥將常得電。當(dāng)制動(dòng)管壓力低于90kpa時(shí)，BPCO將自動(dòng)關(guān)閉通路。 (3) BPT制動(dòng)管壓力傳感器 產(chǎn)生與制動(dòng)管壓力成比例的電壓信號(hào)，傳送給微處理器IPM，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過制動(dòng)顯示屏顯示壓力值。 (4) MRT總風(fēng)壓力傳感器 產(chǎn)生與第二總風(fēng)缸壓力成比例的電壓信號(hào)，并傳送給微處理IPM。如果ERCP模塊上的總風(fēng)壓力

60、傳感器故障，本壓力傳感器將代替其功能，在顯示屏顯示總風(fēng)壓力。 (5) FLT制動(dòng)管流量傳感器 產(chǎn)生與經(jīng)過充風(fēng)節(jié)流孔C1的總風(fēng)壓力成比例的電壓信號(hào)，并傳送給微處理器IPM。IPM通過比較MRT和FLT的電壓信號(hào)，計(jì)算出制動(dòng)管的充風(fēng)流速，并在顯示屏顯示。 (6) C1充風(fēng)節(jié)流孔 其作用是限制總風(fēng)給制動(dòng)管的充風(fēng)速度，避免長大列車充風(fēng)太快，引起列車制動(dòng)緩解不同步。 (7) TPBP制動(dòng)管壓力測試點(diǎn) 此測試點(diǎn)直接和制動(dòng)管壓力反饋管BPVV連接，通過與系統(tǒng)外部的壓力表連接，能夠檢測出制動(dòng)管的實(shí)際壓力。 (8) EMV緊急電磁閥(74V) 此電磁閥由微處理器IPM直接控制，產(chǎn)生緊急作用。EM

61、V緊急電磁閥失電，21號(hào)管不排風(fēng)(正常操作模式)；EMV緊急電磁閥得電，2l號(hào)管排風(fēng)，產(chǎn)生緊急制動(dòng)。 (9) MVEM緊急電磁閥(24V) 此電磁閥接收電子制動(dòng)閥EBV的緊急制動(dòng)指令，產(chǎn)生緊急作用。MEMV緊急電磁閥失電，EBV不在緊急制動(dòng)位，21號(hào)管不排風(fēng)；MEMV緊急電磁閥得電，EBV在緊急制動(dòng)位，21號(hào)管排風(fēng)，產(chǎn)生緊急制動(dòng)。 (10) PVEM緊急放風(fēng)閥 由于21號(hào)管排風(fēng)，造成PVEM緊急放風(fēng)閥動(dòng)作，使得制動(dòng)管內(nèi)壓縮空氣以足夠大的流速排向大氣，保證緊急制動(dòng)的發(fā)生。 3.4.2.3 16CP控制模塊 此模塊用來產(chǎn)生制動(dòng)缸的控制壓力，其基本功能類似于JZ—7及DK—1制動(dòng)機(jī)中分

62、配閥的作用。 在本機(jī)狀態(tài)時(shí)，通過對機(jī)車制動(dòng)管的減壓量，平均管的壓力，機(jī)車單獨(dú)緩解指令以及單獨(dú)制動(dòng)閥的控制指令來產(chǎn)生制動(dòng)缸的控制壓力，即16號(hào)管壓力；在補(bǔ)機(jī)狀態(tài)時(shí)，除了制動(dòng)管壓力降到140kpa以下并且總風(fēng)重聯(lián)管壓力開關(guān)動(dòng)作以外不再根據(jù)制動(dòng)管的減壓而產(chǎn)生制動(dòng)缸的控制壓力，重聯(lián)機(jī)車的制動(dòng)缸壓力由平均管的壓力來控制。 在本機(jī)模式下，16號(hào)管增加的壓力同制動(dòng)管減少的壓力的比率為2.5:1，并且16號(hào)管增加的壓力最大不超過(45015)kpa。 當(dāng)接受到單獨(dú)緩解命令或列車管壓力增加14kpa時(shí)，制動(dòng)缸壓力開始緩解。 當(dāng)出現(xiàn)電源故障時(shí)，16CP對制動(dòng)缸的控制壓力自動(dòng)進(jìn)行釋放，然后通過DBTV(本務(wù)

