HXD1型交流机车CCB2和DK-2制动系统资料
HXD1型交流机车CCB2和DK2制动系统(备份
CCB2制动系统工作原理
气压传动
CCB2制动系统采用气压传动方式，通过制动缸内的气压变化来控 制制动器的制动和缓解。
电气控制
CCB2制动系统的电气控制系统能够根据车辆的运行状态和司机的 制动操作，自动控制制动器的制动和缓解。
防滑控制
当车轮出现滑行时，CCB2制动系统的防滑控制系统能够自动降低 制动缸内的气压，减少制动力，防止车轮过度滑行。
案例一
针对HXD1型交流机车CCB2制动系统的特 点，对制动控制算法进行优化，提高了制动 系统的响应速度和稳定性，减少了制动距离 。
案例二
对HXD1型交流机车DK2制动系统的散热性 能进行改进，增加散热面积和通风量，有效 降低制动系统的温度，提高了制动系统的可 靠性。
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CCB2制动系统应用
HXD1型交流机车
CCB2制动系统广泛应用于HXD1型交流机车，为其提供可靠的制动性能，确保列车运行安全。
其他铁路机车
CCB2制动系统也适用于其他类型的铁路机车，如内燃机车、电动车组等，具有良好的通用性和扩展 性。
03
HXD1型交流机车DK2制动系 统
DK2制动系统特点
高效性
02
03
制动稳定性
制动距离
DK2制动系统在制动过程中表现 出更好的稳定性，能够提供更平 滑的制动感觉。
在同等条件下，CCB2制动系统 通常需要更短的制动距离来实现 停车。
使用环境与条件
工作温度范围
CCB2制动系统具有更宽的工作温度范围，能够在更极端的温度 条件下正常工作。
湿度适应性
DK2制动系统对湿度的适应性更强，能够在相对潮湿的环境中稳 定工作。
DK2制动系统
CCB2与DK-2的区分
2、主要功能
CCB2与DK-2的主要功能一致： ① 自动制动（即非直接制动）是通过制动控制器的自动制动手柄来实施控制的。 ② 单独制动仅用来单独控制机车制动缸制动和缓解。 ③ 后备制动（即纯空气制动）在电空制动系统失效后，通过纯空气的司机制动 阀控制列车管的排风，对整列车施加制动。 ④ 停车制动。当机车静止且在非操控状态时，停车制动可确保机车不会溜动。
3、MIPM与BCU
中集成处理模块MIPM是CCB2制动机的中央处理器。它管理着所有与制动显示屏 LCDM的接口以及制动机的网络系统，通过LON网将制动指令传输给电空控制单元EPCU， 通过MVB总线将制动信息反馈给机车主控制系统。还通过中继模块RIM管理着机车控 制和安全装置电路的接口，处理机车控制电路与CCB2制动机的输入和输出接口，输 入包括来自安全系统的紧急命令，输出包括牵引封锁。如图1
③ 确认操纵节制动显示屏上钮子开关信栏的状态显示：不补风、空联投入、ATP 投入、定压600KPa（500KPa）、单机切除，同时显示屏流量表上方显示“本 机”字样，按压K6确认键确认。
DK-2补机设置（非操作端）
① 非操纵节大闸须置重联位，小闸须置运转位，并拔出制动控制器的钥匙。 ② 将操纵节制动柜BCU上的钮子开关设置为：不补风、空联投入、ATP投入、定压600KPa
图1 集成处理模块MIPM
示模块LCDM为一个10.4''显示屏，日光下仍可读，屏幕 上有8个菜单选择的功能软件。制动显示屏安装在司机室操作台，是系统设置、 压力显示、乘务消息、故障记录及显示和事件记录的操作界面。如图3
电力机车制动系统第四章 DK-2型机车制动系统
制动缸控制模块
123 101 52 190 93 闸缸预控模块
161 156
120
119
191
137
139
155
103
160
制动缸控制模块
升弓控制模块
5 6 140 108
279
145
288KP
97
撒砂控制模块
132
250YV
241YV
251YV
131
制动控制单元BCU
钮子开关
制动控制单元BCU
◆主要输出： （1）保护电空阀263YV得电（BCU输出板第2点灯亮）； （2）转换电空阀得电262YV得电（BCU输出板第7点灯亮）； （3）缓解高速电空阀得电258YV（BCU PWM板第1点灯亮，当均衡压力 充至定压时灯灭）； （4）单缓高速电空阀261YV得电（BCU PWM板第4点灯亮，当制动缸压力 缓解至0kPa时灯灭）。
