HXN3B型交流传动调车内燃机车装用JZ—8型制动控制系统方案介绍及可行性分析

HXN3型内燃机车牵引控制系统分析摘要：新经济时期，由于铁道工业的积极发展，对内燃机车提出了更高需求。

通过运用交流传动控制技术，改善HXN3型柴油机车的性能，不仅增加公司最大产值，增强HXN3型柴油机车的客货运输能力。

文章从HXN3型柴油机车辆使用情况和控制系统设计等方面入手，对我国目前HXN3型柴油机车辆的主要技术概况、基本设计原理和交流传动系统的操作方式等加以分析，以供同行参考和借鉴。

关键词：HXN3型机车；牵引控制系统；技术分析引言：随着我国国民经济的高速增长，铁路及沿线产业增长得很快，对火车的需求量也愈来愈大，因此未来中高功率内燃机车的性能也将进一步改善。

而采用HXN3系列柴油机车的内燃机车技术水平不但改善了铁道设备的生产水平，也同时提升了铁道设备的生产水平。

因此，对HXN3系列内燃机车的交流驱动技术必须进行系统分析研究。

而近十年来，交流驱动技术和相关系统控制技术也逐步运用到柴油机车辆的研究中。

因此有关牵引控制系统的研究作为一种主要方向受到了关注，需要对其中的关键技术进行理论分析以及技术研究。

一、技术概述（一）直流驱动最传统的内燃机车牵引驱动就是直流电驱动技术，技术原理比较简单，利用内燃机的机械能与直流电电能转化，并利用温度控制和调整能量的大小来进行操控。

调节内燃机的工作功率、力矩、速度等数值后，使变速箱直接连接在联轴器上，同时驱动机车和变速器，从而完成直流牵引和传动过程。

由于上述的内燃机电驱动过程均依赖于直流驱动器，因此属于直流驱动器技术。

（二）交直流驱动随着科学技术的不断发展以及与内燃机车的不断结合，各种传动技术也在不断发展，内燃机车发展过程中需要不断提高工作能力，也就是增加内燃机的效率和内燃机车的牵引能力，在原有的设计基础上优化设计结构。

由于原有的直流传动技术已经无法适应现代内燃机车的科技发展需要而逐步被抛弃，限制较少的交流驱动技术可以突破最大输出值，且易于整流输出，但是成本较高[1]。

探究HxD3C型电力机车装用JZ-8型制动控制系统摘要：随着HXD3C型交流传动电力机车的广泛应用，具有非常好的实用价值，尤其是装用的JZ-8型制动控制系统，不仅全面提升了机车性能，也我国电力机车发展起到了积极的推动作用，因此需要充分了解该系统的构成和部件功能，才能明确系统的工作原理，从而更好地实际应用。

关键词：HxD3C型电力机车；JZ-8型制动控制系统；分析HXD3C型机车是客货两用的大功率交流传动电力机车，使用的是C0—C0转向架，轴重可以分为23t客运和25t货运两种，最大功率能够达到7200kW。

制动系统大多使用的是CCBII系统，少量使用的是JZ-8型制动控制系统。

目前JZ-8型机车制动控制系统，已经通过了国家的试用评审，并且在HXD3C型和HXD2型机车上应用了。

1基本组成分析HXD3C型交流传动电力机车上应用的JZ-8型制动控制系统，主要由以下几个部分构成，而且还能够与CCBII制动系统进行互换。

1.1制动控制器和指令转换器构成制动控制器上设置了两个手柄，一个是自动制动手柄，另外一个是单独制动手柄。

这两个手柄在具体操作时位置感比较好，能够向远离的司机方向移动，同时还能在一定程度降低制动作用。

自动制动手柄的级位分了运转位和初制位，以及制动区和全制位，还有抑制位和重联位，而且还设置了紧急位。

而单独制动手柄的级位，主要是全制动位和制动位，以及运转位和侧压缓解位。

制动控制器的主要功能就是两个手柄能够向制动控制器会发送相关指令，而这些指令通过转换器转换成为CAN信号以后，再发送到制动控制单元，这样不为制动控制柜提供了指令，也提升了信号传输的稳定性。

