CCBⅡ作用原理分析.docx

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CCBⅡ作用原理分析

CCBⅡ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运算机（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和两套电子制动阀EBV。

各个部件的功能那个地址就不作介绍，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操纵列车、列车操纵作用、作用操纵制动缸，而且其执行机构都是风。

CCBⅡ制动系统的要紧特点是采纳模块化、电子化，利用运算机编程进行操纵，EPCU的8个在线可替换模块组成操纵，其中5个在线可替换模块安装了操纵程序，模块与模块间、模块与M-IPM之间通过Lonworks总线连接进行数据互换，CCBⅡ制动系统还能实现远程操纵，即Locotrol操纵功能。

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制动系统的操纵全数采纳电子化，工作环境处于壮大的电磁场中，加上高热环境和自身的发烧，在实际运用进程中CCBⅡ制动系统发生故障仍是较多，有的乃至造成机破现象。

一、作用原理

一、充风减缓

充风减缓即是将大、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减缓充风；初充风和再充风相较，再充风要进行作用管（16#管）压力和制动缸压力的减缓。

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。

⑴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）中继阀操纵压力

流量测试堵TP-FL

总风MR

流量传感器C1（缩孔）BPRelay中继阀

缩孔中继阀下部平稳均衡压力

BPCO

BP列车管BPVVTPBP

PVEMC321#

MV53BPCO上方操纵

⑶16#管（作用回路）

①BPCP操纵压力双向阀DCV1电空联锁电磁阀DBI1

16#管风缸（90升）

TP16测试堵

双向阀（16模块）DVC2PVTV（二位三通导向阀）A3-A2

PV16电磁阀A3-A2减缓电磁阀Rel大气

②DBTV三通阀充风：

BP增压DBTV三通阀（分派阀）69#缩孔

57#缩孔AUX副风缸（工作风缸）定压

③16TV减缓回路：

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操纵部份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-A2

20模块操纵风缸减缓电磁阀大气

作用电磁阀supp右边

②20管减缓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

二、减压制动

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、经常使用全制动位、抑制位、重联位均发生减压制动，第一是均衡减压，通过BP模块的中继阀操纵列车管的减压，减压速度为经常使用减压速度，确保经常使用制动的安宁性。

依照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模块确信减压量，通过均衡压力传感器ERT比较操纵减缓电磁阀REL的得电时刻来操纵均衡风缸的减压量，然后操纵列车管的减压量；手柄位置信号通过M-IPM传至16#模块操纵16#的压力（作用管），16#的压力通过BCCP模块操纵操纵制动缸上闸，上闸比略低于1:

。

关于经常使用制动限压，JZ-7制动机设置了经常使用限压阀，DK-1制动机设置了208压力继电器操纵最大减压量，本制动机那么通过软件操纵，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。

抑制位确实是人机对话的意思，即是说当由平安装置触发的处惩制动（监控、警戒、失电、网络等）发生后需将自动制动手柄放抑制位1秒后才能减缓，也确实是说司机已明白发生了处惩制动，并对机械作了回答。

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，使制动缸的压力由经常使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；当经常使用全制动后小闸侧缓（快缓）并回运转位，现在大闸的无效减压就成了有效减压。

