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1 空气管路与制动系统 第一节 概述 空气管路与制动系统 第一节 概述 我公司在 HXD3C 型电力机车项目中采用了国际上先进的机车用 CCBII 微机控制制动系 统，采用大功率轮盘制动装置，采用先进的螺杆式空气压缩机作为风源设备 本章节介绍了 HXD3C 型电力机车制动系统所用风源系统及主要部件；着重介绍了制动 控制部分，包括 CCBII 制动机中各主要部件的构造及作用，CCBII 的控制关系，CCBII 气 路的综合作用及系统的安全保护和主要部件的备份等内容；也对制动系统中的停放制动装 置、停放制动辅助缓解装置、升弓控制装置及撒砂鸣笛装置等辅助管路系统进行了简要的 介绍；同时对制动系统的操作进行了描述对于基础制动装置，本章节进行简单介绍 管路原理图及部件名称见图 1 2 3 图1 4 空气管路与制动系统的布置如图 2 图2 空气管路与制动系统布置 空气管路与制动系统的组成如图 3 图 3 空气管路与制动系统组成 空气管路与制动系统的控制关系如图 4 空压机、干燥器空气控制柜 总风缸空压机、干燥器 基础制动 5 图 4 空气管路与制动系统的控制关系 CCBII 制动系统控制部分及辅助功能控制部分集成在空气制动柜中,布置图如图 5。

6 图 5 制动柜布置图 序号 部件名称 代号 序号 部件名称 代号 1 辅助控制模块 9 升弓钥匙塞门 B01U99 2 总风截断塞门 B01A2410 气路接口 3 干燥风缸 B01U8311 预留空间 4 辅助干燥器 B01U8212 I/O 模块 无 5 辅助压缩机 B01U8013 辅助压缩机按钮 B01U86 6 电空控制单元 B01B2014 微处理器 B01B46 7 气路接口 15 电器接口 B01B47 8 监控传感器接口 7 第二节 风源系统 第二节 风源系统 风源系统的作用是为机车及车辆的制动系统提供符合要求的干燥、洁净的压缩空气 HXD3C 型电力机车采用两台螺杆式空气压缩机组作为系统风源，排风量每台不小于 2400L/min 配套使用两个双塔干燥器，和两个微油过滤器作为风源滤水、滤油的处理装置其双 塔干燥器的空气处理量为每台不小于 2.4m³/min 机车采用 2 个容积均为 800L 的风缸串联作为压缩空气的储存容器，风缸采用车内立 式安装 为了满足机车重联功能及客车总风供风功能在机车端部安装了总风软管和平均软管 风源系统原理图如图 6 图 6 风源管路图 8 代号 名称 代号 名称 A1 空气压缩机组 A8 单向阀 A2 软管 A10 截断塞门 A3 安全阀 A11 第一总风缸 A4 双塔干燥器 A12 排水塞门 A5 微油过滤器 A15 第二总风缸 A6 最小压力阀 B02 限流缩堵 A7 安全阀 风源部件布置见图 7、8。

图 7 机械间 I 端风源 9 图 8 机械间 II 端风源 1 空气压缩机组（图 9） 1 空气压缩机组（图 9） 图 9 空气压缩机组 空气压缩机组图号为 DL-8U7K-A01（图 9），为螺杆式压缩机组，其驱动电机为三相 10 交流异步电动机此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冷却 器排风口向下，以满足机械间的独立通风要求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 1.11.1 技术参数 技术参数 具体参数如下表： 表 1 型号 SL22-66 TSA-230AVI-II BT-2.6/10AD3 排风量 l/min 2750 2400 2600 工作压力 bar 10 10 10 转速 rpm 2920 2955 2940 工作温度℃ -40~+50 -40~+50 -40~+50 润滑油型号 ANDEROL 3057M ANDEROL 3057M ANDEROL 3057M 油量 L 6~7 7.9 7 工作电压 V 380 380 380 频率 Hｚ 50 50 50 控制电压 V 110 110 110 防护等级 IP55 IP55 IP55 外形尺寸 (LxWxH)mm 1346x563x8381305x685x875 1305×685×890 安装尺寸 mm 809x460 809x460 809x460 安装螺栓 mm M16X130 M16X120 M16x110 排气含油率 ppm ≤5 ≤5 ≤5 管路接口 G1 G1 G1 重量 kg 395±3% 420±3% 430±3% 机组噪音 dB （A） ≤102 ≤102 ≤102 1.2 控制模式 1.2 控制模式 HXD3C 机车压缩机具有间歇工作和延时工作两种模式。

