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类型CCBⅡ作用原理分析.doc

  • 上传人:ysd1539
  • 文档编号:6814157
  • 上传时间:2019-04-23
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    CCBⅡ作用原理分析.doc
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    1、1CCB制动系统作用原理分析CCB制动系统是引进克诺尔制动系统,现已批量装“和谐号” 的大功率交流传动机车。下面就以 HXD1C 型机车为例讲述 CCB制动系统作用原理。一、系统组成CCB制动系统由一个集成计算机(HXD1C 带 MVB 接口)M-IPM,一个电空制动单元 EPCU,一个中 间继电器接口单元 RIM,两台液晶显示屏 LCDM 以及两套电子制动阀 EBV。各个部件的功能这里就不作介绍,其作用原理其他国产制动机的作用原理一致都是通过均衡间接控制列车、列车控制作用、作用控制制动缸,而且其执行机构都是风。CCB制动系统的主要特点是采用模块化、电子化,利用计 算机编程进行控制,EPCU

    2、的 8 个在线可替换模块组成控制,其中 5个在线可替换模块安装了控制程序,模块与模块间、模块与 M-IPM 之间通过Lonworks 总线连接进行数据交换,CCB 制 动系统还能实现远程控制,即Locotrol 控制功能。因此 CCB制动系统是一种高度集成、高度智能先进的制动系统,也正因 为 CCB 制动系统的控制全部采用电子化,工作环境处于强大的电磁场中,加之高热环境以及自身的发热,在实际运用过程中 CCB制动系统发生故障还是较多,有的甚至造成机破现象。作用原理1、充风缓解充风缓解即是将大、小闸手柄均置运转位。分为初充风和再充风,初充风是指均衡、列车、制动缸压力均为 0 的初始状态充风,再充

    3、风是指减压制动后的缓解充风;初充风和再充风相比,再充风要进行作用管(16#管)压力和制动缸压力的缓解。当大、小闸手柄均置运转位时,手柄位置信号转为电信号传输到 M-IPM,M-IPM 通过 Lonworks 总线将命令传输至各模块,模块按预定的程序动作。 2均衡回路:总风 MR 滤器 作用电磁阀 APP 得电接通 压力传感器 ERT均衡风缸电磁阀(二位三通阀)A 2-A3 均衡测试堵 TPER均衡风缸列车管模块(BP)中继阀(BPRelay ) 定压列车管回路均衡压力 (BPRelay)中继阀控制压力流量测试堵 TP-FL总风 MR流量传感器 C1(缩孔) BPRelay 中继阀缩孔 中继阀下

    4、部平衡均衡压力BP 列车管 BPVV TPBPPVEM C3 21# MV53 BPCO 上方控制16 # 管(作用回路)BPCP 控制压力 双向阀 DCV1 电空联锁电磁阀 DBI1 16# 管风缸(90 升)TP16 测试堵BPCO3双向阀(16 模块)DVC2 PVTV(二位三通 导向阀)A 3-A2 PV16 电磁阀 A3-A2 缓解电磁阀 Rel 大气DBTV 三通阀充风:BP 增压 DBTV 三通阀(分配阀)69 #缩孔 57#缩孔 AUX 副风缸(工作风缸)定压16TV 缓解回路: PVTVA1 快缓阀 BO DBTV 大气3#风缸制动回路制动缸压力 滤器BPCP 大气BPCP

    5、下边压力 46#缩孔20 #模块:控制部分 20 模块中继阀 20R 上侧 缩孔压力传感器 20TL本补电磁阀 MVLT 的二位三通阀 A3-A220 模块控制风缸 缓解电磁阀 大气作用电磁阀 supp 右侧20 管缓 解 20 管 压力压力传感器 20TT 本补导向阀 PVLT 压力测试堵 TP20中继阀 20R 大气2、减压制动4减压制动是将自动制动手柄从运转位移至初制动位(最小减压位)、制动区、常用全制动位、抑制位、重联位均发生减压制动,首先是均衡减压,通过BP 模块的中继阀控制列车管的减压,减压速度为常用减压速度,确保常用制动的安定性。根据自动制动手柄的位置给出减压量的电信号至 M-I

