SDA2 型内燃机车空气制动系统

施余峰 靳春雷 杨培亮 陈春明 刘建华

南车戚墅堰机车有限公司 江苏常州 213011

本文主要介绍出口澳大利亚SDA2 型内燃机车空气制动系统的风源系统、制动系统、辅助用风系统的组成及原理。

0 前言

澳大利亚有着丰富的煤炭和铁矿资源，长编组，大轴重重载货运列车是其重要的货运方式，随着铁路货车载重量的增大，编组越来越长，轴重越来越大，车辆在制动，缓解等操纵上的问题更加突出。SDA2 型机车是戚墅堰公司与澳大利亚公司联合设计的交- 直- 交干线货运内燃机车，本文将重点介绍SDA2 型机车空气制动系统。

1 风源系统

风源系统为机车和车辆的制动和辅助用风系统提供符合要求的干燥、洁净的压缩空气。主要包括空气压缩机、水分离器、总风缸、干燥器、安全阀、止回阀、压力调节器等部件。

1.1 空气压缩机

每台机车装有2 台交流电机驱动的TSA-230AVI-II 型螺杆空压机, 该空压机具有温度，压力控制装置，可实现无负荷启动。其排气压力为:1000kPa, 流量为2.4m3/min。

空气压缩机由总风压力调节器控制，它将总风缸压力信号转换为电信号进而控制空压机启停，其控制逻辑为：当输入压力低于等于750±10kPa 时，两台空气压缩机同时工作，当总风压力升到900±10kPa 时，两台空压机停止工作；当压力下降到800±10kPa 时，一台空压机开始工作，如果总风压力继续下降，当下降到750±10kPa 时，另外一台重新启动， 确保列车用风需求。通过AAR 标准的27 芯重联线控制本机与重联机车空气压缩机同步启停。

1.2 空气干燥器

994-501MC 型空气干燥器是一种双塔交替工作，具有记忆功能可再生式的干燥装置。空气干燥器安装在第一总风缸和第二总风缸之间，去掉空气中的油、水和灰尘杂质，保障制动系统的可靠性。

1.3 总风缸

系统设置两个容积分别为430L 的总风缸，总风缸的设计制造符合澳大利亚对机车压力容器相关规定，并取得澳洲的压力容器许可证。在总风缸的端部安装有自动排水阀，在空压机工作时，通过电磁阀控制自动排水阀定时排出总风缸积水。

1.4 高压安全阀

高压安全阀装在两个总风缸之间，其动作值为(950±20) Kpa, 确保压力调节器失效时，空气压力处于安全范围之内。

2 制动系统

SDA2 型机车制动系统采用符合AAR 标准要求的克诺尔公司的CCBII+ECP+WDP 集成制动系统。该系统主要有电子制动阀（EBV）、显示屏模块（LCDM），电空空气制动单元（EPCU）、集中处理器模块（RIPM）、重联接口模块（TIM,）重联电源（TPS）等组成。

2.1 CCBII+ECP+WDP 集成制动系统主要功能

制动系统可实现有关CCBII，ECP 和WDP 相关功能，其主要如下：

1) 列车的自动制动。通过操作EBV 自动制动阀，控制列车的制动、缓解、保压功能。

2) 机车的单独制动。通过操作EBV 单独制动阀，控制机车的单独制动。

3) 机车的单独缓解功能。通过侧压单独制动阀可单独缓解机车制动。

4) 紧急制动功能。通过自动制动阀、紧急制动阀、列车断钩、紧急制动按钮等均可实现列车的紧急制动。

5) 具有自动保压功能。可自动补偿制动缸压力的泄漏。

6) 具有阶段制动、阶段缓解和一次缓解性能。

7) 具有多机重联功能。

8) 具有无火回送功能。

9) 具有电空联锁功能。

10) 具有断钩保护，总风低压保护，以及制动缸塞门防关闭保护。

11) 在ECP 模式中，可实现机车和车辆的同步制动控制，并实时反馈列车状态信息。

12) 在WDP 模式中，可实现本务机车对远程机车同步的档位控制，电阻制动控制和制动控制。

3 辅助用风系统

3.1 机车停放制动控制系统

机车停放制动控制模块主要由脉冲电磁阀、双向阀止回阀、单向阀、减压阀、带电触点球阀和空气压力调节器组成，如图1 所示。

脉冲电磁阀是该控制模块的关键部件，可通过操作停放制动控制按钮来施加和缓解停放制动。双向止回阀的作用是为了防止空气制动与停放制动产生叠加。减压阀是用于降低风源压力，确保停放缓解压力在合适的范围内。带电触点球阀用于监控球阀状态，起到警示防关闭作用。空气压力调节器用于微机显示屏显示前后转向架停放制动状态。

3.2 撒砂系统

为了提高机车的粘着牵引力，防止机车轮对的空转和在紧急制动时防止车轮的滑行，机车设置了撒砂系统。向前后撒砂管分别引至一轴，四轴和三轴，六轴，通过电磁阀控制机车前后撒砂。

3.3 风喇叭系统

机车前后各安装一组高低音喇叭，通过电磁阀控制喇叭工作，并关联司控阀位置。当司控阀手柄在前进位和中立位，前端喇叭工作，司控阀手柄在后进位，后端喇叭工作。

4 结语

戚墅堰公司研制的SDA2 型内燃机车于2014 年初完成所有机车的调试工作，并发运出厂。在澳大利亚进行了空气制动系统相关准入性试验，以及大列编组试验，结果表明SDA2 型机车空气制动系统设计满足澳大利亚规范要求。这为我们今后出口发达国家机车积累了经验；为设计制造具有电控制动和有线分布重联机车奠定了基础。

【参考文献】

[1] 姜祥禄，高连东.FastBreak 电空制动控制系统（J）. 铁道机车车辆， 2009,29（5）: ；48-51.

[2] 谭绍军. 无线遥控内燃机车电空制动系统（J）. 内燃机车，2002（12）

图1. 停放制动控制原理021