闫奇伟关于CCBⅡ与DK型制动机对比分析

毕业设计(论文)关于CCBⅡ与DK-1型制动机对比分析系别机车车辆系专业铁道机车车辆学号学生姓名闫奇伟指导教师卢继保完成日期 2017年04月30日目录毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）开题报告毕业答辩意见书毕业设计指导教师意见书关于CCBⅡ与DK-1型制动机对比分析研究闫奇伟摘要DK-1型以及CCBⅡ型电空制动机，通过对其比较系统的结构、性能等等，从中发现两者的不同，并且各有优点及缺点关键词：HXD3型电力机车 S4改型电力机车 DK-1型制动机，CCBⅡ型制动机，比较分析。

引言制动机是指产生制动力，使机车或整列货车减速或停止的一套机械。

在蒸汽机车时代，我国的机车主要是用的国外生产的EL14改型空气制动机，到七八十年代的时候直流传动内燃机车在我国广泛使用，制动机使用的都是国产的JZ-7型空气制动机，九十年代末时电力机车出世，开始使用更为先进的DK-1型电空制动机，随着铁路快速发展，大部分动车组以及和谐电系列使用目前最为先进的CCBⅡ型电空制动机。

本文对于DK-1与CCBⅡ型电空制动机作简要的分析并且比较一、机车风源系统的比较风源系统的作用是生产、储备、调节控制压力空气，并向全车各气路系统和提供所需的高质量、洁净、稳定的压力空气。

（一）压力空气的产生HXD3型电力机车采用两台克诺尔的SL22-47型螺杆式压缩机组作为系统风源，排风量为每台2750L/min。

空压机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控制开停。

该由三个单元组成，即驱动、压缩机和联轴器/冷却器。

通过螺栓连接形成紧凑的自支撑的结构，用弹性支撑与机车弹性连接。

S4改型电力机车采用VF-3/9型空气压缩机，为四缸、V形排列、中间冷却、两级压缩、空活塞式空气压缩机（排气量为3m3/min）。

额定排气压力为980r/min,并有一台功率为37W的YYD-280S-6型三相交流异步电动机2MA驱动。

该压缩机包括运动机构、空气压缩系统、冷却系统及润滑系统等部分组成。

（二）压力空气的净化HXD3型电力机车干燥器配套使用两个克诺尔公司的型干燥器，其空气处理量为每个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。

SS4改机车压力空气由YWK-50-C型压力控制器517KF来调整，使总风缸内压力空气的压力保持在规定的压力范围（750-900kPa）内。

压力空气的净化处理由空气处理量为min的DJKG-A型空气干燥器完成。

（三）压力空气的存储HXD3型电力机车采用4个容积均为400L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。

SS4改机车压力空气的储存在两个串联的总风缸内，其中第一个总风缸容积为290L,第二个总风缸容积为612L。

（四）辅助压缩机组HXD3型电力机车采用克诺尔的LP115型辅助压缩机组（见图4-1-3）作为风源，将其和升弓控制模块、升弓风缸及风表相连。

辅助空压机组的控制开关在电器控制柜上，点动开关后，辅助空压机开始工作，当风压达到735±20kPa时，自动切断辅助压缩机的电源。

SS系列机车上都辅助压缩机组。

作为备用风源系统。

辅助压缩机组由辅助空气压缩机组由辅助空气压缩机、直流电机（DC110V）以及安装底座等组成。

SS4改型电力机车采用CA-10/Z2-22型辅助空气压缩机组。

（五）总风的重联HXD3型电力机车和SS4改型电力机车为了适应铁路运输的高速和重载要求，都设置了重联功能。

HXD3型电力机车在机车端部安装了总风重联管软管和平均管软管。

二、系统构成情况对比分析（一）CCBⅡ制动系统构成CCBⅡ制动系统主要由电子制动阀 EBV、电空控制单元 EPCU、集成处理模块IPM、继电器接口模块ＲIM、重联线接口模块、紧急制动阀、微机显示屏等组成。

