HXD3C型电力机车空气系统说明

设计文件名称HXD3C型电力机车空气系统说明代号8U7K00000SM中国北车集团大连机车车辆有限公司2010年9月26日共19页第1页设计文件8U7K00000SM中国北车集团大连机车车辆有限公司HXD3C型电力机车空气系统说明1范围1.1本设计文件介绍了HXD3C型电力机车用空气系统各部分功能及部件参数。1.2本设计文件适用于HXD3C型电力机车用空气系统。2该系统空气系统原理图见附录A。3系统设计及特点3.1HXD3C型电力机车空气系统采用了国外先进的电子、微机控制技术、现场总线技术和先进的集成化安装工艺，便于检修和维护。此系统的制动机具有制动机状态自检测及必要的故障自诊断功能，同时可将故障信息及处理方法提示给司机。3.2HXD3C型电力机车空气系统在与26-L、JZ-7、EL-14、DK-1型制动机重联时，其制动缓解作用完全一致。3.3HXD3C型电力机车空气系统按工作原理分为风源系统，辅助管路系统，制动机系统三大部分。4风源系统4.1风源系统简介4.1.1机车风源系统负责生产并提供全列车气动器械以及机车、列车制动机所需要的高质量的清洁、干燥和稳定的压缩空气。4.1.2机车风源系统由空气压缩机组（A1），安全阀(A3、A7)，干燥器(A4)，微油过滤器(A5)，昀小压力阀(A6)，总风缸(A11、A15)，总风缸排水塞门(A12)，止回阀(A08)，空压机启停控制模块(B01/P50)，截断塞门（A10），流量缩堵（B02），总风软管连接器(B83)，总风折角塞门(B80、B81)等组成。4.2空气压缩机组（A1）4.2.1机车采用两台DL-8U7K-A01型（厂家型号：SL22-66/TSA-230AVI-II/BT-2.6/10AD3）螺杆式空气压缩机组做为系统的供风设备。空气压缩机组参数见表1。设计工艺校核主管标准化审核批准标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期签字日期批准签字日期共19页第2页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期表1型号SL22-66TSA-230AVI-IIBT-2.6/10AD3排风量l/min275024002600工作压力bar101010转速rpm292029552940工作温度℃-40~+50-40~+50-40~+50润滑油型号ANDEROL3057MANDEROL3057MANDEROL3057M油量L6~77.97工作电压V380380380频率Hｚ505050控制电压V110110110防护等级IP55IP55IP55外形尺寸(LxWxH)mm1346x563x8381305x685x8751305x675x890排气含油率ppm≤5≤5≤5管路接口G1G1G1重量kg395±3%4204304.2.2空气压缩机组设有无负荷启动装置，高温保护开关，低温加热装置及无负荷运行装置。4.2.3空气压缩机组的控制a）机车设有两个空气压力调节器，控制空气压缩机的启停动作。允许对空压机组实施分机分时控制。b）总风缸压力降到750±20kPa时启动操纵端对应的空气压缩机组（远端）。c)总风缸压力降到680±20kPa时启动两台空气压缩机组（分别启动）。d)总风缸压力达到900±20kPa时空气压缩机停止工作。e）允许压缩机组延时工作。1）当总风缸压力达到900±20kPa时空气压缩机组进入空载（延时）运转，压缩空气在机组内部循环，不再向总风缸供风。2）当总风缸压力降到750±20kPa时操纵端对应的空气压缩机组进入加载运转，压缩机组向总风缸供风；共19页第3页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期3）当总风缸压力降到680±20kPa时两台空气压缩机组均进入加载运行程序，同时向总风缸供风。4）若压缩机组单次空载（延时）运转时间超过20分钟，该机组停止运行。