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HXD3型电力机车的制动系统及防滑技术研究
作者：钱炜宗
来源：《科技资讯》2011年第15期
摘 要:HXD3型电力机车在现代化铁路运输中起着无可替代的重要作用。在提高铁路运输能力中,电力机车的停放制动及防溜技术是一个非常关键的问题,本文主首先介绍HXD3型大功率货运电力机车空气制动系统,然后着重对防滑技术进行分析,并给出相关建议。 关键词:HXD3电力机车 制动系统 防滑技术
中图分类号:TB47 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0062-01
随着机车运营速度的提高,要尽可能缩短机车的制动距离和提高机车通过能力,机车的制动力也必须提高。而在粘着状态不良的情况下,由于制动力的提高,很容易造成车轮的滑行和擦伤。下面将以大连机车车辆有限公司生产的HXD3为例,分析采用CCBⅡ微机控制制动系统原理及空气防滑技术。
1 微机控制的CCBⅡ空气制动系统
1.1 微机控制的CCBⅡ空气制动系统技术特点
该制动系统技术特点为:(1)准确性高,反应迅速;(2)部件集成化高,可进行线路模块更换,维护简单;(3)有自我检测、自我诊断、故障显示及故障处理提示等功能;(4)主要部件具有冗余功能;(5)与列车ATP(列车监控)系统配合使用,进一步提高列车运行的安全性。 1.2 微机控制的CCBⅡ空气制动系统技术组成 (1)风源系统。
HXD3型电力机车风源系统采用两台克诺尔的SL22—47型螺杆式压缩机组,排风量为每台2750dm3/min。干燥器配套使用两个LTZ3．2_H型干燥器,其空气处理量为每个4．8m3/min。为了保证压缩空气的质量,在干燥器的出口配套使用了精油过滤器和最小压力阀。采用4个容积均为400dm3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。 (2)CCBⅡ制动机。
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CCBⅡ制动机由5种主要部件构成:两个电子制动阀(EBV),两个制动显示屏(LCDM),1个集成处理器(X_IPM),1个继电器接口模块(RIM)和1个电空控制单元(EPCU)。
电子制动阀:它是CCBⅡ制动机的人机接口。EBV通过LON网线同制动主机(IPM)和电空控制单元(EPCU)连接。同时为司机提供自动制动和单独制动操作手柄实施空气制动作用。 制动显示屏:实时显示了均衡风缸、制动管、总风缸和制动缸的压力值。也实时显示制动管充风流量和空气制动的当前模式。实时显示制动机故障信息,并将其记录。
集成处理器:包含系统电子装置、处理器、继电器驱动回路,与LCDM、RIM模块、EBV模块及EPCU相接的输入/输出板。IPM是CCBⅡ制动系统的处理器。它控制所有与LCDM的接口任务,并通过L0N网络向EPCU传达命令。 1.3 停放制动装置
司机通过旋转开关可以对停放制动进行控制。当旋到制动位,脉冲电磁阀作用使电磁阀得电,于是停放制动缸制动;当旋到缓解位,脉冲电磁阀使缓解电磁阀得电,于是停放制动缓解。同时设置了停放制动和空气制动的连锁,即当制动缸充风制动时,自动缓解停放制动缸。停放制动装置的控制关系如图1所示。 2 防滑技术
2.1 防滑控制系统工作原理
当制动时,由于线路条件、天气状况变化,粘着也随之变化,当车轮和钢轨之闻的粘着力比基础制动装置和主电机产生的制动力小时,在轮轨之间就会产生打滑现象,使车轮的转速迅速降低。通过速度检测传感器检测出速度信号,然后把检测信号传给滑行检测器,滑行检测器进行计算、分析和逻辑判断,发出控制指令,防滑排风阀按指令进行相应的控制,制动缸迅速降低制动力,使滑行的车轮快速缓解,待滑行缓解后,重新恢复制动力。如图2所示。 2.2 空气防滑系统
基本逻辑:速度传感器的脉冲信号传输到电子控制单元,控制单元对本车或本转向架的速度信号进行处理,当数据判断达到有关标准时,控制单元发出防滑控制指令,操纵防滑电磁阀,控制相应的制动缸进行阶段排风或一次排风,达到防止轮对滑行,并根据轮轨黏着系数调节制动力的目的。
系统组成及基本功能:采用德国KNORR公司生产的MGS2型防滑系统。本系统由控制单元ESRA、速度传感器、防滑电磁阀GV12_ESRA等部件组成。制动时能有效防止轮对因滑行
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造成的踏面擦伤;能根据轮轨间的黏着变化调节制动缸压力,从而有效利用轮轨黏着,缩短制动距离;具有轮径自动修正功能;具有防滑排风阀自动切换功能。 3 结语
本文分析的微机控制CCBII制动系统是一种能够满足现代铁路要求的先进制动系统,在制动和防滑技术方面都有很高的借鉴和研究价值。 参考文献
[1] 成大先．机械设计手册[M]．北京:化学工业出版社,2002.
[2] 李培曙．有效改善粘着适应高速车辆制动要求[J]．铁道车辆,2000(6).
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①作者简介:钱炜宗(1984—),男,汉族,助理工程师,浙江绍兴人,上海铁路局杭州机务段车间技术员,主要从事DF4B,SS4G与HXD3机 车检修。