HXN3型内燃机车空气制动系统介绍200齐齐哈尔机务段教育科2008年4月第一章空气制动系统组成及简介空气制动系统组成●风源系统●柴油机启动系统●CCB II 自动式电空制动系统●辅助控制用风系统如图示：风源系统风源系统的组成：风源系统主要由螺杆式空气压缩机组、总风缸（第一总风缸称为辅助总风缸，第二总风缸称为空气制动风缸）、GW-994型空气干燥器、止回阀、逆流止回阀、安全阀（956kPa）、第一总风缸压力传感器、总风缸手动/自动排水阀以及空气过滤器等组成。
如左图1－1示。
（图1－1）螺杆式空气压缩机组2台电机驱动的螺杆式空气压缩机，每个空气压缩机的排气量为2400L/min，空气压缩机将被安装在靠近机车2端的冷却间内，底架的上平面，在柴油机冷却水系统的下方。
这两台旋转的空气压缩机是机车和列车的空气制动控制系统及所有其它辅助用风装置的供风设备。
设有两台空气压缩机在某种意义上提供了冗余。
旋转的螺杆式空气压缩机包括一个集成、高效的压力空气后冷却器与油冷却器。
空气压缩机电机将由单独的逆变器供电，EMD CA9型辅助发电机给逆变器提供变电压、变频率的电源。
空气压缩机生产的压力空气将被储存在3个安装在底架下面的总风缸中。
EMD EM2000计算机控制系统控制两台由电机驱动的螺杆空气压缩机的动作。
螺杆式空气压缩机主要技术参数：⏹型号：TSA-2.8A（石家庄国祥精密机械有限公司）⏹类型：双螺杆式，交流电机驱动⏹额定排气压力：900kPa⏹额定容积流量：≥2.4m3/min⏹额定转速：2650rpm⏹驱动电机功率：22kW⏹电源：主回路：3AC 165V 90Hz，逆变器输出PMW供电电加热回路：DC74V电加热功率：200W⏹排气含油率：≤6mg/m3（5ppm）⏹机组噪声：≤85dB(A)旋转的螺杆式空气压缩机包括一个集成、高效的压力空气后冷却器与油冷却器。
空气压缩机电机将由单独的逆变器供电，EMD CA9型辅助发电机给逆变器提供变电压、变频率的电源。
总风缸•总风缸位于车体燃油箱外部两侧。
•总风缸的容积：2X600L•总风缸的缸体上均匀分布有深2.39mm,直径5mm的盲孔，当总风缸锈蚀到一定程度时，就会从这些小孔漏气，表明总风缸已经不能再使用了。
如果没有这些小孔的话，每5年就要将总风缸从车上拆下进行水压试验。
•启动总风缸（第三总风缸）位于车体燃油箱外部与后台转向架间燃油箱侧容积：735L第一总风缸为辅助总风缸，其容积为至少600L。
第一总风缸在系统中还起着首先把压力空气中的液态冷凝物冷凝并通过直接安装在总风缸上的自动气动排水阀排出风缸之外的作用。
第二总风缸是作为制动控制的专用风缸，其容积为至少600L，并且由位于风缸进口处的止回阀保护。
若由于某种原因第一总风缸的空气压力流失，以此来防止第二总风缸中的压力空气逆流流失。
第二总风缸的压力空气通过最后一个空气过滤器到达Knorr-Bremse公司的CCB-2微处理器控制的空气制动系统。
主要的CCB-2空气制动控制设备支架将被布置在动力制动隔间内，底架的上平面，并具有通向每个司机室的司机控制阀的管路接口。
每个司机室内均设有司机空气制动控制阀用来控制机车的单独制动，列车的自动制动和紧急制动。
第三总风缸是柴油机启动专用风缸，其容积大约为735L。
第三总风缸在其入口处也设有止回阀，用来防止当第一总风缸的压力空气由于某种原因流失时，第三总风缸的压力空气流回第一总风缸并流失。
第三总风缸为两个空气驱动的起机马达提供压力空气。
压力空气系统的压力由一个压力传感器调节，它监视第一总风缸出口到干燥器之前的压力。
