HXD3型电力机车制动机概述

HXD3型电力机车制动机概述佚名【摘要】本文全面介绍了HXD3型电力机车所采用的CCB-Ⅱ型制动机,从该型制动机的特点、控制原则、结构组成及各个模块的作用开始,介绍了其控制关系及气路综合作用过程,按自动制动作用、单独制动作用、空气备份状态以及无动力回送状态等方面逐一介绍.最后介绍了其故障检测步骤及方法,针对日常运用及检修过程中出现的一些制动系统的典型故障,结合厂家提供的资料及现场故障情况给出了处理措施,为CCB-Ⅱ型制动机的学习和使用提供了有利材料及方法借鉴.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)001【总页数】5页(P42-46)【关键词】HXD3;CCB-Ⅱ;制动机;故障【正文语种】中文【中图分类】TN0HXD3型电力机车采用第二代微机控制的CCB-Ⅱ型制动机，该制动系统将26L型制动机和电子空气制动设备兼容。

它是基于微处理器的电空制动控制系统，除了紧急制动作用的开始，所有逻辑是微机控制的。

1 概述1.1 制动机的技术特点采用微机（IPM）控制模式，EPCU上各部件为智能、可更换模块，司机室LCDM 制动显示屏具有本务/补机，客/货，列车管补风/不补风，列车管投入/切除等转换功能，且有系统自检，故障记录，报警等功能，方便司机操。

采用MGS2型防滑器，使制动更加有效、安全；部件集成化高，可进行线路更换，便于维修；有自我诊断，故障显示及处理方法提示功能；采用管路柜集成组装，将EPCU、IPM、IRM、停车制动、撒砂装置、踏面清扫、升弓控制等模块安装在制动柜中，方便操作和检修。

1.2 制动控制的原则优先使用机车再生制动，其制动指令由司控器发出；若再生制动存在时进行常用制动操作，机车制动缸保持零压。

机车实施再生制动，车辆实施空气制动；若常用制动存在时进行再生制动操作，机车制动缸压力下降为零，机车实施再生制动，车辆保持原空气制动压力；在紧急制动过程中，机车和车辆实施最大的空气制动力。

机车再生制动与单独制动阀产生的机车空气制动可同时存在于机车上。

1.3 结构主要由5大模块组成，如图5所示。

图1 CCB-II制动机主要部件电子制动阀是CCB-II制动机的人机接口。

操作者通过电子制动阀直接给电空控制单元（EPCU）发送指令，并通知微处理器进行逻辑控制。

RIM接口模块是IPM和机车之间动力切除，警报，紧急撒沙、空气制动切除以及惩罚性制动的继电器接口。

微处理器是CCB-II制动机的中央处理器。

进行各制动功能的软件运算，并对各部分软件进行监测与维护。

制动屏在机车正常操作时，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模式的当前状况。

如图2所示。

电控控制单元由电控阀和空气阀组成，来控制机车空气管路的压力。

EPCU电控控制单元的8个模块分别为：BPCP-列车管控制、ERCP－均衡风缸控制、DBTV－备份、16CP－作用管控制、20CP－平均管控制、BCCP－制动缸管控制、13CP－单独缓解控制、PSJB－电源模块。

图2 制动显示屏界面1.4 控制关系1.4.1 控制列车1.4.2 控制机车2 气路综合作用机车制动机的综合作用是指根据自动制动手柄和单独制动手柄各位置的变换而确定的机车制动机各主要部件之间的相互关系和作用规律。

2.1 自动制动作用即CCB-II制动机的单独制动手柄位于运转位，本机的自动制动手柄在运转位或制动区，本机及重联机车的各主要部件的相互作用关系。

2.1.1 本机-运转位该位置是列车在运行过程中，自动制动手柄常放位置，是向全列车初充风、再充风缓解列车制动以及列车正常运用所采用的位置。

ERCP模块接收到自动制动手柄指令，给均衡风缸充风到设定值；BPCP模块响应均衡风缸压力变化，制动管被充风到均衡风缸设定压力；16CP/DBTV模块响应列车管压力变化，将作用管（16#管/16TV管）压力排放；BCCP模块响应作用管压力变化，机车制动缸排风缓解；同时车辆副风缸充风，车辆制动机缓解。

