HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析论文定稿

毕业设计（论文）题目：HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析姓名：徐新强学号：13921099专业班级：电气工程及其自动化(电力机车)2015年10月10日毕业设计（论文）开题报告题目：HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析1.本课题的来源、选题依据：西安铁路局安康机务段配属的HXD30741号电力机车在运用过程中多次无故出现列车管减压，制动系统显示屏(LCDM)报ATP惩罚制动严重影响了机车的正常使用。2.本课题的设计（研究）意义（相关技术的现状和发展趋势）：就HXD3型机车ATP惩罚制动电路的构成和工作原理进行简单介绍，对运行中出现的典型故障进行分析说明并提出改进措施。3.本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的实现手段（途径）：（可以另附页）LKJ2000内部输出继电器的负载能力约300ma的电流，在惩罚输出信号线上增加的电阻吸收电流约74ma，IPM在惩罚制动信号输入有效时所需电流不足10ma，故增加的电阻不会对LKJ2000的负载输出造成影响，而且由于电阻是并联在IPM的输入上的，因此对IPM的有效输入电压也不存在影响4.文献综述（列出主要参考文献的作者、名称、出版社、出版时间以及与本课题相关的主要参考要点）：[1]张曙光．HXD3型电力机车[M]．北京：中国铁道出版社，2009．[2]志刚．LKJ2000型列车运行监控记录装置[M]北京:中国铁道出版社，2003．[3]齐富彬，钱京，黄国超．7GDF型机车电气系统的电磁干扰问题研究[J]指导教师意见：指导教师：年月日专业部意见：签字年月日中期进展情况检查表年月日课题名称HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析学生姓名徐新强学号13921099专业电气工程及其自动化(电力机车)指导教师职称主要研究内容及进展针对HXD3型电力机车运行过程中出现的ATP惩罚制动故障进行原因分析，并结合其电路结构和工作原理分析HXD3型电力机车的制动系统。尚须完成的任务对论文格式及内容的进一步完善；以及对惩罚制动的完全了解，和下拉电阻性能的了解；对弹停在实际应用中的具体情况的了解；存在的主要问题及解决措施对Word的不熟练导致排版困难，在指导老师的指导下已经解决。对参考资料不完整，论文整理过程中资料缺少，正在网络中查找，正在解决.指导教师审查意见专业部审查意见-XXIV-目录摘要..............................................................I第一章绪论......................................................IIABSTRACT.........................................................III第二章：ATP惩罚制动故障进行原因分析...............................1一、问题的提出....................................................................................................1二、ATP惩罚制动监控装置电路工作原理........................................................3三、影响ATP惩罚制动故障的因素...................................................................4四、监控主机硬件故障........................................................................................5五、制动系统存在问题........................................................................................6六、监控主机输出到IPM的信号通道上存在问题...........................................7七、实施效果......................................................................................................10第三章：HXD3型电力机车弹簧停放装置故障原因分析及改进措施.........11一、问题的提出..................................................................................................11二、HXD3型电力机车是如何对停车制动（弹停）进行控制的..................12三、变流器模块斩波试验方法的应用与探讨..................................................16第四章HXD3型电力机车制动控制静态试验程序.........................17一、制动控制静态试验程序..............................................................................17二、停车制动（蓄能制动）试验......................................................................20三、制动缸压力指示器试验..............................................................................20实施效果..............................................................................................................21参考文献..........................................................22致谢..............................................................23黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-I-摘要摘要：针对HXD3型电力机车运行过程中出现的ATP惩罚制动故障进行原因分析，并结合其电路结构和工作弹停原理：司机通过位于操作台的旋转开关可以对停放制动进行控制。