HXD3 型电力机车制动系统总述

HXD3型电力机车空气制动系统HXD3型电力机车是我国具有完全自主知识产权的高速铁路牵引动力车，其空气制动系统是机车牵引和制动的重要组成部分。

本文将对HXD3型电力机车空气制动系统进行详细介绍。

空气制动系统概述HXD3型电力机车采用的空气制动系统是基于C3制动的改进版本，在保持C3制动基础上，增加了电控空气制动和电液制动两种新制动方式。

其主要组成部分包括制动阀组、转向架、制动盘、制动缸等。

制动阀组制动阀组分为三种：高压阀组、低压阀组和转向架过渡阀。

高压阀组和低压阀组均采用双阀结构，以便于制动盘的平稳制动和解除制动。

而转向架过渡阀主要用于实现转向架与机车上管气压的过渡。

转向架转向架作为机车的重要组成部分，其上设有制动盘、轮对、单导轮、踢轮等部件。

制动盘设有制动片，通过制动阀组的控制实现制动和解除制动。

单导轮和踢轮则用于改变列车行驶方向并保持稳定。

制动盘制动盘是空气制动系统重要的制动部件，直接与轮对相连。

其由内外制动盘组成，内盘厚度为20mm，外盘为16mm，通过制动器使制动片夹紧内盘和外盘之间来实现制动。

制动缸制动缸是空气制动系统的关键部件之一，其根据制动指令控制气源大小，推动制动杆按照一定力量对踏面施加压力。

HXD3型电力机车具有16个制动缸，分别安装在机车转向架和车体上。

电控空气制动电控空气制动器是HXD3型电力机车上的一种新型制动器，其可以通过电子信号控制空气制动器的开合程度。

相较于普通制动器，电控空气制动器具有制动快速、制动平稳等优点。

电液制动电液制动是一种新型的机车制动方式，通过液压泵将牵引系统高压油液送至制动缸，利用油液的压力对制动杆施加一定的制动力。

电液制动器有助于提高制动稳定性和灵敏度。

，HXD3型电力机车空气制动系统具有多种制动方式，并且在制动器、转向架、制动盘等部件方面都进行了优化和改进。

这些改进和优化使得该型电力机车的制动性能更加优越，为保障铁路行车安全发挥了重要作用。

毕业设计（论文）题目：HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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HXD3型电力机车的制动系统及防滑技术研究作者：钱炜宗来源：《科技资讯》2011年第15期摘要:HXD3型电力机车在现代化铁路运输中起着无可替代的重要作用。

在提高铁路运输能力中,电力机车的停放制动及防溜技术是一个非常关键的问题,本文主首先介绍HXD3型大功率货运电力机车空气制动系统,然后着重对防滑技术进行分析,并给出相关建议。

关键词:HXD3电力机车制动系统防滑技术中图分类号:TB47 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0062-01随着机车运营速度的提高,要尽可能缩短机车的制动距离和提高机车通过能力,机车的制动力也必须提高。

而在粘着状态不良的情况下,由于制动力的提高,很容易造成车轮的滑行和擦伤。

下面将以大连机车车辆有限公司生产的HXD3为例,分析采用CCBⅡ微机控制制动系统原理及空气防滑技术。

1 微机控制的CCBⅡ空气制动系统1.1 微机控制的CCBⅡ空气制动系统技术特点该制动系统技术特点为:(1)准确性高,反应迅速;(2)部件集成化高,可进行线路模块更换,维护简单;(3)有自我检测、自我诊断、故障显示及故障处理提示等功能;(4)主要部件具有冗余功能;(5)与列车ATP(列车监控)系统配合使用,进一步提高列车运行的安全性。

1.2 微机控制的CCBⅡ空气制动系统技术组成(1)风源系统。

HXD3型电力机车风源系统采用两台克诺尔的SL22—47型螺杆式压缩机组,排风量为每台2750dm3/min。

干燥器配套使用两个LTZ3．2_H型干燥器,其空气处理量为每个4．8m3/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。

采用4个容积均为400dm3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。

(2)CCBⅡ制动机。

CCBⅡ制动机由5种主要部件构成:两个电子制动阀(EBV),两个制动显示屏(LCDM),1个集成处理器(X_IPM),1个继电器接口模块(RIM)和1个电空控制单元(EPCU)。

