和谐HD1型大功率交流电力机车空气制动系统.docx

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1、和谐 HXD1 型大功率沟通电力机车空气制动系统班级：电 1406-4学号： 姓名：和谐HXD1 型大功率沟通电力机车空气制动系统0 概述HXD1 型机车是引进德国西门子技术, 由中国南车集团株洲电力机车制造的一代沟通传动重载货运电力机车。该型机车的空气制动系统承受了成熟而较先进的技术, 如KNORR 公司的CCBII 制动机、空电联合制动掌握技术、制动防滑掌握技术等, 这些先进技术的承受保证了机车在重载牵引条件下以较高的速度安全运行。HXD1 型机车制动系统在设计中贯彻模块化、信息化的设计理念, 并充分考虑了管路集成与部件集中安装技术的实施。HXD1 型机车制动系统主要包括风源系统、制动掌握

2、系统及其他关心气动掌握装置。1 引言HX D 1 型机车是引进德国西门子技术， 由南车株洲电力机车制造的一代沟通传动重载货运 2B0 轴式电力机车。 该机车的转向架承受了德国成熟而比较先进的技术， 如轮盘制动、 滚动抱轴承传动、 二系高挠钢弹簧、 单轴箱拉杆轮对定位、 整体免维护轴箱轴承、 砂箱加热及计量等, 这些先进技术的承受保证了机车在重载牵引条件下以较高的速度运行。 其中转向架构造设计上的显著特点有：二系悬挂横向布置、 二系横向减振器安装在构架端梁上， 承受双牵引杆端梁关心吊挂念引等。国内对 2C0 轴式机车二系悬挂三组集中布置在构架侧梁和其中两组与一组分开布置， 以及悬挂参数对改善机车

3、动力学性能的影响进展过争论。 针对横向减振器的特性和位置， 分析认为横向减振器的悬挂位置对于车体的运行平稳性几乎没有影响。针对 HX D 1 型机车的构造设计特点进展理论分析， 可以提升我国重载牵引机车转向架的设计思路。2 风源系统机车风源系统分为两个相对独立的局部: 一局部为由主空气压缩机组、主空气枯燥器、总风缸等组成的主风源系统;另一局部为由关心压缩机组、关心枯燥系统、风缸及连接收路 等组成的关心风源系统。2.1 主风源系统主风源系统负责在机车正常运行时, 生产并供给机车、车辆的气动器械以及机车、车辆制动机所需的高质量、干净、枯燥和稳定的压缩空气。HXD1 型机车主风源系统与国内其他各型电

4、力机车主风源系统根本一样, 其原理见图 1。压缩机排出的压力空气经连接收路进入空气枯燥器, 压缩机与枯燥器之间设有安全阀, 枯燥器处理后的压力空气经止回阀进入总风缸备用。两个总风缸串连布置, 总风联管设在两个总风缸之间, 并且总风缸之间设有止回阀, 可防止断钩时总风风源全部流失, 保证机车制动系统停车所需风源。与以往机车不同,HXD1 型机车主风源系统止回阀与总风缸之间设有高压安全阀 , 用于总风缸压力过高时起保护作用。2.1.1 主压缩机组HXD1 型机车每单节车承受一台BT-3.0/10AD或TSA-230AD 型号的螺杆空气压缩机组, 螺杆空气压缩机组由 4 大主要部件构成:驱动装置、空

5、气压缩机组体、风冷却装置和底座。它们用螺栓连接在一起, 组成一个紧凑的机组, 底座以上的设备通过弹性减振器平稳地固定在这个钢制的共用底座上。共用底座将这些部件连成一个整体, 通过其下方的 4 个安装孔固定在机车上。其主要技术参数见表1。2.1.2 主枯燥器HXD1 型机车每单节车承受一台TAD-4.8-H型空气枯燥器, 用来去除压缩空气中水、油、尘埃等杂质, 其空气处理量为 4.8m3/min。TAD-4.8-H 空气枯燥器是一种两室吸附式双塔枯燥器, 并带有自动排水功能的冷凝器和枯燥器掌握单元。空气枯燥器由 2 个枯燥塔、进气阀、排气阀、出气止回阀、电控器、离心式油水分别器及安装架等组成。通

6、过电控器和电控阀对 进气阀、排气阀和出气止回阀的掌握, 使 2 个枯燥塔定时在吸附、再生和充气3 种状态下周期性地转换, 保证处理后的空气到达相应指标, 满足机车、车辆用风要求。其主要技术参数见表 2。2.2 关心风源系统在机车库停时间较长、总风缸中压缩空气压力不够的状况下, 由关心风源系统负责给机车供电系统从电网取电供给初始风源。HXD1 型机车关心风源系统原理与国内其他各型电力机车关心风源系统根本一样, 其原理见图 2。HXD1 型机车关心风源系统与以往机车关心风源系统相比, 增设了关心空气枯燥系统, 并将关心压缩机组、关心枯燥系统布置在一个构造紧凑的柜体内, 形成关心风源系统模块。关心压

7、缩机组压缩后的压缩空气, 经关心空气枯燥系统处理后, 然后通过止回阀送入用风设备。关心风源系统还设有安全阀用以掌握关心风源系统压力不超过最大限定值。关心压缩机组承受无油活塞式压缩机, 其起停受机车掌握电路掌握。压缩机组的气缸盖上还设有温度传感器用以掌握关心压缩机组在规定温度范围内正常运行。关心枯燥系统主要 包括吸附式单塔枯燥器、再生风缸、过滤器、自动排水阀、加热装置、消音器等。吸附式单塔枯燥器再生方式为无热再生, 当压缩机组停机时, 再生风缸内枯燥的压缩空气经过枯燥筒和消音器后排入大气, 同时将枯燥处理积存的水自动排出, 空气枯燥器完成再生。加热装置用来防止枯燥器在工作过程中消灭冻结现象。过滤

