1、1、系統設計及特點空氣系統是依據 大功率交流傳動電力機車采購和技術引進 項目進口機車采購合同的技術要求而設計的。HXD3 型電力機車空氣系統采用了國外先進的電子、 微機控制 技術和先進的集成化安裝工藝， 便于檢修和維護。 除空氣管件外， 其余各部分均為原裝進口零部件。HXD3 型電力機車空氣系統具有客運位和貨運位的轉換功能，并在與26-L、JZ-7、EL-14、DK-1型制動機重聯時，其制動緩解 作用完全一致。 并且此系統的制動機具有制動機狀態自檢測及必 要的故障自診斷功能， 并將故障按其嚴重程度進行分類， 并提示 司機進行故障處理的策略。HXD3 型電力機車空氣系統按工作原理分為風源系統，輔

2、助管路系統，制動機系統，防滑系統四大部分。2、風源系統機車風源系統負責生產并提供全列車氣動器械以及機車、 列 車制動機所需要的高質量的清潔、干燥和穩定的壓縮空氣。HX3型電力機車風源系統由空氣壓縮機組（ A1）,高壓安全 閥（A3、A7），空氣干燥器（A4），精油過濾器（A5），低壓維持閥（A6）， 總風缸（A11、A15），總風缸排水塞門（A12），止回閥（A08），調壓 器（K01、K02），總風軟管連接器（B83），總風折角塞門（B80）等組 成。空氣壓縮機組（ A1）采用兩臺SL22-47型螺桿式空氣壓縮機組做為系統的供風設備。空氣壓縮機額定流量 2750L/min,轉速2920 r/

3、min, 工作壓 力10 bar,設有無負荷啟動裝置，高溫保護開關，低溫加熱裝置。注：部分機車采用國產的 TSA-230AVI型螺桿式壓縮機，其性能 同上。空氣干燥器（A4）采用型雙塔干燥器，安裝在空壓機和總風缸之間，具有過濾 壓縮空氣中油、水，降低壓力空氣露點的功能，使得空氣系統在 正常使用時，不會出現液態水。注：部分機車采用TMGffl型膜式干燥器，利用水分子的壓力差， 使水分子從濕度大的狀態向濕度小的狀態移動，達到降低空氣露點的功能。總風缸（A11、A15）四個容積為400L的總風缸串聯作為壓縮空氣的存儲容器，采用直立車上安裝方式。高壓安全閥（A3、A7）在干燥器前后各有一個高壓安全閥，

4、 A3高壓安全閥的開啟 壓力為11bar,A7高壓安全閥的開啟壓力為，以確保機車空氣系 統的安全。調壓器（K01、K02）根據總風缸壓力來控制空壓機的啟停，當總風壓力由900kPa 下降到825kPa時，其中一個空氣壓縮機啟動打風；如果總風壓 力繼續下降到750 kPa以下，兩個空氣壓縮機組同時啟動打風。 低壓維持閥（A6）保證干燥器內部快速建立起壓力，使干燥器可以進行再生、 干燥工作。3、輔助管路系統機車輔助管路系統可以改善機車的運行條件，確保機車安全，包括升弓控制模塊（U43）,踏面清掃模塊（B50），彈 簧停車模塊（B40），撒砂模塊（F41），警惕裝置（Z10），鳴 笛控制和輔助風源系

5、統等部分。3.1升弓控制模塊（U43）為受電弓和主斷路器提供干燥、穩定的壓縮空氣。此模塊包括雙逆止閥（.04 ）、安全閥（.06 ）、壓力開關（.02 ）、機械壓力 表（.05 ）、過濾器（.03 ）、減壓閥（.07 ）、塞門（.08 ）和測試 接口（ .09、.10 ），它和輔助壓縮機（U80），輔助壓縮機用干燥 器（U82），升弓風缸（U76），以及升弓電磁閥（U56）、升弓塞門 （U98）共同工作。3.1.1庫停后使用輔助壓縮機供風升弓具體通路如下：輔助壓縮機（U80）f干燥器（U82）f雙逆止閥（.04 ）/升弓風缸（U76）過濾器（.03 ）-升弓塞門（U56）、電磁閥（U98）-閥

6、板減壓閥（.07主斷路器啟動輔助壓縮機，壓縮空氣通過干燥器（U82）,進入升弓模 塊，通過雙逆止閥（.04 ）右側的逆止閥后壓縮空氣分為兩路， 其中一路進入升弓風缸（U7，將壓縮空氣存儲起來，另一路通 過過濾器（.03），又將壓縮空氣分為兩路，其中一路通過減壓閥（.07 ）為主斷路器提供風源，另一路通過升弓電磁閥（U56和升弓塞門（U98）進入升弓閥板為受電弓提供風源。當輔助空壓 機產生的壓縮空氣達到 735kPa后，電磁閥（U84）動作，自動切斷 輔助壓縮機，同時干燥風缸（U83）中的干燥空氣將干燥器中的 水和油污排出。3.1.2正常運行時的總風缸供風具體通路如下：總風缸f雙逆止閥（.04

