HXD3型电力机车克诺尔制动机

CCB-制动机,第一节 、概述：,空压机,干燥器,总风缸,空气制动柜,升弓阀板,空气管路与制动系统的控制关系如图4。,第二节、系统组成结构,电空控制单元（模块）,集成微处理器模块,风源部分,EBV,EPCU,轮缘润滑,弹停辅助,弹停,辅助压缩机,闸缸塞门,车长阀,升弓控制,一、风源部分（A）,A1、空气压缩机；A2、软管；A3 A7 、安全阀；A4、干燥器；A5、微油过滤器；A6、最小减压阀（8.0开启）；A8、单向阀；B02、限流缩堵；A10、截断塞门；A11、第一总风缸；A12、排水塞门； A13、停放风缸； A15、第二总风缸。,安全阀等附件,总风缸及附件,1 空气压缩机组（图9）,螺杆式压缩机组，其驱动电机为三相交流异步电动机。 空气压缩机组具有温度、压力控制装置，可以实现无负荷启动。 空气压缩机组的开停状态由总风压力开关进行自动控制，也可以通过手动按钮强行控制开停。,螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个阶段，其流程如图所示。 (1)吸气过程。螺杆安装在壳体内，在自然状态下就有一部分螺杆的沟槽与壳体上的进气口相通。也就是说，在任何时候，无论螺杆式空气压缩机的螺杆旋转到什么位置，总有空气通过进气口充满与进气口相通的沟槽，这是压缩机的吸气过程。阴、阳两转子在吸气终了时，已经充盈空气的螺杆沟槽的齿顶与机壳腔壁贴合，此时，在齿沟内的空气即被隔离，不再与外界相通而失去相对流动的自由，即被“封闭”。当吸气过程结束后，两个螺杆在吸气口的反面开始进人啮合，并使得封闭在螺杆齿沟里的空气的体积逐渐减小，压力上升，压缩随之开始。,螺杆式空气压缩机的工作原理,(2）压缩过程。随着压缩机两转子继续转动，封闭有空气的阴螺杆沟槽与阳螺杆的齿啮合从吸气端不断地向排气端推进，啮合的齿占据了原来已经充气的沟槽的空间，将这个沟槽里的空气挤压，体积渐渐变小，而压力则随着体积变小而逐渐升高。空气是被裹带着一边转动，一边被继续压缩的，从吸气结束开始，一直延续到排气口打开之前。当前一个螺杆齿端面转过被它遮挡的机壳端面上的排气口时，在齿沟内的空气即与排气腔的空气相连通，受挤压的空气开始进人排气腔，至此在压缩机内的压缩过程就结束了。这个体积减小压力渐升的过程是压缩机的压缩过程。,螺杆式空气压缩机的工作原理,(3）排气过程。压缩过程结束，封闭有压缩空气的螺杆沟槽的端部边缘与螺杆壳体端壁上的排气口边缘相通时，受到挤压压缩的空气被迅速从排气口推出，进入螺杆压缩机的排气腔。随着螺杆副的继续转动，螺杆啮合继续向排气端的方向推移，逐渐将在这个沟槽里的压缩空气全部挤出。这是压缩机的排气过程。在排气过程中，由于排气腔并不直接连着用风设备，在它的排气腔出口设置最小压力逆止阀，限制自由空气外流，会使排气腔压缩空气的压力达到一定值才能压开最小压力逆止阀向外输出。,螺杆式空气压缩机的工作原理,在这里所讲的螺杆式空气压缩机工作原理，是以螺杆的一个沟槽为实例展开的，并且把它的工作过程分成为吸气、压缩和排气 3 个阶段，界限清晰的一段接一段地介绍。实际上压缩机螺杆的工作转速很快，而且主动螺杆和从动螺杆的每一个沟槽，在运转过程中承担着相同的任务，将它的空腔在进气侧打开吸进空气，然后再将其带到排气侧压缩后排出。,螺杆式空气压缩机的工作原理,这是高速的，周而复始的工作，而且螺旋状的前一个沟槽和后面相邻沟槽的同一个的工作阶段，尽管有先有后，但实际上是重叠发生的。这形成了螺杆式空气压缩机工作的连续性和供气的平稳性，形成了它的低振动和高效率的特点。螺杆式空气压缩机的工作循环，是在啮合的螺杆齿和齿沟间，一个接一个周而复始连续不断地进行的。而且它的压缩过程是当齿沟里的空气被全部挤进排气腔时才完成的，所以，它没有像活塞式压缩机那样的振动和排气阀启闭形成的冲击噪音。