HD3型电力机车空气系统说明书.docx

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1、HXD3 型电力机车空气系统说明1、系统设计及特点空气系统是依据大功率沟通传动电力机车选购和技术引进工程进口机车选购合同的技术要求而设计的。HXD3 型电力机车空气系统承受了国外先进的电子、微机掌握技术和先进的集成化安装工艺，便于检修和维护。除空气管件外，其余各局部均为原装进口零部件。HXD3 型电力机车空气系统具有客运位和货运位的转换功能，并在与 26-L、JZ- 7、EL-14、DK-1 型制动机重联时，其制动缓解作用完全全都。并且此系统的制动机具有制动机状态自检测及必要的故障自诊断功能，并将故障按其严峻程度进展分类，并提示司机进展故障处理的策略。HXD3 型电力机车空气系统按工作原理分为

2、风源系统，关心管路系统，制动机系统，防滑系统四大局部。2、风源系统机车风源系统负责生产并供给全列车气动器械以及机车、列车制动机所需要的高质量的清洁、枯燥和稳定的压缩空气。HXD3 型电力机车风源系统由空气压缩机组A1，高压安全阀(A3、A7)，空气枯燥器(A4)，精油过滤器(A5)，低压维持阀(A6)，总风缸(A11、A15)，总风缸排水塞门(A12)，止回阀(A08)，调压器(K01、K02)，总风软管连接器(B83)，总风折角塞门(B80)等组成。2.1 空气压缩机组A110 / 12承受两台 SL22-47 型螺杆式空气压缩机组做为系统的供风设备。空气压缩机额定流量 2750L/min,

3、转速 2920 r/min,工作压力 10bar,设有无负荷启动装置，高温保护开关，低温加热装置。注：局部机车承受国产的 TSA-230AVI 型螺杆式压缩机，其性能同上。2.2 空气枯燥器(A4)承受 LTZ3.2H 型双塔枯燥器，安装在空压机和总风缸之间，具有过滤压缩空气中油、水，降低压力空气露点的功能，使得空气系统在正常使用时，不会消灭液态水。注：局部机车承受 TMG-型膜式枯燥器，利用水分子的压力差，使水分子从湿度大的状态向湿度小的状态移动，到达降低空气露点的功能。2.3 总风缸(A11、A15)四个容积为 400L 的总风缸串联作为压缩空气的存储容器，承受直立车上安装方式。2.4 高

4、压安全阀(A3、A7)在枯燥器前后各有一个高压安全阀，A3 高压安全阀的开启压力为 11bar,A7高压安全阀的开启压力为 9.5bar,以确保机车空气系统的安全。2.5 调压器(K01、K02)依据总风缸压力来掌握空压机的启停，当总风压力由 900kPa下降到 825kPa 时，其中一个空气压缩机启动打风；假设总风压力连续下降到 750 kPa 以下，两个空气压缩机组同时启动打风。2.6 低压维持阀(A6)保证枯燥器内部快速建立起压力，使枯燥器可以进展再生、枯燥工作。3、关心管路系统机车关心管路系统可以改善机车的运行条件，确保机车安全，包括升弓掌握模块U43,踏面清扫模块B50，弹簧停车模块

5、B40，撒砂模块F41，警觉装置Z10，鸣笛掌握和关心风源系统等局部。3.1 升弓掌握模块U43为受电弓和主断路器供给枯燥、稳定的压缩空气。此模块包括双逆止阀.04、安全阀.06、压力开关.02、机械压力表.05、过滤器.03、减压阀.07、塞门.08和测试接口.09、.10，它和关心压缩机U80，关心压缩机用枯燥器U82，升弓风缸U76，以及升弓电磁阀U56、升弓塞门U98共同工作。3.1.1 库停后使用关心压缩机供风升弓具体通路如下：关心压缩机U80枯燥器U82双逆止阀.04升弓风缸U76过滤器.03升弓塞门U56、电磁阀U98阀板减压阀.07主断路器启动关心压缩机，压缩空气通过枯燥器U8