自动制动作用
大闸初制动位，小闸运转位
◆主要输入： （1）导线801（电源）→大闸1AC→导线807→BCU（输入板第9点灯亮）； （2）导线801（电源）→大闸1AC→导线806→BCU（输入板第7点灯亮）； （3）导线801（电源）→小闸1AC→导线814→BCU（输入板第2点灯亮）； （4）导线801（电源）→小闸1AC→导线815→BCU（输入板第1点灯亮）。 ◆主要输出： （1）保护电空阀263YV得电（BCU输出板第2点灯亮）； （2）转换电空阀262YV得电（BCU输出板第7点灯亮）； （3）中立电空阀253YV得电（BCU输出板第4点灯亮）； （4）制动高速电空阀257YV得电（BCU PWM板第2点灯亮，当列车管压力 完成规定的减压量后灯灭）； （5）单制高速电空阀260YV得电（BCU PWM板第3点灯亮，当制动缸压力 充至规定的压力时灯灭）。
CCB-Ⅱ制动机介绍、设置及操纵
CCB－Ⅱ制动机介绍、设置及操纵一、 CCB－Ⅱ制动机的由来该制动机的原创是德国产的KLR型制动机，后经美国加以改造，是目前世界上最先进的制动机，尤其适用于牵引重载列车的机车使用。
二、湖东机务段为何将DK－1型制动机改为CCB－Ⅱ型制动机国产DK－1型制动机也是由电来控制风，具有充风快、排风快的效果，但不能摇控，在万吨列车中，前部、中部和后部的机车不能同时对列车进行充风和排风，断钩事故不可能避免。
而CCB－Ⅱ制动机可以摇控，前部主控机车在操纵列车管的同时，发出无线网络指令，以不超过0.06秒的时间，使列车中部、后部的各台从控机车同步操纵列车管，消除了万吨列车运行中由于不同步操纵造成的前拉后拽现象，杜绝了断钩事故。
三、我局从太原局入助的SS4机车，制动机型号的分布我局从太原局大同机务段接回的12台SS4机车为DK－1型制动机，从湖东机务段接回的50台SS4机车为CCB－Ⅱ制动机。
四、 DK－1型制动机与CCB－Ⅱ型制动机的单台优缺点DK－1型制动机几经改进，仍有不少电空阀和气动部件，故障率高于C CB－Ⅱ型制动机，但一经故障后，可以转换成空气位操纵，仍然可以牵引列车运行。
CCB －Ⅱ型制动机全由电脑模块控制，没有任何气动部件，故障几乎为0，但万一发生故障只有救援，中断牵引。
五、 SS4机车上的CCB－Ⅱ型制动机的改装方式1、 SS4机车制动柜内原有的DK－1型制动机系统中所有阀类、塞门、风缸全部拆下，由CCB－Ⅱ型制动机系统（EPCU）代替，该系统由8个电脑模块组成，排列方式如下：BPCP ERCP DBTV 16CP20CP BCCP 13CP PSJBCCB－Ⅱ型制动机系统（EPCU）各电脑模块作用为：BPCP-列车管控制。
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。
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）A 2-A 3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C 1（缩孔） BPRelay 中继阀列车管 BPVV TPBP PVEM C 3 21#BPCO 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16# 管风缸(90升)TP16测试堵双向阀（16模块）DVC2 PVTV（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BO DBTV 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#⑸20#模块：①控制部分20模块中继阀20R上侧压力传感器本补电磁阀MVLT的二位三通阀20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管压力压力传感器本补导向阀PVLT压力测试堵TP20中继阀20R 大气2、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、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。
