CKD8C内燃机车空真系统的设计

CKD8C内燃机车空气-真空制动系统的设计资阳机车厂技术中心宋兵摘要：介绍了CKD8C内燃机车空气-真空制动系统的原理及一些重要部件的选型，对于以后国产出口机车的空气-真空制动系统的设计及调试具有一定的参考意义。1．概述CKD8c机车是我厂出口纳米比亚铁路（以下简称纳铁）的米轨交流-直流传动内燃机车，机车采用ConmminsQSK60-L型柴油机,柴油机最大运用功率1620kW（2200HP），Co—Co轴式，轨距1065mm，最大轴重16.5t，采用双端操纵，具有电阻制动，机车最大重量96t，最大速度120km/h。机车既可用于牵引纳铁现有的真空制动车辆，也可牵引即将从中国采购的空气制动车辆。机车的牵引定数为单机牵引600t,双机重联牵引1200t。机车采用国产JZ-6型空气-真空两用制动机，制动系统按其功能可分成风源系统，空气制动装置,真空制动装置，制动辅助装置等4部分。制动系统原理见图1。图12风源系统机车的风源系统由空气压缩机、空气干燥器、缸的容量也相应加大为2*400L。空气干燥器则仍然总风缸、高压安全阀及总风压力控制器等组成。采用DJKG-A6型单塔式空气干燥器。最初机车只考虑用于牵引真空制动的车辆，空气3.空气制动装置压缩机选定为1台排量1600L/min的SA7型直流由空气中继阀，空气分配阀，作用阀，JZ-6制动涡卷压缩机（与我厂出口越南的CKD7F机车压缩阀等组成。用以完成对空气列车管压力的控制和机车的机相同），总风缸的容量为400L。在机车已进入单独制动与缓解。分配阀，作用阀，压力风缸，两用风组装工序后，纳铁要求机车还能牵引采购自中国缸，作用风缸以及真空比例阀，真空控制阀，真空风缸的空气制动车辆，根据机车现有的总体空间布置等通过一个安装骨架集中成为一个制动阀类模块以方便及更改后的运用情况，我们将压缩机更改为1台组装与调试。排量2400L/min的TSA-330A型空气压缩机，总风4．真空制动装置真空泵装置由真空泵，缓解限制阀，真空中继阀，要介绍了货车真空制动机的参数重联阀，真空控制阀,真空风缸和真空比例阀的组成。①真空列车管泄漏量不大于5mmHg/min真空制动装置的难点在于真空泵的选择和真空制动系②真空列车管工作真空度510mmHg统的调试。关于真空泵的选择，有国产的LW-6型双③真空容积风缸230L。速直列活塞式真空泵及进口的R50205D型油润滑滑片真空泵的最小排量按下述两式计算：式真空泵待选，两种真空泵的性能指标对比见下表。Q=P1/(P0-P2)*(Vzr+Vzl)*n161L/minP0……大气压力766mmHgP1……真空列车管泄漏量5mmHg/minP2……真空列车管真空度510mmHgVzr……真空容积风缸容积230LVzl……车辆真空列车管容积45L按内径54mm,长度20m计算n……牵引车辆数按30计算真空列车管泄漏量按空气列车管的允许泄漏量计算P1’=10kPa/min在采用空气-真空两用制动机的国产机车上，多Q’=P1’/(P0-P2)*(Vzr+Vzl)*n2468L/min采用南口机车车辆配件厂的LW-6型真空泵，真空泵由也就是说，机车只启动1台真空泵时，是足以双速电机驱动，在制动阀处运转位时，电机为低转速保证真空列车管的工作真空度的。750r/min，真空泵名义抽气率4m3/min用以保持真空5制动辅助装置列车管的真空度。当列车需要加速缓解时，真空泵电机制动辅助装置主要包含电阻制动-空气制动联锁为高转速（1140r/min）,真空泵抽气率为6m3/min，用装置，重联装置以及无动力回送装置等。于加快真空列车管内的空气排出速率。从我厂出口坦-电阻制动-空气制动联锁装置：赞铁路的CK6机车的使用情况来看，这种方案的主要在机车空气分配阀及真空比例阀的作用管上均缺点是：设置有两位三通电空阀，机车电阻制动正常作用时,①真空泵的排温较高，容易在排气阀处积碳而加电空阀得电动作，缓解空气分配阀及真空比例阀的速排气阀的磨损。