    6、PM,M-IPM 通过 Lonworks 总线传至 ER 模块确定减压量,通过均衡压力传感器 ERT 比较控制缓解电磁阀 REL 的得电时间来控制均衡风缸的减压量,然后控制列车管的减压量;手柄位置信号通过 M-IPM 传至 16#模块控制 16#的压力(作用管),16#的压力通过 BCCP 模块控制控制制动缸上闸, 上闸比略低于 1:2.5。关于常用制 动限压,JZ-7 制动机 设置了常用限压阀,DK-1 制动机设置了 208 压力继电器控制最大减压量,本制动机则通过软件控制,当制动缸压力达到全制动减压量所规定的制动缸压力以后的减压为无效减压。抑制位就是人机对话的意思,即是说当由安全装置触发的

    7、惩罚制动(监控、警惕、失电、网络等)发生后需将自动制动手柄放抑制位 1 秒后才能缓解,也就是说司机已知道发生了惩罚制动,并对机器作了答复。重联位均衡风缸压力减为 0,列车管由于 BP 模块内的 BPCO 阀的弹簧关断,设定值为77Kpa;制动 缸压力在当列 车管压力下降到 140 Kpa 时,16#模块接通了紧急回路,使制动缸的压力由常用制动的压力上升为紧急制动的压力,其管路通路见紧急制动;当常用全制动后小闸侧缓(快缓)并回运转位,此时大闸的无效减压就成了有效减压。1、均衡回路: BP 中继阀控制压力 MVER 均衡电磁阀 A3-A2均衡风缸 均衡压力传感器 ERT均衡压力测试口 TPER缓解

    8、电磁阀 大气52、列车管回路:16 模块紧急电磁阀 PVE 控制压力 双向压力阀 DCVI BP列车管压力传感器 BPTBC 模块 DBTV 的BPBP 滤器 无火回送 BP BPCO BP 中继阀列车管 BP 滤器 无火回送列车管压力 中继阀下方 缩孔大气3、16#管回路:总风 MR 滤 管 16 模块 APP 电磁阀 13#模块 ERBUA2 16T MV16 电磁阀部分 PV16 A2 A3 PVTV(A2 A3) DCV2TP1616#风缸16#管 BC 模 块 DBI1 DCV1 BCCP 控制压力BC 模块 BP 减压:辅助风缸(工作风缸)Aux 缩孔 57# DBTV BO 16

    9、TV(16 模块 PVTA) V3 风缸4、制动缸上闸回路:MR 总风 BCCP 46# BCCP 下方6滤器 制动缸5、20# 模块:控制 压力 MR 总风 滤器 作用电磁阀 supp20# 风缸缓解电磁阀左侧本补电磁阀二位三通阀 A2 A3 压力传感器 20TL 20# 模块中继阀 20R 控制侧 缩孔20# 管回路 总风 20# 模块中继阀 20R 本补导向阀 PVLT 20#管20#测试堵三、紧急制动紧急制动可分为多种条件触发。其中大闸手柄 EBV 致紧急位、拉紧急制动手柄(N68)、按下 紧急按钮、监控紧急制动及 CCU,WTB 等触发紧急均非由 CCB发出紧急制动。CCB触发紧急是

    10、 MVEM 得电。针对触发紧急的条件,列车管排风顺序如下:对于 HXD1 C 机车,由 MVEM 触发后,由于 PVEM 使列车管压力快速下降, 导致压力阀 N97 及 NB11 动作,加速列车管排风,保证紧急制动的灵敏性。对于 EBV 手柄置紧急位时先触发 NB,然后是 N97 再触发 PVEM对于拉车长阀 N68,则先触发 N97,其次是 NB,再触发 PVEM对于安全装置(CCU、MVB、WTB 、监控等)则先触发 S10.36 排出紧急管(21#)压力以触发 PVEM,其次是 N97 和 NB加速列车管排风。1、列车管7由 MVEM 触发紧急:MVEM(24V)得电 21# (紧急管)