压力传感器输出的信号由EMD EM2000计算机控制系统来监控。
另外一个压力传感器监视第三总风缸的空气压力，并给EMD EM2000计算机提供反馈信号。
GW 994-501M 型空气干燥器在第一总风缸之后紧接着是一个过压安全释放阀，然后将空气输送到使用干燥剂的空气过滤干燥器装置中。
空气过滤干燥器包括一个预先的过滤部分，两个盛放干燥剂的干燥器，一个电子控制电路包括计时器与继电器，和其它不同的阀类。
空气干燥器提供第一层次的空气过滤，它能将风源系统的压缩空气的露点降低，使在干燥器之后出现液体凝结的机率降到最小，特别是在制动控制系统中这一点更重要。
经过空气干燥器过滤干燥后的压力空气流入三个子系统：空气制动控制总风缸（第二总风缸）、柴油机启动风缸（第三总风缸）和其它辅助用风系统。
辅助用风系统包括机车之间的总风重联（平均），柴油机曲轴箱通风喷射器，铁轨撒砂器，鸣笛，雷达面板清洁器，风动刮雨器，柴油机冷却水系统的百叶窗，燃油箱油位监视器和其它任何被认为是辅助用风的气动装置。
空气干燥器具有一个74V直流的电气控制接口，它用来使干燥塔与排水阀之间循环工作。
干燥器中的加热器用来防止当操纵环境温度低于0℃时的冻结问题。
在压力空气系统中所有的自动式的排水阀均设有加热装置用来避免在寒冷季节运用中出现冻结问题。
•工作方式：吸附式•干燥剂再生方式：无热、常压•空气处理量：•控制电压：DC74V•工作压力：75～150psi（517kPa～1034kPa）•环境温度：-40℃～71℃•正常进口空气温度：38 ℃•工作电流：当加热器关闭时：0.5A & DC74V当加热器开启时：10A & DC74V柴油机启动系统• 16V265H型柴油机使用气动马达启动。
柴油机具有2个气动马达。
•柴油机启动系统包括启动总风缸（第三总风缸）、启动压力传感器、电磁阀、压力开关、作用（中继）阀、滤尘器、空气启动马达、截断塞门以及与之相连管路等组成。
图1-2 •柴油机启动管路系统由完全相同的两套装置组成。
•柴油机启动管路系统还有一个蓄电池供电的辅助空气压缩机。
当第三风缸的压力为0时，在30min内，辅助空气压缩机可以使启动风缸的压力达到92psi(634kpa)。
如图1－2示。
柴油机的每一边均安装有一个气动马达。
柴油机空气启动系统管路中包括一个电磁阀来使启动马达的小齿轮与安装在柴油机牵引主发电机连轴器上的环形大齿轮啮合。
由空气作用开动的总风中继阀为启动马达提供动力，并启动柴油机。
柴油机的启动顺序是由EMD EM2000计算机控制系统控制的。
柴油机启动系统工作原理•柴油机启动系统由EM2000微机控制。
•启动压力传感器将启动总风缸内的压力实时传输到EM2000。
•如果启动风缸内的空气压力高于最小启动压力，司机按动柴油机启动按钮时，启动按钮给EM2000发出柴油机启动信号。
•EM2000首先控制MVASAR这个电磁阀动作，使得小齿轮与大齿轮可靠啮合，这时压力开关会给EM2000一个反馈信号。
•EM2000在收到压力开关的信号后，控制MVASER这个电磁阀动作，将控制风充入作用阀的控制气室，使启动风缸的压缩空气经作用阀充入空气启动马达，驱动马达，使柴油机启动。
第二章CCB II 制动装置电子控制的空气制动系统的简介本机车装有一个微机控制的空气制动系统CCBII。
空气制动系统对机车和连接成列车的车辆的空气制动进行控制。
FIRE 系统提供与空气制动系统的界面，以配置设定的选项，并执行各种诊断试验。