2.1.2 本机-制动位该位置是操纵列车常用制动，使列车正常缓慢停车或调整运行速度所使用的位置。

包括初制动位和全制动位，两者之间是制动区。

自动制动手柄在制动区的停留位置决定了均衡风缸的减压量，达到目标减压量后，均衡风缸自保压。

ERCP模块接收到自动制动手柄指令，给均衡风缸减压到目标值；BPCP模块响应均衡风缸压力变化，制动管被减压到均衡风缸目标压力；16CP/DBTV模块响应列车管减压变化，给作用管充风；BCCP模块响应作用管压力增加，机车制动缸充风制动；同时车辆副风缸给车辆制动缸充风，车辆制动机制动。

2.1.3 紧急位该位置是列车运行过程中紧急停车所使用的位置。

一旦自动制动手柄放置在此位置，列车管迅速减压到零，均衡风缸以常用制动速率减压到零，16CP模块响应列车管减压变化，迅速给作用管（16#管）充风到最大允许压力，BCCP模块响应作用管压力增加，给机车制动缸充风产生紧急制动作用；同时车辆副风缸给车辆制动缸充风，车辆制动机制动。

2.1.4 自动制动的单缓列车实施制动后认为有必要单独降低机车制动力时使用的位置，需要通过单独制动手柄侧压来帮助实现此功能。

单独制动手柄侧压，13CP模块响应该指令，给13#管充风，控制DBTV模块中的16TV作用管减压；同时16CP模块和20CP模块也响应该指令，允许16#作用管和20#平均管进行减压；BCCP模块响应由自动制动手柄动作产生的作用管压力的减少，允许机车制动缸排风缓解；车辆制动机仍制动。

2.1.5 补机-运转位补机（重联机车）自动制动手柄应用销子固定在重联位，单独制动手柄应放置在运转位。

此位置为本机机车在运转位时，补机（重联机车）受机车间制动管软管、总风软管、平均软管压力控制，而发生作用的位置，其缓解应和本机同步。

本机制动管充风，平均管压力排空，制动作用缓解。

补机（重联机车）接收制动管压力增高的变化，通过DBTV模块将16TV作用管风压排空，同时给补机副风缸充风；补机接收平均管压力排空的变化，通过BCCP将制动缸压力排空，补机缓解。

2.1.6 补机-制动位此位置为本机机车在制动位时，补机（重联机车）受机车间制动管软管、总风软管、平均软管压力控制，而发生作用的位置，其制动应和本机同步。

本机制动管减压，平均管、作用管增压，机车制动缸充风产生制动作用。

补机接收制动管压力减少的变化，通过DBTV模块停止制动管给辅助风缸充风，并将辅助风缸的风压传送到16TV作用管；补机接收平均管压力增高的变化，通过BCCP给制动缸充风，补机制动2.2 单独制动作用单独制动作用，本机的单独制动手柄在运转位或制动区，本机及重联机车的各主要部件的相互作用关系。

