CCBⅡ机车制动系统

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BPCP上的列车管压力传感器显示压力在LCDM上,用于司 机控制自动制动作用,当该传感器故障时,则显示16CP上 的列车管压力传感器测到的压力
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
4. 16控制模块(16CP)
响应列车管减压、制动缸平均管压力、单缓命令、在本务 操作模式时直接响应EBV置于制动区的位置,控制机车制 动缸压力
(2)16控制模块(16CP),提供制动缸控制压力,以及均衡风 缸备份控制
(3)列车管压力控制模块(BPCP),包含列车管中继阀和提 供列车管的投入/切除、补风/非补风作用,并且可以激活紧 急制动
(4)20控制模块(20CP),为重联机车控制提供制动缸平均 管的压力
(5)13控制模块(13CP),包括内部的单缓命令
单缓命令和EBV单独手柄位置,控制本务机车 和重联机车的制动缸平均管压力 制动缸平均管压力与列车管减压量的关系根据 下表的比例 当列车管由14kPa的增压,或者由单缓命令时, 制动缸平均管压力缓解 单独制动手柄从运转位经由制动区到全制动位, 制动缸平均管压力从0升至300kPa 当20CP故障,由16CP控制制动缸压力,制动 缸平均管没有压力
第二节 系统构司成机室显示模块(LCDM)
LCDM实时显示: (1)均衡风缸压力ER(kPa) (2)列车管压力BP(kPa) (3)总风缸压力MR(kPa) (4)制动缸压力BC(kPa) (5)列车管流量FLOW(CMM) 主要显示为中文
第二节 系统构成 制动手柄(EBV)
人机接口(MMI),电子制动阀,包括自动和独 立制动
3. 列车管压力控制模块(BPCP)
如果设定列车管压力为非补风时,当自动制动手柄实施制 动, BPCP切断了由总风缸通过中级阀向列车管的供风。 当自动制动手柄追加制动时,列车管切除阀(BPCO)会立 刻投入
重联模式操作下,电源丢失时列车管不减压,列车管保持 在切除模式
BPCP同样可以响应EBV或XIPM的电子命令引发的紧急制 动
在重联模式下,16CP不受列车管压力下降的控制,仅受制 动缸平均管压力(BECP)的控制
在本务投入/切除模式下,制动缸压力与列车管减压量之间 的关系见表:
列车管增压14kPa时,制动缸压力会开始缓解;在单缓操作 时,手柄推向缓解位
电源故障时,16CP控制排出制动缸的压力空气,机车的制 动缸压力由DBTV(本务)或者20CP的压力控制
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
ELeabharlann BaiduCU上的另外3个模块是: (1)制动缸压力控制部(BCCP) (2)电源连接盒(PSJB),包括提供ECPU电源 (3)DB三通阀(DBTV),在电气故障情况下提供空气备份 另外,EPCU还具有无火回送装置,在机车无火联挂时允许
列车管向总风缸充风,EPCU将过滤总风缸到BCEP的压力 空气并控制在线可替换单元 (LCU)
CCBⅡ机车制动系统
概述 系统构成 基本作用 测试
CCBⅡ机车制动系统
第一节 概述
第一节 概述
CCB Ⅱ和26-L、JZ-7机车制动机
26-L机车制动机在北美铁路机车上使用 我国的JZ-7机车空气制动机就是以26-L为原
型参考设计的 CCB Ⅱ是第二代电子化的26-L机车制动机,
2005年5月,SS4G机车的CCBⅡ制动机过充位试验
第二节 系统构成 制动手柄(EBV)
独立制动手柄的棘轮定位有运转位和全制动位, 在这两位置之间是制动区
单缓是靠独立制动手柄侧压实现,可以缓解自动 手柄作用产生的机车制动缸压力,但独立制动会 保持,两个手柄都在运转位时,机车制动缸压力 会被彻底缓解
第二节 系统构司成机室显示模块(LCDM)
LCDM是司机的主要装置,安装在操纵台上 日光下易读,10.4寸屏幕 ,有8个功能键作为选
择菜单 LCDM可用于: (1)空气制动模式的选择 (2)列车管的投入/切除选择 (3)均衡风缸定压设定 (4)列车管压力补风/非补风选择 (5)空气制动诊断日志 (6)系统状态 (7)报警显示