HXD1C制动及供风系统说明
中央处理模块IPM
中继接口模块RIM
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电空控制单元EPCU
电空控制单元EPCU包括均衡风缸控制单元ERCP、列车管控制单元 BPCP、16管控制单元16CP、20管控制单元20CP和13管控制单元 13CP等5个智能的现场可替换单元，它们之间通过LON网络进行通讯， 其外形图所示。
电空控制单元EPCU外形
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电空控制单元EPCU
均衡风缸控制单元ERCP是根据电子制动阀EBV的大闸手柄制动指令 控制均衡风缸压力，或根据惩罚指令控制均衡风缸压力，并通过均衡 风缸的压力变化来控制列车管的压力，包括过充功能。在电路出现故 障时，均衡风缸控制单元ERCP会使均衡风缸压力减小到0 kPa。 均 衡风缸ERCP出现故障后，用16管控制单元16CP后备控制均衡风缸 压力。 列车管控制单元BPCP从ERCP接收到均衡风缸的压力变化来控制列 车管的压力，包括列车管中继、列车管投入/遮断、列车管补风/不补 风功能，它还有产生电子紧急的功能（电子制动阀EBV机械操纵的冗 余），通过制动显示屏LCDM或流量表可监测到总风向列车管的流量。
制动柜电气接口由几个连接器连接：连接器 X1, X2, X3, X4, X5 在装 置的侧面，用于与机车总体之间的电气信号连接。
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制动柜
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制动柜
制动柜背面
序号 12 13 部件 B01U76风缸（升弓）（50L） B01A13风缸（停放）（25L）
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制动柜
编号 B01A14
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辅助压缩机
机车设有一台直流辅助空气压缩机，工作电源DC110，安装位置在 风源柜上，其原理见下图上，车上安装方式见下图下。
CCBⅡ机车制动系统资料
第二节 系统构成
结构原理图
第二节 系统构成 CCBⅡ系统组成
第二节 系统构成 CCBⅡ系统组成
LCDM机车司机室显示模块 两套EBV（制动手柄，每个司机室各一），包括
自动制动和独立制动 一个XIPM，是制动系统的计算机中心，XIPM管
理着制动系统和司机室显示模块的电气接口，以 及其他机车的输入、输出 一个RIM，与XIPM接口的RIM对机车本地进行控 制 一个EPCU，8个可在线替换的模块LRU，管理机 车空气接口，机车制动缸、列车管、制动缸平均 管，5个LRU之间用Lonworks网络技术通讯连接， 控制实现各种作用。
60年代初，机车内电化开始起步，并且机车要求 双端操纵，研制并开始使用EL－14型机车制动机。
66年四方所和天津工厂开始研制JZ－7机车制动机， 78年鉴定，主要用于内燃机车。
74年铁科院机辆所和株洲电力机车工厂、眉山车 辆工厂共同研制成功DK－1型机车电控制动机，后 主要用于电力机车。
CCBⅡ机车制动系统
第二节 系统构司成机室显示模块（LCDM）
LCDM实时显示： （1）均衡风缸压力ER（kPa） （2）列车管压力BP（kPa） （3）总风缸压力MR（kPa） （4）制动缸压力BC（kPa） （5）列车管流量FLOW（CMM） 主要显示为中文
第二节 系统构成 制动手柄（EBV）
人机接口（MMI），电子制动阀，包括自动和独 立制动
用CCBⅡ对GE来讲是最简单和熟悉的，不用对 制动接口进行新的设计工作
第一节 概述
CCBⅡ的引进
CCBⅡ的有些模块是NYAB和GE公司联合开发的，集 成了双方的技术。
导致了KNORR公司的CCBⅡ制动机在中国的铁路机 车上装车试用，5台机车都装的单节。
