HX_D2型大功率交流传动电力机车空气管路与制动系统
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空气压缩机组主要技术参数如下： 型号 阿特拉斯ＧＡＲ ２２ Ａ ３００ 电机转速 ２９３０ｒ／ｍｉｎ（５０Ｈｚ） 排气量 ２．４ｍ３／ｍｉｎ（５０Ｈｚ） 压缩空气出口温度 比环境温度高１０￣１５℃ 最高压力 １０８０ｋＰａ 压缩机出口工作压力 ９００ｋＰａ 最低工作压力 ４００ｋＰａ 进气最高温度 ＋５０℃ 最低使用环境温度 －４０℃ 压缩机轴功率 １７．５ｋＷ 油量 约９Ｌ 质量 ６６０ｋｇ １．２ 空气干燥器 采用一台车内安装的阿特拉斯双塔干燥器，以适 应空压机连续工作的要求。干燥器设置在压缩机排风 口与总风缸之间，包括 ２ 个干燥塔，当一个塔干燥时， 另一个塔用来再生；湿空气进入干燥塔后，干燥剂将 湿空气里的水蒸气分离。干燥器出口处有少量干燥空 气流出，并通过再生干燥塔将干燥剂里的湿气排出。 根据固定程序，２ 个干燥塔干燥、再生相互转化。 干燥器主要技术参数如下： 型号 ＡＴＬＳ ＣＤＲ ４１３ 类型 无热再生双塔吸附式干燥器 工作环境温度 －４０～５０ ℃（带防冻装置） 工作压力 ７００～１０００ｋＰａ 经处理后的压缩空气质量 符合ＩＳＯ８５７３－１ ４－２－４标准 干燥剂 氧化铝（等级２．５－５） 控制电压 ＤＣ２４Ｖ 质量 １０４ｋｇ 安装方式 垂直
制动性能参数完全满足设计任务书的要求，满足大秦线牵引 ２ 万 ｔ 运输要求。
关键词：ＨＸＤ２ 型大功率电力ຫໍສະໝຸດ Baidu车；交流传动；风源系统 ；制动控制系统；基础制动；空气管路
中图分类号：Ｕ２６０．３５
文献标识码 ：Ａ 文章编号：１０００－１２８Ｘ（２００８）０５－００１５－０４
Air Pipeline and Braking System of HXD2 High Power Electric Locomotive
ＺＨＯＵ Ｈａｏ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｈａｉ， ＴＯＮＧ Ｌｅｉ
(Technical Center, CNR Datong Electric Locomotive Co.,Ltd., Datong,Shanxi 037038,China)
Abstract: This paper mainly introduces the comprise of air pipeline and braking system of type HXD2 high-power AC electric locomotive, expatiates the working principle and main parts of its air supply system, brake control system and tread brake type . The result of the brake control trial indicates that the apiece performance parameter of the locomotive meet the requirements of the design program, and 20 000 t the shipping transportation in Da-Qing railways.
作者简介：周 浩（１９７０－），
男，高级工程师，从事电力 摘 要 ：介绍了 ＨＸＤ２ 型大功率交流传动货运电力机车空气管路与制动系统的构成，并对其风源 机 车 空 气 管 路 、 制 动 系 统 系统、制动控制系统和基础制动工作原理及主要部件进行了详细阐述。制动试验结果表明，机车各项 的 研 究 与 设 计 开 发 工 作 。
空气压缩机采用阿特拉斯ＧＡＲ２２ 型螺杆式空气压 缩机组，该型压缩机为空气冷却、单级、喷油螺旋式结 构，压缩机具有温度控制及压力控制装置。其冷却方 式为从侧墙吸风进行冷却，然后通过独立风道将空气 排到车顶外，压缩机启动采用星—三角转换，大大减 小压缩机启动电流，该结构设计科学、合理，提高了压
— １５ —
收稿日期：２ ０ ０ ８ － ０ ３ － ３ ０
ＨＸＤ２ 型机车空气管路与制动系统设计始终贯穿模 块化、信息化、标准化的设计理念。制动系统采用先进 的微机网络控制、整体集成气路屏、空电联合制动、不 锈钢管路等新技术，突破了传统模式，进一步提高了 系统的先进性和可靠性。
