1.任务5.2 CCBII制动系统主要部件的构造及作用

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英雄儿女-毛泽东号和黄继光号

任务5.2  CCBII制动系统主要部件的构造及作用

CCB II 包括5个主要部件，包括制动显示屏（LCDM）、电子制动阀）（EBV）、

电－空控制单元（EPCU）、集成处理器模块（IPM ）、继电器接口模块RIM/CJB 。备用空气制动系统为纯空气制动系统，只在电空制动系统出现故障时使用。通过切换转换塞门（D03）的位置、关闭制动微机电源（QA69），来投入备用空气制动系统。通过控制列车管压力，实现控制全列车基本的制动与缓解作用。

备用空气制动系统为纯空气制动系统，只在电空制动系统出现故障时使用。通过切换转换塞门（D03）的位置、关闭制动微机电源（QA69），来投入备用空气制动系统。通过控制列车管压力，实现控制全列车基本的制动与缓解作用。

一、电子制动阀（EBV）

1.电子制动阀的构造及功用

EBV(Electronic Brake Valve)电子制动阀是 CCBII 制动机的人机接口，如图5-2-1所示。电子制动阀采用水平安装结构，设有自动制动手柄和单独制动手柄均采用推拉式操作方，并具有自保压特性。自动制动手柄位于左侧，单独制动手柄位于右侧，中间为手柄位置的指示标牌。司机通过自动制动阀和单独制动阀的操作手柄实施电气制动及空气制动。单独制动阀控制机车制动缸的压力，实现机车的制动、保压、缓解。

在EBV内部有一个机械阀，当自动制动手柄置于紧急制动位时机械阀动作，保证机车车辆在任何状态下均能产生紧急制动作用。其组成各部如图5-2-2所示。

司机通过电子制动阀直接给电空控制单元（EPCU）发送指令，并通知微处理器（IPM）进行逻辑控制。

 

图5-2-1  电子制动阀(EBV)

 

 图5-2-2 重要部件名称

1．EBV；2．放风阀；3．凹头螺栓；4．锁钉；5．系锁

2.电子制动阀各手柄位置及作用

HXD3D型电力机车的每一个司机室均装有一个电子制动阀。当操纵端司机室的机车显示屏（LCDM）被激活，微处理器（IPM）将激活操纵端的电子制动阀，操作者可以用来进行制动控制；此时非操纵端司机室的电子制动阀未被激活，不能够送出制动指令。未被激活电子制动阀的自动制动手柄，需用销子将其锁定在“重联位”上，以免误动作触发紧急制动，单独制动手柄应放置在“运转位”。

（1）自动制动手柄

自动制动手柄含有“运转位”、“初制动”位、“全制动”位、“抑制”位”、“重联”位和“紧急制动”位等操作位置。在“初制动”位和“全制动”位之间的是常用制动区。

运转位：向制动装置充风，并缓解列车制动。

初制动位：提供最小制动力，实现最小减压量(减压40-60kPa)。

制动区：手柄向前移动通过制动区，制动管减压量增大。

全制动位：提供全制动，制动管实现最大有效减压量（140或170kPa）。

抑制位：如全制动位一样，提供全制动，以及抑制超速控制和安全控制(惩罚制动)，也可以对惩罚制动复位。        

重联位：设置机车空气制动系统，用于重联机车的拖车运行或列车编组中的无火机车运行。       

紧急制动位：实施紧急制动，也用于惩罚(安全)制动和紧急制动后的复位。  

（2）单独制动手柄

单独制动手柄包含“运转位”和“全制动位”等操作位置。在“运转位”和“全制动位”之间的是制动区域。通过侧压单独制动手柄可以实现机车的单独缓解功能。

运转位：自动制动手柄也处于“运转位”时，将单独制动手柄置“运转位”可缓解机车制动。

制动区：单独制动手柄置“制动区”，手柄向前移动时朝向机车前方通过制动区，机车空气制动力增加。

全制动位：单独制动手柄置“制动区”，实现机车空气全制动力，机车制动缸压力300kPa。

单独缓解位：在任何位置侧压该手柄，可缓解机车制动。这个动作包括在重联机车中的任何机车上的制动。为了确保缓解完全，重联机车中每台机车的手柄应保持侧压不少于6s。

二、制动显示屏(LCDM）

制动显示屏LCDM(Locomotive Cab Display Module)位于司机室操纵台左侧，制动显示屏外观如图5-2-3所示。制动显示屏是CCB II制动机的主要显视和操作装置。它由l0.4英寸液晶显示器，下方8个功能键和左侧3个亮度调节键组成。功能键用来实现操作菜单的选择及制动功能的选定。操作菜单可以用中文或英文来显示。

 

图5-2-3　制动显示屏外观

     

                     图5-2-4　制动显示屏界面

制动显示屏在机车正常操作时，实时显示均衡风缸、制动管、总风缸和制动缸的压力值，也实时显示制动管流量和空气制动模式的当前状况，制动显示屏显示界面如图3-2-4所。

通过显示屏还可以实时显示制动机故障信息，并将其记录。通过显示屏还可以对制动机进行如下操作：对制动机各模块进行自检，可以进行本机／补机、均衡风缸压力设定、制动管投入／切除、客车／货车、补风／不补风、风表值标定、故障查询等功能的选择和应用。

HXD3B 型电力机车每个司机室的操纵台上装有一个机车显示屏，HXD3B型机车取消了制动显示屏LCDM，将其功能全部集成在机车显示屏中。当通过钥匙开关两端机车显示屏同时得电，均可显示机车制动的状态。当机车微机判断出操纵单后，将其信 号将送到制动系统微处理器(IPM)，微处理器（IPM）根据此信号激活对应的操作端电子制动阀（EBV），使其具有控制机车车辆制动系统的功能。但非操作端的机车显示屏不可对制动状态进行修改。