    11、压力 MVEM 电磁阀EMV 左侧排大气 同时连接 21# 管的 S10.36 电磁阀得电使紧急压力阀 PVEM 控制压力通过 S10.36 排大气,从而造成 紧急压 力阀 PVEM 的列车管排大气回路导通紧 急制动发 生时 MV53 电磁阀得电, BPCO 关闭BPCO 左侧列车管压力 滤器 PVEM 大气列车管 BP 压力 MV53 电磁阀左侧列车管压力 BPCO 左侧列车管压力 中继阀 BP Relay 大气BPCO 控制压力 MV53 大气2、均衡回路:与减压制动相同,只是列车管压力瞬间排为零后,引起均衡按常用排风速度排为零。3、16#管回路:与减压制动回路相同(正常 16# 压力在

    12、420440K Pa)不同是当列车管压力下降至 140KPa 以下直至 0KPa 时,紧急压力阀动作:16 模块:MR 总风 紧急限压阀 ELV 缩孔 C1 紧急压力阀 PVE 双向阀 DVC2 16# TP16此时测试后 TP16 的压力为 480KPa左右。4、制动缸上闸回路:与减压制动回路相同,制动缸压力保持在45015KPa 间。8四、小闸单独制动与缓解小闸单独制动和缓解时不控制均衡风缸压力也就不会控制控制列车管压力, MIPM 根据小闸手柄位置产生相 应的电压信号,通过 lonworks 总线传递给 16# 模块和 20# 模块。20# 模块:与大闸制动和缓解时,风管路走向一致;16

    13、# 模块:与大闸制动和缓解 16# 模块管路走向一致;BC 模 块:制 动缸上闸 和缓解回路与大闸作用一致;五、小闸单缓(即小闸的快速缓解功能)小闸快速缓解分为常用全制动后快缓和紧急制动后快缓。1、当大闸进行常用全制动后,将小闸至全制动位,由于大闸全制动压力为 35010 大于小闸 全制动压力(30010KP a),故制动缸压力仍保持大闸全制动压力。此时将小闸侧压快缓,可以缓解大闸常用全制动的压力,制动缸压力不大于 321KPa ,一般在 310320 KPa间,将小闸回运转位,制动缸压力缓解到 0。这是由于该制动机继承了 Wabco 制动机的特点大小闸综合作用,制动缸增加 1.04 的压力。

    14、2、当大闸紧急制动后,小闸侧压快缓,制动缸压力缓解根据小闸位置而确定。当小闸在运转位侧缓,制动缸压力可缓解到 0 KPa ,松开小闸侧缓,制动缸压力又会上升至紧急制动压力。这是因为 16# 模块内紧急限压回路中紧急制动阀 PVE 同 时受 BP 和 13# 管 压力控制,当紧急位时 BP 压力为0,侧缓 13# 管建立压力,PVE 断开,16 # 管压力通过 BO 及 DBTV 排大气,制动缸缓解。一旦松开小闸侧缓手柄,此时 BP 为 0,13# 管也排气压力降为 0。PVE 接通紧急限压回路,总风通过 ELV、C1 和 PVE 向 16# 管充风(470480KPa),制动缸压力上升至紧急制