电空控制单元 EPCU 是装有 LＲU( 即在线可更换单元) 的集成气路装置，它包括 8 个 LＲU 模块，每个模块都是可单独拆卸的，其中 5 个模块 ( BP、EＲ、16、20、13) 上集成有微机处理器，用于对所属模块的单独控制。

（二）DK-1 制动系统构成DK-1 制动系统主要由电空制动控制器 ( 大闸) 、空气制动阀( 小闸) 、DKL 控制箱、电空阀、中继阀、分配阀、电动放风阀、紧急阀、重联阀、压力开关等组成。

（三）构成对比分析CCBⅡ制动系统同 DK-1 制动系统在结构上主要的区别有两点: 一是 CCBⅡ制动系统采用先进的微处理器控制，在电子制动阀 EBV、集成处理模块IPM、电空控制单元 EPCU 中的 BP 模块、EＲ模块、16 模块、20 模块、13 模块上都安装有微机处理器;二是 CCBⅡ制动系统各零散部件都是按功能集成化，每个模块发挥各自的作用。

DK-1 制动系统的各部件都是分别安装，每个部件都是单独存在的，这就使得 DK-1 制动系统部件很多，电线路多而杂，故障发生率高，且当机车出现制动系统故障时，不易判断，往往是一个部件故障，需要拆卸很多相关部件才能找到故障点，如制动缸不保压，制动电空阀、缓解电空阀、中立电空阀、排风电空阀有问题都可能引起该故障，如果是集成部件，则只需更换一个模块就行了。

CCBⅡ制动系统是模块化系统，部件较少，且因采用多个附加空气滤清器，使压缩空气纯净，内部杂质较少，加之模块密封性好，外部灰尘、杂质等无法进入内部，增加了各模块的使用寿命，故障率极低。

CCBⅡ制动系统是微机处理器控制，发生系统故障时，微处理器会在显示器上提示乘务员故障处所，方便修理。

从上述可以看出，CCBⅡ制动系统在结构上拆装方便，易于检修。

三、工作原理对比分析（一）CCBⅡ制动系统工作原理CCBⅡ制动系统在司机通过电子制动阀 EBV发出指令后，将指令传给集成处理模块 IPM 的微处理器，IPM 控制电空控制单元 EPCU 上相应模块的微处理器。

当司机把自动制动手柄放在制动区时，BP 模块微处理器根据手柄位置的电信号自动控制模块内的放风阀，完成列车管具体的减压工作，同时，安装在各模块上的传感器( 总风缸风压传感器、均衡风缸风压传感器、列车管风压传感器、制动缸风压传感器、作用管压力传感器等) 时刻检测各关键部位的空气压力信息，转换成电信号后传给CCBⅡ制动系统的大脑 IPM。

控制制动缸的 BC 模块将直接根据检测到的列车管压力调整制动缸压力，即制动缸压力不是列车管压力通过阀类来控制，而是模块自身的微处理器通过检测压力直接控制。

（二）DK-1 制动系统工作原理DK-1 制动系统通过司机控制大闸手柄位置，使相应的电空阀得电或失电，从而使均衡风缸充风或减压，均衡风缸风压通过中继阀控制列车管充风或减压，列车管风压通过分配阀控制制动缸风压，从而控制机车制动或缓解。

均衡风缸减压量的多少需要乘务员把握好大闸手柄放在制动位的时间，达到要求后把手柄移到中立位，均衡风缸压力不再下降，否则会一直下降到最大减压量。

DK-1 制动系统没有检测装置，完全靠乘务员判断各种情况。

（三）原理对比分析CCBⅡ制动系统在司机给出指令后，各模块处理器会互相合作，协调工作，完成司机指令，能对单独实施的某一具体功能进行精细控制，更准确地完成司机指令。

因列车管压力是 BP 模块根据自动制动手柄位置的电信号单独控制的，所以自动制动功能是一种“保压式”，能使列车管在正常的管路泄漏情况下，只要自动制动手柄位置不变，列车管压力将恒定不变。

