HXD3C培训教材(制动部分)

1空气管路与制动系统第一节概述我公司在HXD3C型电力机车项目中采用了国际上先进的机车用CCBII微机控制制动系统，采用大功率轮盘制动装置，采用先进的螺杆式空气压缩机作为风源设备。本章节介绍了HXD3C型电力机车制动系统所用风源系统及主要部件；着重介绍了制动控制部分，包括CCBII制动机中各主要部件的构造及作用，CCBII的控制关系，CCBII气路的综合作用及系统的安全保护和主要部件的备份等内容；也对制动系统中的停放制动装置、停放制动辅助缓解装置、升弓控制装置及撒砂鸣笛装置等辅助管路系统进行了简要的介绍；同时对制动系统的操作进行了描述。对于基础制动装置，本章节进行简单介绍。管路原理图及部件名称见图1。23图14空气管路与制动系统的布置如图2。图2空气管路与制动系统布置空气管路与制动系统的组成如图3。图3空气管路与制动系统组成空气管路与制动系统的控制关系如图4。空压机、干燥器空气控制柜总风缸空压机、干燥器基础制动5图4空气管路与制动系统的控制关系CCBII制动系统控制部分及辅助功能控制部分集成在空气制动柜中,布置图如图5。6图5制动柜布置图序号部件名称代号序号部件名称代号1辅助控制模块9升弓钥匙塞门B01U992总风截断塞门B01A2410气路接口3干燥风缸B01U8311预留空间4辅助干燥器B01U8212I/O模块无5辅助压缩机B01U8013辅助压缩机按钮B01U866电空控制单元B01B2014微处理器B01B467气路接口15电器接口B01B478监控传感器接口7第二节风源系统风源系统的作用是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。HXD3C型电力机车采用两台螺杆式空气压缩机组作为系统风源，排风量每台不小于2400L/min。配套使用两个双塔干燥器，和两个微油过滤器作为风源滤水、滤油的处理装置。其双塔干燥器的空气处理量为每台不小于2.4m³/min。机车采用2个容积均为800L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。为了满足机车重联功能及客车总风供风功能在机车端部安装了总风软管和平均软管。风源系统原理图如图6。图6风源管路图8代号名称代号名称A1空气压缩机组A8单向阀A2软管A10截断塞门A3安全阀A11第一总风缸A4双塔干燥器A12排水塞门A5微油过滤器A15第二总风缸A6昀小压力阀B02限流缩堵A7安全阀风源部件布置见图7、8。图7机械间I端风源9图8机械间II端风源1空气压缩机组（图9）图9空气压缩机组空气压缩机组图号为DL-8U7K-A01（图9），为螺杆式压缩机组，其驱动电机为三相10交流异步电动机。此空气压缩机组具有温度、压力控制装置，可以实现无负荷启动。冷却器排风口向下，以满足机械间的独立通风要求。空气压缩机组的开停状态由总风压力开关进行自动控制，也可以通过手动按钮强行控制开停。1.1技术参数具体参数如下表：表1型号SL22-66TSA-230AVI-IIBT-2.6/10AD3排风量l/min275024002600工作压力bar101010转速rpm292029552940工作温度℃-40~+50-40~+50-40~+50润滑油型号ANDEROL3057MANDEROL3057MANDEROL3057M油量L6~77.97工作电压V380380380频率Hｚ505050控制电压V110110110防护等级IP55IP55IP55外形尺寸(LxWxH)mm1346x563x8381305x685x8751305×685×890安装尺寸mm809x460809x460809x460安装螺栓mmM16X130M16X120M16x110排气含油率ppm≤5≤5≤5管路接口G1G1G1重量kg395±3%420±3%430±3%机组噪音dB（A）≤102≤102≤1021.2控制模式HXD3C机车压缩机具有间歇工作和延时工作两种模式。