CCBⅡ作用原理分析

1CCBⅡ制动系统作用原理分析CCBⅡ制动系统是引进克诺尔制动系统，现已批量装“和谐号”的大功率交流传动机车。下面就以HXD1C型机车为例讲述CCBⅡ制动系统作用原理。一、系统组成CCBⅡ制动系统由一个集成计算机（HXD1C带MVB接口）M-IPM，一个电空制动单元EPCU,一个中间继电器接口单元RIM，两台液晶显示屏LCDM以及两套电子制动阀EBV。各个部件的功能这里就不作介绍，其作用原理其他国产制动机的作用原理一致都是通过均衡间接控制列车、列车控制作用、作用控制制动缸，而且其执行机构都是风。CCBⅡ制动系统的主要特点是采用模块化、电子化，利用计算机编程进行控制，EPCU的8个在线可替换模块组成控制，其中5个在线可替换模块安装了控制程序，模块与模块间、模块与M-IPM之间通过Lonworks总线连接进行数据交换，CCBⅡ制动系统还能实现远程控制，即Locotrol控制功能。因此CCBⅡ制动系统是一种高度集成、高度智能先进的制动系统，也正因为CCBⅡ制动系统的控制全部采用电子化，工作环境处于强大的电磁场中，加之高热环境以及自身的发热，在实际运用过程中CCBⅡ制动系统发生故障还是较多，有的甚至造成机破现象。一、作用原理1、充风缓解充风缓解即是将大、小闸手柄均置运转位。分为初充风和再充风，初充风是指均衡、列车、制动缸压力均为0的初始状态充风，再充风是指减压制动后的缓解充风；初充风和再充风相比，再充风要进行作用管（16#管）压力和制动缸压力的缓解。当大、小闸手柄均置运转位时，手柄位置信号转为电信号传输到M-IPM，M-IPM通过Lonworks总线将命令传输至各模块，模块按预定的程序动作。2⑴均衡回路：总风MR滤器作用电磁阀APP得电接通压力传感器ERT均衡风缸电磁阀（二位三通阀）A2-A3均衡测试堵TPER均衡风缸列车管模块（BP）中继阀（BPRelay）定压⑵列车管回路均衡压力（BPRelay）中继阀控制压力流量测试堵TP-FL总风MR流量传感器C1（缩孔）BPRelay中继阀缩孔中继阀下部平衡均衡压力BP列车管BPVVTPBPPVEMC321#MV53BPCO上方控制⑶16#管（作用回路）①BPCP控制压力双向阀DCV1电空联锁电磁阀DBI116#管风缸(90升)TP16测试堵BPCO3双向阀（16模块）DVC2PVTV（二位三通导向阀）A3-A2PV16电磁阀A3-A2缓解电磁阀Rel大气②DBTV三通阀充风：BP增压DBTV三通阀（分配阀）69#缩孔57#缩孔AUX副风缸（工作风缸）定压③16TV缓解回路：PVTVA1快缓阀BODBTV大气3#风缸⑷制动回路制动缸压力滤器BPCP大气BPCP下边压力46#缩孔⑸20#模块：①控制部分20模块中继阀20R上侧缩孔压力传感器20TL本补电磁阀MVLT的二位三通阀A3-A220模块控制风缸缓解电磁阀大气作用电磁阀supp右侧②20管缓解20管压力压力传感器20TT本补导向阀PVLT压力测试堵TP20中继阀20R大气2、减压制动4减压制动是将自动制动手柄从运转位移至初制动位（最小减压位）、制动区、常用全制动位、抑制位、重联位均发生减压制动，首先是均衡减压，通过BP模块的中继阀控制列车管的减压，减压速度为常用减压速度，确保常用制动的安定性。根据自动制动手柄的位置给出减压量的电信号至M-IPM，M-IPM通过Lonworks总线传至ER模块确定减压量，通过均衡压力传感器ERT比较控制缓解电磁阀REL的得电时间来控制均衡风缸的减压量，然后控制列车管的减压量；手柄位置信号通过M-IPM传至16#模块控制16#的压力（作用管），16#的压力通过BCCP模块控制控制制动缸上闸，上闸比略低于1:2.5。关于常用制动限压，JZ-7制动机设置了常用限压阀，DK-1制动机设置了208压力继电器控制最大减压量，本制动机则通过软件控制，当制动缸压力达到全制动减压量所规定的制动缸压力以后的减压为无效减压。