由于JZ-8型和CCBII制动控制系统基本一致，所以不需要经过特别培训就可以使用。

1.2制动显示屏的基本构成制动显示屏的功能，主要体现在以下几个方面。

第一，能够实时地显示出制动控制系统状态和信息，第二，运用风表和数值显示了总风压力，还有列车管压力和均衡风缸压力，以及制动缸压力状况。

JZ- 8型制动系统的应用与研究作者：李华，王树海来源：《科技创新与生产力》 2016年第6期李华，王树海（中车大同电力机车有限公司技术中心，山西大同 037038）摘要：笔者对JZ-8型制动系统的工作原理和主要部件的功能和技术参数进行了详细阐述，并通过对JZ-8型制动系统在深度国产化HXD2机车上的应用测试，正式其在平缓坡道和连续长大坡道、较大风沙天气、环境温度变化剧烈（-21～+36 ℃）和冰冻雨雪等恶劣气候条件下，JZ-8型制动系统运行正常，各项性能指标均符合设计要求。

目前已顺利进入了小批量装车阶段。

关键词：HXD2机车；JZ-8型制动系统；制动控制器中图分类号：U260.35 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.06.086收稿日期：２０16－04－01；修回日期：２０16－05－06作者简介：李华（1982-），男，山西大同人，工程师，主要从事电力机车制动系统研发，E-mail：287820370@。

目前我国所生产的大功率机车制动系统大部分从国外进口，核心技术掌握在德国克诺尔、法国法维莱等国外企业手中，长期以来国内机车制动系统受制于人，主动权完全掌握在外方手中。

JZ-8型制动系统作为国内拥有自主知识产权的新型微机控制机车制动系统，其具备完善的微机模拟控制、网络通信、故障智能诊断等信息化功能，目前已能够替代国外同类产品，已在深度国产化HXD2机车上成功装车运用[1-2]。

1 JZ-8型制动系统组成及主要技术参数1.1 JZ-8型制动系统组成JZ-8型制动系统主要由JZ-8型制动控制系统（包括司机室设备、制动柜）和基础制动装置两部分组成。

1.1.1 司机室设备司机室安装了制动系统的各操作显示部件，包括制动控制器、制动显示屏、指令转换器，其在司机室的布局见图1。

1.1.1.1 制动控制器制动控制器是空气制动的主要操作部件，它的主要功能是发送电信号指令到指令转换器，指令转换器将电线号转换为CAN网络信号发送给制动控制单元BCU，为机车制动机提供自动制动和单独制动等指令，同时还具备紧急位机械排风功能。

青岛四方车辆研究所有限公司技术报告TECHNICAL REPORT OF QINGDAOSIFANG ROLLING STOCK RESEARCH INSTITUTE CO., LTDHXD3C机车装用JZ-8型制动系统模式设置青岛四方车辆研究所有限公司2014年10月文件名：HXD3C机车用JZ-8型制动系统模式设置文件名：HXD3C机车用JZ-8型制动系统模式设HXD3C机车装用JZ-8型机车制动系统模式设置1JZ-8型制动系统模式设置JZ-8型制动系统具有四种基本操作方式，它们分别是：本机模式：单独制动可通过制动控制器单独制动手柄实施，均衡风缸控制可通过制动控制器自动制动手柄实施，列车管压力被投入并跟随均衡风缸压力而变化。

当自动制动手柄移动到运转位，均衡风缸和列车管将加压到空气制动设置中确定的均衡风缸缓解压力，同时可进行列车管补风/不补风功能选择。

在补风状态，如果列车管有泄漏，总风将会自动给列车管充风到均衡风缸的压力；在不补风状态，自动制动手柄在制动区，如果列车管有泄漏，总风将不会自动给列车管补风。

单机模式：单独制动可通过制动控制器单独制动手柄实施，均衡风缸控制可通过制动控制器自动制动手柄实施，此时列车管压力被制动控制系统切除，不再跟随均衡风缸的压力变化。

机车制动作用和缓解作用仍可根据列车管压力减少和增加而变化。

紧急制动功能有效。

补机模式：均衡风缸压力排风至0kPa，并且列车管压力被切除，不再受均衡风缸压力控制。

机车EBCU不再响应制动控制器指令，仅当自动制动手柄被移动“紧急位”产生紧急作用。

补机通过平均管响应前端制动缸压力，机车的制动、缓解作用通过平均管来控制。

无火模式：无火回送时，机车可作为车辆连挂，通过列车管压力变化可实现机车自动制动，通过限制机车总风缸的压力来确保制动缸压力最大值在200kpa—250kpa之间。

1.1本机模式1、进行制动系统模式设置前确保机车已施加停放制动且处于停车状态。

HXN3B型交流传动调车内燃机车装用JZ—8型制动控制系统方案介绍及可行性分析HXN3B型交流传动调车内燃机车是采用CCBⅡ型制动系统，进一步优化空气制动与电阻制动的联锁方案的成熟产品。