当压缩机需要频繁启动（如牵引客车需要大量风源）或发生轻微的机油乳化现象时，可以操作机车显示屏将压缩机设置在延时工作模式。延时工作模式可以有效的减少由于压缩机频繁启动造成对电机及机头的损害，同时可以减缓压缩机机油乳化现象。设有两个空气压力调节器，控制空气压缩机的启停动作。1.2.1间歇工作制，启停压力如下表：11表2序号启动压力启动台数位置控制开关停止压力1680kPa﹤P﹤750kPa1远离操作端P50.72900kPa2P﹤680kPa2两端P50.75900kPa注：P——总风缸压力1.2.2延时工作制，启停压力如下表：表3序号加载压力启动台数位置控制开关空载压力1680kPa≤P﹤750kPa1远离操作端P50.72900kPa2P﹤680kPa2两端P50.75900kPa1.2.3间歇、延时工作制的转换如下表：表4序号转换模式转换时压力执行过程1间歇→延时P﹤750kPa压力至900kPa后，进入延时模式。2间歇→延时P≥750kPa压缩机先不启动，压力低于750kPa启动，待压力至900kPa后，进入延时模式。3延时→间歇P﹤750kPa压力至900kPa后停止工作，进入间歇模式。4延时→间歇P≥750kPa压缩机不工作，进入间歇模式。注：加载——压缩机释放压力空气；空载——压缩机工作但不释放压力空气；12空载计时——单次空载运转时间超过20分钟，该机组停止运行；空载计时内，压缩机进入加载工作，其空载计时清零。1.3工作原理螺杆压缩机由阴阳两个螺杆形的转子，旋转进行空气的压缩和输送，900kPa的压缩空气一级压缩产生。其工作示意图见图10。图10空气压缩机组工作示意图1.1.1压缩机壳1.1.1a挡板1.1.2昀小压力阀1.1.4油细分离器1.2油控制单元1.2.2温控器1.2.7油过滤器1.3压缩机1.3.a阳转子1.3.b阴转子1.4泄荷阀1.4.3进气阀1.5风扇蜗壳1.6离心风扇1.8冷却器1.8.a油冷却器1.8.b空气冷却器1.8.c压缩空气出口1.9外壳连接体1.14安全阀1.15.3回油过滤器1.27排油阀2三相电机5.2温度开关7空滤器9真空指示器K联轴节s压力开关A1压缩空气进口A2压缩空气出口A4冷却空气1.3.1空气压缩过程13空气通过空滤器（7）和进气阀(1.4.3)吸入压缩机体（1.3）。空气被压缩后，通过与转子连接的输送口被推进压缩机壳(1.1.1)。如果压缩机启动时，压缩机壳里无空气压力，昀小压力阀(1.1.2)将保持关闭状态，以便使压缩机壳内迅速建立起空气压力，帮助润滑油尽快循环。当压缩机壳内空气压力达到约6.5bar时，昀小压力阀打开并将压缩空气送出。送出的压缩空气达到系统的规定压力后，压缩机受总风压力开关控制自动停机，昀小压力阀将自动关闭，将系统和压缩机壳内的通路隔断。每次压缩机停机后，压缩机壳内的空气压力被自动释放。压缩机停机后，昀小压力阀(1.1.2)和进气阀(1.4.3)关闭。在进气口，由于压缩机体空气逆流而压力升高，导致泄荷阀(1.4)打开。压缩机壳(1.1.1)里压缩空气可通过减压阀流进空滤器后排向大气，从而快速将压缩机壳里空气压力降低到约1.8bar。剩余的压力通过泄荷阀上的缩孔被缓慢排放至0bar。停机时间大于14s后，可以实现空压机的无负荷再启动。1.3.2油循环过程当压缩机运转时，在压缩机壳(1.1.1)里建立起的空气压力将壳内的润滑油通过油过滤器输送到轴承、传动装置和压缩机体内油喷射点。这些油用于润滑，密封并带走空气压缩产生的热量。压缩机传送的空气/油混合物通过输送口并打在壳内挡板上（1.1.1a），这一过程属于油粗级过滤。之后，压缩空气又经过油细分离器(1.1.4)进行精级过滤。精级过滤分离的油被收集到油细分离器底部，在压缩机壳内空气压力作用下，通过回油过滤器（1.15.3）返回到压缩机体内。1.3.3其他当压缩机运转时，如果在压缩机壳内没有建立起空气压力，压缩机将不能被充分润滑和冷却。在这种情况下，转子可能被快速损坏。