CCBⅡ电空制动机主要部件的相互作用关系.pdf
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1、湖南铁 路 科 技职 业技术学院目录、绪 论.1二、CCB II电 空 制动机概述.2三、CCB II电 空 制动机的 构造 及作用.31 CCBII主要 部 件的 相 互作用.32 CCB II电 空 制动机的 控制关系.33 CCB II气路 的 综 合作用.20四、CCB II主要 部 件质 量 问 题.241微处理 器QPM)质 量 问 题 突 出.232制动管 控制模块(BPCP)质 量 问 题.233继 电 器接口模块(RIM)内的K5继 电 器质 量 问 题.234采 取的 措施及效果.24图一 CCBII本机-运 转 位气路 图.31图二 CCBII本机-制动位气路 图.32图
2、三 CCBII本机-紧 急位气路 图.33图四 CCBII本机-单缓 位气路 图.34图五 CCBII补 机-运 转 位气路 图.35图六 CCBII补 机-制动位气路 图.36图七 CCBII本机-运 转 位气路 图(单独 作用).37图八 CCBII本机-制动位气路 图(单独 作用).38图九 CCBII补 机-制动、缓 解 位气路 图(单独 作用).39图十 CCBII空 气备份状 态-缓 解 位气路 图.40图一 CCBII空 气备份状 态-制动位气路 图.41图十二 CCBII无火回送 气路 图.42Message is sh own because mul tipl e copie
3、s of Prin t2Fl ash(www.prin t2f l )usin g th e same l icen se are d etected湖南铁 路 科 技职 业技术学院摘要本课 题 主要 针 对CCBII电 空 制动机主要 部 件相 互作用 展开论 述 的。对于制 动系 统 和机车 制动机的 发展做了简 要 的 介绍。首 先讲 述 了了 CCBII制动机的 组 成、控制关系、操纵 方法。CCBII制动机的 综 合作用,按自 动制动作用、单独 制 动作用、空 气备份状 态以及无火回送 状 态等 方面 逐 一介绍,最后介绍 电 空 制动 机的 维 护与保养。在介绍 各制动机的 工作原
4、理 时都 附 有各个位置 下的 原理 图,以便讲 述 的 更清楚。关键 词 CCBII制动机作用 原理 相 互作用第1页 共45页湖南铁 路 科 技职 业技术学院一绪论有效的 制动装 置,又称 制动系 统(简 称 制动机),是铁 道 机车 车 辆 的 重 要 组 成部 分。本章 简 单介绍 制动的 基本概念,对于制动系 统 的 组 成和作用,机车 制动机的 发展史也做了简 单的 讲 述。所谓 制动,是指能 够人为地产生 列车 减速 力并控制这 个力的 大小,从而 控 制列车 减速 或阻 止它加速 运 行 的 过 程。制动过 程 必须 具备两个基本条件:实现 能 量 转 换;控制能 量 转 换。
5、制动力是指制动过 程 中所形成的 可以人为控制的 列车 减速 力。制动系 统 是 指能 够可控制的 列车 减速 力,以实现 和控制能 量 转 换的 装 置 或系 统。制动系 统 由 制动机、手制动机和基础 制动装 置 三大部 分组 成。其控制关系(即工作流程)如下:图1制动系 统 控制关系 图无论 是机车,还 是车 辆,都 具有各自 的 制动系 统,个各自 的 制动机、手制 动机和基础 制动装 置。当机车、车 辆 组 成列车 后,其各自 的 制动系 统 相 互联 系 而 构成一个统 一的 制动系 统列车 制动系 统。因此,制动系 统 有机车 制动系 统、车 辆 制动系 统 和列车 制动系 统