【引言概述】本文将对HXD3电气系统进行介绍，该系统是HXD3型电力机车中的核心部分之一。

电气系统作为机车的重要组成部分之一，对机车的运行和性能起着至关重要的作用。

本文将从五个大点来详细阐述HXD3电气系统的组成和功能。

【正文内容】一、主控制系统1.牵引控制模块功能及原理2.制动控制模块功能及原理3.辅助控制模块功能及原理4.信号处理模块功能及原理5.数据通信模块功能及原理二、直流传动系统1.逆变器模块功能及原理2.励磁系统功能及原理3.牵引电机功能及原理4.制动电阻功能及原理5.母线和变压器功能及原理三、辅助供电系统1.电池组功能及原理2.静止变流器功能及原理3.馈电变压器和整流充电机功能及原理4.辅助电源开关装置功能及原理5.辅助负载装置功能及原理四、智能检测与保护系统1.灵敏系数与接线方式功能及原理2.过载保护功能及原理3.短路保护功能及原理4.电源低压保护功能及原理5.温度保护功能及原理五、列车接口系统1.车载监控系统功能及原理2.通信系统功能及原理3.车载信息系统功能及原理4.列车自动控制系统功能及原理5.转向架接口装置功能及原理【总结】HXD3电气系统作为HXD3型电力机车中的核心部分，包含主控制系统、直流传动系统、辅助供电系统、智能检测与保护系统以及列车接口系统等五个大点。

每个大点下又包含59个小点来详细阐述其功能和原理。

HXD3电气系统的合理设计与运行稳定性直接影响着机车的牵引力、制动力及其他性能指标的表现，因此，了解和熟悉HXD3电气系统的结构和原理对于保证机车的正常运行具有重要意义。

HXD3型货运电力机车总体介绍HXD3型货运电力机车总体介绍HXD3型电力机车是由中国北车集团大连机车车辆有限公司与日本东芝公司于2001年起合作研制的大功率交流传动货运电力机车。

一、HXD3型电力机车主要特点1.1 轴式为C0-C0，电传动系统为交直交传动，采用IGBT水冷变流机组，1250kW大转矩异步牵引电动机，具有起动（持续）牵引力大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。

1.2 辅助电气系统采用2组辅助变流器，能分别提供VVVF和CVCF三相辅助电源，对辅助机组进行分类供电。

该系统冗余性强，一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。

1.3 采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、自诊断功能，而且实现了机车的网络重联功能。

1.4 总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路，电气屏柜和各种辅助机组分功能斜对称布置在中间走廊的两侧；采用了规范化司机室，有利于机车的安全运行。

1.5 车体的主要作用是承受上部载荷和传递机车牵引力；同时车体又是机车各动力机组和设备的安装基础；并要为乘务人员提供工作场所，因此，要求为乘务员提供良好的工作环境的同时，更为重要的是要求车体钢结构具有足够的强度和刚度。

采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结构，有利于提高车体的强度和刚度。

1.6 转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构，二系采用高圆螺旋弹簧；采用整体轴箱、推挽式低位牵引杆等技术。

1.7 采用下悬式安装方式的一体化多绕组（全去耦）变压器，具有高阻抗、重量轻等特点，并采用强迫导向油循环风冷技术。

1.8 采用独立通风冷却技术。

牵引电机采用由顶盖百叶窗进风的独立通风冷却方式；主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油复合式铝板冷却器，由车顶直接进风冷却；辅助变流器也采用车外进风冷却的方式；另外还考虑了司机室的换气和机械间的微正压。

1.9 采用了集成化气路的空气制动系统，具有空电制动功能。

机械制动采用轮盘制动。

进入21世纪后，随着我国经济迅猛发展，铁路、公路等等交通基础设施建设也有了较大发展，开始走高速化、优质化道路。

经济发展带动了交通运输领域的发展，交通运输发达又给经济发展提供便利。

为适应国民经济的高速发展，HXD3、HXD3B、HXD3C、HXD3D 等型号的机车投入使用也在不断提高铁路运输能力和运输速度。

但是机车速度的提升需要轮轨之间有足够的粘着力，而粘着力又随速度的提高，可供利用率下降，容易使机车在运行中，因粘着系数的减小，使车轮空转、滑行造成动轮擦伤，出现种种事故。