6、2，进入升弓模块，通过双逆止阀.04右侧的逆止阀后压缩空气分为两路，其中一路进入升弓风缸U76，将压缩空气存储起来，另一路通过过滤器.03，又将压缩空气分为两路，其中一路通过减压阀.07为主断路器供给风源，另一路通过升弓电磁阀U56和升弓塞门U98进入升弓阀板为受电弓供给风源。当关心空压机产生的压缩空气到达 735kPa 后，电磁阀(U84)动作，自动切断关心压缩机，同时枯燥风缸U83中的枯燥空气将枯燥器中的水和油污排出。3.1.2 正常运行时的总风缸供风具体通路如下：总风缸双逆止阀.04升弓风缸U76过滤器.03升弓塞门U56、电磁阀U98阀板减压阀.07主断路器总风缸的压缩空气直接进入升弓

7、模块，通过双逆止阀.04左侧的逆止阀后压缩空气分为两路，其中一路进入升弓风缸U76，将压缩空气存储起来， 另一路通过过滤器.03，又将压缩空气分为两路，其中一路通过减压阀.07为主断路器供给风源，另一路通过升弓电磁阀U56和升弓塞门U98进入升弓阀板为受电弓供给风源。在机车退乘之前，应将升弓风缸内压缩空气充至 900kPa,然后关闭塞门U77，以备机车再次使用时的升弓操纵。3.2 弹簧停车制动装置掌握模块B40此模块承受司机掌握指令，从而掌握机车走行部弹簧停车制动缸压力。当弹簧停车制动缸中的空气压力到达 480kPa 以上时，弹簧停车制动装置缓解，允许机车行车；机车停车后，将弹簧停车制动缸中的

8、压力空气排空，弹簧停车装置动作，闸瓦压紧轮对，避开机车因重力或风力的缘由溜走。机车第一、第六轴上安装有四个弹停装置。机车停车后通过操作司机室弹停旋扭，可使弹停脉冲电磁阀.03中的作用阀得电，然后将弹簧停车制动缸中的压力空气通过弹停脉冲电磁阀.03排出，弹簧停车制动装置作用。假设需要走车，通过操作司机室弹停旋扭，可使弹停脉冲电磁阀.03中的缓解阀得电，总风将通过上述通路进入走行部的弹簧停车制动缸，使得弹簧停车制动缸缓解。3.2.1 弹簧停车制动缸缓解： 具体通路如下：总风缸逆止阀.02弹停风缸A13弹停脉动阀.03双向止回阀.04减压阀.05弹停塞门.06走行部弹停风缸3.2.2 弹簧停车制动装

9、置作用后，机车制动缸作用时的工作状态具体通路如下：制动缸双向止回阀.04减压阀.05弹停塞门.06走行部的弹停风缸制动缸风压进入弹停制动缸后，可以缓解局部弹簧压力，避开停车后或机车运行时制动缸产生的压力和弹停风缸产生的弹簧压力同时作用在制动盘上， 造成制动盘的损伤。注：当关闭弹停塞门.06后，弹簧停车装置动作，假设要缓解弹停动作，必需在走行部的弹停风缸上进展手动缓解。3.3 踏面清扫器掌握模块B50此模块为机车走行部踏面清扫风缸供给风压。每个车轮的踏面清扫器协作制动单元的动作，清扫车轮圆周外表的杂物及油污，增加机车和钢轨的粘着系数。具体通路如下：总风缸踏面清扫塞门.02清扫减压阀.03清扫电磁

10、阀.04 踏面清扫风缸当制动缸压力高于 100kPa 时，通过压力开关 K05 使得清扫电磁阀.04得电，总风通过上述通路进入踏面清扫风缸，踏面清扫器动作。3.4 撒砂掌握模块F41机车设有八个砂箱和撒砂装置，每个走行部上面四个砂箱，容积为100L/ 个，撒砂量可在 0.51L/min 范围内调整。撒砂动作与司机脚踏开关、紧急制动、防空转、防滑行等功能协作使用，撒砂方向与机车实际运行方向全都。具体通路如下：总风缸撒砂塞门.02减压阀.03加热电磁阀.04/撒砂电磁阀.05/撒砂电磁阀.06砂箱HXD3 型电力机车撒砂装置具有砂子加热功能，加热装置在砂箱底和撒砂管喷嘴处。3.5 警觉装置Z10承