当旋到制动位，脉冲电磁阀的作用电磁阀得电，于是停放制动缸制动；当旋到缓解位，脉冲电磁阀的缓解电磁阀得电，于是停放制动缓解。同时设置了停放制动和空气制动的连锁，即当制动缸充风制动时，自动缓解停放制动缸。关键词：电力机车；ATP惩罚制动；故障；改进措施；监控记录装置；弹停；缓解；黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-II-第一章绪论以保证运行安全为目的，以监测运行速度为手段对列车进行控制的系统称为列车自动保护系统(简称ATP)。列车运行监控记录装置简称监控装置，是保证列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置，采用计算机智能处理对列车运行速度进行安全监控，实现ATP功能。就HXD3型机车ATP惩罚制动电路的构成和工作原理进行简单介绍，对运行中出现的典型故障进行分析说明并提出改进措施。黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-III-AbstractToensurethesafeoperationforthepurpose,tomonitortherunningspeedoftraincontrolsystemiscalledtheautomatictrainprotectionsystem(ATP).Trainrunningmonitorandrecorddevicereferredtoasthemonitoringdevice,istoensurethesafeoperationoftrainsfortheprimarypurposeofthetrainspeedcontroldevice,usingcomputerprocessingontheoperationalspeedoftrainsafetymonitoring,therealizationofATPfunction.HXD3ATPpunishmenttypelocomotivebrakecircuitstructureandworkingprincipleareintroducedinthispaper,theoperationofthetypicalfaultanalysisandimprovementmeasures.黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-1-第二章：ATP惩罚制动故障进行原因分析一、问题的提出西安铁路局安康机务段配属的HXD30741号电力机车在运用过程中多次无故出现列车管减压，制动系统显示屏(LCDM)报ATP惩罚制动，即LKJ2000型监控记录装置没有记录发出惩罚制动指令，而机车制动系统的微处理器(IPM)却显示收到信号从而发出相应控制指令，致使机车实施惩罚制动，严重影响了机车的正常使用。黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-2-图2-1HXD3型机车ATP惩罚制动电路构成如图1所示。主要由3部分构成：①监控装置。监控装置工作的主要过程包括采集列车和线路状态参数，获取运行指令并确定指令目标处的速度控制值，对照指令目标处的速度值计算出列车运行当前必须限定的速度值(限速值)，将采集的实际运行速度与限速值进行比较判断，对实际运行速度达到限速值的情况进行报警，切除牵引或制动等控制指令进行速度控制。在实现安全速度控制的同时，采集并记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息。电路中对应发出惩罚制动指令的为LKJ2000型监控主机；②电缆传输线。电路主要由监控输出线J152和机车配线840构成；③制动系统。主要包括继电器接口模块(RIM)、(IPM)、制动显示屏(LCDM)、电空控制单元(EPCU)；RIM是微处理器IPM与机车控制系统和安全装置(ATP)之间通信的继电器接口；IPM主要处理机车制动系统的各种任务，并通过LCDM进行故障记录和状态显示，通过LON网络传送制动指令给EPCU以执行制动命令；EPCU主要由电空阀和空气阀组成，它是制动系统的执行部件。黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-3-二、ATP惩罚制动监控装置电路工作原理图2-2监控装置内部对应的惩罚制动输出电路图如图2所示。HXD3型电力机车上的惩罚制动信号为监控主机常用制动输出继电器的常开触点控制；正常状态下，监控装置在列车运行速度超过允许的限制速度时输出卸载指令，而当卸载不能使列车减速，此时由监控装置发出制动指令使列车实施常用制动，迫使列车减速。即在满足监控装置输出制动指令的条件下，监控主机会发出惩罚制动的指令GF’(关风)，使对应的继电器RL得电动作，RL继电器常开触点闭合，从而使J152(GFO)输出110V的高电平信号，信号通过840传输给制动系统，同时在监控记录上会记录发生惩罚制动指令机车的运行状态；制动系统IPM在接收到该信号后通过LON网络传送指令给EPCU执行相应命令来控制机车空气管路的压力，实施惩罚制动，并且在制动系统对应的显示屏LCDM上记录下该故障信息为“ATP”惩罚制动”。黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-4-三、影响ATP惩罚制动故障的因素根据ATP惩罚制动电路的工作原理可知产生该误动作的信号并不是由监控装置正常发出的，故结合机车惩罚制动的电路组成进行故障分析，可知能够造成ATP惩罚制动误动作故障主要有3种情况：(1)监控主机硬件故障；(2)制动系统故障；(3)监控主机到制动系统的信号传输通道故障。黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）-5-四、监控主机硬