抑制位就是人机对话的意思，即是说当由安全装置触发的惩罚制动（监控、警惕、失电、网络等）发生后需将自动制动手柄放抑制位1秒后才能缓解，也就是说司机已知道发生了惩罚制动，并对机器作了答复。重联位均衡风缸压力减为0，列车管由于BP模块内的BPCO阀的弹簧关断，设定值为77Kpa；制动缸压力在当列车管压力下降到140Kpa时，16#模块接通了紧急回路，使制动缸的压力由常用制动的压力上升为紧急制动的压力，其管路通路见紧急制动；当常用全制动后小闸侧缓（快缓）并回运转位，此时大闸的无效减压就成了有效减压。1、均衡回路：BP中继阀控制压力MVER均衡电磁阀A3-A2均衡风缸均衡压力传感器ERT均衡压力测试口TPER缓解电磁阀大气52、列车管回路：16模块紧急电磁阀PVE控制压力双向压力阀DCVIBP列车管压力传感器BPTBC模块DBTV的BPBP滤器无火回送BPBPCOBP中继阀列车管BP滤器无火回送列车管压力中继阀下方缩孔大气3、16#管回路：①总风MR滤管16模块APP电磁阀13#模块ERBUA216TMV16电磁阀部分PV16A2—A3PVTV（A2—A3）DCV2TP1616#风缸16#管BC模块DBI—1DCV1BCCP控制压力②BC模块BP减压：辅助风缸（工作风缸）Aux缩孔57#DBTVBO16TV（16模块PVTＶA１）V3风缸4、制动缸上闸回路：MR总风BCCP46#BCCP下方滤器制动缸5、20#模块：6①控制压力MR总风滤器作用电磁阀supp20#风缸缓解电磁阀左侧本补电磁阀二位三通阀A2—A3压力传感器20TL20#模块中继阀20R控制侧缩孔②20#管回路总风20#模块中继阀20R本补导向阀PVLT20#管20#测试堵三、紧急制动紧急制动可分为多种条件触发。其中大闸手柄EBV致紧急位、拉紧急制动手柄（N68）、按下紧急按钮、监控紧急制动及CCU，WTB等触发紧急均非由CCBⅡ发出紧急制动。CCBⅡ触发紧急是MVEM得电。针对触发紧急的条件，列车管排风顺序如下：对于HXD1C机车，由MVEM触发后，由于PVEM使列车管压力快速下降，导致压力阀N97及NB11动作，加速列车管排风，保证紧急制动的灵敏性。对于EBV手柄置紧急位时先触发NBⅡ，然后是N97再触发PVEM对于拉车长阀N68，则先触发N97，其次是NBⅡ，再触发PVEM对于安全装置（CCU、MVB、WTB、监控等）则先触发S10.36排出紧急管（21#）压力以触发PVEM，其次是N97和NBⅡ加速列车管排风。1、列车管由MVEM触发紧急：①MVEM（24V）得电21#（紧急管）压力MVEM电磁阀7EMV左侧排大气②同时连接21#管的S10.36电磁阀得电使紧急压力阀PVEM控制压力通过S10.36排大气，从而造成紧急压力阀PVEM的列车管排大气回路导通③紧急制动发生时MV53电磁阀得电，BPCO关闭BPCO左侧列车管压力滤器PVEM大气列车管BP压力④MV53电磁阀左侧列车管压力BPCO左侧列车管压力中继阀BPRelay大气⑤BPCO控制压力MV53大气2、均衡回路：与减压制动相同，只是列车管压力瞬间排为零后，引起均衡按常用排风速度排为零。3、16#管回路：与减压制动回路相同（正常16#压力在420—440KPa）不同是当列车管压力下降至140KPa以下直至0KPa时，紧急压力阀动作：16模块：MR总风紧急限压阀ELV缩孔C1紧急压力阀PVE双向阀DVC216#TP16此时测试后TP16的压力为480KPa左右。4、制动缸上闸回路：与减压制动回路相同，制动缸压力保持在450±15KPa间。四、小闸单独制动与缓解小闸单独制动和缓解时不控制均衡风缸压力也就不会控制控制列车管8压力，M―IPM根据小闸手柄位置产生相应的电压信号，通过lonworks总线传递给16#模块和20#模块。20#模块：与大闸制动和缓解时，风管路走向一致；16#模块：与大闸制动和缓解16#模块管路走向一致；BC模块：制动缸上闸和缓解回路与大闸作用一致；五、小闸单缓（即小闸的快速缓解功能）小闸快速缓解分为常用全制动后快缓和紧急制动后快缓。