若压缩机组在空载时间内，总风压力降到750±20kPa或680±20kPa以下，对应压缩机组的空载时间将重新计算。4.3空气干燥器(A4)4.3.1机车采用了两台JKG1C型双塔再生式干燥器，安装在空压机和总风缸之间。该装置具有过滤压缩空气中油、水，降低压力空气露点的功能，使得空气系统在正常使用时不会出现液态水。空气干燥器的基本参数见表2。表2名称参数正常工作压力bar9昀大工作压力bar10.5环境温度℃-40~+50入口昀高温度℃+60出口相对湿度ISO8573水2级加热功率W50x2防护等级IP65空气处理量L/min2700工作周期s90再生周期s72充气周期s18压力损失bar≤0.4干燥剂分子筛管路接口G11/4排水接口G1外形尺寸mm980×475×340重量kg≤145共19页第4页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期4.4总风缸(A11、A15)4.4.1机车使用两个800L的总风缸直立安装在机械间内作为储风设备，设计压力为1.0MPa，风缸材质为16MnDR。风缸缸体采用6mm厚的钢板按直径750mm卷制后焊接，缸头采用7mm厚钢板热压成碟形封头。4.4.2总风缸按照TB/T304-1995《机车用总风缸技术条件》进行组焊、加工。4.5安全阀(A3、A7)在干燥器前后各有一个安全阀。A3安全阀的开启压力为11bar,A7安全阀的开启压力为9.5bar。当机车空气压力超过设计值后自动将压缩空气排出机车，以确保系统的安全。4.6空气压缩机组启停控制模块(B01/P50)4.6.1该模块位于空气控制柜内，由单台压缩机组启停开关P50.72(压力范围750±20kPa~900±20kPa)、双台压缩机组启停开关P50.75(压力范围680±20kPa~900±20kPa)、总风低压保护开关P50.74(压力范围500±20kPa~600±20kPa)三个压力开关组成。4.6.2当总风压力低于750±20kPa时，P50.72开关动作，操作端对应压缩机组启动；当总风低于680±20kPa时，P50.75开关动作，两台压缩机组同时启动；当总风压力达到900±20kPa时，两台压缩机组均停止工作。当总风压力低于500±20kPa时，P50.74开关动作，机车牵引封锁（动力制动仍可投入），确保机车内保留有能够安全停车用的压缩空气。4.7微油过滤器（A5）机车装有两个空气系统用微油过滤器，对通过干燥器后的压缩空气进一步处理，保证通过微油过滤器后的压缩空气满足ISO8573油2级要求。4.8昀小压力阀(A6)机车装有两个昀小压力阀，保证干燥器内部快速建立起压力，使干燥器可以进行共19页第5页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期再生、干燥工作，开通压力为6bar。同时可对两台干燥器间通道进行隔离。4.9流量缩堵（B02）机车第一、第二总风缸间装有一个流量缩堵。流量缩堵的内部通道为6mm，保证机车第一总风缸和第二总风缸间压力达到平衡状态，同时保证重联机车间断钩后第二总风缸内压缩空气不会快速的排空。4.10截断塞门（A10）机车第一、第二总风缸间装有截断塞门（A10），用于机车无火回送操作。当机车进行无火操作时关闭该塞门，机车只有第二总风缸投入运用，保证机车快速达到无火行车状态。共19页第6页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期5辅助管路系统5.1机车辅助管路系统可以改善机车的运行条件，确保机车安全。5.2辅助管路系统包括升弓控制模块（U43）,辅助风源系统，弹簧停车模块（B40），停放制动辅助控制模块（R30），撒砂模块（F41），警惕控制模块（S10），制动缸切除模块（Z10），鸣笛控制等部分。5.3升弓控制模块（U43）该模块位于空气控制柜内，为受电弓和主断路器提供干燥、稳定的压缩空气。