制动屏在机车正常操作时，实时显示均衡风缸、制动管、总风缸和制动缸的压力值，也实时显示制动管流量和空气制动模式的当前状况。机车显示屏主界面如图5-2-5所示，制动显示主界面如图5-2-6所示。

 

 

图5-2-5 HXD3B机车显示屏主界面

 

图5-2-6 HXD3B制动显示主界面

通过显示屏还可以实时显示制动机故障信息，并将其记录。通过显示屏还可以对制动机进行如下操作：对制动机各模块进行自检，可以进行本机/补机，均衡风缸压力设定，制动管投入/切除，客车/货车，补风/不补风，风表值标定，故障查询等功能的选择和应用。

三、微处理器(IPM)

微处理器IPM(Integrated Processor Module)是CCB II制动机的中央处理器，如图3-2-7所示。进行各制动功能的软件运算，并对各部分软件状态进行检测和维护。它处理所有与制动显示屏(LCDM)有关的接口任务，并通过LON网络传送制动命令给电空控制单元(EPCU)。

 

图5-2-7　微处理器（IPM）

微处理器也通过继电器接口模块(RIM)与机车控制系统(TCMS)和安全装置(ATP)进行通讯。

微处理器前端设有l3个指示灯，用来提供制动系统状态的反馈信息。若制动系统处于正常状态，微处理器顶端两个绿色的指示灯处于指示状态，而其它指示灯没有指示信息。各指示灯具体含义如下：

POWER——绿色LED表示IPM已加电。如果在IPM得电的情况下，指示灯熄灭，则很有可能是电源失效；

CPU OK——根据内部看门狗计时器，该绿色LED显示IPM CPU的状况良好，该LED表示IPM成功通过每15分钟进行一次的自检；

DP LEAD——该绿色LED表示该机车处于动力分散本机机车模式；

DP REMOTE ——该绿色LED表示该机车处于动力分散重联机车模式；

DP TX A ——该黄色LED表示该机车电台A正在传输DP无线信息；

DP TX B ——该黄色LED表示该机车电台B正在传输DP无线信息；

DP RX——该绿色LED表示该机车正接受DP无线信息；

DP COMM INT ——该红色LED表示该机车DP无线通信故障；

DATALINK FA ——该红色LED表示该机车IPM无法通过Lon Work网或 RS422数据线与机车控制系统或EPCU、LCDM通信；

NETWORK FA ——该红色LED表示LOCOTROL EB 或CCB II 系统内部(IPM、EPCU、EBV) LON network通信有问题；

EBV FAIL ——该红色LED表示CCB II系统EBV失效，可能是电子部分故障，或空气部分故障，或两者皆有；

EPCU FAIL ——该红色LED表示CCB II系统EPCU失效，可能 是电子部分故障，或空气部分故障，或两者皆有；

EAB BACKUP——该红色LED表示CCB II系统已工作于一项后备模式，比如第一主风缸传感器失效，系统工作于第二主风缸传感器。

前端七个电缆接口，其具体含义如下：

J1——数据传输装置，通过RS422数据线连接制动显示屏；

J2——测试接口，用于系统软件的更新，及维护软件的下载；

J3——远程控制用电台连接接口(HXD3机车无此功能)；

J4——连接继电器接口模块(RIM)；

J5——电源输入接口；

J6——网络接口，连接电空控制单元(EPCU)；

J7——远程控制接口(HXD3机车无此功能)。

四、继电器接口模块(RIM) 

继电器接口模块RIM(Relay Interface Module)外观如图5-2-8所示，位于机车制动柜，是微处理器(IPM)与机车间进行通信的继电器接口。

信号输入部分包括：由安全装置(ATP)产生的惩罚制动和紧急制动，A／B端司机室操作激活信号，再生制动投入信号，MREP压力开关工作状态信号，机车速度信号。

信号输出部分包括：紧急制动信号，动力切除(PCS)信号，撒砂动作信号，再生制动切除信号，重联机车故障信号。

 

图5-2-8 继电器接口模块（RIM）

五、电空控制单元（EPCU）

电空控制单元EPCU（Electro-Pneumatic Control Unit）由电空阀和空气阀组成，来控制机车空气管路的压力。它是制动系统的执行部件，所有电空阀和空气阀集成到8个线路可更换模块(LRU)，如图5-2-9所示。其中5个LRU是“智能的”可以通过软件进行自检并通过LON网络和EBV、IPM进行通信，电空控制单元内主要部件采用冗余设计，机车运行过程中若发生故障，将自动转换到备用模式，并报警将故障记录，此时机车仍可以维持运行。其各部结构如图5-2-9所示。

                   BPCP     ERCP     DBTV   16CP

 

     20CP     BCCP     13CP    PSJB

图5-2-9 电空控制单元（EPCU）

 

 

图3-2-10  CCB II电空控制单元（前）（典型）

1—集成板装配；2—六方帽螺钉；3—主风缸装配；4—环形垫片；5—六角螺帽螺丝；6—过滤器箱体；7—过滤器滤芯；8—环形垫片；9—六角螺帽螺丝；10—制动管过滤器组装；11—滤芯；12—滤网；13—O型圈；14—弹簧；15—过滤器滤网；16—制动管控制部分；17—垫片；18—20 控制部分；19—垫片；20—ER控制部分；21—BC控制部分；22—垫片；23—DBTV部分；24—垫片；25—13控制部分；26—垫片；27—16管控制部分；28—弹性防松螺母；29—垫圈；30—电源接线盒装配；31—EPCU电缆组装