该作用用于单独操纵机车的制动、缓解。

2.2.1 本机-运转位该位置为单独缓解机车但较运转位快。

20CP模块缓解电磁阀得电，将20#管的压力排空；作用电磁阀失电阻止总风给20#管充风；2.2.2 本机-制动位该位置为单独制动机车但较运转位快。

20CP模块缓解电磁阀失电，作用电磁阀得电，总风给20#管充风，MVLT得电允许总风通过，控制PVLT开通，20#管压力进入BCCP模块，制动缸充风，机车制动。

2.2.3 补机-制动、缓解位重联机车自动制动手柄应用销子固定在重联位，单独制动手柄应放置在运转位。

此位置为本机机车单独制动手柄在制动位时，重联机车受机车间制动管软管、总风软管、平均软管压力控制，而发生作用的位置，其制动应和本机同步。

2.3 空气备份当机车制动系统EPCU中ERCP或16CP模块故障时，制动系统自动转换到空气模式，使其仍可继续工作。

2.4 无动力回送机车无动力回送中，由于其空气压缩机无电停止使用，此时必须开放机车无动力装置。

无动力装置由：DE无动力塞门、DER压力调整阀、C2充风节流孔、CV单向止回阀等部分组成。

无动力回送的空气作用原理同空气备份相同，但总风缸压力较低。

2.5 辅助管路系统2.5.1 停放制动装置司机操纵台上的旋转开关可以对停放制动进行控制。

2.5.2 踏面清扫装置清扫车轮圆周表面的杂物，提高粘着系数。

制动缸压力大于100kPa，运行；小于50kPa时停止运行。

2.5.3 撒沙和鸣笛装置机车设有8个沙箱和装置，容积为100L/个；通过司机脚踏开关，紧急制动空转；防滑行等功能配合。

2.5.4 空气防滑器防止车轮滚动过程钢轨之间的相对滑动。

3 故障检测开机时，微处理器自检，通过后对制动阀，电控控制单元的各模块进行实际诊断，确认故障后，自动进入备份模式，同时将故障信息显示在制动显示屏。

通过制动显示屏上的8个功能按键（F1～F8）可对电子制动阀，电控控制单元的各个模块进行循环或单独自检。

若发现故障，将显示在制动显示屏上。

微处理器及电控控制单元均有串口与外界PC机通信，传送各种信息，供更新程序，检测或检修之用。

4 CCBⅡ制动机常见故障原因分析及对策4.1 EBVEBV是CCB-Ⅱ制动机重要的人机操纵平台，EBV主要由手柄杆，转轴，摩擦盘，弹簧开关，拨杆，大、小齿轮，机械排气阀，电位器，微动开关，面板，控制板卡、信号采集模块、LON通信模块组成，其中共有7个微动开关，2个电位器（大小闸各用1个）。

EBV是整个制动系统Lon网络中的一个节点，通过采集手柄所处的位置信息，这个位置信息包括电位器读数与微动开关状态，经过控制板卡分析计算后由Lon网传输至IPM，IPM下发指令至EPCU实施相应制动操作。

HXD3C型机车在济南机务段实际应用过程中发现EBV故障主要表现为:085故障、限制开关打开、单闸侧缓失效、列车管自动减压及制动手柄失效等现象。

4.1.1 EBVCN故障EBVCN故障是指EBV与IPM之间的脉冲通讯信号丢失超过6 s。

出现该故障后，从LCDM屏电空制动进入屏维护菜单，在“事件记录”里有红色“F:085-EBVCN 失效（EBV）”的记录，故障恢复时出现绿色记录“P:085-EBVCN失效（EBV）”的记录。

EBV出现085故障，多数是网络传输问题，机车会产生惩罚制动，当机车处于运行途中，若瞬间复位后可将手柄置抑制位消除惩罚源继续运行，若缓解不及时就可能造成机车途中停车。

目前所遇到的085故障都是不可再现故障，一部分经现场服务工程师重新下载程序后运营跟踪，至今没有报085故障；其余的退回克诺尔维修中心测试分析，测试全部通过。

由于此故障不可模拟和再现，且重新刷新软件之后，故障不再重现。

针对该故障采取措施如下:1）对软件进行升级优化改进，屏蔽掉不必要085故障。

2）规范机车内通讯线缆的布线，杜绝线缆大幅度弯曲，通讯线缆与高电压（电流）的电缆分隔开，防止线缆有高压（电流）通过时影响通讯信号。

3）出现085故障时，检查EBV控制节点上黄灯。