SDA2 型內(nèi)燃機(jī)車(chē)空氣制動(dòng)系統(tǒng)

本文主要介紹出口澳大利亞SDA2 型內(nèi)燃機(jī)車(chē)空氣制動(dòng)系統(tǒng)的風(fēng)源系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、輔助用風(fēng)系統(tǒng)的組成及原理。

0 前言

澳大利亞有著豐富的煤炭和鐵礦資源，長(zhǎng)編組，大軸重重載貨運(yùn)列車(chē)是其重要的貨運(yùn)方式，隨著鐵路貨車(chē)載重量的增大，編組越來(lái)越長(zhǎng)，軸重越來(lái)越大，車(chē)輛在制動(dòng)，緩解等操縱上的問(wèn)題更加突出。SDA2 型機(jī)車(chē)是戚墅堰公司與澳大利亞公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的交- 直- 交干線(xiàn)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車(chē)，本文將重點(diǎn)介紹SDA2 型機(jī)車(chē)空氣制動(dòng)系統(tǒng)。

1 風(fēng)源系統(tǒng)

風(fēng)源系統(tǒng)為機(jī)車(chē)和車(chē)輛的制動(dòng)和輔助用風(fēng)系統(tǒng)提供符合要求的干燥、潔凈的壓縮空氣。主要包括空氣壓縮機(jī)、水分離器、總風(fēng)缸、干燥器、安全閥、止回閥、壓力調(diào)節(jié)器等部件。

1.1 空氣壓縮機(jī)

每臺(tái)機(jī)車(chē)裝有2 臺(tái)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的TSA-230AVI-II 型螺桿空壓機(jī), 該空壓機(jī)具有溫度，壓力控制裝置，可實(shí)現(xiàn)無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)。其排氣壓力為:1000kPa, 流量為2.4m3/min。

空氣壓縮機(jī)由總風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器控制，它將總風(fēng)缸壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)而控制空壓機(jī)啟停，其控制邏輯為：當(dāng)輸入壓力低于等于750±10kPa 時(shí)，兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)同時(shí)工作，當(dāng)總風(fēng)壓力升到900±10kPa 時(shí)，兩臺(tái)空壓機(jī)停止工作；當(dāng)壓力下降到800±10kPa 時(shí)，一臺(tái)空壓機(jī)開(kāi)始工作，如果總風(fēng)壓力繼續(xù)下降，當(dāng)下降到750±10kPa 時(shí)，另外一臺(tái)重新啟動(dòng)， 確保列車(chē)用風(fēng)需求。通過(guò)AAR 標(biāo)準(zhǔn)的27 芯重聯(lián)線(xiàn)控制本機(jī)與重聯(lián)機(jī)車(chē)空氣壓縮機(jī)同步啟停。

1.2 空氣干燥器

994-501MC 型空氣干燥器是一種雙塔交替工作，具有記憶功能可再生式的干燥裝置。空氣干燥器安裝在第一總風(fēng)缸和第二總風(fēng)缸之間，去掉空氣中的油、水和灰塵雜質(zhì)，保障制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

1.3 總風(fēng)缸

系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)容積分別為430L 的總風(fēng)缸，總風(fēng)缸的設(shè)計(jì)制造符合澳大利亞對(duì)機(jī)車(chē)壓力容器相關(guān)規(guī)定，并取得澳洲的壓力容器許可證。在總風(fēng)缸的端部安裝有自動(dòng)排水閥，在空壓機(jī)工作時(shí)，通過(guò)電磁閥控制自動(dòng)排水閥定時(shí)排出總風(fēng)缸積水。

1.4 高壓安全閥

高壓安全閥裝在兩個(gè)總風(fēng)缸之間，其動(dòng)作值為(950±20) Kpa, 確保壓力調(diào)節(jié)器失效時(shí)，空氣壓力處于安全范圍之內(nèi)。

2 制動(dòng)系統(tǒng)

SDA2 型機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)采用符合AAR 標(biāo)準(zhǔn)要求的克諾爾公司的CCBII+ECP+WDP 集成制動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有電子制動(dòng)閥（EBV）、顯示屏模塊（LCDM），電空空氣制動(dòng)單元（EPCU）、集中處理器模塊（RIPM）、重聯(lián)接口模塊（TIM,）重聯(lián)電源（TPS）等組成。

2.1 CCBII+ECP+WDP 集成制動(dòng)系統(tǒng)主要功能

制動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)有關(guān)CCBII，ECP 和WDP 相關(guān)功能，其主要如下：

