电力机车制动系统毕业论文.docx

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电力机车制动系统毕业论文

摘要

电力机车制动系统是整个机车的一个重要组成部分，其制动性能的好坏直接影响铁路运输的安全和效益，没有先进的制动技术就没有现代化的铁路运输。

本文对HXD1型交流传动电力机车制动系统进行了分析与研究，通过分析研究了解掌握了现代制动系统的组成以及工作原理。

本文首先论述了机车制动系统在列车运行中的意义及国内外的发展现状,在系统学习制动系统制动原理的基础上，对HXD1型交流传动电力机车制动系统进行分析与研究,并对HXD1型电力机车空气管路与制动系统各部分作用原理、系统主要部件及空气制动机工作原理、组成结构做了进一步的了解与掌握。

同时对电力机车制动系统常见故障进行了分析，这将为我们确保机车制动系统良好的工作提供帮助。

并将KNORR制动机与DK-1、JZ-7制动机进行了分析比较，看出了制动系统技术的发展方向，较全面了解掌握了我国制动机的状况，为今后的工作学习打下了一定的基础。

关键词：

电力机车制动系统风源系统空气管路

Abstract

Electriclocomotivebrakingsystemisanimportantpartoftheentirelocomotive,anditsbrakingperformancehasadirecteffectonrailwaytransportsafetyandefficiency,andtherewouldbenomodernizationofrailwaytransportwithoutadvancedbraketechnology.ThisarticlemadeananalysisandresearchonHXD1ACdriveelectriclocomotivebrakingsystem,andthenwehaveabetterunderstandingonthecompositionofmodernbrakingsystems,andknowhowitworks.

Thisarticlefirstdiscussesthesignificanceofthelocomotiveinthetrainbrakesystemanddevelopmentathomeandabroad,andonthebasisofsystematicstudyofbrakesystem,wemadeananalysisandresearchonHXD1ACdriveelectriclocomotivebrakingsystem,sothatHXD1electriclocomotiveairpipeandcomponentsofthebrakingsystemofprinciples,mainparts,airbrakesystemworksandcompositionstructurearefurtherunderstoodandmastered.Atthesametimetheanalysisofcommonfaultsinthebrakesystemofelectriclocomotivewillhelptoensurethegoodworkoflocomotivebrakesystem.AndaftercomparingKNORRbrakecomparisonanalyseswithDK-1,JZ-7brakes,weproposethetechnologydevelopmentofthebrakingsystem,andmorefullyunderstandthepresentsituationofChina'sbraker,whichlaysacertainfoundationforfutureworkandstudy.

Keywords:

electriclocomotive;Brakingsystem;Airsourcesystem;Airpipe

1绪论1

1.1研究背景1

1.2国内外电空制动机发展现状1

1.2.1国内电空制动系统现状1

1.2.2国外高速列车电空制动系统3

1.3HXD1型电力机车制动系统的特点3

1.4本论文主要工作4

2气动柜技术功能描述5

2.1控制系统管路组成5

2.2辅助管路系统组成5

3制动系统技术功能描述6

3.1制动模式6

3.1.1常用制动6

3.1.2紧急制动6

3.1.3空电联合制动功能6

3.1.4停放制动6

3.1.5备用制动7

3.1.6机车阶段缓解与一次缓解选择功能7

3.1.7列车过充7

3.1.8断钩保护7

3.1.9与监控装置配合7

3.2控制原理7

3.3结构组成8

3.3.1风源系统8

3.3.2辅助管路系统12

3.3.3控制管路系统13

3.4制动机系统14

3.4.1主要部件及作用15

3.4.2电空制动控制单元（EPCU）15

3.4.3CCB1I控制关系30

3.4.4无火回送31

3.5系统主要部件的备份及故障检测方式31

3.5.1系统安全保护及主要部件的备份31

3.5.2紧急制动的触发方式32

3.5.3总风缸压力低保护32

3.6其他制动系统33

3.6.1停放制动系统33

3.6.2空气制动防滑系统33

3.6.3制动系统与LOCOTROL分布式式系统33

4HXD1型电力机车制动系统常见故障35

4.1电力机车制动系统常见故障35

4.2CCBⅡ制动机的故障检测方式35

5结论与展望37

5.1结论37

5.2展望37

致谢38

参考文献39

1绪论

1.1研究背景

随着世界经济的不断发展，货物运输量大幅度增长，这也就需要机车的牵引功率不断增大，牵引重量不断增大，在此要求下，我国生产了HXD1大功率电力机车，高速重载不但要求有强有力的牵引力，还要求有强有力的制动力，从而满足尽量短的制动距离以及尽量减少制动过程中对车列产生的纵向冲击。