7、）/升弓風缸（U76）過濾器（.03 ）-升弓塞門（U56）、電磁閥（U98）f閥板減壓閥（.07 主斷路器總風缸的壓縮空氣直接進入升弓模塊，通過雙逆止閥（.04 ）左側的逆止閥后壓縮空氣分為兩路，其中一路進入升弓風缸（U76），將壓縮空氣存儲起來，另一路通過過濾器（.03 ），又將 壓縮空氣分為兩路，其中一路通過減壓閥（.07 ）為主斷路器提 供風源，另一路通過升弓電磁閥（U56）和升弓塞門（U98）進入 升弓閥板為受電弓提供風源。在機車退乘之前，應將升弓風缸內壓縮空氣充至900kPa,然 后關閉塞門（U77）,以備機車再次使用時的升弓操縱。彈簧停車制動裝置控制模塊（B40）此模塊接受司機控

8、制指令，從而控制機車走行部彈簧停車制 動缸壓力。當彈簧停車制動缸中的空氣壓力達到480kPa以上時，彈簧停車制動裝置緩解，允許機車行車；機車停車后，將彈簧停 車制動缸中的壓力空氣排空，彈簧停車裝置動作，閘瓦壓緊輪對， 避免機車因重力或風力的原因溜走。機車第一、第六軸上安裝有四個彈停裝置。機車停車后通過操作司機室彈停旋扭，可使彈停脈沖電磁閥（.03 ）中的作用閥得電，然后將彈簧停車制動缸中的壓力空氣 通過彈停脈沖電磁閥（.03 ）排出，彈簧停車制動裝置作用。如 果需要走車，通過操作司機室彈停旋扭，可使彈停脈沖電磁閥（.03 ）中的緩解閥得電，總風將通過上述通路進入走行部的彈 簧停車制動缸，使得彈

9、簧停車制動缸緩解。3.2.1彈簧停車制動缸緩解：具體通路如下：總風缸f逆止閥（.02 ）/彈停風缸（A13）彈停脈動閥（.03 ）雙向止回閥（.04 ）減壓閥（.05 ） f彈停塞門（.06走行部彈停風缸3.2.2彈簧停車制動裝置作用后，機車制動缸作用時的工作狀態具體通路如下：制動缸f雙向止回閥（.04 ）f減壓閥（.05 ）f彈停塞門（.06 ） f走行部的彈停風缸制動缸風壓進入彈停制動缸后，可以緩解部分彈簧壓力， 避免停車后或機車運行時制動缸產生的壓力和彈停風缸產生的彈 簧壓力同時作用在制動盤上，造成制動盤的損傷。注：當關閉彈停塞門（.06 ）后，彈簧停車裝置動作，如果要緩 解彈停動作，必

10、須在走行部的彈停風缸上進行手動緩解。踏面清掃器控制模塊（B50）此模塊為機車走行部踏面清掃風缸提供風壓。每個車輪的踏面清掃器配合制動單元的動作，清掃車輪圓周表面的雜物及油污，增加機車和鋼軌的粘著系數。具體通路如下：總風缸f踏面清掃塞門（.02 ）f清掃減壓閥（.03 ）宀清掃電磁 閥（.04 ）f踏面清掃風缸當制動缸壓力高于100kPa時，通過壓力開關K05使得清掃電 磁閥（.04 ）得電，總風通過上述通路進入踏面清掃風缸，踏面 清掃器動作。撒砂控制模塊（F41）機車設有八個砂箱和撒砂裝置，每個走行部上面四個砂箱，容積為100L/個，撒砂量可在1L/min范圍內調節。撒砂動作與 司機腳踏開關、

11、緊急制動、防空轉、防滑行等功能配合使用，撒砂方向與機車實際運行方向一致。具體通路如下：總風缸f撒砂塞門（.02 減壓閥（.03 加熱電磁閥（.04 ） /撒砂電磁閥（.05 ） /撒砂電磁閥（.06 砂箱HXD3型電力機車撒砂裝置具有砂子加熱功能，加熱裝置在砂 箱底和撒砂管噴嘴處。警惕裝置（Z10）接受機車監控系統的指令， 當監控系統發出指令后， 電磁閥 （.36 ）得電動作，引起機車的緊急制動。機車制動缸控制塞門 （.22 ）也在此模塊中。3.6鳴笛控制機車兩端均設有兩個高音喇叭、 一個低音喇叭，由電空閥控制， 電空閥由司機操縱臺面板上的喇叭按鈕、 操縱臺下的喇叭腳踏開 關分別控制。后視鏡采