HXD1C制动及供风系统说明
部件 球阀（处于关断位）
功能/选择位置 用于风缸B01A13的排风和排去任何停 滞的凝结水。 将手柄旋转90°：打开 用于风缸B01U76的排风和排去任何停 滞的凝结水。 将手柄旋转90°：打开
B01U88
球阀（处于关断位）
制动柜侧面
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U43
控制 风缸
相关说明：U43升弓模块接受两条通道的压 力空气，一是总风一是辅助压缩机，辅助压 缩机的启停通过U43.02压力开关控制，当 总风提供的压力低于4.8bar时辅助压缩机开 始打风，当控制风缸的压力达到6.5bar时停 止。
3
型号 压缩方式 额定排气压力 冷却方式 旋转方向 额定转速 电机功率（最大） 电机电源 启动电流 公称容积流量
SL20-5-103 连续，单级 1.0MPa 风冷 从电机轴伸出端看为逆时针
TSA-230ADVI 连续，单级 1.0MPa 风冷 从电机轴伸出端看为逆时针
BT-2.4/10AD 连续，单级 1.0MPa 风冷 从电机轴伸出端看为逆时 针 1770r/min 24kW 440V 60Hz 280A 2.4m3/min EDmax=100% EDmin =30% 不大于30次起动/小时 ≤102dB（A）
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制动柜
制动柜侧面及接口 c 传感器接口阀座；d 接地点；I 底部接口阀 座；1-16 气路接口；X.. 电气接口；W 吊装位
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制动柜
制动柜底部和顶端一共有14个对外空气接口：顶端接口: 1, 2, 4, 5, 16；底部接口: 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15；外构件RDTE（B49） 和CPM（B50）的电气接口放置在模块的顶部。顶部包含了连接压力 传感器（B28, B30, B32, B34）（监控用）的螺纹接口。
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第一部分 目录
3.1 司机室制动设备 司机室制动设备包括：制动控制器（大小闸）、制动显示屏、风表、后
备制动司机室部件
图3中：D40—制动显 示屏、D39—制动控制器、 D67— 制 动 缸 风 表 、 D66— 列 车 / 总 风 表 、 D68— 后 备 均 衡 表 、 D41— 大 闸 排 风 阀 、 N68— 车 长 阀 、 D02— 后 备制动阀、D11—后备均 衡风缸、D17—后备中继 阀 、 D14— 缩 孔 、 D03— 电联锁塞门
风表 制动显示屏 制动控制器
图6 主司机台左侧
第一部分 目录
3.1 司机室制动设备—布置
图7 后墙柜车长阀
第一部分 目录
3.1 司机室制动设备
与HXD1B、HXD1C机车不一致的是，装用自主研发牵引变流器和网络 控制系统的HXD1型电力机车设置了纯空气后备制动系统，作为电空制动系统 失效时的临时解决措施。该系统由后备制动阀、后备中继阀、后备均衡风缸、 电联锁塞门等组成，通过打开电联锁塞门可以启动后备制动系统。后备制动 阀集成了调压阀，安装在操纵台左柜面板，设置了紧急、制动、中立、运转 四个位置，见图8；后备中继阀、后备均衡风缸、电联锁塞门组成后备制动 模块，安装在司机室操纵台左柜，见图9。
ISO 8573 2
干燥塔转换周 期
120s
总质量
95kg
TAD4.8H 4.8m3/min 1000kPa
分子筛 无热、常压
15±3% ISO 8573 2
第一部分 目录
1 CCBⅡ制动机系统优点
1.1 CCBⅡ制动机系统组装部分
①采用管路柜集成组装，将EPCU、IPM、IRM、停放制动、撒砂装置、踏面 清扫、升弓控制等模块安装在制动柜中，方便操作和检修 ②管路采用走廊地 板下集中布置，管路连接采用滚压式螺纹连接方式满足制动系统气密性要求