提高列车运行速度和牵引重量是提高铁路运输能力、实现铁路运输现代化的主要内容。

但是，如果没有性能良好的机车制动机与空气管路系统，要提高列车运行速度和牵引质量是不可能的。

本文所分析研究的内容是HXD1型电力机车的制动系统的工作原理及结构组成。

1.2国内外电空制动机发展现状

1.2.1国内电空制动系统现状

随着我国铁路旅客列车的提速，对提速后的列车制动机要求更高了。

提速旅客列车电空制动机是1985年国家“七五”科技攻关项目。

在当时的历史条件下，主要考虑乘车难而将车辆扩编作为重点，因此决定使用104型分配阀加电空制动，电空阀采用列车管减压方式，可与未装电空阀的车辆混编。

进入21世纪各机车车辆厂和科研单位研制和开发高速动车组,从2003年4月起由沈阳铁路局进一步在线路上作运用考核。

对高速列车制动系统提出了新的要求，最主要的要求如下：

（1）要求有快速的制动作用，例如200km/h列车的空走速度为55.5m/s，250km/h时为69.4m/s,所以制动系统的快速反应显得更加重要。

（2）高速列车必须具有动力制动和空气制动协调工作，两者要求互补，即力制动作用在高速阶段和停车之前的低速范围，动力制动不足部分由空气制动自动进行补充，使制动力保持恒定。

（3）世界各国高速列车基础制动装置均采用盘形制动，特别是制动盘和闸片，一方面要具有良好的摩擦性能，另一方面必须承受列车动能的热消散，因而对其材质和结构要求很苛刻。

为此，我国科研工作者结合国外的先进经验创造性的开展工作，最终解决了上述3个难题，开创了我国高速列车制动系统开发的新局面。

高速列车的基础制动装置，有制动盘、闸片、单元制动缸、制动夹钳、踏面清扫器和蓄能制动部件。

高速列车基础制动装置是影响列车制动的关键，不断改进和完善制动系统，特别是制动盘的结构和材质是今后的长期研究课题。

（4）高速列车无论是否为动力集中方式，电空制动机均为微机控制的直通式电空制动机，这样可实现快速的制动要求，并且能与动力制动协调配合工作。

当直通式电空制动机失效时，能自动转换成空气制动指令，确保制动系统的安全可靠。

我国旅客列车通过长达50余年的发展，从不能制造制动机到具有自主知识产权的制动系统各项技术和产品，为我国铁路机车车辆技术装备的发展走出了自己的道路，为列车速度的不断提高提供了可靠保证。

旅客列车速度从20世纪50年代的50～60km/h，逐步达到110km/h；从新型双层客车研制开始，又将速度提高到120km/h；接着准高速列车的开发和试验又将速度提高到160km/h；国外动车组技术的引进进一步提高了我国旅客列车的运营速度，让中国也有了自己的高速列车。

然而，毕竟我国铁路事业起步晚，技术还明显落后于国外，所以进一步研制出性能更好的电空制动机为我国铁路事业的发展奠定基础是非常必要的。

我国机车制动机的发展与牵引动力的变革息息相关。

在蒸汽牵引为主的年代里，仅适应于单端操纵的ET-6型机车空气制动机成为唯一的机车制动机。

20世纪60年代初期，由ET-6型演变成适应双端操纵的EL-14A型机车空气制动机首先在电力机车上装用，然后用于内燃机车，从而改变了长期单一使用ET-6型机车空气制动机的落后面貌。

为适应中国铁路运输的需求，机车制动技术相应地也取得了突破性发展。

在20世纪70年代后期，相继研制成功了JZ-7型机车空气制动机和DK-1型机车电空制动机，并在20世纪80年代初期开始批量装车使用。

在20世纪90年代，制动机的重联、列车电空制动控制、与列车运行监控记录装置的配合、空电联合制动等新技术也逐步在JZ-7型机车空气制动机和DK-1型机车电空制动机上得到了广泛的应用。

制动系统的好坏直接影响着列车运行的安全和质量，随着科技的进步，制动系统经历了纯空气制动、空气制动为主电制动为辅、电制动为主空气制动为辅三个发展历程，制动控制技术也经历了气动控制、电气控制，直到今天的计算机网络控制。

网络控制的电空制动系统具有如下几点：

制动、缓解灵敏度高，稳定性好，可实现多级控制；空走时间短，冲击小，制动距离短；制动缸增压、减压速度快，滞后时间短；电制动与空气制动转换平稳，转换过程中制动力大小不变；能根据冲击限制和车辆载荷变化自动调整制动力；具有防滑控制功能；具有自检和故障显示功能；具有智能化故障处理和故障对策提示功能，保证列车运行安全；能对制动力和停车位置精确控制，使用于列车自动驾驶；以再生制动为主，节约能源，有利环保。

1.2.2国外高速列车制动系统

国外铁路发展以日本、德国、法国等国家的高速铁路为典型，尤其是在高速铁路的发展上远远领先于其他国家。

虽然在高速铁路发展形式上有一定的差别，但在高速列车的制动系统上都无一例外的采用电空制动，只是在电空制动的具体制动方式上有一定的不同，尤其是在控制系统上。

下面分别选取日本和德国两种高速列车电空制动控制系统进行简单的介绍。

国外高速列车制动控制系统一般分为如下几种形式：

列车制动控制分列车管压力控制和电空制动控制，而电空制动控制包括电磁直通式和电气指令式两种方式，电气指令式又分数字式，数字模拟式，模拟式三种。

日本300系列车制动系统原理中制动输出控制装置即微机控制单元，它通过列车指令线接收司机制动控制器的常用制动和