一、均衡回路：

BP中继阀操纵压力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

减缓电磁阀大气

二、列车管回路：

16模块紧急电磁阀PVE操纵压力双向压力阀DCVIBP

列车管压力传感器BPT

BC模块DBTV的BP

BP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ERBUA2

16T

MV16电磁阀部份PV16A2—A3PVTV（A2—A3）DCV2

TP16

16#风缸

16#管BC模块DBI—1DCV1BCCP操纵压力

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

五、20#模块：

①操纵压力MR总风滤器作用电磁阀supp

20#风缸

减缓电磁阀左侧

本补电磁阀二位三通阀A2—A3

压力传感器20TL

20#模块中继阀20R操纵侧缩孔

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：

关于HXD1C机车，由MVEM触发后，由于PVEM使列车管压力快速下降，致使压力阀N97及NB11动作，加速列车管排风，保证紧急制动的灵敏性。

关于EBV手柄置紧急位时先触发NBⅡ，然后是N97再触发PVEM

关于拉车长阀N68，那么先触发N97，第二是NBⅡ，再触发PVEM

关于平安装置（CCU、MVB、WTB、监控等）那么先触发排出紧急管（21#）压力以触发PVEM，第二是N97和NBⅡ加速列车管排风。

一、列车管

由MVEM触发紧急：

①MVEM（24V）得电21#（紧急管）压力MVEM电磁阀

EMV左侧

排大气

②同时连接21#管的电磁阀得电使紧急压力阀PVEM操纵压力通过排大气，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操纵压力MV53大气

二、均衡回路：

与减压制动相同，只是列车管压力刹时排为零后，引发均衡按经常使用排风速度排为零。

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

现在测试后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，制动缸压力维持在450±15KPa间。

四、小闸单独制动与减缓

小闸单独制动和减缓时不操纵均衡风缸压力也就可不能操纵操纵列车管压力，M―IPM依照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：

与大闸制动和减缓时，风管路走向一致；

16#模块：

与大闸制动和减缓16#模块管路走向一致；

BC模块：

制动缸上闸和减缓回路与大闸作用一致；

五、小闸单缓（即小闸的快速减缓功能）

小闸快速减缓分为经常使用全制动后快缓和紧急制动后快缓。

一、当大闸进行经常使用全制动后，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），故制动缸压力仍维持大闸全制动压力。

现在将小闸侧压快缓，能够减缓大闸经常使用全制动的压力，制动缸压力不大于321KPa，一样在310—320KPa间，将小闸回运转位，制动缸压力减缓到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，制动缸增加的压力。

二、当大闸紧急制动后，小闸侧压快缓，制动缸压力减缓依照小闸位置而确信。

当小闸在运转位侧缓，制动缸压力可减缓到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#管压力操纵，当紧急位时BP压力为0，侧缓13#管成立压力，PVE断开，16#管压力通过BO及DBTV排大气，制动缸减缓。

一旦松开小闸侧缓手柄，现在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模块中在操纵BCCP和16#（作用管）管回路中设置了DBI1电磁阀，当电制动时，DBI1得电，若是现在大闸减压制动，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

一、M—IPM失电：

断开M-IPM电源，现在CCBⅡ运算机系统停止工作，EPCU接收不到IPM的信号，EPCU由于有电现在相当于EPCU收到“0”信号，将均衡风缸接经常使用减压速度减至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）。

其成效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减缓，M—IPM失电机车不但切除动力，且不能减缓（由于M—IPM失电，EBV的位置信号不能传到EPCU）。

二、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中继阀操纵压力

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可不能动作，因此紧急限压回路不产生作用，且MV16失电，现在动作如下：

二位三通导向阀PVTV的操纵压力通过MV16排大气，MV16的二位三通部份A3—A1接通将PVTVA2排大气，接通PVTVA3—A1。

辅助风缸（工作风缸）AuX57#缩孔DBTV快缓BO

16模块PVTVA1—A3DCV216#风缸

BC模块DBI1DCV1BCCP中继操纵压力。

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的二位三通阀部的操纵压力通过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的操纵压力排大气。

八、后备模式

当CCBⅡ制动系统中均衡模块显现故障时，先产生处惩制动，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#模块的操纵作用由DBTV（分派阀）承担，但现在不能进行自检功能，ER模块通只是自检，其他模块就无法完成自检。