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
3. 列车管压力控制模块(BPCP)
BPCP根据来自ERCP的均衡风缸压力,用机械阀控制列车 管的压力。ER/BP中级阀控制列车管的压力跟随均衡风缸 的压力变化
可以测量总风到列车管的空气流量并反映在司机的操作显 示屏LCDM上。反映的流速单位是立方米/每分钟(CMM), 范围是0~2.5
铁道部增加SS4G机车安装LOCOTROL系统设备数量, 总数200台,同时也就增加了CCBⅡ的数量。
在引进的进口机车制动系统逐步开始采用CCBⅡ机 车制动系统。
第一节 概述
中国机车制动机的发展
最早的ET-6型机车制动机用于蒸汽机车,由于H -6型制动阀紧急排风速度太慢,列车不易发生紧 急。
电空控制单元(EPCU)
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
由电空阀和空气阀组成,控制机车的空气管(包括风缸或 容积)压力,这些阀在功能上集成并模块化,成为8个在线 可更换单元(LCU),其中5个可更换单元用网络相互通讯, 是智能化的,它们是:
(1)均衡风缸控制模块(ERCP),通过均衡风缸压力的变化 控制列车管,包括过充控制
电力机车8K用的是PBL2机车制动机,我国 的DK-1是根据PBL2的原理设计的。
第一节 概述
CCBⅡ的引进
KNORR公司的CCBⅡ引进源于2003年底。铁路跨 越式发展,大秦线开行2万吨列车、年运量2亿 吨的目标。
与GE公司进行引进LOCOTROL无线动力分布式控 制系统的谈判。
在大秦线装了5台机车的LOCOTROL系统设备, 原要求GE在SS4G机车上装LOCOTROL,制动机是 DK-1,GE针对这个项目提出了几个方案,包 括和DK-1的,也包括和CCBⅡ的。
可作为20CP的后备,当20CP故障时,制动缸的控制压力 可由EBV的单独制动控制手柄位置控制,在本务机车上实 现制动缸升压,但制动缸平均管没有压力使得重联机车的 制动缸不能升压
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
5. 20控制模块(16CP) 在本务投入/切除模式,20CP根据列车管的减压、
由NYAB公司1995年研制生产 同时Wabtec也研制生产类似的制动机,EPIC和
EPIC Ⅱ,包括Fast Brake,也都是电子化的 26-L机车制动机
第一节 概述 NYAB和Wabtec
都是在美国的国际生产制动机的大公司, NYAB目前已被德国KNORR公司控股。
机车制动机从未在国产的机车上使用过,除 了进口机车以外,比如6K机车用的都是26- L制动机。
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
1. 电源连接盒(PSJB) EPCU智能电子控制模块的电气接口 在PSJB内有DC/DC,110VDC变至24VDC 提供电缆连接XIPM和EBV到各控制模块
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
2. 均衡风缸控制模块(ERCP)
本务/投入操作模式,响应EBV自动制动手柄位置,控制均 衡风缸压力;或者响应惩罚制动命令
在重联操作模式,均衡风缸压力降至0 在电源故障情况下,ERCP也将均衡风缸压力排至0 装有均衡风缸和总风缸压力传感器并显示在司机的LCDM屏
上。当总风缸压力传感器故障,则显示的是安装于BPCP模 块中的总风缸压力传感器 当ERCP控制均衡风缸故障时,16CP也能提供均衡风缸压 力的控制,也就是ER的备份控制 ERCP具有“无火回送”性能,用机械的方式投入,允许列 车管向总风缸充风至250kPa,以限制制动缸的最高压力。 投入和切除位必须标明。
连接着分布式的Lon网络和EPCU上的5个智能模 块
EBV同时包含有一个凸轮驱动的空气阀,当自动 手柄在紧急位时可以造成空气的紧急制动,不管 EBV是否有电。
EBV水平安装,自动手柄在左侧,独立手柄在右 侧,中间是刻度盘,刻度盘用中文显示手柄位置