12、用四個氣動式后視鏡，由操縱臺上的開關控制。4、制動機系統第二代微機控制制動系統（CCB II）為在干線鐵路客運和貨運 機車上使用而設計。該制動機符合 AAF貨車與客車標準并將 26-L型制動機和電子空氣制動（EAB）設備兼容。CCBI制動機是基于微處理器的電空制動控制系統，除了緊急制動作用外，所有的控制邏輯是由微機控制的CCBII 包括5個主要部件? LCDM-制動顯示屏（D40）? EPCU-電一空控制單元（B20）? X-IPM-集成處理器模塊（B46）? EBV-電子制動閥（D39）? RIM-繼電器接口模塊（B47）制動顯示屏（D40）LCDI安裝在機車司機操縱臺上，是CCB-II的基

13、本操作設備。LCDI采用液晶顯示屏，帶8個功能鍵，按鍵為軟鍵，用于菜單和 功能選擇。通過LCD可選擇空氣制動模式、列車管投入 /切除、均衡風 缸（ER壓力設置、列車管壓力補風/不補風、客車/貨車、CCBII 系統自檢、空氣制動診斷和記錄、系統狀態和報警顯示等功能。電一空控制單元 EPCU（B20）EPC安裝在空氣制動柜里，配有氣動閥，該氣動閥用于控制和測 量機車的空氣制動功能。這些閥已按其功能進行分類，并模塊化成為 8個“在線可更換單元” （LRU）。這些“在線可更換單元”中有5個是 “智能”的，通過網絡與EB詢X-IPM相互交換數據。4.2.1 5個“智能”模塊4.2.1.1 列車管壓力控制

14、模塊（BPCP 通過響應均衡風缸模塊（ERCP的壓力來控制列車管壓力并提供列車管的投入/切除功能以及緊急制動作用的控制；在單機操縱（本機/列車管切除位）或補機狀態時，列車管不受ERC壓力控制，但通過自動制動閥仍可產生緊急制動作用；如果單機操縱狀態時制動系統突然發生失電的故障，列車管 會自動轉到投入狀態，以常用制動的速率將列車管壓力排向 大氣，當列車管壓力降到69kPa左右時，BPC內部將再次自動 切除列車管通路；如果補機狀態時制動系統失電，列車管仍保持切除狀態；列車管的補風/不補風功能也由此模塊控制。BPC內部裝有列車管壓力傳感器（BPT，通過LCD顯示屏操作者可以讀出列車管的壓力，如果此壓力

15、傳感器發生故障，位于16號管控制模塊（16CR的列車管壓力傳感器（BPT備份） 將被投入，代替BPC模塊中的列車管壓力傳感器，使得制動 系統仍然可以正常使用。421.2 均衡風缸控制模塊（ERCP本機狀態時響應自動制動手柄指令控制均衡風缸的壓力及列車管控制壓力；補機位和制動系統失電狀態時均衡風缸壓力將自動降為零；內部裝有均衡風缸（ERT和總風（MRT）壓力傳感器，通過LCDM 顯示屏可以讀取均衡風缸壓力以及總風壓力，如果總風壓力 傳感器（MRT發生故障，位于列車管壓力控制模塊（ BPCP 內部的總風壓力傳感器（MR備份）將被投入，制動系統仍然 可以正常使用；無動力回送切除塞門和無動力回送調整器

16、也位于ERC上 421.3 13 號管控制 模塊（13CP）本機狀態時，側推單獨制動手柄來實現單獨緩解機車制動缸壓力的功能，當單獨手柄恢復后此功能解除。在EF備份模式下，13號管控制16號管進入ERB控制的ER!力。在ER備份模式下，仍可實現機車的單獨緩解功能。4.2.1.4 16 號管控制 模塊（16CP）本機狀態時響應列車管的減壓量來控制16號管壓力，16號管壓力控制位于制動缸控制模塊（BCCP中的制動缸中繼閥從 而產生制動缸壓力；在補機狀態時，除了列車管壓力降到 140kPa以下和總風重聯 開關動作以外不再響應列車管的減壓。在本機/投入或本機/切除模式下，16號管增加的壓力同列車 管減少

17、的壓力的比率為：1,并且16號管增加的壓力最大不超 過45015kPa。失電狀態下，16CP各把16號管壓力排向大氣，制動缸的控制 壓力由DBT產生（本機狀態），或是由20CP生（補機狀態） 16CF內部裝有制動缸壓力傳感器（BCT和列車管壓力傳感器（BPT備份）。16CP同時是ERC的備用模塊。如果20號管控制模塊（20CP故障，16CP也會響應單獨制動 閥的制動指令，但此指令只能作用于本機。421.5 20 號管控制 模塊(20CP)本機狀態時，通過響應列車管減壓和單緩指令產生平均管壓力；在本機狀態時，響應單獨制動閥手柄的動作，產生制動缸及平均管壓力（0300kPa）;由IPM控制的20C