1.1.2 CCBⅡ制动机系统控制部分 ①CCBII采用微机(IPM)控制模式，EPCU上各部件为智能、可更换模块
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
CCB2制动系统由方祖林编写 DK-2制动系统由吴帅编写 CCB2与DK-2的区分由吴帅编写 日常问题处理方法由倪勇明编写
目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
CCB2制动系统 DK-2制动系统 CCB2与DK-2的区分 日常问题处理方法
第一部分
CCBⅡ制动系统
1.1
CCBⅡ制动系统概述及优点
1.2
CCBⅡ制动系统原理图
1.3
CCBⅡ制动系统制动设备及布置
1.4
无火回送
1.5
后备制动
目录
1.1 CCBⅡ制动机系统概述
该款制动机的原创是德国产的KLR型制动机，后经美国加以改造，是目前最 先进的制动机，尤其适用于牵引重载列车的机车使用。CCBⅡ制动系统是第二代微 机控制制动系统，为在干线客运和货运机车上使用而设计。CCBⅡ制动系统是基于 微处理器的电空制动控制系统，除了紧急制动的作用开始，所有逻辑是微机控制 的。
②司机室LCDM制动显示屏具有本务/补机，客/货，列车管补风/不补风，列车管投 入/切除等转换功能，且有系统自检，故障记录，报警等功能，方便司机操作 ③采用MGS2型防滑器，使制动更加有效、安全。
第一部分 目录
卫生间
S10
第一部分 目录
第一部分 目录
3 制动设备及布置 根据设备功能及模块组成，全车制动设备可分为以下五大部分：
图10 喇叭轮喷模块
第一部分 目录
3.2.1 喇叭轮喷模块
轮喷电磁 阀
图11 喇叭轮喷模块安装
喇叭电磁阀
第一部分 目录
3.2.2 干燥器模块
干燥器模块由高压安全阀A03、干燥器A04、微油过滤器A05、最小压力 阀A06、塞门A20、高压安全阀A07组成，具体见图12。
图12 干燥器模块
第一部分 目录
3.2.2 干燥器模块
装用自主研发牵引变流器和网络控制系 统的HXD1型电力机车采用双塔式干燥器 对压缩空气进行干燥处理，干燥器参数 见表 。
相关说明：经过干燥装置处理和过滤器 后进入制动系统的压缩空气的质量必须 符合ISO8573-1 固体颗粒2 级（固体颗 粒含量小于1mg/ m3，尺寸小于1μm）， 油2级（含量小于0.1mg/ m3，浓度小于 0.1ppm），水2级的标准。
第一部分 目录
3.2.1 喇叭轮喷模块
喇叭轮喷模块将高低音喇叭电磁阀、塞门、轮喷电磁阀、滤气器、调 压阀集成在一块气路板（图10）上，安装在机械间右侧构（图11）。
图10中：=74-Y11 为低音喇叭电磁阀、 =74-Y12 为高音喇叭电 磁 阀 、 =74-Y14 、 =74Y13为轮喷电磁阀。
最小压力阀8bar：表示阀的开启压力为 8bar，即只有当干燥器的出风口的压力 达到8bar时压缩空气才能通过，有起到 保护干燥器压力冲击和止回的作用。
型号
DHTWG3-5
处理空气量 5.0m3/min
工作压力
1000kPa
吸附剂
活性氧化铝 +分子筛
再生方式 无热、常压
再生耗气率
15±3%
出气口相对湿 度
第一部分 目录
3.1 司机室制动设备
装用自主研发牵引变流器和网络控制系统的HXD1型电力机车制动控制器 （大小闸）闸位设置、制动显示屏操作设置与HXD1B、HXD1C机车一致，具体 见图4、5。
图4 制动控制器
图5 制动显示屏
第一部分 目录
3.1 司机室制动设备—布置
装用自主研发牵引变流器和网络控制系统的HXD1型电力机车司机室制动 设备布置与HXD1B、HXD1C一致，制动控制器（大小闸）、制动显示屏、风表 布置在主司机台左侧，见图6；车长阀布置在主司机后墙柜，见图7。
第一部分 目录
3.1 司机室制动设备—布置 调压阀
电联锁塞门
图8 后备制动阀
图9 后备制动模块
第一部分 目录
3.2 机械间制动设备
机械间制动设备包括：喇叭轮喷模块、干燥器模块、压缩机、总风缸、制 动柜。除喇叭轮喷模块安装在靠近司机室侧外，其余所有设备安装在后端墙。
3.2.1 喇叭轮喷模块 3.2.2 干燥器模块 3.2.3 压缩机 3.2.4 总风缸 3.2.5 制动柜