第二节 系统构成 制动手柄(EBV)
自动和独立手柄均是推为制动,拉为缓解
自动手柄靠棘轮定位有运转位、最小减压(制动)位、 全制动位、抑制位、重联位、和紧急位,在最小制动 和全制动位之间是制动区,紧急位用红色标出
手柄可在重联位被锁闭(如当机车司机室为非操纵端 时),一旦EBV被锁闭,则手柄不能向任一方向移动, 所有的功能丧失
过充位仅在SS4G机车和青藏机车上有此位置,超出 均衡风缸定压约35kPa,过充位充风时,同时保持机 车制动缸压力 。原型制动机没有过充位
手柄具有自动复位功能,缓解紧急制动时,单独 手柄复位后,紧急制动压力恢复
与原型制动机不同的是, 在SS4G机车和青藏机 车上设有独立制动的缓解位,在自动制动手柄处 于常用制动区和紧急制动位时彻底缓解机车制动
EBV制动手柄
过充位
缓解
第二节 系统构成
扩展的集成处理器模块(XIPM)
XIPM是CCBⅡ系统的中央处理器,包括电子电路、 处理器、继电器驱动电路
60年代初,机车内电化开始起步,并且机车要求 双端操纵,研制并开始使用EL-14型机车制动机。
66年四方所和天津工厂开始研制JZ-7机车制动机, 78年鉴定,主要用于内燃机车。
74年铁科院机辆所和株洲电力机车工厂、眉山车 辆工厂共同研制成功DK-1型机车电控制动机,后 主要用于电力机车。
连接LCDM、RIM(继电器接口)模块、EBV、 EPCU模块的I/O接口
在XIPM的前面会有一些LED指示灯,提供系统操 作的反馈
前面还有便携式测试设备的连接接口,用于访问 数据日志,发现和处理故障及下载新的软件
和LCDM一起管理所有接口工作,经过Lonworks 网传输制动命令。(如果有动力分布式控制系统, 通过扩展的列车线接口模块和列车线继电器模块 管理着到机车列车线的接口)
用CCBⅡ对GE来讲是最简单和熟悉的,不用对 制动接口进行新的设计工作
第一节 概述
CCBⅡ的引进
CCBⅡ的有些模块是NYAB和GE公司联合开发的,集 成了双方的技术。
导致了KNORR公司的CCBⅡ制动机在中国的铁路机 车上装车试用,5台机车都装的单节。
在湖东机务段装车的LOCOTROL与CCBⅡ的系统经历 了2万吨的组合列车试验,试验是成功的。
BPCP提供列车管隔离,在本务/切除模式和重联模式,以 及当检测紧急制动发生时,用电控方式将列车管切除。在 完全失电的情况下,ER/BP中继阀投入,允许以常用的速 度排风。当均衡风缸降至大约69kPa时,ER/BP中级阀被切 除,然后列车管保持切除用于惰性模式
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
第二节 系统构成
电空控制单元(EPCU)
4. 16控制模块(16CP)
16CP集成了制动缸压力传感器备份的列车管压力传感器 (BPCP冗余)
提供均衡风缸的后备控制:如果ERCP故障, 通过电磁阀 隔断16CP与制动缸的通路而与均衡风缸连通,16CP可以 控制均衡风缸的压力,制动缸的控制压力则有DBTV提供
CCBⅡ机车制动系统
第二节 系统构成
第二节 系统构成
结构原理图
第二节 系统构成 CCBⅡ系统组成
第二节 系统构成 CCBⅡ系统组成
LCDM机车司机室显示模块 两套EBV(制动手柄,每个司机室各一),包括
自动制动和独立制动 一个XIPM,是制动系统的计算机中心,XIPM管
理着制动系统和司机室显示模块的电气接口,以 及其他机车的输入、输出 一个RIM,与XIPM接口的RIM对机车本地进行控 制 一个EPCU,8个可在线替换的模块LRU,管理机 车空气接口,机车制动缸、列车管、制动缸平均 管,5个LRU之间用Lonworks网络技术通讯连接, 控制实现各种作用。
第二节 系统构成
电源连接盒(PJB)
包含DC/DC电源转换及接线端子,提供 110DC电源到EPCU及其他的外部设备
同时将机车蓄电池110VDC转变成66VDC 到XIPM
第二节 系统构成
继电器接口模块(RIM)
与本地机车的一些输入输出信号接口,包 含7个继电器输出
第二节 系统构成
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