该系统由一个安装在电阻制动室的电空控制制动单元、一台空气制动微机和在每个操纵端操纵台上安装的空气制动控制器所组成。
空气制动控制器包括自动制动手柄和单独制动手柄，以及由这些手柄控制的电气装置。
手柄的移动被转换成控制信号送给空气制动微机。
空气制动系统微机对电空控制单元进行控制，它操纵电空控制单元的各个部分，产生由两个手柄请求的所需的自动制动功能和单独制动功能。
HX N3型机车CCB II 制动系统构成情况•气路组成：电子制动阀EBV（一端与二端型号不同，电气接口不同）、E3紧急阀、电空控制单元EPCU、#8排气阀、车长阀、压力表等部件组成。
•电气控制组成：HX N3型机车的制动系统没有单独的RIM及IPM，其微机控制功能集成于EM2000当中。
显示屏与FIRE系统的显示屏合二为一，没有单独的制动显示屏。
制动系统设有ATP接口装置。
CCB II 制动装置电子制动阀EBV电空控制单元EPCU中继接口模块RIM 集成处理器模块 B-IPM电子制动阀EBV•电子制动阀位于司机操作台上，用于司机进行单独制动（机车）和自动制动（机车和列车）操作。
•除紧急制动外，EBV是全电子化阀–紧急制动时，在电子起动紧急制动的同时，在EBV背部（21管阀）还装有空气阀启动EPCU进入紧急制动。
如图示：空气制动控制器提供了单独和自动制动控制功能。
这些制动功能用的手柄以一个标准的控制台配置进行布置。
每个手柄与一个电气装置相连，为空气制动微机提供输入信号。
手柄以向前-向后的弧度操作，在向后设置位缓解制动（朝向司机方向）。
空气制动控制器自动制动手柄AUTO BRAKE（自动制动）手柄控制机车和列车空气制动的实施与缓解。
自动制动功能是一种“保压式”，能使制动管在抵抗正常的制动管泄露情况下保持选定的压力恒定不变。
操作位置定位在确切的部位。
自动制动手柄的设置：1、REL（缓解位）：（手柄在最后一个定位处）向制动装置充风，并缓解机车和列车制动。
2、MIN （最小减压位）：（手柄在REL 位前面的第一个定位处）提供最小制动力（减压48.3kPa）。
3、制动区：（手柄介于REL 和FS 之间）手柄向前移动-朝向机车前方-通过制动区，空气制动力（制动管减压）增大。
4、FS（全制动位）：（手柄处于REL 前面的第二个定位处）提供全制动。
5、SUP（抑制位）：（手柄在REL 位前面的第三个定位处）如全制动位一样，提供全制动，以及抑制超速控制和安全控制（惩罚制动），也可以对惩罚制动复位。
6、HO（手柄取出位）：（手柄处于REL 位前面的第四个定位处）设置机车空气制动系统，用于重联机车的拖车运行或列车编组中的无火机车运行。
7、EMER （紧急制动位）：（手柄处于最前面的定位处，朝向机车的前面）实施紧急制动，也用于惩罚（安全）制动和紧急制动后的复位。
单独制动手柄这个手柄单独控制机车空气制动（不考虑自动制动手柄位）。
这种控制是自保压的，在制动区保持对制动器施加与手柄设置相对应的制动力。
这个手柄没有定位设置。
单独制动手柄的设置：1、REL（缓解RELEASE）：（手柄处于最后点）缓解机车制动，假设自动制动手柄也处于REL 位。
2、制动区（APPLICATION ZONE）：（手柄介于REL 和FULL 之间）手柄向前移动时-朝向机车前方-通过制动区，机车空气制动力增加。
3、FULL（全制动FULL APPLICATION）：（手柄处于最前点）这个设置以机车提供了空气全制动力。
4、BAIL-OFF（单独缓解）：在任何位置压下该手柄，都会导致机车制动的缓解。