    15、动压力。9六、空气互锁功能BC 模 块中在控制 BCCP 和 16# (作用管)管回路中 设置了 DBI1 电磁阀,当电制动时,DBI1 得电,如果此时大闸减压制动,BP 减压,但 16# 管压力通过 DBI 排大气,故制动缸不上闸,但机车小闸产生的 20# 压力可使机车制动缸上闸。七、 MIPM 和 EPCU 失电1、MIPM 失电:断开 M-IPM 电源,此时 CCB计算机系统停止工作,EPCU 接收不到 IPM 的信号,EPCU 由于有电此时相当于 EPCU 收到“0”信号,将均衡风缸接常用减压速度减至 0KPa ,列车管压力通过中继阀排出,至 BPCO 关断(77 KPa),制动缸压力

    16、上升至 紧急制动压力(由于 EPCU 单元有电,紧急限压回路动作)。其效果与手柄置重联位一样,不同处将“大闸”手柄从重联位回运转位机车缓解,MIPM 失电机车不但切除动力,且不能缓解(由于 MIPM 失电, EBV 的位置信号不能 传到 EPCU)。2、EPCU 失电:断开 EPCU 电源,EPCU 各模块内的电磁阀及内部压力传感器均处于失电状态,均衡风缸压力降为 0,列车管压力为 77 KPa,制动缸压力达到 400 KPa。均衡 风缸回路:由于均衡模块内 MVER 失电, 均衡排风通路如下:均衡风缸 MVER 二位三通阀 A3 A1 13# 模块 ERBU 二 BP 中继阀控制压力位三通阀

    17、 A3 A1 大气。 列 车管:由于列 车 管模块内 MV53 处于正常失电状态,列车管通路与正常减压制动一致。16# 管回路:由于 EPCU 失电,紧急限压阀 PVE 不会动作,因此紧急限压10回路不产生作用,且 MV16 失电,此时动 作如下:二位三通导向阀 PVTV 的控制压力通过 MV16 排大气,MV16 的二位三通部分 A3 A1接通将 PVTV A2排大气,接通 PVTV A3 A1。辅助风缸(工作风缸)AuX 57# 缩孔 DBTV 快缓 BO16 模块 PVTV A1 A3 DCV2 16# 风缸BC 模块 DBI1 DCV1 BCCP中继控制压力。20#管回路:由于 EPC

    18、U 失电,本补电磁阀 MVLT 失电,本补导向阀PVLT 及本补电磁阀 MVLT 的二位三通阀部的控制压力通过 MVLT 排大气,致使 PVLT 关断 20#模块,同时接通 MVLT 的二位三通阀部 A3 A1,将中继阀 20R 的控制压力排大气。八、后备模式当 CCB制动系统中均衡模块出现故障时,先产生惩罚制动,系统自动转为后备模式,ER 模 块不再作用,16 # 模块代替 ER 模块对均衡风缸进行控制,原 16# 模块的控制作用由 DBTV(分配阀)承担,但此时不能进行自检功能,ER 模块通不 过自检,其他模块就无法完成自检。具体通路如下: 1、充风缓解 16T 传感器均衡回路:MR 总风

    19、 16# 模块作用电 磁阀 APP 13 模块 ERBU(二位三通阀)A 2 A3 ER 模块 MVER(二位三通 阀)A 1 A3 均衡风缸BP 模块控制中继阀BC 中 继阀预 控压力回路(作用管): BC 模 块 BCCP 控制压力 双向阀 DCV1 电空联锁 DBI1 TP16 1116# 风缸 16 模块 DCV2 PVTVA3 A1 BC 模 块快 缓阀 BO DBTV 分配阀 排大气 列车管回路:与正常位缓解相同。制动缸回路:与正常位缓解相同。2、减压制动均衡回路:均衡风缸 MVER A3 A1 列车管模块中继阀控制压力13# 模块 ERBU A3 A2 16 模块缓解电磁阀 Re