当压缩机需要频繁启动（如牵 引客车需要大量风源）或发生轻微的机油乳化现象时，可以操作机车显示屏将压缩机设置 在延时工作模式延时工作模式可以有效的减少由于压缩机频繁启动造成对电机及机头的 损害，同时可以减缓压缩机机油乳化现象 设有两个空气压力调节器，控制空气压缩机的启停动作 1.2.1 间歇工作制，启停压力如下表： 11 表 2 序号 启动压力 启动台数 位置 控制开关 停止压力 1 680kPa﹤P﹤750kPa 1 远离操作端P50.72 900 kPa 2 P﹤680kPa 2 两端 P50.75 900 kPa 注：P——总风缸压力 1.2.2 延时工作制，启停压力如下表： 表 3 序号 加载压力 启动台数 位置 控制开关 空载压力 1 680kPa≤P﹤750kPa 1 远离操作端P50.72 900 kPa 2 P﹤680kPa 2 两端 P50.75 900 kPa 1.2.3 间歇、延时工作制的转换如下表： 表 4 序号 转换模式 转换时压力 执行过程 1 间歇→延时 P﹤750kPa 压力至 900 kPa 后，进入延时模式 2 间歇→延时 P≥750kPa 压缩机先不启动，压力低于 750kPa 启动， 待压力至 900 kPa 后，进入延时模式。

3 延时→间歇 P﹤750kPa 压力至 900 kPa 后停止工作，进入间歇模 式 4 延时→间歇 P≥750kPa 压缩机不工作，进入间歇模式 注：加载——压缩机释放压力空气； 空载——压缩机工作但不释放压力空气； 12 空载计时——单次空载运转时间超过 20 分钟，该机组停止运行；空载计时内，压缩 机进入加载工作，其空载计时清零 1.3 工作原理 1.3 工作原理 螺杆压缩机由阴阳两个螺杆形的转子，旋转进行空气的压缩和输送，900 kPa 的压缩 空气一级压缩产生其工作示意图见图 10 图 10 空气压缩机组工作示意图 1.1.1 压缩机壳 1.1.1a 挡板 1.1.2 最小压力阀 1.1.4 油细分离器 1.2 油控制单元 1.2.2 温控器 1.2.7 油过滤器 1.3 压缩机 1.3.a 阳转子 1.3.b 阴转子 1.4 泄荷阀 1.4.3 进气阀 1.5 风扇蜗壳 1.6 离心风扇 1.8 冷却器 1.8.a 油冷却器 1.8.b 空气冷却器 1.8.c 压缩空气出口 1.9 外壳连接体 1.14 安全阀 1.15.3 回油过滤器 1.27 排油阀 2 三相电机 5.2 温度开关 7 空滤器 9 真空指示器 K 联轴节 s 压力开关 A1 压缩空气进口 A2 压缩空气出口 A4 冷却空气 1.3.1 空气压缩过程 13 空气通过空滤器（7）和进气阀(1.4.3)吸入压缩机体（1.3）。