为推进关键核心技术国产化，制定国产化JZ-8-D型空气制动控制系统的装车技术方案，同时对HXN3B机车制动系统进行介绍并分析国产化制动系统装车技术方案的可行性。

论文关键词：JZ-8-D型制动控制系统,技术方案介绍,可行性分析,与现有方案的对比现有HXN3B型交流传动调车内燃机车采用的是CCBⅡ型制动控制系统。

本技术方案选用JZ-8-D型制动控制系统保证了机车的制动性能，同时可与CCBII制动控制系统整体互换。

下文明确了HXN3B机车空气制动系统的整体方案，同时指出了两种制动控制系统的不同之处，分析了装车技术方案的可行性。

1 空气制动系统组成HXN3B型机车空气控制系统主要由风源系统、制动控制系统、空气辅助系统组成。

系统整体布置见图1。

1.1 风源系统压缩空气由2台螺杆式压缩机组提供，每台压缩机配置有1个干燥器、1个微油过滤器，保证进入总风缸压缩空气符合ISO8573-12010 固体颗粒2 级，油2级，水2级的标准。

压缩空气储存在2个容积为625 L的总风缸和一个720L的柴油机启动风缸。

1.1.1 空气压缩机采用螺杆式压缩机，具有温度、压力控制装置，可实现无负荷启动。

压缩机的开停状态由压力传感器控制，当第一总风缸压力低于750kPa 时，两个空气压缩机同时启动供风，总风缸压力达到900kPa时，两个空气压缩机停止工作。

也可以通过司机室操作台手动按钮强制打风控制。

1.1.2 干燥器采用双塔吸附式干燥器，位于压缩机和总风缸之间，具有低温加热功能，防止排污阀冻结。

干燥器排水阀后设有故障塞门，当干燥器排污阀被污物卡住不能关闭，造成干燥器排风不止，此时可以关闭故障塞门，维持机车运行。

1.2 制动控制系统制动控制系统采用JZ-8-D型微机控制空气制动系统，配置断钩保护功能，机车制动系统性能与装用CCBII的既有机车保持一致，可进行整体互换。

0概述现有HXN3B型交流传动调车内燃机车采用的是CCBⅡ型制动控制系统。

本技术方案选用JZ-8-D型制动控制系统保证了机车的制动性能,同时可与CCBII制动控制系统整体互换。

下文明确了HXN3B 机车空气制动系统的整体方案,同时指出了两种制动控制系统的不同之处,分析了装车技术方案的可行性。

1空气制动系统组成HXN3B型机车空气控制系统主要由风源系统、制动控制系统、空气辅助系统组成。

系统整体布置见图1。

1.1风源系统压缩空气由2台螺杆式压缩机组提供,每台压缩机配置有1个干燥器、1个微油过滤器,保证进入总风缸压缩空气符合ISO8573-12010固体颗粒2级,油2级,水2级的标准。

压缩空气储存在2个容积为625L的总风缸和一个720L的柴油机启动风缸。

1.1.1空气压缩机采用螺杆式压缩机,具有温度、压力控制装置,可实现无负荷启动。

压缩机的开停状态由压力传感器控制,当第一总风缸压力低于750kPa 时,两个空气压缩机同时启动供风,总风缸压力达到900kPa时,两个空气压缩机停止工作。

也可以通过司机室操作台手动按钮强制打风控制。

1.1.2干燥器采用双塔吸附式干燥器,位于压缩机和总风缸之间,具有低温加热功能,防止排污阀冻结。

干燥器排水阀后设有故障塞门,当干燥器排污阀被污物卡住不能关闭,造成干燥器排风不止,此时可以关闭故障塞门,维持机车运行。

1.2制动控制系统制动控制系统采用JZ-8-D型微机控制空气制动系统,配置断钩保护功能,机车制动系统性能与装用CCBII的既有机车保持一致,可进行整体互换。

JZ-8-D型制动控制系统包括:制动控制器、显示屏(机车显示屏)、制动系统微机、气动控制单元、快速排风阀。

1.2.1JZ-8-D制动系统各部件功能描述及与CCBII相关部件的对比1)制动控制器包括自动制动手柄(大闸)和单独制动手柄(小闸)。

采用位置闸控制模式。

两个手柄均以远离司机(推)的方向移动作为增加制动作用,以靠近司机(拉)的方向移动为减小制动(缓解)作用。

HXN3型大功率交流传动内燃机车车体摘要：本文介绍了HXN3型大功率交流传动内燃机车车体，从车体总体布置出发，介绍内燃机系统，着重阐述了交流传功电气系统和机车车体的主要特点和创新性，以及机车在地方铁路的运用优势，并对其未来进行了展望。