    20、l 排大气16TBC 中 继阀预 控压力(作用管)回路:辅助风缸(工作风缸)AuX 57# 缩孔 DBTV 快缓 BO16 模块 PVTV A1 A3 DCV2 16# 风缸BC 模块 DBI1DCV1 BCCP 中继控制压力列车管回路:列车管减压与正常位通路相同。制动缸回路:制动缸上闸与正常位通路相同。3、紧急位列车管:紧急制动根据触发的条件仍有效。均衡回路:与后备模式的减压制动位一致。BC 中继阀预 控压 力(作用管)回路:与后备模式的减压制动位一致;但此时由于 16#模块不再控制 BC 中继阀预控压力,因此 16#模块内的紧急限压部分不再动作。制动缸回路:制动缸上闸与正常位通路相同。12

    21、九、重联运行CCB制动系统可与其他多种制动机重联运行,当 CCB制动机当本务机车时与非重联牵引一致,因此,本文只讨论作为重联补机的情况,且不进行电气重联。1、CCB与 CCB重联:本务机车设置为“本机” 位,重联机车设置为“补机” 位, 连接列车管、总风管、平均管,此 时重联机车的制动和缓解受本务机车控制,重联机车大小闸均不能操作,但“ 紧急位” 例外。大 闸重联 :由于重 联机车设置为“补机”位,其均衡风缸压力为 0,不能控制 BP 中继阀,列车管压力的显示和控制受本 务机车控制。当设置为为“补机”位时均衡 电磁阀 MVER 失电,均衡排风通路如下:均衡风缸 MVER 二位三通阀 A3 A1

    22、 13# 模块 ERBU 二 BP 中继阀控制压力位三通阀 A3 A1 大气。 补机 BPVV(列车管压力显示)列车管:本务机车列车管压力 补机 BP 模块滤器 BPCO 右侧PVEM 右侧 C3缩孔 21#紧急管压力减压制动与充风缓解 BP 模块相反。制动缸回路:本务机车平均管压力 补 机平均管 补机 20 管 BC模块 PVPL 进入补机制动缸管。16#管(作用)回路:16#模块内的制动管压力传感器检测到制动缸的压力,根据 BCT 的检测压力,16#模块控制 APP 得电时间来确定 16#管的压力,通路跟正常模式一致。同时 BP 减压 DBTV 同时动作,16TV 建立压力通路如下:13辅

    23、助风缸(工作风缸)AuX 57# 缩孔 DBTV 快缓 BO 16 模块 PVTV A1 V3 风缸充风缓解 16#管压力通路与减压制动相反。20#管回路:由于机车设置为“补机” 位,本 补电磁阀 MVLT 失电,本补导向阀PVLT 的的控制压力通过 MVLT 排大气,致使 PVLT 关断 20#模块;20#管的压力由本务机车的平均管传来。小 闸重联 :本务机 车小闸制动产生平均管压力并传到重联补机的 20#管。此时补机的均衡、16#管、制动缸上闸与大闸重联一致,不同处在于列车管不动作,由列车管引起的 DBTV 也不动作,16TV 回路不会充风,V3 风缸也不会充风。2、其他类型制动机与 CC

    24、B重联具有重 联 功能的其他 类型制动机(如 ZJ-7、DK-1 制动机装用重联阀)与CCB重联运行,当 CCB作为重联补机与上述 CCB与 CCB重联作用一致。不具有重联功能的其他 类型制动机与 CCB重联运行,因为没有平均管,所以应将 CCB重联补机设置为“单机位”,此时重联只是大闸重联,小闸不能重联,补机可通过的小闸来实现补机的制动和缓解。设置为“单机位” 时,BP 模块 MV53 得电,BPCO 关断对中继阀的控制,虽然大闸仍能控制均衡,但均衡却不能控制列车,列车管的压力来自本务机车,列车管的充风或减压均会使补机进行缓解或制动,此时补机相当于车辆。当机车单机运行时仍应该设置为“本机位” 而不是 “单机位”这是因 为 BPCO 关断对中继阀使得均衡不能控制列车,在运行过程中由于某种原因造成紧急后无法缓解,必须改回“本14机位”后才能 缓解。

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