HXD3型电力机车克诺尔制动机

HX D3C型电力机车外形特点车辆设计：中国北车集团大连机车车辆有限公司车辆建造：中国北车集团大连机车车辆有限公司型号：HXD3C （和谐电3C）建造年份：2010年UIC轴式：Co-Co轨距：1,435 mm机车总重：138t（无配重）；150t（有配重）电力系统：单相交流25 kV / 50 Hz最高速度：120km/h输出功率：7,200 kW所在地：中国编辑本段技术参数电传动方式：交——直——交，轴控最大牵引力：520kN（23t轴重）570kN（25t轴重）持续牵引力：370kN（23t轴重）400kN（25t轴重）最高试验速度：132km/h持续速度：70km/h（23t轴重）65km/h（25t轴重）功率因数：≥0.98基础制动方式：轮盘制动+储能制动电制动方式：再生制动电制动功率：7200kW编辑本段概述HXD3C 型是在HXD3 型和HXD3B 型电力机车基础上研制的交流传动六轴7200kW 干线客运电力机车，该机车通过更换增加供电绕组的主变压器，增加列车供电柜、供电插座、客货转换开关、双管供风装置等，使机车具有牵引旅客列车的功能，并可以向旅客列车提供风源及稳定的DC600V 电源，与25G型客车良好匹配。

机车采用PWM矢量控制技术等最新技术的同时，尽量考虑对环境的保护，减少维修工作量。

另外，以能够在中国全境范围内运行为前提，在满足环境温度在-40℃～+40℃，海拔高度在2500m 以下的条件的同时，最大考虑到3组机车重联控制运行。

这款机车是“和谐型”交流传动电力机车系列中，首款适用于客货运的两用车型，由中国北车集团大连机车进行研发及生产，其产品技术借鉴了先前制造的HXD3型（日本东芝）和HXD3B型（加拿大庞巴迪）机车。

编辑本段主要特点轴式为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、能源消耗低等特点。

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)。

曹灏(1979-)男,河北张家口人,工程师(收稿日期:2009-02-20)文章编号:1008-7842(2009)04-0046-04HX D 3型电力机车空气制动系统曹　灏,王存兵,吴国栋(中国北车公司　大连机车车辆有限公司　技术开发部,辽宁大连116022)摘　要　HX D 3型大功率货运电力机车空气制动系统采用了微机控制的CC BII 电空制动系统。

该系统由集成处理器,制动显示屏,电子制动阀,电空控制单元等电子、电空部件组成,具有压力控制精确,起动制动快,自动检测,故障提示、系统自动防护控制等功能。

关键词　微机控制;CC BII 电空制动系统;网络;HX D 3电力机车中图分类号:U2641351 文献标志码:A 为了提高铁路的运输能力,我国铁路近几年一直在向高速、重载的方向发展。

无论高速还是重载,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。

为此我公司生产的HX D 3型电力机车采用了目前国际上较先进的CC BII 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,它是以美国铁路协会标准为基础按干线客、货运机车的要求而设计的。

它采用了基于分布式结构的LRU (线路可更换模块)的设计方法。

该制动系统具有以下技术特点:(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。

制动控制的原则:(1)优先使用机车再生制动,其制动指令由司控器发出;(2)若再生制动存在时进行常用制动操作,机车制动缸保持零压力,机车实施再生制动,车辆实施空气制动;若常用制动存在时进行再生制动操作,机车制动缸压力下降为零,机车实施再生制动,车辆保持原空气制动压力;(3)在紧急制动过程中,机车和车辆实施最大的空气制动力。