关键词：机车车体电气系统大功率内燃机 HXN3型机车为大功率交流传动内燃机车，主要用于正线负荷牵引。

车体作为内燃机车的主要轴承部件，必须具有足够的强度和刚度，以满足牵引重载的要求。

同时，车体也应具有较轻的重量，以满足机车轮轴的重量要求。

机车车体采用整体轴承结构，各部件采用钢板和钢板压型结构，其中垫板，侧壁和隔墙焊接成箱体结构，驾驶室通过悬架与车体整体连接，以减少振动和噪声，顶盖采用可拆卸的方式，以便于车内设备的安装和检修。

一．机车总体HXN3型内燃机车是一种整体承重结构支架，有两个驾驶室、内部走廊、承重箱和桁架侧壁，将机车分为上下两部分。

起落架前部和后部装有102形钩和NC-390橡胶缓冲器：钩的两侧和右侧有铁路管、空中干线和重型电缆。

承重油箱机架中部，油箱两侧有两个主缸；前后有两个三轴小车，单独的蓄电池组和双轨箱，风缸启动器等。

机车前部分为I端驾驶室、电动车、制动电阻、清洁空气室、动力室、冷却室和II端驾驶室（图1为车体总体结构）。

图1 车体总体结构二．交流传功电气系统2.1牵引电传功系统电力牵引驱动机主要由牵引发电机、牵引整流器、牵引变流器、牵引电机、电阻制动装置等组成。

机车交流牵引系统采用车轮转向方式。

主发电机的武器是一个双线圈。

两组线圈产生的三相交流电流通过集成在主发电机末端的两组相互独立的牵引整流器转换为高压直流电。

然后，高压直流电流通过牵引通道变流器转换为三相交流电流，该变流器为轨道车辆的三个并联牵引电机供电。

机器配备有电阻增大的圆形制动装置，由直流电机驱动的冷却风扇冷却。

电阻制动装置可以完成相同的3500负载测试。

2.1.1牵引发动机牵引发电机和辅助发电机机车均装有Y117A三相同步发电机。

HXN3B型调车机车柴油机启机故障的研究与实践发布时间：2023-01-16T01:52:41.248Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：杜永强史雪涵尚宁[导读] HXN3B型调车机车是中车大连机车车辆有限公司研制并自造的新一代交流传动调车内燃机车，主要用于推峰、小运转和平面调车等调车机车牵引任务杜永强史雪涵尚宁中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116000摘要：HXN3B型调车机车是中车大连机车车辆有限公司研制并自造的新一代交流传动调车内燃机车，主要用于推峰、小运转和平面调车等调车机车牵引任务。

本文通过对机车柴油机启动系统相关部件进行分析，结合机车日常现场运用经验，研究相关部件日常维护注意项点，以期提高机车柴油机启动系统可靠性。

关键词：调车机车；柴油机启机；空气启动1 机车柴油机启动系统介绍HXN3B型调车机车柴油机启动系统沿用和传承了HXN3系列机车稳定可靠的柴油机启机系统相关技术，主要由启动马达、电磁阀、辅助空压机、启动风缸及其管路等部件构成。

柴油机采取压缩空气启动马达的启动方式，启动风源来自机车车体下方悬挂的启动风缸，通过机车微机控制系统控制4个电磁阀，让启动风缸充满的压缩空气驱动柴油机启动马达马达与柴油机大齿盘啮合并进行旋转，从而使柴油机大齿盘带动曲轴旋转来启动柴油机。

1.1.启动风马达分别安装于柴油机两侧的两个启动风马达，用于启动过程中使柴油机旋转，由来自于车架下方的第三启动风缸的风源提供动力。

每个启动马达由两个电磁阀控制风路，使之完成啮合和转动这两步动作，来驱动柴油机。

1.2.电子燃油泵电子燃油泵是用于在柴油机启动之前的辅助供油过程，大约为柴油机管路提供90kPa的燃油压力。

在柴油转速小于450RPM时工作，与机械燃油泵一起为系统提供足够油压。

1.3.电子滑油泵本机车的电子滑油泵有正转和反转两种工作模式，由EM2000微机发送正转和反转的指令。

正转工作时，直接为柴油机两个增压器油路提供油压，为其散热和润滑。

HXN3B型交流传动内燃机车辅助燃油系统电气控制优化改进摘要： HXN3B型机车在运用考核中发现，机车存在高手柄位时燃油压力过高、启动燃油泵一直工作的问题。

本文通过改进辅助燃油系统电路控制燃油泵接触器，使启动燃油泵在高手柄位时停止工作，从而达到降低机车高手柄位时的燃油压力的目的。

关键词：HXN3B型机车启动燃油泵燃油压力继电器1前言1.1目前中国铁路的情况近几年担当正线牵引任务列车的机型不断更新换代，路内机车不断提高，编组站调小机车牵引能力不相匹配的问题日益凸显。