,螺杆式空气压缩机的工作原理,在压缩过程中，压缩机不断地向压缩室和轴承压人润滑油。使润滑油循环的动力来自于排气腔的压力，而压缩机启动时排气腔压力的迅速建立是由最小压力逆止阀作用的结果。使润滑油循环流动的主要作用如下： 润滑作用，压入的机油在螺杆的齿面形成油膜，使啮合齿的齿面与齿面，齿顶与机壳间不直接接触，不产生干摩擦及由此引起的磨损和能耗； 密封作用，润滑油油膜填充了螺杆啮合齿与齿间及齿顶与机壳间的间隙，阻止压缩空气的泄漏，起密封作用，提高压缩机的容积效率； 降噪作用，压入的机油与压缩空气混合，在油气混合物压力变化时，不可压缩的液态油可以部分地吸收缓和压缩空气膨胀产生的气动高频噪声； 冷却作用，压入的润滑油接触到螺杆、机壳壁和压缩空气，吸收压缩热并将其带出，通过冷却器将热量散发于大气,从而保证压缩机在理想的温度下工作，保证机器的可靠性和使用寿命。,螺杆式空气压缩机的工作原理,1.1技术参数,1.2 控制模式,工作模式：间歇工作、延时工作1.2.1 间歇工作制。启停压力如下表：p总风缸压力,1.2.2 延时工作制。 启停压力如下表：p总风缸压力,1.2.3 间歇、延时工作制的转换如下表：,1.3 工作原理,阴阳两螺杆形的转子，旋转进行空气的压缩和输送，900 kPa的压缩空气一级压缩产生。,真空指示器,1.4 维护 1.4.1 压缩机组应定期进行维护，以保证其安全可靠的运行,1.4.2 机油乳化处理 1.4.2.1机油轻微乳化及时处理,（1）压缩机静置12小时，微开排油口排出液态水。 （2）打开总风缸下方塞门，压缩机组运转60分钟以上，停机后观察机油，如恢复可继续使用。 （3）如果乳化现象减轻但没有完全恢复，再运转30分钟，观察机油，可重复进行上述操作，直至乳化消失。 注意：使用延时工作模式，运行机车压缩机组减缓机油乳化。,以下为机油轻微乳化参考图片：,2 空气干燥器（图13）,2.1 技术参数 具体参数见下表：,2.2 结构,图14空气干燥器结构示意图 1-干燥塔；4-双逆止阀；12-脉冲电磁阀；44-排放阀；47-节流孔；72-消音器。,A塔显示A塔进入再生状态。 B塔显示B塔进入再生状态。 A阀加热A塔排污阀进入加热状态。B阀加热B塔排污阀进入加热状态。 电源指示干燥器得电指示。 电源开关控制干燥器得失电。,2.3 工作原理 干燥：饱和压缩空气油分离器干燥剂相对湿度35%以下 再生：由干燥的压缩空气进行吹扫,3 辅助风源 3.1 辅助压缩机,图17 辅助压缩机LP115,3.1.4 控制模式 人工控制 自动控制 1）初次升弓，或进行升弓试验时采用人工控制方式，操作时需要操作者持续按下启动按钮，并观察升弓压力表的指示值，在满足升弓压力要求后松开按钮。 2）当机车投入运用后采用自动控制方式，当辅助风缸压力低于480kPa（压力开关U43.02监测）时，辅助压缩机自动投入工作；当辅助风缸压力达到735kPa时，压缩机自动停止工作。,制动柜上部 总风缸塞门、升弓管路蓝钥匙及小风泵按钮,辅助压缩机,3.2 辅助干燥器 该装置同辅助干燥器配合使用，去除辅助压缩机产生的水蒸气 3.2.2 工作原理,4 其它风源部件 4.1 总风缸使用两个800L的总风缸直立安装在机械间内作为储风设备，设计压力为1000kPa。 4.2安全阀在干燥器前后各有一个安全阀。A3安全阀的开启压力为1100kpa,A7安全阀的开启压力为950kpa。 4.3 总风低压保护开关当总风压力低于50020kPa时，P50.74开关动作，机车牵引封锁，（动力制动仍可投入） 确保机车内保留有能够安全停车用的压缩空气。 4.4微油过滤器对通过干燥器后的压缩空气进行油污处理，保证通过微油过滤器后的压缩空气满足ISO8573油2级要求。该过滤器需进行定期排污处理。 