晋升（增驾）HXD3型电力机车司机题库一、填空题1.HXD3型电力机车轴式为（C0-C0）。

型电力机车持续功率为（7200）kW。

2.HXD33.为了防止司机可能产生的误操作，司控器调速手柄与换向手柄之间设有（机械联锁）装置。

4.DSA-200受电弓正常工作风压为（340～380）kPa 。

5.主变压器设有（两）个潜油泵，强迫变压器油进行循环冷却。

型电力机车持续制速度(65)km／h。

6.25t轴重的HXD37.25t轴重的HXD型电力机车起动牵引力为 (570)kN 。

3型电力机车恒功率速度范围为(65～120)km／h 。

8.25t轴重的HXD3型电力机车电制动方式为(再生制动)。

9.HXD310.主电路主要由（网侧）、主变压器、主变流器及牵引电动机等电路组成。

11.牵引变流器输入回路过流故障，在3分钟内连续发生两次，故障将被锁定，必须切断（CI）控制电源，才能恢复正常。

12.辅助变流器过载时，向微机控制系统发出跳开（主断）信号，该故障消除后10s内能自动复位。

13.制动显示屏LCDM位于司机室操纵台，通过它可进行CCBⅡ系统（自检），故障查询等功能的选择和应用。

14.自动制动手柄位置包括运转位、初制动、全制动、抑制位、重联位、紧急位。

初制动和全制动之间是(常用)制动区。

型电力机车带载制动时，自阀制动后单阀应在运转位向(右)压，以缓解机车闸缸压15.HXD3力。

型电力机车换向手柄至于中立位，各辅机(停止)工作。

16.HXD3型电力机车进入“定速控制”状态后，司机控制器调速手柄的级位变化超过（1）级17.HXD3以上时，机车“定速控制”状态自动解除。

18.ERCP发生故障时，自动由（16CP）和13CP来代替其功能。

19.HXD型电力型机车采用IGBT水冷变流机组和1250kW大转矩(异步)牵引电动机。

3型电力机车总体设计采用高度集成化、(模块化)的设计思路。

20.HXD321.HXD型电力机车采用带有中梁的、整体承载的(框架)式车体结构，有利于提高车体的强3度和刚度。

HXD3型电力机车考试题库4.计监测冷却水的流速，实现牵引变流器进口水压监测和（失压）保护。

5.每台机车上设置两个高压隔离开关，将（受电弓）与主回路连通或断开。

6.每台机车装有两台主变流装置，每台变流装置内含有（三）组牵引变流器。

型电力机车转向架采用滚动抱轴承(半悬挂)结7.HXD3构，二系采用高圆螺旋弹簧。

型电力机车采用整体轴箱、(推挽式)低位牵引杆8.HXD3等技术。

型电力机车采用下悬式安装方式的一体化(多绕9.HXD3组)变压器。

10.HXD型电力机车变压器具有高阻抗、重量轻等特点，3并采用强迫导向油循环（风冷）技术。

型电力机车制动机采用了(集成化)气路的空气11.HXD3制动系统，具有空电制动功能。

型电力机车六台牵引风机除对牵引电动机进行12.HXD3冷却外，还用来对（车内）进行微增压。

13.当机车某一台受电弓发生故障时，可通过控制电器柜上的转换开关SA96，将其打至对应（隔离位），以切除故障受电弓。

14.当牵引变流器中间直流回路电压大于等于3200V时，（瞬时过电压）保护环节动作，输入回路中的工作接触器断开。

15.辅助电动机供电电路由辅助变流器、（辅助滤波）装置、电磁接触器、自动开关、辅助电动机等组成。

16.当牵引通风机过流造成自动开关断开后，其主触点断开对应牵引通风机的供电电路，辅助触点将故障信号送到(TCMS)。

17.自阀手把运转位时，16CP响应(列车管)压力变化，将作用管压力排放。

18.自阀手把常用制动区，BCCP响应(作用管)压力变化，机车制动缸压力上升。

型电力机车的电气线路主要由主电路、(辅助电19.HXD3路)、控制电路，行车安全综合信息监控系统电路和空气管路系统电路组成。

20.DSA200型受电弓内装有(自动降弓)装置，当弓网故障时，可自动降弓保护。

21.两台BT25．04型高压隔离开关是采用(电空)控制方式进行转换的。

型电力机车通过设置高压接地开关QSl0，来实现22.HXD3机车的高压安全(互锁)。

HXD3型机车C6修制动系统管路改造探究摘要HXD3型机车是技术引进车型，其制动系统管路的原设计为英制内螺纹管接头配合滚压螺纹的不锈钢管。

在C6修的过程中组装时间长、定制物料成本较高等问题。

针对和谐型机车的C6级检修降成本、提质增效的工作目标，本文提出一种HXD3型机车制动管路改造方案。

关键词HXD3制动系统内螺纹管接头卡套式管接头1 前言作为我国干线主力电力机车，HXD3型机车与HXD3C型机车均为我国铁路干线主力车型。

HXD3C型机车的制动管路形式主要为不锈钢管+卡套+卡套接头螺母，该方案成本低于HXD3型机车的原设计方案，本文将参考HXD3C的方案进行改造分析。

2 方案分析HXD3型机车制动管路改造方案大体分为两部分：将配管管径由日制转换为公制；将内螺纹式管接头更换为卡套式管接头，需要计算由于其本身尺寸的变化对整体管路长度的影响。

2.1管路配管尺寸分析HXD3型机车所使用的日制标准管径与HXD3C型机车所使用的国标管径图分别如表1、表2所示。

表1 日制不锈钢管表2 公制不锈钢管2.1.1安装尺寸为了不影响管路的安装，故选取相近管径的不锈钢管进行替换。

以外径最大的列车管为例，使用外径35的不锈钢管替换32A的管路，总体空间略有缩窄，但原管卡依然可以直接用于升级后的管路。

2.1.2接口尺寸HXD3型机车使用克诺尔公司的CCBII制动系统，其接口尺寸与HXD3C型机车相同。

空气压缩机的出风口为G1螺纹、空气干燥器出风口为螺纹、排污口为G1螺纹，均与HXD3C机车相同，升级管路后可以保证风源系统性能。

辅助系统如撒砂、停放、鸣笛、升弓等接口也与HXD3C机车相同，更换后满足各系统用风需求。

2.2管接头尺寸分析原车管接头按照连接方式有82种之多，受篇幅所限，本文以直通管接头、三通管接头、直通螺母接头、三通螺母接头为例进行分析。

2.2.1直通管接头螺纹式直通管接头和卡套式直通管接头的示意图如图1、图2所示。

HXD3型电力机车制动机检查及试验
一、制动控制静态试验程序
1、试验前的检查确认
（1）必须设置停车制动或在车轮下放置止轮器以防止机车移动。

（2）机车总风缸风压不小于750kPa；
（3）检查总风缸截断塞门（A24）打开，总风缸4个排水塞门（A12）关闭；
（4）检查制动系统两端列车管塞门（B81）关闭、两端总风管塞门（B80）关闭、两端平均管塞门（BB94）关闭，紧急制动模块上制动缸截断塞门（Z10.22）打开。

