本文主要介紹出口澳大利亞SDA2 型內燃機車空氣制動系統的風源系統、制動系統、輔助用風系統的組成及原理。

 

 

 

0 前言

 

 

 

澳大利亞有著豐富的煤炭和鐵礦資源，長編組，大軸重重載貨運列車是其重要的貨運方式，隨著鐵路貨車載重量的增大，編組越來越長，軸重越來越大，車輛在制動，緩解等操縱上的問題更加突出。SDA2 型機車是戚墅堰公司與澳大利亞公司聯合設計的交- 直- 交干線貨運內燃機車，本文將重點介紹SDA2 型機車空氣制動系統。

 

 

 

1 風源系統

 

 

 

風源系統為機車和車輛的制動和輔助用風系統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、水分離器、總風缸、干燥器、安全閥、止回閥、壓力調節器等部件。

 

 

 

1.1 空氣壓縮機

 

 

 

每臺機車裝有2 臺交流電機驅動的TSA-230AVI-II 型螺桿空壓機, 該空壓機具有溫度，壓力控制裝置，可實現無負荷啟動。其排氣壓力為:1000kPa, 流量為2.4m3/min。

 

 

 

空氣壓縮機由總風壓力調節器控制，它將總風缸壓力信號轉換為電信號進而控制空壓機啟停，其控制邏輯為：當輸入壓力低于等于750±10kPa 時，兩臺空氣壓縮機同時工作，當總風壓力升到900±10kPa 時，兩臺空壓機停止工作；當壓力下降到800±10kPa 時，一臺空壓機開始工作，如果總風壓力繼續下降，當下降到750±10kPa 時，另外一臺重新啟動， 確保列車用風需求。通過AAR 標準的27 芯重聯線控制本機與重聯機車空氣壓縮機同步啟停。

 

 

 

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�？諝飧稍锲靼惭b在第一總風缸和第二總風缸之間，去掉空氣中的油、水和灰塵雜質，保障制動系統的可靠性。

 

 

 

1.3 總風缸

 

 

 

系統設置兩個容積分別為430L 的總風缸，總風缸的設計制造符合澳大利亞對機車壓力容器相關規定，并取得澳洲的壓力容器許可證。在總風缸的端部安裝有自動排水閥，在空壓機工作時，通過電磁閥控制自動排水閥定時排出總風缸積水。

 

 

 

1.4 高壓安全閥

 

 

 

高壓安全閥裝在兩個總風缸之間，其動作值為(950±20) Kpa, 確保壓力調節器失效時，空氣壓力處于安全范圍之內。

 

 

 

2 制動系統

 

 

 

SDA2 型機車制動系統采用符合AAR 標準要求的克諾爾公司的CCBII+ECP+WDP 集成制動系統。該系統主要有電子制動閥（EBV）、顯示屏模塊（LCDM），電空空氣制動單元（EPCU）、集中處理器模塊（RIPM）、重聯接口模塊（TIM,）重聯電源（TPS）等組成。

 

 

 

2.1 CCBII+ECP+WDP 集成制動系統主要功能

 

 

 

制動系統可實現有關CCBII，ECP 和WDP 相關功能，其主要如下：

 

 

 

1) 列車的自動制動。通過操作EBV 自動制動閥，控制列車的制動、緩解、保壓功能。

 

 

 

2) 機車的單獨制動。通過操作EBV 單獨制動閥，控制機車的單獨制動。

 

 

 

3) 機車的單獨緩解功能。通過側壓單獨制動閥可單獨緩解機車制動。

 

 

 

4) 緊急制動功能。通過自動制動閥、緊急制動閥、列車斷鉤、緊急制動按鈕等均可實現列車的緊急制動。

 

 

 

5) 具有自動保壓功能�？勺詣友a償制動缸壓力的泄漏。

 

 

 

6) 具有階段制動、階段緩解和一次緩解性能。

 

 

 

7) 具有多機重聯功能。

 

 

 

8) 具有無火回送功能。

 

 

 

9) 具有電空聯鎖功能。

 

 

 

10) 具有斷鉤保護，總風低壓保護，以及制動缸塞門防關閉保護。

 

 

 

11) 在ECP 模式中，可實現機車和車輛的同步制動控制，并實時反饋列車狀態信息。

 

 

 

12) 在WDP 模式中，可實現本務機車對遠程機車同步的檔位控制，電阻制動控制和制動控制。

 

 

 

3 輔助用風系統

 

 

 

3.1 機車停放制動控制系統

 

 

 

機車停放制動控制模塊主要由脈沖電磁閥、雙向閥止回閥、單向閥、減壓閥、帶電觸點球閥和空氣壓力調節器組成，如圖1 所示。

 

 

 

脈沖電磁閥是該控制模塊的關鍵部件，可通過操作停放制動控制按鈕來施加和緩解停放制動。雙向止回閥的作用是為了防止空氣制動與停放制動產生疊加。減壓閥是用于降低風源壓力，確保停放緩解壓力在合適的范圍內。帶電觸點球閥用于監控球閥狀態，起到警示防關閉作用�？諝鈮毫φ{節器用于微機顯示屏顯示前后轉向架停放制動狀態。

 

 

 

3.2 撒砂系統

 

 

 

為了提高機車的粘著牽引力，防止機車輪對的空轉和在緊急制動時防止車輪的滑行，機車設置了撒砂系統。向前后撒砂管分別引至一軸，四軸和三軸，六軸，通過電磁閥控制機車前后撒砂。

 

 

 

3.3 風喇叭系統

 

 

 

機車前后各安裝一組高低音喇叭，通過電磁閥控制喇叭工作，并關聯司控閥位置。當司控閥手柄在前進位和中立位，前端喇叭工作，司控閥手柄在后進位，后端喇叭工作。

 

 

 

4 結語

 

 

 

戚墅堰公司研制的SDA2 型內燃機車于2014 年初完成所有機車的調試工作，并發運出廠。在澳大利亞進行了空氣制動系統相關準入性試驗，以及大列編組試驗，結果表明SDA2 型機車空氣制動系統設計滿足澳大利亞規范要求。這為我們今后出口發達國家機車積累了經驗；為設計制造具有電控制動和有線分布重聯機車奠定了基礎。

 

 

 

【參考文獻】

 

 

 

[1] 姜祥祿，高連東.FastBreak 電空制動控制系統（J）. 鐵道機車車輛， 2009,29（5）: ；48-51.

 

 

 

[2] 譚紹軍. 無線遙控內燃機車電空制動系統（J）. 內燃機車，2002（12）