由于全路已多年未更新调车机车，既有机车运用年限普遍较长，各路局对于新型调小机车的需求日益迫切。

因此研发适应运输扩能，满足动力匹配等要求的新型大功率交流传动调车机车已是形势所趋。

1.2 HXN3B机车简介与遇到的问题HXN3B型机车是我公司最新自主研制的大功率交流传动调车机车。

机车主传动采用交-直-交电传动；机车动力装置为12V265型柴油机，最大运用功率为3500kw，机车主发输入功率为3234kw；最高运行速度100km/h。

HXN3B机车是目前国内同类产品中技术最先进、功率最大的节能环保型机车。

机车具有持续牵引力大，低油耗，低排放，耐久可靠性高等一系列优点，是针对我国铁路目前实际情况设计制造的全新调车内燃机车。

1.3 HXN3B机车目前遇到的问题目前，机车在做例行型式试验的过程中发现，机车在高手柄位加载过程中，微机控制启动燃油泵一直在工作，这就导致了机车燃油管路的压力过大，燃油管路中的安全阀、逆止阀经常遭到损坏，逆止阀损坏后机车燃油系统没有压力，机车也无法正常启机工作。

本文就将介绍通过微机控制优化更改辅助燃油系统的电路控制，让启动燃油泵在高手柄位时停止工作，达到降低机车的燃油压力，保护机车燃油系统管路以及降低燃油逆止阀损坏率的目的。

2机车燃油系统及燃油泵2.1 机车燃油系统2.1.1机车燃油系统概述机车燃油系统的作用是存储并供给柴油机工作所需的具有一定压力、温度和数量的清洁度较高的燃油。

HXN3B型机车总风压低导致停车的问题分析及对应策略摘要：HXN3B型机车的总风压力不足问题，不仅会引起紧急制动停车情况，还会对行车安全造型一定影响，因此要对这种现象进行全面了解。

通过对相关情况的观察，结合日常运行中比较常见问题，分析了紧急制动现象的产生原因，同时也对车辆设备和信号进行分析，并提出有效的解决方法，从而很大程度地提升了机车运行安全。

关键词：HXN3B型机车；总风压低；停车问题；分析；对策机车的供风系统具有重要作用，因此每列都会配备两台空压机，一个是总风缸，另外一个是制动风缸。

一般情况下HXN3B型机车的总风压力动作值是500-600bar之间。

如果总风压力小于600bar时，就只有一台主空压机在进行启动工作。

如果总风压力小于500bar情况下，那么需要两台空压机同时进行启动工作，但是两台空压机应当按照一定的周期，轮流作为主机进行实际工作。

在某种特定的情况下，机车的实际运行过程中，如果总风压力低于500bar时，而两台空压机处于同时状况下，供风量却小于耗风量，那么总风压力就会持续地下降。

当压力低于6.0bar时，就要给予特别的注意。

尤其是总风压力低于列车压力情况会施加惩罚制动。

因此停车以后总风压力必须要上升到一定程度以上，在这样才可以启动牵引装置。

由于这种情况的频繁出现，会很大程度地影响到列车的运行。

因此必须对这种状况的原因进行全面分析，并制定有效的解决措施，从而确保机车的运营安全。

随着科技和技术的不断发展，促进了交通运输行业的发展，在这样的发展形势下，如果提高HXN3B型机车的运行安全受到了广泛关注，因此要研究总风压低导致的停车问题，并制定有效的对应策略，才能全面地提升机车性能。

1基本情况分析机车所安装的设备主要是牵引控制系统，还有空气制动系统，这两个系统具有重要的作用，尤其是制动系统对机车运行有着重要影响。

在车辆的运行初期阶段，一般情况下工作模式和工况都是固定的，但是在坡度区段运行时，就会频繁地出现风压不足情况，当风压达到7.0bar以上时，列车才可以重新启动，然后牵引列车上坡。