此模块包括双逆止阀（.04）、安全阀（.06）、压力开关（.02）、机械压力表（.05）、过滤器（.03）、塞门（.13、.14）和测试接口（.09、.10）。它和辅助压缩机（U80），辅助压缩机用干燥器（U82），升弓风缸（U76），以及升弓电磁阀（P01.02）、升弓塞门（U98）共同工作。5.3.1库停后使用辅助压缩机供风升弓a）启动辅助压缩机，压缩空气通过干燥器（U82），进入升弓控制模块，通过双逆止阀（.04）右侧的逆止阀后压缩空气分为两路，其中一路进入升弓风缸（U76），将压缩空气存储起来，另一路通过过滤器（.03），又将压缩空气分为两路，其中一路通过塞门（.14）为主断路器、高压隔离开关提供风源，另一路通过钥匙塞门（U99）、截断塞门（U98）、升弓电磁阀（P01.02）进入升弓阀板为受电弓提供风源。当辅助空压机产生的压缩空气达到735kPa后，压力开关(U84)动作，切断辅助压缩机电源，同时干燥风缸（U83）中的干燥空气将干燥器中的水和油污排出。b)具体通路如下：共19页第7页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期辅助压缩机（U80）→干燥器（U82）→双逆止阀（.04）↗塞门（.13）→升弓风缸（U76）↘过滤器（.03）→塞门（U99、U98）、电磁阀（P01.02）→升弓阀板↘塞门（.14）→主断路器↘塞门（U95）→高压隔离开关5.3.2正常运行时的总风缸供风升弓a）总风缸的压缩空气直接进入升弓模块，通过双逆止阀（.04）左侧的逆止阀后压缩空气分为两路，其中一路进入升弓风缸（U76），将压缩空气存储起来，另一路通过过滤器（.03），又将压缩空气分为两路，其中一路通过塞门（.14）为主断路器、高压隔离开关提供风源，另一路通过钥匙塞门（U99）、截断塞门（U98）、升弓电磁阀（P01.02）进入升弓阀板为受电弓提供风源。b）通过机械压力表（.05）可以观察升弓风缸（U76）及升弓阀板内的空气压力。c）压力开关（.02）为机车主断路器闭合及辅助压缩机的自动启动提供信号。d）在机车退乘之前，应将升弓风缸（U76）内压缩空气充至900kPa,然后关闭塞门（.13、.14、U99），以备机车再次使用时升弓操纵。同时总风缸控制塞门A24也应关闭，以减小总风缸内压缩空气的泄漏量。e）具体通路如下：总风缸→双逆止阀（.04）↗塞门（.13）→升弓风缸（U76）↘过滤器（.03）→塞门（U99、U98）、电磁阀（P01.02）→升弓阀板↘塞门（.14）→主断路器↘塞门（U95）→高压隔离开关共19页第8页8U7K00000SM标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期5.4辅助风源系统辅助风源系统位于空气控制柜内，为机车提供辅助压缩空气。包括辅助压缩机（U80）、辅助干燥器（U82）、再生风缸（U83）、压力开关（U84）、安全阀（U81）。5.4.1辅助压缩机（U80）a）辅助压缩机（U80）为单级压缩活塞式压缩机，工作压力8bar，控制电压为110V，功率为860W，排风量为70l/min，润滑油为ANDEROL3057M，用油量小于60ml，防护等级为IP54，采用自然冷却方式。辅助压缩机连续工作时间不应超过10min。b）当机车初次升弓，或进行升弓装置试验时采用人工控制方式，操作时需要操作者持续按下辅助空气压缩机启动按钮（位于空气控制柜内），并观察升弓压力表的指示值，在满足压力要求后松开按钮。c）当机车投入运用后可采用自动控制方式，当辅助风缸压力低于480kPa（压力开关U43.02监测）时，辅助压缩机自动投入工作；当辅助风缸压力达到735kPa时，压缩机自动停止工作。5.4.2辅助干燥器（U82）辅助干燥器（U82）对辅助压缩机（U80）输出的压缩机空气进行干燥，保证管路系统的洁净。该干燥器为单塔再生式干燥器，采用分子筛作为干燥剂。当干燥器内压力达到735kPa时，内部通道进行转换，干燥器由干燥阶段进入