１ 风源系统
机车风源系统的主要任务是向列车制动机、列车 辅助用风设备提供所需高质量、洁净、干燥、气压稳定 的压缩空气。每节 Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型机车的风源系统由 １ 台螺杆 式空气压缩机组、１ 台双塔空气干燥器、辅助压缩机、 辅助干燥器、总风缸、辅助风缸及其管路附件组成。 １．１ 空气压缩机组
ＨＸＤ２ 型机车制动系统采用 Ｅｕｒｏｔｒｏｌ 型制动机，它 是在原 Ｓ Ａ Ｂ Ｗ Ａ Ｂ Ｃ Ｏ 微机控制电空制动机基础上，按 照中国大秦线重载运输环境需求和中国铁道车辆制 动机特点，并满足中国铁路运用要求开发出来的新一 代机车制动系统。Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型机车的每节机车各有一套 完全相同的制动系统。Ｅｕｒｏｔｒｏｌ制动机在正常工况时， 通过微机控制列车管压力实现列车的制动与缓解。当 Ａ 节机车制动系统出现严重故障时，机车制动系统能 转换到Ｂ 节机车制动系统从而正常控制列车的制动与 缓解。
机 车 电 传 动
２００８ 年
缩机的可靠性和使用寿命。其外型如图 １ 所示。
图 １ 压缩机外形 Ｆ １ （Ａ ）Ｃ Ｐ Ｒ ——空气滤清器；Ｖ Ｎ （Ｔ Ｈ ）Ｈ － Ｃ Ｐ Ｒ ——恒温 阀；Ｔ － Ｃ Ｐ Ｒ ——温控开关；Ｉ （Ｎ Ｖ ）Ｈ ——油位；Ｍ － Ｃ Ｐ Ｒ —— 电机；Ｍ Ａ Ｎ － Ｃ Ｐ Ｒ ——压缩机压力油；Ｆ １ － Ｈ － Ｃ Ｐ Ｒ ——油滤清 器；Ｒ Ｅ Ｆ － Ａ － Ｃ Ｐ Ｒ ／ Ｒ Ｅ Ｆ － Ｈ － Ｃ Ｐ Ｒ ——冷却器；Ｃ Ｂ ——控制箱
体气路屏安装了所有阀
类部件，包括分配阀、司
机制动阀 Ｅｕｒｏｔｒｏｌ、气路
转换开关、电磁阀、转向
架中继阀、塞门、过滤器
等，各部件均采用板前安
装方式，简化布管、方便
组装和检修。气路屏后面
布置了一些风缸和气室。
电空制动柜布管和布线
规范、合理，整个电空制
动柜结构紧凑、布置简洁
美 观 ，拆 检 维 护 十 分 方
辅助压缩机技术参数如下： 润滑方式 无油润滑 额定工作电压 ＤＣ１１０Ｖ 额定功率 ０．５５ｋＷ 额定排气量 ０．０５ｍ３／ｍｉｎ 额定排气压力 ８００ｋＰａ
２００８ 年第 ５ 期 ２００８ 年 ９ 月 １０ 日
机 车 电 传 动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES
№ ５， ２００８ Ｓｅｐ． １０， ２００８
和 ＨＸＤ２ 型大功率交流传动电力机车
谐 号
空气管路与制动系统
专
周 浩，王树海，仝 雷
栏
（中国北车集团大同电力机车有限责任公司 技术中心，山西 大同 ０３７０３８）
Key words: HXD2 high-power electric locomotive; AC drive; air supply system; brake control system; tread brake; air pipeline
０ 引言
Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型大功率交流传动机车（简称“Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型机 车”）是由法国阿尔斯通交通运输股份有限公司和中国 北车集团大同电力机车有限责任公司为中国大秦线牵 引２ 万ｔ 重载货运列车而联合设计的一种新型重载货运 交流传动机车。
辅助压缩机由蓄电池供电的直流电机驱动，采用 电机与压缩机一体结构，安装在主压缩机与压缩机干 燥器之间。辅助风缸压力继电器将信号送入控制系统， 用以实现辅助压缩机压力的控制。压力控制范围设定 为６２０～６８５ ｋＰａ。为保证管路辅助压缩机压缩后的空气 干燥、清洁，在辅助压缩机后安装有一辅助干燥器。辅 助风源保证机车在总风缸无风状态下正常升弓。
便，进一步提高了系统的
先进性、可靠性。其具体
布置如图２ 所示。
图 ２ 制动柜
第 ５ 期
周 浩，王树海，仝 雷：Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型大功率交流传动电力机车空气管路与制动系统
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１．３ 空气储存 经干燥过滤后的压缩空气储存在气动柜中的２ 个