11、受机车监控系统的指令，当监控系统发出指令后，电磁阀.36得电动作，引起机车的紧急制动。机车制动缸掌握塞门.22也在此模块中。3.6 鸣笛掌握机车两端均设有两个高音喇叭、一个低音喇叭，由电空阀掌握，电空阀由司机操纵台面板上的喇叭按钮、操纵台下的喇叭脚踏开关分别掌握。3.7 后视镜承受四个气动式后视镜，由操纵台上的开关掌握。4、制动机系统其次代微机掌握制动系统(CCB II)为在干线铁路客运和货运机车上使用而设计。该制动机符合 AAR 货车与客车标准并将 26-L 型制动机和电子空气制动(EAB) 设备兼容。CCBII 制动机是基于微处理器的电空制动掌握系统，除了紧急制动作用外，全部的掌握规律是由

12、微机掌握的。CCBII 包括 5 个主要部件LCDM-制动显示屏D40EPCU-电空掌握单元(B20)X-IPM-集成处理器模块(B46)EBV-电子制动阀(D39)RIM-继电器接口模块(B47)4.1 制动显示屏D40LCDM 安装在机车司机操纵台上，是 CCB-II 的根本操作设备。LCDM 承受液晶显示屏，带 8 个功能键，按键为软键，用于菜单和功能选择。通过 LCDM 可选择空气制动模式、列车管投入/切除、均衡风缸ER压力设置、列车管压力补风/不补风、客车/货车、CCBII 系统自检、空气制动诊断和记录、系统状态和报警显示等功能。4.2 电空掌握单元 EPCU(B20)EPCU 安装

13、在空气制动柜里，配有气动阀，该气动阀用于掌握和测量机车的空气制动功能。这些阀已按其功能进展分类，并模块化成为8 个“在线可更换单元”(LRU)。这些“在线可更换单元”中有 5 个是“智能”的，通过网络与 EBV 和 X- IPM 相互交换数据。4.2.1 5 个“智能”模块4.2.1.1 列车管压力掌握模块BPCP通过响应均衡风缸模块ERCP的压力来掌握列车管压力并供给列车管的投入/切除功能以及紧急制动作用的掌握； 在单机操纵本机/列车管切除位或补机状态时，列车管不受 ERCP 压力掌握，但通过自动制动阀仍可产生紧急制动作用； 假设单机操纵状态时制动系统突然发生失电的故障，列车管会自动转到投入

14、状态，以常用制动的速率将列车管压力排向大 气，当列车管压力降到 69kPa 左右时，BPCP 内部将再次自动切除列车管通路；假设补机状态时制动系统失电，列车管仍保持切除状态； 风/不补风功能也由此模块掌握。列车管的补BPCP 内部装有列车管压力传感器BPT，通过 LCDM 显示屏操作者可以读出列车管的压力，假设此压力传感器发生故障，位于16 号管掌握模块16CP的列车管压力传感器BPT 备份将被投入，代替 BPCP 模块中的列车管压力传感器，使得制动系统仍旧可以正常使用。4.2.1.2 均衡风缸掌握模块(ERCP)本机状态时响应自动制动手柄指令掌握均衡风缸的压力及列车管掌握压力；补机位和制动系

15、统失电状态时均衡风缸压力将自动降为零； 内部装有均衡风缸ERT和总风(MRT)压力传感器，通过 LCDM 显示屏可以读取均衡风缸压力以及总风压力,假设总风压力传感器MRT发生故障，位于列车管压力掌握模块BPCP内部的总风压力传感器MRT 备份将被投入，制动系统仍旧可以正常使用；无动力回送切除塞门和无动力回送调整器也位于 ERCP 上。4.2.1.3 13 号管掌握模块(13CP)本机状态时，侧推单独制动手柄来实现单独缓解机车制动缸压力的功能，当单独手柄恢复后此功能解除。在 ER 备份模式下，13 号管掌握 16 号管进入 ERBU 掌握的 ER 压力。在 ER 备份模式下，仍可实现机车的单独缓