同理，制动缸压力也将恒定不变。

DK-1 制动系统完全是人为控制系统，需要乘务员更多地参与控制，如司机想要列车管减压 100 kPa，需要把控制手柄放到制动位，观察列车管减压 100 kPa 后，再把手柄移至中立位，完全靠人为控制列车管减压量，很难准确掌握; 而 CCBⅡ制动系统，乘务员只需把自动制动手柄放在相应位置，各处理器会准确控制好列车管减压量以及制动缸压力。

从上述可以看出，CCBⅡ制动系统在控制上更准确、更简便。

四、使用性能对比分析CCBII 制动系统是采用计算机集成模块式控制，智能性高，当需要检测或维修时，比如进行制动机性能试验，DK-1制动系统的八步闸试验，需要工作人员一步步操纵电空制动控制器或空气制动阀来完成。

CCBII 制动系统的性能试验，只需要工作者在显示器上发出一个指令，该系统就会按要求，在微处理器的控制下自动完成试验，之后给出提示信息，提示各部状态良好或哪一个部件有问题，需要修理。

CCBII 制动系统还具有自动处理故障功能，在 EＲ模块出现故障的情况下，其功能由 16 模块来实现，转换任务由软件自动控制。

五、机车制动机效果比较（一）制动机是否遥控国产DK-1型制动机是由电来控制风，具有充风快、排风快的效果，但不能摇控，在万吨列车中，前部、中部和后部的机车不能同时对列车进行充风和排风,断钩事故不可能避免。

而CCBII制动机可以摇控，前部主控机车在操纵列车管的同时，发出无线网络指令，以不超过秒的时间，使列车中部、后部的各台从控机车同步操纵列车管，消除了万吨列车运行中由于不同步操纵造成的前拉后拽现象，杜绝了断钩事故。

（二）DK-1型制动机和CCBII制动机单台优缺点的比较DK-1型制动机几经改进，仍有不少电控阀和气动部件，故障率高于CCBII 制动机，但是一经故障后，可以转换为空气位操纵，仍然可以牵引列车运行。

CCBII 制动机全由电脑模块控制，没有任何气动部件，故障几乎为零，但是万一发生故障只有救援，中断牵引。

结论通过与 DK-1 制动系统各方面的对比分析，可以看出CCBII 制动系统在使用中具有明显的优势，操作准确，维修简单方便。

CCBII 制动系统是目前铁路机车制动系统中电气化集成最高、模块化程度更高、控制最精准的系统。

总结通过此次毕业论文,我不仅把知识融会贯通，而且丰富了我的大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外的知识，开拓了视野，使自己对于电力机车的发展方向有了新的认识。

毕业论文是我作为学生的最后一次作业，既是对在校期间所学知识的全面总结和综合应用，又为今后的自主学习铸就了一个良好的开端。

此次毕业论文让我对于所学的DK-1的知识进行了再次学习和总结，又让我对于CCBII这个新知识有了一定的了解。

在二者的比较中，我的独立分析问题和解决能力得到了很大的提高。

毕业的时间一天天临近，毕业论文终于接近了尾声。

在我不断地努力下，毕业论文终于基本完成了。

在这次论文中我明白了自己原来的知识太理论化了，面对新的课题就茫然了，自己要学习的知识真的还有好多好多。

如果没有这次毕业论文我就不会对于我国铁路电力机车制动机有更多的了解。

我也明白了，在比较中去认识事物，才能发现不能事物的优缺点，才会在不足的地方加以改进，我学的知识也会记得更牢固参考文献《电力机车制动机》李益民主编中国铁道出版社2008《HXD3型电力机车》张曙光主编中国铁道出版社 2009《铁道机车与动车》中国北车集团大连机车研究所有限公司主办期刊毕业设计（论文）评审表（指导教师用）指导教师：年月日毕业设计（论文）评审表（答辩小组用）：年月日毕业设计（论文）成绩单。