当润滑油温度高于83℃，油控制单元（1.2）中温控器(1.2.2)打开到油冷却器(1.8.a)的通道，对润滑油进行冷却。当润滑油温度低于83℃，油冷却器的通道保持关闭，油被直接传送到压缩机体。通过这种方式可达到润滑油的昀佳操作温度，可以有效避免机油乳化。压缩机壳里空气/油混合物的温度由输送口的温度开关（5.2）监测。如果温度高于设定值110±5℃，温度开关动作，压缩机停止工作。若环境温度较低（-20℃以下），压缩机可以通过一个油加热器对润滑油进行预热约20分钟（根据环境温度预热时间有所调整）后再启动空气压缩机。1.4维护1.4.1压缩机组应定期进行维护，以保证其安全可靠的运行。下表为常规维护参考。表5维护周期维护项目每100运转小时检查油位及机油状态14检查油位并进行补油每300-500运转小时检查空气过滤器上的真空指示器状态检查空气过滤器，如有必要更换滤芯。清洗冷却器每1500运转小时或1年（先到为准）更换润滑油，更换油过滤器滤芯，检查回油过滤器的状态更换润滑油，更换油过滤器滤芯，清洗回油过滤器每3000运转小时或2年，（先到为准）测试温度开关状态更换油系分离器维护回油过滤器测试控制和监视元件检查油控制单元检查弹性支承每6000运转小时或4年，（先到为准）运转试验每12000运转小时空压机组的全面检修，更换转子体。全面检修电机。注：维修周期在极限环境条件下可能缩短（例如长期高温、高相对温度等）。在这种情况下，建议通过油样分析确定更换间隔。1.4.2机油乳化处理1.4.2.1机油轻微乳化及时处理如果发现机油有轻微乳化现象，可进行如下操作来去除乳化现象；a、压缩机静置1~2小时，微开压缩机排油口（位于机头底部和散热器底部）,将位于下层的液态水排出,直至有油排出关闭排油口。b、打开总风缸下方的排水塞门，使乳化的压缩机组连续运转60分钟以上，停机后观察润滑油的状态，如果恢复正常可继续使用。c、如果乳化现象减轻但没有完全恢复，再连续运转30分钟，观察机油状态，可重复进行上述操作，直至乳化消失。d、使用延时工作模式，运行机车压缩机组减缓机油乳化。以下为机油轻微乳化参考图片：15图11机油轻微乳化1.4.2.2机油重度乳化处理如果发现机油严重乳化，切勿自行处理，应及时联系主机厂及压缩机供货商进行分析处理。以下为机油轻微乳化参考图片：图12机油重度乳化1.5故障排除故障现象原因分析解决措施电机转向错误电机的电源线项序错误按电路图正确连接电源线，并检查电机转向断电检查电源电路线缆连接松动检查线缆连接，拧紧接线端子电机保护开关断开给保护开关解锁电机损坏查找电机故障，必要时更换电机温度开关为连接或线缆断路检查电缆连接压缩机组无法启动温度开关断开按维护文件进行故障排除压缩机损坏按维护文件拆除压缩机，并返厂检修启动时，供给电压过低检查机车供电电压压缩机启动困难环境温度过低压缩机预热或连续工作以提高环境温度16故障现象原因分析解决措施电机保护开关断开给保护开关解锁压缩机启停压力控制开关故障检查压力开关或调整压力值压缩机在达到定压前停止工作温度开关断开按维护文件进行故障排除压缩机损坏按维护文件拆除压缩机，并返厂检修安全阀有排风声压缩机用安全阀损坏或故障更换安全阀空气滤器器滤芯污染更换滤芯压缩系统密封不严排除泄露无压缩空气排出或排出量少，工作周期延长压缩机损坏按维护文件拆除压缩机，并返厂检修压缩机损坏按维护文件拆除压缩机，并返厂检修压缩机外壳内油位过高排油以降低油位至刻度线间油温过高检查温度开关压缩空气中含油量过高油细分离器故障检查油细分离器或更换压缩机损坏按维护文件拆除压缩机，并返厂检修高油耗油温过高检查温度开关油从空气滤清器溢出压缩机损坏按维护文件拆除压缩机，并返厂检修2空气干燥器（图13）图13干燥器外形图空气干燥器图号为DL-8U7K-04，为双塔无热、再生吸附式干燥器。每个压缩机组17配备一个干燥器，用来过滤压缩空气中的水及水蒸气。2.1技术参数具体参数见下表：表6昀大工作压力（kPa）1100工作温度（℃）-40~50入口昀高温度（℃）60压力损失（kPa）