具体通路如下：

一、充风减缓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模块操纵中继阀

BC中继阀预控压力回路（作用管）：

BC模块BCCP操纵压力

双向阀DCV1电空联锁DBI1TP16

16#风缸16模块DCV2PVTVA3—A1BC模块快缓阀BODBTV分派阀排大气

列车管回路：

与正常位减缓相同。

制动缸回路：

与正常位减缓相同。

二、减压制动

均衡回路：

均衡风缸MVERA3—A1

列车管模块中继阀操纵压力

13#模块ERBUA3—A216模块减缓电磁阀Rel排大气

16T

BC中继阀预控压力（作用管）回路：

辅助风缸（工作风缸）AuX57#缩孔DBTV快缓BO

16模块PVTVA1—A3DCV216#风缸

BC模块DBI1

DCV1BCCP中继操纵压力

列车管回路：

列车管减压与正常位通路相同。

制动缸回路：

制动缸上闸与正常位通路相同。

3、紧急位

列车管：

紧急制动依照触发的条件仍有效。

均衡回路：

与后备模式的减压制动位一致。

BC中继阀预控压力（作用管）回路：

与后备模式的减压制动位一致；但现在由于16#模块再也不操纵BC中继阀预控压力，因此16#模块内的紧急限压部份再也不动作。

制动缸回路：

制动缸上闸与正常位通路相同。

九、重联运行

CCBⅡ制动系统可与其他多种制动机重联运行，当CCBⅡ制动机当本务机车时与非重联牵引一致，因此，本文只讨论作为重联补机的情形，且不进行电气重联。

一、CCBⅡ与CCBⅡ重联：

本务机车设置为“本机”位，重联机车设置为“补机”位，连接列车管、总风管、平均管，现在重联机车的制动和减缓受本务机车操纵，重联机车大小闸均不能操作，但“紧急位”例外。

①大闸重联：

由于重联机车设置为“补机”位，其均衡风缸压力为0，不能操纵BP中继阀，列车管压力的显示和操纵受本务机车操纵。

当设置为为“补机”位时均衡电磁阀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中继阀操纵压力

位三通阀A3—A1大气。

补机BPVV（列车管压力显示）

列车管：

本务机车列车管压力补机BP模块滤器BPCO右边

PVEM右边C3缩孔21#紧急管压力

减压制动与充风减缓BP模块相反。

制动缸回路：

本务机车平均管压力补机平均管补机20管BC模块PVPL进入补机制动缸管。

16#管（作用）回路：

16#模块内的制动管压力传感器检测到制动缸的压力，依照BCT的检测压力，16#模块操纵APP得电时刻来确信16#管的压力，通路跟正常模式一致。

同时BP减压DBTV同时动作，16TV成立压力通路如下：

辅助风缸（工作风缸）AuX57#缩孔DBTV快缓BO

16模块PVTVA1

V3风缸

充风减缓16#管压力通路与减压制动相反。

20#管回路：

由于机车设置为“补机”位，本补电磁阀MVLT失电，本补导向阀PVLT的的操纵压力通过MVLT排大气，致使PVLT关断20#模块；20#管的压力由本务机车的平均管传来。

②小闸重联：

本务机车小闸制动产生平均管压力并传到重联补机的20#管。

现在补机的均衡、16#管、制动缸上闸与大闸重联一致，不同处在于列车管不动作，由列车管引发的DBTV也不动作，16TV回路可不能充风，V3风缸也可不能充风。

二、其他类型制动机与CCBⅡ重联

①具有重联功能的其他类型制动机（如ZJ-7、DK-1制动机装用重联阀）与CCBⅡ重联运行，当CCBⅡ作为重联补机与上述CCBⅡ与CCBⅡ重联作用一致。

②不具有重联功能的其他类型制动机与CCBⅡ重联运行，因为没有平均管，因此应将CCBⅡ重联补机设置为“单机位”，现在重联只是大闸重联，小闸不能重联，补机可通过的小闸来实现补机的制动和减缓。

设置为“单机位”时，BP模块MV53得电，BPCO关断对中继阀的操纵，尽管大闸仍能操纵均衡，但均衡却不能操纵列车，列车管的压力来自本务机车，列车管的充风或减压均会使补机进行减缓或制动，现在补机相当于车辆。

当机车单机运行时仍应该设置为“本机位”而不是“单机位”这是因为BPCO关断对中继阀使得均衡不能操纵列车，在运行进程中由于某种缘故造成紧急后无法减缓，必需改回“本机位”后才能减缓。