（5）确认自动制动阀手柄在【重联】位、单独制动阀在【运转】位。

2、试验操作程序
二、停车制动（蓄能制动）试验
三、制动缸压力指示器试验。

第二章 HX D 3型电力机车专业知识第一节 学习司机部分1．试述HXD3型机车轴列式及其各符号的含义。

答：HXD3型机车轴列式为C0—C0其符号含义是：“C ” 表示机车每台转向架为三条轴。

“0” 表示每条轴上的牵引电机独立工作。

“—”表示两台转向架之间没有任何机械联系。

2．试述HXD3型机车电传动方式及其特点。

答：电传动方式为交—直—交传动。

其特点是采用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。

3．HXD3型机车辅助变流器能分别提供哪两种辅助电源？答：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。

4．HXD3型机车辅助电气系统采用两组辅助变流器有什么优点？答：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。

5．HXD3型机车在满足哪些环境条件的同时，最大考虑到几组机车重联控制运行？答：在满足环境温度在-40℃ ～ +40℃、海拔高度在2500m 以下条件的同时，最大考虑到四组机车重联控制运行。

6．试述HXD3型机车功率发挥与接触网供电电压的关系。

答：在22.5kV ～31kV 之间时，机车能发挥额定功率，在22.5kV ～17.5kV 和17.5kV ～17.2kV 范围内机车功率按不同斜率线性下降，在17.2kV 时功率为零；在31kV ～31.3kV 范围内机车功率线性下降至零。

7．简述HXD3型机车牵引性能参数。

答：电传动方式 交－直－交传动持续功率 7200kW持续制速度 65km/h （25t 轴重）最高速度 120km/h起动牵引力 570 kN （25t 轴重）持续牵引力（半磨耗轮） 400 kN （25t 轴重）恒功率速度范围 65km/h ～120km/h（25t 轴）8．简述HXD3型机车动力制动性能参数。

答：电制动方式 再生制动电制动功率 7200kW （65km/h ～120km/h ） （25t 轴重）最大电制动力 400kN （15km/h ～65km/h ） （25t 轴重）9．简述HXD3型机车主要结构尺寸。

HXD3C二年检克诺尔制动系统和部件检修概况一、制动机系统及部件检修规程要求如下各模块清洁，其上的压力开关、电磁阀、脉冲电磁阀、压力测试口、调压阀，减压阀、单向阀、双向止回阀、塞门安装牢固、不许有损伤、泄漏。

电气部件接线良好、不许有烧痕、短路、断路现象，动作灵活可靠。

1、安全阀 A03、A071.1外观检查，阀体及提拉手柄不应有裂纹等损伤，阀座，弹簧及活塞挡不许有拉伤，弹簧不许有严重锈蚀、断裂及永久性变形，橡胶元件不许有裂纹、变形及老化。

1.2安全阀A07整定压力为950±20kPa。

在整定压力范围内，安全阀动作灵活可靠；当风压低于850±20kPa （A07）时，安全阀关闭不许有泄漏。

2、总风联管压力开关A71（MREP）2.1压力开关清洁，护盖不许有变形、腐蚀等损伤。

电气接口状态良好，不许有破损、短路、断路现象。

试验：a）在补机位模式下：拉动车长阀，列车管压力为零制动缸压力不许有变化；b）排放总风缸压力，当总风缸Ⅰ低于350±20kPa，机车制动缸上闸，单缓机车无效。

3、精细滤油器 A05 滤油器清洁，不许有破损、漏泄，滤芯状态良好，更新密封圈。

4、升弓模块U43及升弓阀板调整主断减压阀U43.07至750±20kPa。

启动辅助压缩机，当压力上升至650±20kPa 时，主断路器可以闭合；开启升弓风缸排水塞门U88排风，当压力降至480±20kPa时，主断路器无法闭合。

5、压力开关模块各压力开关整定值见表1表1 压力开关整定值当压力上升至900±20kPa时，压缩机停机;当压力下降至750±20kPa时，远离操纵端压缩机启动。

当压力下降至680±20kPa时，两台压缩机均启动。

当压力低于500kPa机车无法加载；当压力高于600kPa机车可以加载。

停放制动指示器功能良好。

6、警惕装置控制模块S10产生紧急制动作用时，电磁阀S10.36得电，制动缸隔离塞门(S10.22)开闭灵活可靠。