1、当大闸进行常用全制动后，将小闸至全制动位，由于大闸全制动压力为350±10大于小闸全制动压力（300±10KPa），故制动缸压力仍保持大闸全制动压力。此时将小闸侧压快缓，可以缓解大闸常用全制动的压力，制动缸压力不大于321KPa，一般在310—320KPa间，将小闸回运转位，制动缸压力缓解到0。这是由于该制动机继承了Wabco制动机的特点—大小闸综合作用，制动缸增加1.04的压力。2、当大闸紧急制动后，小闸侧压快缓，制动缸压力缓解根据小闸位置而确定。当小闸在运转位侧缓，制动缸压力可缓解到0KPa，松开小闸侧缓，制动缸压力又会上升至紧急制动压力。这是因为16#模块内紧急限压回路中紧急制动阀PVE同时受BP和13#管压力控制，当紧急位时BP压力为0，侧缓13#管建立压力，PVE断开，16#管压力通过BO及DBTV排大气，制动缸缓解。一旦松开小闸侧缓手柄，此时BP为0，13#管也排气压力降为0。PVE接通紧急限压回路，总风通过ELV、C1和PVE向16#管充风（470—480KPa），制动缸压力上升至紧急制动压力。六、空气互锁功能BC模块中在控制BCCP和16#（作用管）管回路中设置了DBI1电磁阀，当9电制动时，DBI1得电，如果此时大闸减压制动，BP减压，但16#管压力通过DBI排大气，故制动缸不上闸，但机车小闸产生的20#压力可使机车制动缸上闸。七、M—IPM和EPCU失电1、M—IPM失电：断开M-IPM电源，此时CCBⅡ计算机系统停止工作，EPCU接收不到IPM的信号，EPCU由于有电此时相当于EPCU收到“0”信号，将均衡风缸接常用减压速度减至0KPa，列车管压力通过中继阀排出，至BPCO关断（77KPa），制动缸压力上升至紧急制动压力（由于EPCU单元有电，紧急限压回路动作）。其效果与手柄置重联位一样，不同处将“大闸”手柄从重联位回运转位机车缓解，M—IPM失电机车不但切除动力，且不能缓解（由于M—IPM失电，EBV的位置信号不能传到EPCU）。2、EPCU失电：断开EPCU电源，EPCU各模块内的电磁阀及内部压力传感器均处于失电状态，均衡风缸压力降为0，列车管压力为77KPa，制动缸压力达到400KPa。①均衡风缸回路：由于均衡模块内MVER失电,均衡排风通路如下：均衡风缸MVER二位三通阀A3—A113#模块ERBU二BP中继阀控制压力位三通阀A3—A1大气。②列车管：由于列车管模块内MV53处于正常失电状态，列车管通路与正常减压制动一致。③16#管回路：由于EPCU失电，紧急限压阀PVE不会动作，因此紧急限压回路不产生作用，且MV16失电，此时动作如下：二位三通导向阀PVTV的控制压力通过MV16排大气，MV16的二位三通部分A3—A1接通将PVTVA2排大气，10接通PVTVA3—A1。辅助风缸（工作风缸）AuX57#缩孔DBTV快缓BO16模块PVTVA1—A3DCV216#风缸BC模块DBI1DCV1BCCP中继控制压力。④20#管回路：由于EPCU失电，本补电磁阀MVLT失电，本补导向阀PVLT及本补电磁阀MVLT的二位三通阀部的控制压力通过MVLT排大气，致使PVLT关断20#模块，同时接通MVLT的二位三通阀部A3—A1，将中继阀20R的控制压力排大气。八、后备模式当CCBⅡ制动系统中均衡模块出现故障时，先产生惩罚制动，系统自动转为后备模式，ER模块不再作用，16#模块代替ER模块对均衡风缸进行控制，原16#模块的控制作用由DBTV（分配阀）承担，但此时不能进行自检功能，ER模块通不过自检，其他模块就无法完成自检。具体通路如下：1、充风缓解16T传感器均衡回路：MR总风16#模块作用电磁阀APP13模块ERBU（二位三通阀）A2—A3ER模块MVER（二位三通阀）A1—A3均衡风缸BP模块控制中继阀BC中继阀预控压力回路（作用管）：BC模块BCCP控制压力双向阀DCV1电空联锁DBI1TP1616#