总风缸内，每个总风缸容量为 ５００ Ｌ。总风缸采用并联 方式连接。
总风缸出口装有２ 个压力传感器，压力信号分别送 入机车两主微机 Ｍ Ｐ Ｕ １ 和 Ｍ Ｐ Ｕ ２ 。当压力传感器检测总 风压力低于７５０ ｋＰａ 时，主微机控制压缩机启动，当压 力高于９００ ｋＰａ 时，主微机控制压缩机停止工作，使总 风缸压力保持在７５０～９００ ｋＰａ 正常工作范围内。 １．４ 辅助和控制风源
２ 制动机系统
２．１ 系统组成
制动机系统除司机主控制器外，其余电器、阀类
部件基本上都安装在制动柜中，实现了制动控制电路
和气路的高度集中。制动柜设计充分体现了模块化、
信息化的设计理念，将整个柜子分成电器屏和整体集
成 气 路 屏 两 大 模 块 。电 器 屏 装 有 制 动 微 机 控 制 单 元
Ｂ Ｃ Ｕ 、电源接口。一块整
制动性能参数完全满足设计任务书的要求，满足大秦线牵引 ２ 万 ｔ 运输要求。
关键词：ＨＸＤ２ 型大功率电力ຫໍສະໝຸດ Baidu车；交流传动；风源系统 ；制动控制系统；基础制动；空气管路
中图分类号：Ｕ２６０．３５
文献标识码 ：Ａ 文章编号：１０００－１２８Ｘ（２００８）０５－００１５－０４
Air Pipeline and Braking System of HXD2 High Power Electric Locomotive
ＺＨＯＵ Ｈａｏ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｈａｉ， ＴＯＮＧ Ｌｅｉ
(Technical Center, CNR Datong Electric Locomotive Co.,Ltd., Datong,Shanxi 037038,China)
Abstract: This paper mainly introduces the comprise of air pipeline and braking system of type HXD2 high-power AC electric locomotive, expatiates the working principle and main parts of its air supply system, brake control system and tread brake type . The result of the brake control trial indicates that the apiece performance parameter of the locomotive meet the requirements of the design program, and 20 000 t the shipping transportation in Da-Qing railways.
作者简介：周 浩（１９７０－），
男，高级工程师，从事电力 摘 要 ：介绍了 ＨＸＤ２ 型大功率交流传动货运电力机车空气管路与制动系统的构成，并对其风源 机 车 空 气 管 路 、 制 动 系 统 系统、制动控制系统和基础制动工作原理及主要部件进行了详细阐述。制动试验结果表明，机车各项 的 研 究 与 设 计 开 发 工 作 。
空气压缩机采用阿特拉斯ＧＡＲ２２ 型螺杆式空气压 缩机组，该型压缩机为空气冷却、单级、喷油螺旋式结 构，压缩机具有温度控制及压力控制装置。其冷却方 式为从侧墙吸风进行冷却，然后通过独立风道将空气 排到车顶外，压缩机启动采用星—三角转换，大大减 小压缩机启动电流，该结构设计科学、合理，提高了压
— １５ —
收稿日期：２ ０ ０ ８ － ０ ３ － ３ ０
ＨＸＤ２ 型机车空气管路与制动系统设计始终贯穿模 块化、信息化、标准化的设计理念。制动系统采用先进 的微机网络控制、整体集成气路屏、空电联合制动、不 锈钢管路等新技术，突破了传统模式，进一步提高了 系统的先进性和可靠性。
１ 风源系统
机车风源系统的主要任务是向列车制动机、列车 辅助用风设备提供所需高质量、洁净、干燥、气压稳定 的压缩空气。每节 Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型机车的风源系统由 １ 台螺杆 式空气压缩机组、１ 台双塔空气干燥器、辅助压缩机、 辅助干燥器、总风缸、辅助风缸及其管路附件组成。 １．１ 空气压缩机组