作用管的压力以避免电阻制动和摩擦制动同时作用②由于真空泵无排气处理装置，真空排气口处往于车轴上而抱死轮对。在机车制动缸压力超过设定外喷油烟且污染车内环境。值后，机车控制系统自动将电阻制动切除。③双速电机的变速电路容易出现电器故障而重联装置：无法甩开，导致电机外接变速电阻带的烧损。纳铁要求机车能双机重联牵引60辆货车，考虑④LW-6真空泵机组的重量重，噪音大到采用空气-真空两用制动机机车间的连接软管较多，相对于LW-6而言，R50205D型真空泵则具有如下在本机车设计中未采用重联阀及平均管。如图2所的优势：示，制动缸管上设置了1个单独缓解压力开关4PS①真空泵自带冷却装置，无积碳现象。（整定值为≤150kPa闭合，≥200kPa断开）。4PS②真空泵具有排气处理装置，排气洁净无污染。③体积小，重量轻。④可以采用双机并列运行的控制方式，避免采用变速电机驱动方式导致变速电阻带的烧损。采用是双R50205D运行的方式的主要的问题是，1台R50205D型真空泵在额定转速运行时的抽气率为3.3m3/min,明显比LW-6在低速运转时的抽气率4m3/min要低，是否能满足机车的使用要求呢？对于真空制动机的真空泵容量的选择没有详细的介绍，图2在《空气-真空两用制动装置使用维护说明书》中概可控制本机及补机的单独缓解电空阀（3EPV,4EPV）项目LW-6R50205D结构形式直列往复式油润滑滑片式机组总质量1044kg224*2=448kg极限真空度0.073bar(绝)0.005bar(绝)额定抽气率4m3(低)6m3(高)3.3*2=6.6m3电机功率22kW4.5*2=9kW数量1/台车2/台车的动作。在重联运行过程中，如司机采用小的真空度信号。将真空止回阀弹簧剪去3圈后故障闸单独机车制动缸的压力至低于150kPa时，4PS闭现象消除。合，本机及补机的单独缓解电空阀得电缓除制动缸单机试验完成后，还对电阻制动-空气制动连锁功的压力。本机及补机的前后转向架的制动缸压力，能,重联功能进行了试验。真空泵进气口处真空度均由压力传感器转变为电信号通过TCN网络在操纵台液晶显示器主画面内7结语予以数字显示以方便司机对机车制动系统工作状态2004年8月25日，CKD8C机车正式交付纳铁使用。的了解。相对于U20C机车，中国的CKD8C机车具有功率大，速度快，油耗低，噪音小的特点。纳铁对此相当满意。纳铁提出并经我厂同意后，将机车的牵引吨位由600T提高到900T。到现在为止，机车的真空泵，压缩机以及其他制动辅助电器件未出现1例故障。较好的满足用户的运输需要。参考文献：⑴《空气-真空两用制动装置使用维护说明书》图3天津机车车辆机械工厂等机车重联运行时，制动阀置于“加速缓解位”⑵《5000t级重载列车供风能力的研究》时，真空高速缓解开关闭合，本机及补机的真空汤祥根张开文泵均投入运行，同时，本机及补机的8EPV动作将缓解限制阀打开。这样，可以加快列车的缓解。无动力回送装置：机车的无动力回送装置含滤尘止回阀，无动力回送塞门以及无动力回送三通塞门组成。在机车无动力回送时，将制动阀手把取出，打开无动力回送塞门及无动力回送三通塞门即可切除空气中继阀及真空中继阀的作用。图46空气-真空制动机的调试经过紧张的施工后，机车于2004年7月开始开始调试。真空泵启动后运转平稳，噪音小，排气洁净无污染。在制动机性能试验中，空气制动部分很快就达到技术要求。在真空位调试时，当制动阀处运转位时，真空列车管以及真空控制阀信号管（图1中18#管）的真空度无法达到设定值（-0.067Mpa）。将真空控制阀更换后现象依然。后判定为真空缸真空止回阀的弹簧过硬使真空缸内真空度过小而导致真空控制阀18#管无法输出正常