16、解功能。4.2.1.4 16 号管掌握模块(16CP)本机状态时响应列车管的减压量来掌握 16 号管压力，16 号管压力掌握位于制动缸掌握模块BCCP中的制动缸中继阀从而产生制动缸压力；在补机状态时，除了列车管压力降到 140kPa 以下和总风重联开关动作以外不再响应列车管的减压。在本机/投入或本机/切除模式下，16 号管增加的压力同列车管削减的压力的比率为 2.5：1，并且 16 号管增加的压力最大不超过 45015kPa。失电状态下，16CP 将把 16 号管压力排向大气，制动缸的掌握压力由DBTV 产生本机状态，或是由 20CP 产生补机状态。份。16CP 内部装有制动缸压力传感器BCT

17、和列车管压力传感器BPT 备16CP 同时是 ERCP 的备用模块。假设 20 号管掌握模块20CP故障，16CP 也会响应单独制动阀的制动指令，但此指令只能作用于本机。4.2.1.5 20 号管掌握模块(20CP)本机状态时，通过响应列车管减压和单缓指令产生平均管压力；在本机状态时，响应单独制动阀手柄的动作，产生制动缸及平均管压力0300kPa；由 IPM 掌握的 20CP 同时响应动力制动信号，当有动力制动信号时，缓解平均管压力；在重联模式时，20 CP 响应平均管的压力变化； 失电时 20CP 将保持平均管的压力；4.2.2 其它模块4.2.2.1 制动缸掌握模块(BCCP)制动缸掌握模

18、块BPCP是一个制动缸中继阀，响应 16 号管压力变化， 机车制动缸的压力完全由 BCCP 掌握；BCCP 装有 DBI-1 型动力制动电磁阀，通过此电磁阀实现机车动力制动和空气制动的互锁功能；4.2.2.2 DB 三通阀DBTV模块在 CCB II 系统诊断使制动系统工作于空气备份模式时，通过空气备用三通阀来掌握 16 管的压力。DBTV 中的主要部件为气动三通阀，它与其它微机掌握的模块始终同时在动作，但系统正常工作时，由于制动系统的微机的掌握， 其作用被屏蔽，不能制动缸掌握模块的 16 号管的压力。4.2.2.3 电源接线盒(PSJB)电源连接盒位于 EPCU 全部节点和 IPM 的连接中

19、心，PSJB 内置电源，为CCBII 系统供电将 110V 转换到 24V，在外部具有多个接插件，允许 EPCU, EBV, X-IPM,和 RIM 相互连接。4.3 集成处理器模块(B46)安装在机车空气制动柜，执行全部到机车的微机接口。通过网络和EPCU、EBV 通讯，通过电缆线和 LCDM 通讯。供给二进制输出，驱动机车继电器。4.4 电子制动阀(D39)是 CCBII 制动系统的人机接口(MMI)，包括自动制动手柄和单独制动手柄。连接到 LON 网络，与 EPCU 的 5 个“智能”模块实时通信。包括一个凸轮作用空气阀，不管制动系统或机车动力状况如何，当自动手柄扳到紧急位时，凸轮作用阀

20、发起紧急制动，降低列车管压力。自动制动手柄在左侧，单独制动手柄在右侧，中间有中文标注指示盘。4.4.1 自动制动手柄位置及作用其手柄包括运转位、初制动、全制动、抑制位、重联位、紧急位。初制动与全制动之间为常用制动区。手柄向前推为常用制动或紧急作用，手柄向后拉为缓解作用。在重联位时，通过固定销可将手柄固定在此位置，防止意外移 动。运转位ERCP 响应手柄位置，给均衡风缸充风到设定值；BPCP 响应均衡风缸压力变化，列车管被充风到均衡风缸设定压力；16CP 响应列车管压力变化，将作用管16#管压力排放；BCCP 响应作用管压力变化，机车制动缸缓解；同时车辆副风缸充风，车辆制动机缓解。常用制动区即初