6、之分。由 于制动系 统 设 置 的 目 的 是实现 列车 能 够按照人的 意志减速 或准确 停车,所以,制动系 统 性能 的 好坏,不仅影响列 车 制动效果,而 且影响铁 路 运 输 生 产。衡 量 制动系 统 性能 的 优劣,主要 是衡 量 制动机性能 的 好坏。性能 良 好的 制动机对铁 路 运 输 有以下几方面 的 促进 作用:保证 行 车 安全;充分发挥牵 引力,增大列车 牵 引重 量,提高 列车 运 行 速 度;提高 列车 的 区间 通 过 能 力。共45项湖南铁 路 科 技职 业技术学院二CCBII电 空 制动机概述为了提高 铁 路 的 运 输 能 力,我国铁 路 近 几年通 过
7、技术引进,技术合作一直 在向高 速、重 载 的 方向发展。我国引进 了目 前国际 上较 先进 的 机车 用CCBII微 机控制制动系 统。本套制动系 统 是基于网 络 的 电 空 空 气制动系 统,它是按照美 国铁 路 协会标准以26L制动机为基础 为干线 客、货 运 机车 的 要 求而 设 计 的。本章 主要 介绍 了 CCBII制动机的 组 成及各部 分作用、控制关系、综 合作用、操 纵 方法等。该 制动机的 原创是德国产的KLR型制动机,后经 美 国加以改造,是 目 前世界 上最先进 的 制动机,尤其适 用 于牵 引重 载 列车 的 机车 使用o CCBII制动 系 统 是第 二代微机控
8、制制动系 统,为在干线 客运 和货 运 机车 上使用 而 设 计。该 制动系 统 将26L型制动机和电 子空 气制动设 备兼容oCCBII制动系 统 是基于微处 理 器的 电 空 制动控制系 统,除 了紧 急制动作用 的 开始,所有逻 辑 是微机控制的。CCBII制动系 统 的 优点:(1)组 装 部 分 采 用 管 路 柜集 成组 装,将EPCU、IPM、IRM、停车 制动、撒砂 装 置、踏 面 清扫、升弓控制等 模块安装 在制动柜中,方便操作和检修 管 路 采 用 走 廊地板下集 中布置,管 路 连 接采 用 滚压式螺 纹 连 接方式满足 制动系 统 气密性要 求(2)控制部 分 CCBI
9、I采 用 微机(IPM)控制模式,EPCU上各部 件为智能、可更换模块 司机室LCDM制动显示 屏具有本务/补 机,客/货,列车 管 补 风/不补 风,列车 管 投入/切除 等 转 换功能,且有系 统 自 检,故障 记 录,报警 等 功能,方便司 机操作 采 用MGS2型防 滑器,使制动更加有效、安全。(3)HXD3型电 力机车 制动控制的 原则:优先使用 机车 再生 制动,其制动指令由 司控器发出;若 再生 制动存在时进 行 常用 制动操作,机车 制动缸 保持零 压力,机车 实 施再生 制动,车 辆 实施空 气制动;若 常用 制动存在时进 行 再生 制动操作,机车 制动缸 压力下降 为零,机
10、车 实施再生 制动,车 辆 保持原空 气制动压力;在紧 急制动过 程 中,机车 和车 辆 实施最大的 空 气制动力。机车 再生 制动与单独 制动阀 产生 的 机车 空 气制动可同时存在于机车 上。第3页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院三CCBII电空制动机构造及作用1.CCBII制动机包括五个部 件:图2五个部 件(1)LCDM制动显示 屏制动显示 屏位于司机室操纵 台左侧,外观 见 图3制动显示 屏外观。制动显 示 屏是CCBII制动机的 主要 显示 和操作装 置。它由10.4寸液晶显示 器,下方8 个功能 键 和左侧3个亮度调 节 键 组 成。功能 键 用 来实现 操作菜 单的