1) 列車(chē)的自動(dòng)制動(dòng)。通過(guò)操作EBV 自動(dòng)制動(dòng)閥，控制列車(chē)的制動(dòng)、緩解、保壓功能。

2) 機(jī)車(chē)的單獨(dú)制動(dòng)。通過(guò)操作EBV 單獨(dú)制動(dòng)閥，控制機(jī)車(chē)的單獨(dú)制動(dòng)。

3) 機(jī)車(chē)的單獨(dú)緩解功能。通過(guò)側(cè)壓?jiǎn)为?dú)制動(dòng)閥可單獨(dú)緩解機(jī)車(chē)制動(dòng)。

4) 緊急制動(dòng)功能。通過(guò)自動(dòng)制動(dòng)閥、緊急制動(dòng)閥、列車(chē)斷鉤、緊急制動(dòng)按鈕等均可實(shí)現(xiàn)列車(chē)的緊急制動(dòng)。

5) 具有自動(dòng)保壓功能。可自動(dòng)補(bǔ)償制動(dòng)缸壓力的泄漏。

6) 具有階段制動(dòng)、階段緩解和一次緩解性能。

7) 具有多機(jī)重聯(lián)功能。

8) 具有無(wú)火回送功能。

9) 具有電空聯(lián)鎖功能。

10) 具有斷鉤保護(hù)，總風(fēng)低壓保護(hù)，以及制動(dòng)缸塞門(mén)防關(guān)閉保護(hù)。

11) 在ECP 模式中，可實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)和車(chē)輛的同步制動(dòng)控制，并實(shí)時(shí)反饋列車(chē)狀態(tài)信息。

12) 在WDP 模式中，可實(shí)現(xiàn)本務(wù)機(jī)車(chē)對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)車(chē)同步的檔位控制，電阻制動(dòng)控制和制動(dòng)控制。

3 輔助用風(fēng)系統(tǒng)

3.1 機(jī)車(chē)停放制動(dòng)控制系統(tǒng)

機(jī)車(chē)停放制動(dòng)控制模塊主要由脈沖電磁閥、雙向閥止回閥、單向閥、減壓閥、帶電觸點(diǎn)球閥和空氣壓力調(diào)節(jié)器組成，如圖1 所示。

脈沖電磁閥是該控制模塊的關(guān)鍵部件，可通過(guò)操作停放制動(dòng)控制按鈕來(lái)施加和緩解停放制動(dòng)。雙向止回閥的作用是為了防止空氣制動(dòng)與停放制動(dòng)產(chǎn)生疊加。減壓閥是用于降低風(fēng)源壓力，確保停放緩解壓力在合適的范圍內(nèi)。帶電觸點(diǎn)球閥用于監(jiān)控球閥狀態(tài)，起到警示防關(guān)閉作用。空氣壓力調(diào)節(jié)器用于微機(jī)顯示屏顯示前后轉(zhuǎn)向架停放制動(dòng)狀態(tài)。

3.2 撒砂系統(tǒng)

為了提高機(jī)車(chē)的粘著牽引力，防止機(jī)車(chē)輪對(duì)的空轉(zhuǎn)和在緊急制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪的滑行，機(jī)車(chē)設(shè)置了撒砂系統(tǒng)。向前后撒砂管分別引至一軸，四軸和三軸，六軸，通過(guò)電磁閥控制機(jī)車(chē)前后撒砂。

3.3 風(fēng)喇叭系統(tǒng)

機(jī)車(chē)前后各安裝一組高低音喇叭，通過(guò)電磁閥控制喇叭工作，并關(guān)聯(lián)司控閥位置。當(dāng)司控閥手柄在前進(jìn)位和中立位，前端喇叭工作，司控閥手柄在后進(jìn)位，后端喇叭工作。

4 結(jié)語(yǔ)

戚墅堰公司研制的SDA2 型內(nèi)燃機(jī)車(chē)于2014 年初完成所有機(jī)車(chē)的調(diào)試工作，并發(fā)運(yùn)出廠(chǎng)。在澳大利亞進(jìn)行了空氣制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)準(zhǔn)入性試驗(yàn)，以及大列編組試驗(yàn)，結(jié)果表明SDA2 型機(jī)車(chē)空氣制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足澳大利亞規(guī)范要求。這為我們今后出口發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)車(chē)積累了經(jīng)驗(yàn)；為設(shè)計(jì)制造具有電控制動(dòng)和有線(xiàn)分布重聯(lián)機(jī)車(chē)奠定了基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 姜祥祿，高連東.FastBreak 電空制動(dòng)控制系統(tǒng)（J）. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛， 2009,29（5）: ；48-51.