ＨＸＤ２ 型机车制动系统采用 Ｅｕｒｏｔｒｏｌ 型制动机，它 是在原 Ｓ Ａ Ｂ Ｗ Ａ Ｂ Ｃ Ｏ 微机控制电空制动机基础上，按 照中国大秦线重载运输环境需求和中国铁道车辆制 动机特点，并满足中国铁路运用要求开发出来的新一 代机车制动系统。Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型机车的每节机车各有一套 完全相同的制动系统。Ｅｕｒｏｔｒｏｌ制动机在正常工况时， 通过微机控制列车管压力实现列车的制动与缓解。当 Ａ 节机车制动系统出现严重故障时，机车制动系统能 转换到Ｂ 节机车制动系统从而正常控制列车的制动与 缓解。
机 车 电 传 动
２００８ 年
缩机的可靠性和使用寿命。其外型如图 １ 所示。
图 １ 压缩机外形 Ｆ １ （Ａ ）Ｃ Ｐ Ｒ ——空气滤清器；Ｖ Ｎ （Ｔ Ｈ ）Ｈ － Ｃ Ｐ Ｒ ——恒温 阀；Ｔ － Ｃ Ｐ Ｒ ——温控开关；Ｉ （Ｎ Ｖ ）Ｈ ——油位；Ｍ － Ｃ Ｐ Ｒ —— 电机；Ｍ Ａ Ｎ － Ｃ Ｐ Ｒ ——压缩机压力油；Ｆ １ － Ｈ － Ｃ Ｐ Ｒ ——油滤清 器；Ｒ Ｅ Ｆ － Ａ － Ｃ Ｐ Ｒ ／ Ｒ Ｅ Ｆ － Ｈ － Ｃ Ｐ Ｒ ——冷却器；Ｃ Ｂ ——控制箱
体气路屏安装了所有阀
类部件，包括分配阀、司
机制动阀 Ｅｕｒｏｔｒｏｌ、气路
转换开关、电磁阀、转向
架中继阀、塞门、过滤器
等，各部件均采用板前安
装方式，简化布管、方便
组装和检修。气路屏后面
布置了一些风缸和气室。
电空制动柜布管和布线
规范、合理，整个电空制
动柜结构紧凑、布置简洁
美 观 ，拆 检 维 护 十 分 方
辅助压缩机技术参数如下： 润滑方式 无油润滑 额定工作电压 ＤＣ１１０Ｖ 额定功率 ０．５５ｋＷ 额定排气量 ０．０５ｍ３／ｍｉｎ 额定排气压力 ８００ｋＰａ
２００８ 年第 ５ 期 ２００８ 年 ９ 月 １０ 日
机 车 电 传 动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES
№ ５， ２００８ Ｓｅｐ． １０， ２００８
和 ＨＸＤ２ 型大功率交流传动电力机车
谐 号
空气管路与制动系统
专
周 浩，王树海，仝 雷
栏
（中国北车集团大同电力机车有限责任公司 技术中心，山西 大同 ０３７０３８）
Key words: HXD2 high-power electric locomotive; AC drive; air supply system; brake control system; tread brake; air pipeline
０ 引言
Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型大功率交流传动机车（简称“Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型机 车”）是由法国阿尔斯通交通运输股份有限公司和中国 北车集团大同电力机车有限责任公司为中国大秦线牵 引２ 万ｔ 重载货运列车而联合设计的一种新型重载货运 交流传动机车。
辅助压缩机由蓄电池供电的直流电机驱动，采用 电机与压缩机一体结构，安装在主压缩机与压缩机干 燥器之间。辅助风缸压力继电器将信号送入控制系统， 用以实现辅助压缩机压力的控制。压力控制范围设定 为６２０～６８５ ｋＰａ。为保证管路辅助压缩机压缩后的空气 干燥、清洁，在辅助压缩机后安装有一辅助干燥器。辅 助风源保证机车在总风缸无风状态下正常升弓。
便，进一步提高了系统的
先进性、可靠性。其具体
布置如图２ 所示。
图 ２ 制动柜
第 ５ 期
周 浩，王树海，仝 雷：Ｈ Ｘ Ｄ ２ 型大功率交流传动电力机车空气管路与制动系统
— １６ —
１．３ 空气储存 经干燥过滤后的压缩空气储存在气动柜中的２ 个
总风缸内，每个总风缸容量为 ５００ Ｌ。总风缸采用并联 方式连接。
总风缸出口装有２ 个压力传感器，压力信号分别送 入机车两主微机 Ｍ Ｐ Ｕ １ 和 Ｍ Ｐ Ｕ ２ 。当压力传感器检测总 风压力低于７５０ ｋＰａ 时，主微机控制压缩机启动，当压 力高于９００ ｋＰａ 时，主微机控制压缩机停止工作，使总 风缸压力保持在７５０～９００ ｋＰａ 正常工作范围内。 １．４ 辅助和控制风源
２ 制动机系统
２．１ 系统组成
制动机系统除司机主控制器外，其余电器、阀类
部件基本上都安装在制动柜中，实现了制动控制电路
和气路的高度集中。制动柜设计充分体现了模块化、
信息化的设计理念，将整个柜子分成电器屏和整体集
成 气 路 屏 两 大 模 块 。电 器 屏 装 有 制 动 微 机 控 制 单 元
Ｂ Ｃ Ｕ 、电源接口。一块整