11、选 择及制动 功能 的 锁 定。操作菜 单可以用 中文或英 文来显示。图3制动显示 屏外观第4页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院在HXd3上配 有两台LCDM,每一个司机室内设 有一个。由 东芝TCMS控制 的 司机室开关接触 器,控制每一个司机室LCDM的 得电。当一个司机室的LCDM 得电 后,其信号送 到制动系 统 主机(IPM),主机根据此信号激活对应的 司机室的 制动阀EBV,使其控制机车 的 制动系 统;而 另外一个司机室的LCDM没有上电,其制动阀EBV没有被 激活。制动屏在机车 正常操作时,实时显示 了均衡 风 缸、制动管、总风 缸 和制动缸 的 压力值,也实时显示
12、制动管 充风 流量 和空 气制动模式的 当前状 况。图4制动屏显示 内容通 过 显示 屏还 可以了解 制动机的 如下工作状 态:实时显示 了均衡 风 缸、制动管、总风 缸 和制动缸 的 压力值。也实时显示 制 动管 充风 流量 和空 气制动的 当前模式。实时显示 制动机故障 信息,并将其记 录。通 过 显示 屏还 可以对制动机进 行 如下操作:可对制动机各模块进 行 自 检,可以进 行 本机/补 机,均衡 风 缸 压力设 定,制 动管 投入/切除,客车/货 车,补 风/不补 风,风 表 值标定,故障 查询 等 功能 的 选 择和应用。EPCU电 空 控制单元:安装 在机车 制动设 备间 的 电
13、 空 控制单元(EPCU)由 控 制所有空 气压力变化的 模块化线 路 可更换单元(LRU S)是“智能 的”可以进 行 自 检并通 过 网 络 通 讯,它们是:(2)列车 管 控制部 分(BPCP)主要 控制列车 管 的 压力。均衡 风 缸 控制部 分(ERCP):本务机车 状 态时,根据自 动制动手柄位置 产 生 均衡 风 缸 压力来提供列车 管 控制压力。5页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院(3)X-IPM集 成处理 器模块CCBII的 主机是集 成处理 器模块(IPM)。安装 在机车 制动控制柜,执行 所 有到列车 微机接口。通 过 网 络 和EPCU、EBV通 讯。通 过
14、电 缆 线 和LCDM通 讯,提 供二进 制输 出,驱 动机车 继 电 器。(4)EBV电 子制动阀电 子制动阀 是CCBII制动机的 人机接口。操作者 通 过 电 子制动阀 直 接给 电 空 控制单元(EPCU)发送 指令,并通 知 微处理 器(IPM)进 行 逻 辑 控制。图5电 子制动阀(EBV)电 子制动阀 采 用 水平安装 结 构。自 动制动手柄位于左侧,单独 制动手柄位 于右侧,中间 为手柄位置 的 指示 标牌。在EBV内部 有一个机械阀,当自 动控制 制动手柄置 于紧 急制动位时机械阀 动作,保证 机车 车 辆 在任何状 态下均能 产生 紧 急制动作用。自 动制动手柄和单独 制动
15、手柄均采 用 推拉式操作方式,并具有自 保压特 性。自 动制动手柄含有运 转 位、初制动位、全制动位、抑制位、重 联 位和紧 急制动 位等 操作位置。在运 转 位和全制动位之间 的 制动区域。通 过 侧压单独 制动手柄 可以实现 机车 的 单独 缓 解 功能。HXD3型电 力机车 的 每一个司机室均装 有一个电 子制动阀。当操纵 端 司机室 的 制动显示 屏(LCDM)被 激活,微处理 器(IPM)将激活操纵 端 的 电 子制动阀,操 纵 者 可以用 来进 行 制动控制;此时非 操纵 端 司机室的 电 子制动阀 未被 激活,也 不能 够送 出制动指令。未被 激活电 子制动阀 的 自 动制动手柄