8、器用来过滤枯燥后空气中的粉尘。经关心 枯燥系统处理后的压缩空气质量满足ISO8573 含尘埃等级 3、含油等级 4 和含水等级 3 的标准要求。3 制动掌握系统HXD1 型机车的制动掌握主要通过计算机掌握技术实现, 其掌握原理见图 3。CCBII 制动机是制动掌握系统的核心, 制动掌握系统还具备空电联合掌握、防滑掌握、停放制动掌握及其他附加掌握功能。3.1 CCBII 制动机CCBII 制动机是一种符合AAR 标准要求基于微机网络的适用于干线货运机车的制动机, 具备自动制动、单独制动、后备空气制动、列车管流量检测等功能。CCBII 制动机主要由司机室电子制动阀( EBV)、空气制动阀、紧急阀、

9、制动显示单元( LCDM)等操作与显示设备及机械间制动柜中的中心处理模块( MIPM)、中继接口模块( RIM)、电空掌握单元( EPCU)等组成。HXD1 型机车每个司机室各装有 1 个电子制动阀、1 个空气制动阀、1 个制动显示器 ( LCDM)、1 个紧急制动阀。电子制动阀上设置有1 个自动制动掌握手柄( 大闸) 和 1 个单独制动掌握手柄( 小闸)。自动制动掌握手柄的位置为运转、初制动、常用全制动、抑制、重联和紧急制动, 在初制动和常用全制动之间是常用制动区。单独制动掌握手柄( 小闸)的位置为缓解、运转、初制动、全制动位, 在初制动和全制动位之间是制动区。自动制动功能靠大闸手柄在不同位

10、置来实现, 大闸手柄在不同的位置打算列车管内压缩空气的压力值。电子制动阀附带 1 个气阀, 当大闸手柄置紧急位时, 不管机车处于何种状态, 该气动阀将通过机械联动装置直接实施紧急制动。单独制动功能靠小闸手柄在不同位置实现, 手柄在不同的位置打算制动缸的压力。单独制动还具有快速缓解功能, 通过在制动区斜推小闸手柄可以实现缓解自动制动所施加的机车制动缸压力, 但会保持单独制动所产生的制动力。后备制动功能是靠空气制动阀手柄在不同位置上的停留时间实现,其停留时间的长短打算了不同的列车管减压量, 后备制动作用仅在电空制动系统失效后启用, 在正常运行状态下, 空气制动阀手柄被取下并存放在指定的地方。制动显

11、示器为板式设计, 设有 8 个功能键, 可进展机车状态的设置, 显示全部与制动相关的诊断功能、自检、校准、故障和大事记录。此外, 司机室还设有两个双针压力表, 显示总风、列车管及两个转向架制动缸压力。中心处理模块( IPM)、中继接口模块( RIM)、电空掌握单元( EPCU)集中布置于机械间制动柜中。中心处理模块是制动掌握装置的重要部件, 包含系统电子部件、处理器、继电器驱动电路和 I/O 板, 与制动显示器、中继接口模块、电子制动阀、电空掌握单元等通过电缆相连接。中继接口模块是制动系统与机车的电气接口。电空掌握单元是制动机的核心, 共包含 8 个模块, 其中 5 个模块是智能化的模块, 各

12、个智能化模块之间通过网络通讯。电空掌握单元的主要部件承受冗余设计, 在运用中, 一旦其中某个主要部件检测出故障, 制动机将实施惩罚制动, 同时将在司机室显示屏显示故障信息, 解除惩罚制动后, 制动机将自动承受备份模式进展工作。电子制动阀与电空掌握单元也通过特地电缆相连。3.2 停放制动掌握停放制动掌握原理见图 4。停放制动掌握承受双电磁阀, 双电磁阀受司机室内停放制动按钮掌握。总风经双电磁阀输入双向阀的一侧, 双向阀另一侧压力来自CCBII 制动系统的制动缸遮断管, 双向阀输出压力经调压阀调整后通向停车制动缸。3.3 其他关心气动掌握装置HXD1 型机车关心气动掌握装置用来改善机车运行,确保行

13、车安全。HXD1 型机车制动系统包含撒砂掌握、轮喷掌握、喇叭掌握等关心掌握功能。撒砂掌握、轮喷掌握靠空气管路柜中撒砂掌握模块、轮喷掌握模块实现;喇叭掌握功能通过设在机械间的关心掌握单元模块实现。4 完毕语通过承受性能进一步提升的型主压缩机、主枯燥器以及无油活塞压缩机、关心空气枯燥系统等技术,HXD1 型机车风源系统供给的压缩空气的质量完全满足制动系统及其他用风设备的要求。计算机掌握技术的运用及模块化的设计, 突破了传统模式, 进一步提高了系统的通用性和牢靠性 , 完全满足重载货运对制动系统的要求。此外 , 制动系统具备与Locotrol 分布式掌握系统接口的功能, 通过与Locotrol 系统协调协作, 可用于牵引2 万t 组合列车。HX D 1 型大功率沟通电力机车 2B0 轴式转向架设计中承受二系悬挂横向布置的方式， 可以减小二系簧最大横向变形量；二系横向减振器布置在端梁处， 可以降低轮轴横向力；牵引杆倾斜布置是提高机车粘着利用率的有效方式。 同时应当留意到降低车体质心高度对机车曲线通过性能略有利；增加车体长度和转动惯量， 可以显著改善机车平稳性指标。