21、制动位与常用全制动位之间的位置。手柄置于初制动位时，ERCP 响应手柄位置，掌握均衡风缸压力削减 40kPa60kPa定压 500kPa 或 600kPa,；BPCP 响应均衡风缸压力变化，列车管的压力也削减40kPa60kPa；16CP 响应列车管压力变化，作用管压力上升到 70kPa110kPa； BCCP 响应作用管压力变化，机车制动缸压力上升到作用管压力。手柄置于常用全制动位时，均衡风缸压力将削减 140kPa定压 500kPa或 170kPa定压600kPa，制动缸压力将上升到 360kPa定压 500kPa或 420kPa定压600kPa。手柄置于初制动位与常用全制动位之间时，均衡

22、风缸将依据手柄的不同位置降低压力。抑制位机车产生常用惩罚制动后，必需将手柄放置此位置使制动机复位后，手柄再放置运转位，机车制动作用才可缓解。在抑制位，机车将产生常用全制动作用。重联位当制动机系统在补机或断电状态时，手柄应放此位置。在此位置，均衡风缸将按常用制动速率减压到 0。紧急位在此位置，自动制动阀上的机械阀动作，列车管压力排向大气，触发 EPCU 中 BPCP 模块及机车管路中的紧急排风阀D41、N97动作，产生紧急制动作用。4.4.2 单独制动手柄位置及作用其手柄包括运转位，通过制动区到达全制动位。手柄向前推为制动作用， 向后拉为缓解作用。20CP 模块响应手柄的不同位置，使制动缸产生作

23、用压力为0300kPa.当侧推手柄时，13CP 模块工作，可以实现缓解机车的自动制动作用,保存单独制动作用。4.5 继电器接口模块 RIM(B47)RIM 位于机车空气制动柜，是 IPM 与机车通讯的继电器接口。4.5.1 信号输入局部包括：由行车安全监控装置产生的常用制动和紧急制动指令，A/B 端司机室操作激活信号，动力制动投入信号，MREP 压力开关工作状态信号，机车速度信号等；4.5.2 信号输出局部包括：紧急制动，机车动力切除 PCS 开关，撒砂开关动作，动力制动切除，重联机车故障等信号。5、防滑系统承受德国 KNORR 公司生产的 MGS2 型防滑系统。本系统由掌握单元 ESRAG1

24、、速度传感器(G6/G7)、防滑电磁阀 GV12-ESRA(G5)等部件组成。5.1 根本规律：速度传感器的脉冲信号传输到电子掌握单元，掌握单元对本车或本转向架的速度进展处理，对已经发生滑行状况发出防滑掌握指令，操纵防滑电磁阀，掌握制动缸的压力。以保证最正确利用有效粘着，最短的制动距离。5.2 掌握单元 ESRAG1本掌握单元安装在空气制动柜里，有两块 110V 的电源模块安装在掌握单元左侧，有三块芯片主板EB01B-3、MB04B-1、MB03B-2安装在掌握单元右侧。电源模块为掌握单元供给稳定的电源；芯片 EB01B-3 处理防滑系统与机车微机系统的数据传输信号；芯片 MB04B-1 承受第一转向架的三个速度信号，并对掌握第一转向架的三个防滑电磁阀发出掌握指令；芯片MB03B-2 承受其次转向架的三个速度信号，并对掌握其次转向架的三个防滑电磁阀发出掌握指令。5.3 速度传感器(G6/G7)本系统承受六个速度传感器，安装在机车六根车轴的端部，通过磁场脉冲信号将采集到的机车速度信号传送到防滑系统掌握单元，为掌握单元进展计算供给数据。5.4 防滑电磁阀 GV12-ESRA(G5)防滑阀是防滑行保护系统中的动作部件，装有防滑阀之后，可掌握制动缸压力逐步降低。