16、,需 用 销 子将其锁 定在重 连 位上,以免误 动作触 发紧 急制动,单独 制动手柄应放在运 转 位。(5)RIM继 电 器接口模块安装 在制动柜内,是IPM和机车 之间 动力切除,警 报,紧 急撒沙,空 气制 动切除 以及惩罚 性制动的 继 电 器接口。第6页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院图6 RIM继 电 器接口模块信号输 入部 分包括:由 安全装 置 产生 的 惩罚 制动和紧 急制动,A/B司机端 操作激活信号,动力制动投入信号,MREP压力开关工作状 态信号,机车 速 度信 号。信号输 出部 分包括:紧 急制动,PCS开关切除,撒沙开关动作,动力制动 切除,重 联 机车
17、故障。(6)电 源箱PJB电 源接线 盒(PJB)是一个变压器,它向EPCU和其它可能 扩展的 装 置 提供 110V直 流电 压,并将机车 蓄 电 池的 公称 电 压110V直 流转 变成66V直 流供X-IPM 使用。(7)电 缆 箱CJB双司机室机车 安装 一个通 讯 连 接盒(CJB),这 种 通 讯 连 接盒 能 够为两端 司 机室的EBV和LCDM分离 通 讯 线。图7 电 缆 箱(8)均衡 风 缸 控制模块ERCPERCP模块接收来自EBV(电 子制动阀)的 自 动制动手柄信号,IPM(集 成 处理 器)以及机车 监 控系 统(ATP)的 指令来控制机车 均衡 风 缸 的 压力。
18、它的 功 能 类 似于JZ-7制动机中自 动制动阀 内调 整阀,以及DK-1制动机中自 动制动阀 第7页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院和缓 解 电 磁 阀、制动电 磁 阀 联 合的 作用。但又有所不同,调 整阀 是纯 机械结 构,只响应自 动制动阀 手柄的 动作,且均衡 风 缸 的 压力由 凸轮 的 行 程 来决定;DK-1 虽 然是通 过 电 信号控制电 磁 阀 实现 均衡 风 缸 的 压力控制,但均衡 风 缸 充风 缓 解 时最高 压力是通 过 加装 在总风 管 路 上的 减压阀 来限 制,均衡 风 缸 排风 制动时,其最小减压量 通 过 制动电 磁 阀 的 缩 口和初制风 缸
19、 联 合实现,最大减压量 通 过 自 动制动阀 手柄长 时间 停留 在制动位,即制动电 磁 阀 长 时间 得电 来实现,控制准 确 度、减压精 度都 不是很理 想,且不能 自 保压。本系 统 中的ERCP模块通 过 电 子 信号能 够准确 的 控制均衡 风 缸 的 压力,且具有自 保压功能,如果此模块发生 了 故障,会自 动由 其它模块(16CP)来代替其功能。同时无动力回送 装 置 也位于此模块内部。它由 外壳、管 座、均衡 风 缸、REL缓 解 电 磁 阀、APP作用 电 磁 阀、MVER均 衡 模块电 磁 阀、MRT总风 压力传感器、ERT均衡 风 缸 压力传感器、TPER均衡 压 力测
20、试 点,TPMR总风 测试 点,过 滤器等 部 分组 成,其中无动力回送 装 置 由DE无 动力塞门,DER压力调 整阀,C2充风 节 流孔,CV单向止回阀 等 部 分组 成。各部 件的 连 接示 意图如下:图8 ERCP模块部 件连 接示 意图(缓 解 状 态)管 座:管 座亦为ERCP模块的 安装 座。管 座上设 有四根管 子的 连 接孔,即制动管 BP,总风 管MR,制动管 控制管BP Control(类 似JZ-7中的 中均管),均衡 风 缸 备份管ERBU。均衡 风 钮(90立 方英 寸)直 接连 接在管 座上。各部 件简 介:ERCP的 其它部 件均集 成在外壳内,图中虚 线 框表