18、F同時響應動力制動信號，當有動力制動信號時，緩解平均管壓力；在重聯模式時，20 CP響應平均管的壓力變化；失電時20CP各保持平均管的壓力；4.2.2其它模塊4.2.2.1制動缸控制 模塊（BCCP制動缸控制模塊（BPCP是一個制動缸中繼閥，響應16號管 壓力變化，機車制動缸的壓力完全由BCC控制；BCC裝有DBI-1型動力制動電磁閥，通過此電磁閥實現機車動 力制動和空氣制動的互鎖功能；4.2.2.2 DBE通閥（DBTV 模塊一在CCB II系統診斷使制動系統工作于空氣備份模式時，通過空氣備用三通閥來控制16管的壓力。DBTX中的主要部件為氣 動三通閥，它與其它微機控制的模塊一直同時在動作，

19、但系 統正常工作時，由于制動系統的微機的控制，其作用被屏蔽， 不能制動缸控制模塊的16號管的壓力。4.2.2.3電源接線盒（PSJB） 電源連接盒位于EPC所有節點和IPM的連接中心，PSJB內置電 源，為CCBII系統供電（將110V專換到24V），在外部具有多 個接插件，允許EPCU, EBV, X-IPM,和RIM相互連接。集成處理器模塊（B46）安裝在機車空氣制動柜，執行所有到機車的微機接口。通 過網絡和EPCU EBV1訊，通過電纜線和LCD通訊。提供二進制 輸出，驅動機車繼電器。電子制動閥（D39）是CCBII制動系統的人機接口 （MMI）,包括自動制動手柄 和單獨制動手柄。連接到

20、 LOh網絡，與EPCU勺5個“智能”模 塊實時通信。包括一個凸輪作用空氣閥，不論制動系統或機 車動力情況如何，當自動手柄扳到緊急位時，凸輪作用閥發 起緊急制動，降低列車管壓力。自動制動手柄在左側，單獨 制動手柄在右側，中間有中文標注指示盤。4.4.1自動制動手柄位置及作用其手柄包括運轉位、初制動、全制動、抑制位、重聯位、緊 急位。初制動與全制動之間為常用制動區。手柄向前推為常用制 動或緊急作用，手柄向后拉為緩解作用。在重聯位時，通過固定 銷可將手柄固定在此位置，防止意外移動。運轉位ERC響應手柄位置，給均衡風缸充風到設定值；BPC響應均衡風缸壓力變化，列車管被充風到均衡風缸設定壓 力；16C

21、R向應列車管壓力變化，將作用管（16#管）壓力排放；BCC響應作用管壓力變化，機車制動缸緩解；同時車輛副風缸充 風，車輛制動機緩解。常用制動區一一即初制動位與常用全制動位之間的位置。手柄置于初制動位時，ERC響應手柄位置，控制均衡風缸壓力減少 40kPa60kPa（定壓500kPa或600kPa） , ； BPC響應均衡風缸壓力 變化，列車管的壓力也減少 40kPa60kPa； 16CF響應列車管壓力 變化，作用管壓力上升到70kPa110kPa； BCC響應作用管壓力變 化，機車制動缸壓力上升到作用管壓力。手柄置于常用全制動位時，均衡風缸壓力將減少 140kPa （定壓500kPa）或170

22、kPa （定 壓600kPa），制動缸壓力將上升到 360kPa（定壓500kPa）或420kPa（定壓600kPa）。手柄置于初制動位與常用全制動位之間時，均 衡風缸將根據手柄的不同位置降低壓力。抑制位一一機車產生常用懲罰制動后，必須將手柄放置此位 置使制動機復位后，手柄再放置運轉位，機車制動作用才可緩解。 在抑制位，機車將產生常用全制動作用。重聯位當制動機系統在補機或斷電狀態時，手柄應放此位置。在此位置，均衡風缸將按常用制動速率減壓到0。緊急位在此位置，自動制動閥上的機械閥動作，列車管壓力排向大氣，觸發EPC中BPC模塊及機車管路中的緊急排風閥（D41、N97）動作，產生緊急制動作用。4.4.2單獨制動手柄位置及作用其手柄包括運轉位，通過制動區到達全制動位。 手柄向前推 為制動作用，向后拉為緩解作用。20CP模塊響應手柄的不同位置， 使制動缸產生作用壓力為0300kPa.當側推手柄時，13CP模塊工 作，可以實現緩解機車的自動制動作用 ，保留單獨制動作用。