63、狀態(tài))或者從20CP到制動(dòng)缸中繼閥的先導(dǎo)壓力對制動(dòng)缸壓力進(jìn)行控制。一旦制動(dòng)管壓力小于140kpa，16CP內(nèi)部的緊急限制閥(ELV)將增加制動(dòng)缸先導(dǎo)壓力到一個(gè)常規(guī)值440kpa，這樣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)最小420kpa的制動(dòng)缸壓力。產(chǎn)生的制動(dòng)缸壓力在補(bǔ)機(jī)單元不能自動(dòng)釋放，只有當(dāng)制動(dòng)管的壓力被充風(fēng)到高于140kpa，補(bǔ)機(jī)單元中的制動(dòng)缸壓力才可隨制動(dòng)管壓力增高進(jìn)行緩解。 在ER控制單元故障情況下，16CP與制動(dòng)缸隔離，通過3個(gè)電磁閥的動(dòng)作連接到均衡風(fēng)缸(上電ERBU，斷電MVl6和MVER)，這樣16CP可以控制均衡風(fēng)缸的壓力。制動(dòng)缸的控制壓力則由DBTV控制。 在20CP故障情況下，16CP可以根據(jù)單

64、獨(dú)制動(dòng)手柄的位置產(chǎn)生制動(dòng)缸控制壓力。這種方式可以在本務(wù)機(jī)車上產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)缸壓力，但是不能在本務(wù)機(jī)車上產(chǎn)生相應(yīng)的平均管的壓力。 它由外殼、管座、REL緩解電磁閥、APP作用電磁閥、MVl6電磁閥、PVTV三通閥、DCV2變向閥、PVE緊急壓力閥、ELV緊急限壓閥、DCVl變向閥、16T壓力傳感器、BPT制動(dòng)管壓力傳感器、BCT制動(dòng)缸壓力傳感器、C1充風(fēng)節(jié)流孔、TPl6作用管壓力測試點(diǎn)，TPBC測試點(diǎn)、過濾器及作用風(fēng)缸等部分組成。各部件的連接示意圖如圖3-10所示。 圖3-10 16CP模塊部件連接示意圖(制動(dòng)狀態(tài)) 1．管座 管座亦為16CP模塊的安裝座。管座上設(shè)有七根管子的連接

65、孔，即均衡風(fēng)缸備用管ERB(13)，總風(fēng)管MR，制動(dòng)缸控制管16#管，通DBTV控制管#16TV管，制動(dòng)管BP，單獨(dú)緩解管13#號(hào)管，制動(dòng)缸壓力反饋管BCCO。作用風(fēng)缸(90立方英寸)直接連接在管座上。 2．各部件簡介 16CP的其他部件均集成在外殼內(nèi)，圖中右側(cè)虛線框表示外殼。 (1) REL緩解電磁閥 得電——作用風(fēng)缸通大氣，作用風(fēng)缸減壓； 失電——停止作用風(fēng)缸通大氣，作用風(fēng)缸保壓。 (2) APP作用電磁閥 得電——總風(fēng)通作用風(fēng)缸，作用風(fēng)缸增壓； 失電——停止總風(fēng)通作用風(fēng)缸，作用風(fēng)缸保壓。 16CP通過REL、APP電磁閥實(shí)現(xiàn)對作用風(fēng)缸壓力的控制。在緩解后或制動(dòng)后，兩個(gè)電

66、磁閥均失電，進(jìn)行作用風(fēng)缸保壓。若將機(jī)車設(shè)置在補(bǔ)機(jī)位，REL電磁閥得電，將作用風(fēng)缸的壓力空氣排空。 (3) MVl6電磁閥 得電——產(chǎn)生控制壓力，允許機(jī)械閥接口和PVTV三通閥接口的A2通A3，從而作用風(fēng)缸接收REL、APP電磁閥指令。 失電——控制壓力排大氣，允許機(jī)械閥接口和PVTV三通閥接口A1通A3，從而使作用風(fēng)缸同DBTV連通，并受其控制。 本電磁閥用來控制其機(jī)械閥接口的連通，是16CP模塊的預(yù)控電磁閥。 當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)斷電、ERCP模塊故障處于備用模式、16CP模塊故障處于備用模式，MVl6電磁閥將失電，16CP模塊失去對作用風(fēng)缸的控制能力，同時(shí)允許DBTV模塊對作用風(fēng)缸進(jìn)行控制，即對制動(dòng)缸壓力進(jìn)行控制；其他狀態(tài)無論機(jī)車設(shè)置為本機(jī)/投入、本機(jī)/切除或補(bǔ)機(jī)，MVl6電磁閥均得電。 (4) PVTV三通閥 此閥為機(jī)械閥，受MVl6電磁閥控制和MVl6電磁閥配合作用，完成16CP對作用風(fēng)缸的控制或DBTV對作用風(fēng)缸的控制的選擇或自動(dòng)轉(zhuǎn)換。在正常的工作狀態(tài)下，作用風(fēng)缸的壓力控制應(yīng)由16CP模塊產(chǎn)生的16管壓力來完成，但DBTV也適時(shí)根據(jù)制動(dòng)管的壓力變化產(chǎn)生作用風(fēng)缸的控制壓