如何加大研发力度，完善机车制动系统和防滑技术，是我们当前亟待解决的重要课题。

本文以HXD3型号机车为研究对象，简要探析如何进一步完善其制动系统和防滑技术。

1 机车制动防滑系统整体概述近年来，随着我国经济发展，交通货运需求也随之增加。

为解决货运需求，大连机车开始研发大功率交流传动货运电力机车。

在与日本东芝合作后，首台原型车编号SSJ3-0001，后改名为DJ3，于2003年年底完成。

这也是HXD3型号机车的原型。

这些机车为我国经济发展提供了有力的运输保障。

但是随着经济发展，对机车速度和货运量的要求不断增加，高速化成为未来的发展方向。

如何在保证安全的情况下，最大限度的提升机车的运营速度和运营效率成为我国交通运输发展的需要思考的重要课题。

针对这些问题国内外相关领域的专家学者进行了长期、大量的研究实践。

1.1 机车防滑的必要性不论那种型号的机车，在其运营过程中，有效防滑都是亟待解答的重要问题。

首先，在机车运行中，滑行会造成车轮擦伤。

在机车高速行驶期间，擦伤的车轮会引发一系列隐患，使得轴承温度过高、损害轨道，甚而危机行车安全。

因此，机车运营中，制动防滑是十分必要的。

要在机车安装防滑器，防止车轮因滑行擦伤，并尽量使制动力接近粘着力，为行车安全提供最大限度的保障。

1.2 国外机车制动防滑技术研究现状由于机车运行过程中，因为种种因素，会出现滑行，进而擦伤车轮，威胁行车安全。

黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目 HXD3型电力机车——空气制动系统故障处理专业班级电力机车0919班姓名於云龙2012年 6 月1 日目录一、空气制动系统的技术特点及制动原则 (6)二、HXD3B型机车空气制动系统组成 (6)三、CC BII 制动机的控制关系 (7)四、制动机途中故障处理方法 (12)总结 (15)参考文献 (16)内容摘要这份毕业设计说明书的题目是《HXD3B型电力机车空气制动系统工作原理及故障处理设计》，为了提高铁路的运输能力,我国铁路一直在向高速与载重上发展。

而无论高速还是重载 ,人身安全，精准制动都是一个非常关键的问题。

制动问题如果没有解决 ,即使有了高质量的线路,有了功率很大的牵引动力,高速或重载还是不可能实现为此我国各铁路局运用的HXD3B型电力机车采用了目前国际上较为先进的CCB II微机控制制动系统。

本套制动系统是基于网络的电空制动系统，HXD3B 型交流传动货运电力机车于2008 年12 月29日在大连正式下线，是目前世界上功率最大的双端操作电力机车。

转向架采用C0- C0 型式，轴重25 t，其牵引功率可达到9 600 kW。

该机车采用克诺尔公司的CCBII 微机控制制动系统，但具体控制思路及制动系统的布置则更加优化、合理。

文中介绍了整个制动系统的运转过程、各个模块的作用和遇到紧急故障的处理方法。

HXD3 型交流传动电力机车空气制动系统采用微机控制的CCBII 电空制动系统。

介绍了该系统的组成工作原理及各部分的功能，关键词：CCB II微机制动线路可更换模板毕业设计（论文）开题报告中期进展情况检查表二、HXD3B型机车空气制动系统HXD3B型机车空气制动系统主要由风源系统、CCBII制动机、辅助系统及基础制动装置几个部分组成。

（一）. 风源系统风源系统为机车及车辆的制动系统提供符合要求的干燥、洁净的压缩空气，其原理图如图所示。

压缩由2 台SL20- 5 型螺杆式压缩机组提供，每台排风量为2 400 L/min。

HXD3型电力机车TCMS系统功能介绍摘要：HXD3型电力机车是大功率交流传动电力机车，在铁路货运中担当着重要的牵引任务。

HXD3型作为交流传动的电力机车，在电气控制方面，需要通过变压和变频的方式来调节三相异步牵引电动机的转速，从而调节机车速度。

TCMS系统（微机控制监视系统）是整个机车的控制核心，其主要任务是根据司机指令完成对主变流器及异步电动机的实时控制、辅助变流器的实时控制、牵引/制动特性控制、传动系统的时序逻辑控制，显示机车运行状态，具备完整的故障保护、故障记忆及显示功能，并具有一定程度上的故障自排除、自动切换和故障处理指导功能。

本文将简单介绍TCMS系统在机车上的主要功能。

关键词：HXD3 TCMS系统功能机车控制监视系统（简称TCMS）简单讲就是一台“电脑”，由一个主机和两个显示器构成。

主机连接着司机控制器等“下达命令”的设备和主变流器等“接收命令”的设备，TCMS会根据接收到的信号进行判断、分析和计算，然后发出相应的指令对机车主要设备进行控制。

两个显示器分别安装在机车两端的司机室里，用来显示机车的运行状态和故障信息等，当机车发生某些故障时，司机也可在触摸屏上进行相关的隔离操作。

另外TCMS系统还具有完整的故障保护和一定程度的故障自处理的功能。

概括来说，TCMS系统的功能主要有三个方面：控制功能、显示功能和故障保护及处理功能。

一、控制功能1、对主变流器及异步电动机的实时控制接触网提供的是25KV的单相50HZ交流电，经过降压之后仍然为单相交流电，而机车牵引电动机采用的是三相异步电动机，需要三相交流电源，所以主变流器一方面把单相交流电变换为三相交流电，另一方面通过调节输出电源的电压和频率来控制牵引电动机的转速，从而控制机车速度。

此时的控制流程为：司机操作指令—TCMS—主变流器—牵引电动机，比如司机要控制机车牵引运行：将司机控制器主手柄推至牵引区某一级位，TCMS系统接收到主手柄位置信号，会根据牵引和制动特性进行分析、计算，得出牵引电动机所需牵引力，TCMS系统与主变流器不断地进行数据传递，使其输出相应的电压和频率，从而控制牵引电动机的转速。