空气被压缩后，通过 与转子连接的输送口被推进压缩机壳(1.1.1) 如果压缩机启动时，压缩机壳里无空气压力，最小压力阀(1.1.2)将保持关闭状态， 以便使压缩机壳内迅速建立起空气压力，帮助润滑油尽快循环 当压缩机壳内空气压力达到约6.5bar时，最小压力阀打开并将压缩空气送出 送出的压缩空气达到系统的规定压力后，压缩机受总风压力开关控制自动停机，最小 压力阀将自动关闭，将系统和压缩机壳内的通路隔断 每次压缩机停机后，压缩机壳内的空气压力被自动释放压缩机停机后，最小压力阀 (1.1.2)和进气阀(1.4.3)关闭在进气口，由于压缩机体空气逆流而压力升高，导致泄荷 阀(1.4)打开压缩机壳(1.1.1)里压缩空气可通过减压阀流进空滤器后排向大气，从而快 速将压缩机壳里空气压力降低到约1.8bar剩余的压力通过泄荷阀上的缩孔被缓慢排放至 0bar 停机时间大于14s后，可以实现空压机的无负荷再启动 1.3.2 油循环过程 当压缩机运转时，在压缩机壳(1.1.1)里建立起的空气压力将壳内的润滑油通过油过 滤器输送到轴承、传动装置和压缩机体内油喷射点这些油用于润滑，密封并带走空气压 缩产生的热量。

压缩机传送的空气/油混合物通过输送口并打在壳内挡板上（1.1.1a），这一过程属 于油粗级过滤之后，压缩空气又经过油细分离器(1.1.4)进行精级过滤精级过滤分离 的油被收集到油细分离器底部，在压缩机壳内空气压力作用下，通过回油过滤器（1.15.3） 返回到压缩机体内 1.3.3 其他 当压缩机运转时，如果在压缩机壳内没有建立起空气压力，压缩机将不能被充分润滑 和冷却在这种情况下，转子可能被快速损坏 当润滑油温度高于83℃，油控制单元（1.2）中温控器(1.2.2)打开到油冷却器(1.8.a) 的通道，对润滑油进行冷却当润滑油温度低于83℃，油冷却器的通道保持关闭，油被直 接传送到压缩机体 通过这种方式可达到润滑油的最佳操作温度， 可以有效避免机油乳化 压缩机壳里空气/油混合物的温度由输送口的温度开关（5.2）监测如果温度高于设 定值110±5℃，温度开关动作，压缩机停止工作 若环境温度较低（-20℃以下），压缩机可以通过一个油加热器对润滑油进行预热约 20分钟（根据环境温度预热时间有所调整）后再启动空气压缩机 1.4 维护 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。

下表为常规维护参考 表 5 维护周期 维护项目 每100运转小时 检查油位及机油状态 14 检查油位并进行补油 每300-500运转小时 检查空气过滤器上的真空指 示器状态 检查空气过滤器，如有必要 更换滤芯 清洗冷却器 每1500运转小时或1年 （先到 为准） 更换润滑油，更换油过滤器 滤芯，检查回油过滤器的状 态 更换润滑油，更换油过滤器 滤芯，清洗回油过滤器 每3000运转小时或2年， （先 到为准） 测试温度开关状态 更换油系分离器 维护回油过滤器 测试控制和监视元件 检查油控制单元 检查弹性支承 每6000运转小时或4年， （先 到为准） 运转试验 每12000运转小时 空压机组的全面检修，更换 转子体 全面检修电机 注：维修周期在极限环境条件下可能缩短（例如长期高温、高相对温度等）在这种 情况下，建议通过油样分析确定更换间隔 1.4.2 机油乳化处理 1.4.2.1 机油轻微乳化及时处理 如果发现机油有轻微乳化现象，可进行如下操作来去除乳化现象； a、 压缩机静置1~2小时，微开压缩机排油口（位于机头底部和散热器底部）,将位 于下层的液态水排出,直至有油排出关闭排油口 b、 打开总风缸下方的排水塞门，使乳化的压缩机组连续运转60分钟以上，停机后 观察润滑油的状态，如果恢复正常可继续使用。

c、 如果乳化现象减轻但没有完全恢复，再连续运转30分钟，观察机油状态，可重 复进行上述操作，直至乳化消失 d、 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： 15 图 11 机油轻微乳化 1.4.2.2 机油重度乳化处理 如果发现机油严重乳化，切勿自行处理，应及时联系主机厂及压缩机供货商进行分析 处理 以下为机油轻微乳化参考图片： 图 12 机油重度乳化 1.5 故障排除 1.5 故障排除 故障现象 原因分析 解决措施 电机转向错误 电机的电源线项序错误 按电路图正。