21、 示 外壳。第8页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院.REL缓 解 电 磁 阀:得电均衡 风 缸 通 大气,均衡 风 缸 减压;失电停止均衡 风 缸 通 大气,均衡 风 缸 保压。.APP作用 电 磁 阀:得电总风 通 均衡 风 缸,均衡 风 缸 增压;失电停止总风 通 均衡 风 缸,均衡 风 缸 保压。ERCP通 过REL、APP电 磁 阀 实现 对均衡 风 缸 压力的 控制。在缓 解 后或制动 后的 保压状 态时,两个电 磁 阀 均失电。在当操作用 自 动制动阀 手柄在重 联 位,REL电 磁 阀 得电 将均衡 风 缸 风 压排空 到零。.MVER均衡 模块电 磁 阀:得电产生 控
22、制压力,允许 机械阀 接口 A2通A3,从而 均衡 风 缸 接收REL、APP电 磁 阀 指令。失电控制压力排大气,允许 机械阀 接口 A1通A3,从而 使均衡 风 缸 同 ERBU管 连 通。本电 磁 阀 用 来控制其机械阀 的 接口的 连 通,是ERCP模块的 缺 省 电 磁 阀。当制动机断电、机车 设 置 为补 机、或ERCP模块故障 处于备用 模式下,MVER 电 磁 阀 失电;其它状 态下均得电。.MRT总风 压力传感器产生 与第 二总风 缸 压力成比例的 电 压信号,并通 过IPM转 换,在LCDM显示 屏上显示 总风 压力。如果此传感器故障,会自 动由BPCP模块中的MRT压力传
23、感 器产生 第 二总风 缸 压力,并在显示 屏显示。.ERT均衡 风 缸 压力传感器产生 与均衡 风 缸 压力成比例的 电 压信号,并通 过IPM转 换,在LCDM显示 屏 上显示 均衡 风 缸 压力。备用 模式下,其均衡 风 缸 压力由16CP模块中的16T压力 传感器通 过IPM转 换,在LCDM显示 屏上显示。.TPER均衡 风 缸 压力测试 点此测试 点直 接和均衡 风 缸 连 接,通 过 与系 统 外部 的 压力表 连 接,能 够检测 出任何状 态下均衡 风 缸 的 实际 压力。.TPMR总风 压力测试 点此测试 点直 接和第 二总风 缸 连 接,通 过 与系 统 外部 的 压力表
24、连 接,能 够检 测出第 二总风 缸 的 实际 压力。.DE无动力塞门此塞门 在机车 附 挂时(无动力回送)使用,有投入和切除 两个位置。第9页 共45亍湖南铁 路 科 技职 业技术学院投入将制动管 和第 二总风 缸 连 通,允许 制动管 给 总风 缸 充风,机车 附 挂时使用 此位置;切除断开制动管 和第 二总风 缸 的 通 路,机车 在正常运 行 时使用 此位 置。.DER压力调 整阀当无动力塞门 在投入位时,限 制制动管 给 总风 缸 充风 的 压力到25 0kPao.C2充风 节 流孔当制动管 给 总风 缸 充风 时限 制其压缩 空 气的 流速,使得总风 缸 能 够获 得稳 定的 压缩
25、 空 气,同时避 免制动管 压力下降 太快而 引起 机车 紧 急制动。.CV单向止回阀防 止机车 在正常状 态或无火回送 状 态时,总风 缸 压力空 气向制动管 逆 流的 现 象 发生。(9)制动管 控制模块BPCPBPCP模块接收来至ERCP模块控制的 均衡 风 缸 的 压力,由 内部BP作用 阀 响应其变化并快速 的 产生 与均衡 风 缸 具有相 同压力的 制动管 的 压力,从而 完成 列车 的 制动、保压和缓 解。它的 作用 相 当于JZ-7或DK-1系 统 中中继 阀 的 作用。此外BPCP模块可以监 测列车 的 压力或接收自 动制动阀、IPM的 指令,当发现 制 动管 压力快速 下降
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- CCB 制动 机主 部件 相互作用 关系
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