4.5低压维持阀保证干燥器内部快速建立起压力，使干燥器可以进行再生、干燥工作，开通压力为600kpa。同时对两台干燥器间通道进行隔离。 4.6截断塞门（A10）截断塞门（A10）用于机车无火回送操作。当机车进行无火操作时关闭该塞门。,二、制动控制系统,1.操纵台制动部件布置,2 .司机室后墙制动部件布置及操作,3. 司机端部制动部件布置及操作,N69 车长阀 紧急情况下，拉动该阀手柄，可产生紧急制动作用。竖直位置：关闭位 水平位置：开通位,1B85 平均软管，为重联机车提供制动缸压力空气。 每端2个 2B83 总风重联软管，为重联机车提供总风压力空气，也是重联机车制动系统断钩保护监测压力。 每端2个 3B84 列车软管，为车辆提供控制压力。 每端1个,二、制动控制系统,二、制动控制系统,1、电子制动阀（EBV）,（1）自动制动手柄位置其手柄位置包括：运转位、初制动（最小减压位）、全制动（最大减压位）、抑制位、重联位、紧急位。初制动和全制动之间是常用制动区。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，通过插针可将手柄固定在此位置。,（2）单阀制动手柄共三个位置包括：运转位、制动区、全制动位。手柄推向右侧能侧缓机车制动缸压力。,NB11阀(紧急先导放风阀),当自动制动阀处于紧急位，NB11阀开启阀口，将列车管压力排到大气,KM-2紧急放风阀,位于机车中部,Electronic Brake Valve 电子制动阀EBV,自动制动作用位置: 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。常用制动区即初制动与全制动之间。手柄放置在初制动位时，ERCP响应手柄位置，均衡风缸压力将减少40kPa60kPa；BPCP响应均衡风缸压力变化，压力也减少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。手柄放置在全制动时，均衡风缸压力将减少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）。手柄放置在初制动与全制动之间时，均衡风缸将根据手柄的不同位置减少压力。,Electronic Brake Valve 电子制动阀EBV,抑制位机车产生常用惩罚制动后，必须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及机车管路中的紧急排风阀动作，产生紧急制动作用。,Electronic Brake Valve 电子制动阀EBV,单独制动作用位置: 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响应手柄的不同位置，使制动缸产生作用压力为0300kPa.当侧压手柄时，13CP工作，可以实现缓解机车的自动制动作用。,图22,LCDM位于司机室操纵台，是人机接口，通过它可进行本机/补机，均衡 风缸定压，列车管投入/切除，阶段缓解/一次缓解，补风/不补风，CCBII系统自检，风表值标定，故障查询等功能的选择和应用（图22）,三、LCDM显示屏,四、IPM微处理器,微处理器是CCBII制动机的中央处理器。进行各制动功能的软件运算，并对各部分软件状态进行检测和维护。它处理所有与制动显示屏（LCDM）有关的接口任务，并通过LON网络传送制动命令给电空控制单元（EPCU）。微处理器也通过继电器接口模块（RIM）与机车控制系统（TCMS）和安全装置（ATP）进行通讯。微处理器前端设有13个指示灯，用来提供制动系统状态的反馈信息。若制动系统处于正常工作状态时，微处理器顶端的两个绿色指示灯处于指示状态，而其他指示灯没有指示信息。,