DK—2型制動(dòng)機(jī)各主要模塊的結(jié)構(gòu)及工作原理的研究

劉連杰

[摘 要] 闡述DK-2型機(jī)車制動(dòng)機(jī)的功能及結(jié)構(gòu)，深入分析均衡壓力控制模塊、列車制動(dòng)管壓力控制模塊、制動(dòng)缸控制模塊的結(jié)構(gòu)及控制原理。

[關(guān) 鍵 詞] 制動(dòng)機(jī)；均衡風(fēng)缸；分配閥；制動(dòng)管

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）30-0041-01

一、DK-2型機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)功能及組成

DK-2型機(jī)車制動(dòng)機(jī)屬于第三代制動(dòng)機(jī)，采用微機(jī)模擬控制技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)制動(dòng)與機(jī)車單獨(dú)制動(dòng)、空氣制動(dòng)與電制動(dòng)的混合（空電聯(lián)合制動(dòng)）、斷鉤保護(hù)、列車充風(fēng)流量檢測(cè)、無動(dòng)力回送、制動(dòng)重聯(lián)、列車速度監(jiān)控配合等基本制動(dòng)功能。

DK-2型機(jī)車制動(dòng)機(jī)主要由設(shè)置在司機(jī)室的制動(dòng)控制器和設(shè)置在機(jī)械間的制動(dòng)柜組成，在司機(jī)室除了制動(dòng)控制器外還有備用制動(dòng)閥、緊急制動(dòng)按鈕、制動(dòng)顯示屏等操縱、顯示部件，制動(dòng)柜內(nèi)主要有制動(dòng)控制單元BCU、列車/均衡控制模塊、撒砂控制模塊、制動(dòng)缸控制模塊、停放制動(dòng)控制模塊等。

二、均衡壓力控制模塊的結(jié)構(gòu)及功能

均衡壓力控制模塊主要由四個(gè)電空閥、均衡風(fēng)缸調(diào)壓閥55、壓力檢測(cè)口、電空轉(zhuǎn)換閥和壓力傳感器組成。

均衡壓力控制模塊的主要作用是對(duì)均衡風(fēng)缸的壓力進(jìn)行閉環(huán)控制，控制模式為閉環(huán)模擬控制，采用高速電空閥、壓力傳感器以及脈沖寬度調(diào)制（PWM）等手段，壓力控制的精度高。

如圖1所示，制動(dòng)控制器發(fā)出均衡風(fēng)缸壓力控制指令，制動(dòng)控制單元接收到指令后比較目標(biāo)壓力值與均衡風(fēng)缸壓力傳感器205BP反饋的實(shí)時(shí)壓力值，再通過脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式控制制動(dòng)電空閥257YV或緩解電空閥258YV，實(shí)現(xiàn)精確控制均衡風(fēng)缸壓力。

三、列車制動(dòng)管壓力控制模塊的結(jié)構(gòu)及功能

列車制動(dòng)管壓力控制模塊主要由緊急閥、放風(fēng)閥、總風(fēng)遮斷閥、中繼閥和壓力傳感器等部件組成。

列車制動(dòng)管壓力控制模塊的主要作用是控制列車制動(dòng)管的充風(fēng)和排風(fēng)，其控制功能可分為以下三種情況：

（一）常用制動(dòng)與緩解的控制

常用制動(dòng)與緩解的控制是由中繼閥根據(jù)均衡風(fēng)缸的壓力變化來控制制動(dòng)管的壓力變化。

（二）緊急制動(dòng)時(shí)電動(dòng)放風(fēng)閥的控制功能

當(dāng)制動(dòng)控制器、列車超速防護(hù)系統(tǒng)ATP、列車分離保護(hù)作用等產(chǎn)生緊急制動(dòng)信號(hào)時(shí)，緊急電空閥264YV、265YV得電，電動(dòng)放風(fēng)閥94、98動(dòng)作，開通制動(dòng)管向大氣排風(fēng)的氣路，列車管壓力迅速下降，列車產(chǎn)生緊急制動(dòng)作用。

（三）緊急制動(dòng)時(shí)緊急閥的控制功能

發(fā)生列車斷鉤分離事故后，列車管壓力快速下降，緊急閥動(dòng)作，其排氣閥口打開并維持15s，加快制動(dòng)管的排風(fēng)速度，使列車產(chǎn)生緊急制動(dòng)作用，同時(shí)緊急閥上的聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作后向制動(dòng)控制單元發(fā)出事故信號(hào)。

四、制動(dòng)缸控制模塊各組成部件的功能分析

制動(dòng)缸控制模塊主要由切換閥、電空閥、分配閥、壓力開關(guān)、壓力傳感器、塞門等部件組成。

制動(dòng)缸控制模塊的功能可分為以下三個(gè)方面：

（一）正常工作時(shí)電子分配閥的控制功能

制動(dòng)控制單元根據(jù)制動(dòng)控制器的指令和制動(dòng)管的減壓量計(jì)算出制動(dòng)缸預(yù)控壓力的目標(biāo)值，然后比較預(yù)控風(fēng)缸實(shí)時(shí)值與目標(biāo)值，再通過PWM控制手段控制單制電空閥260YV和單緩電空閥261YV，實(shí)現(xiàn)預(yù)控風(fēng)缸的精確控制。最后分配閥的均衡部根據(jù)預(yù)控風(fēng)缸的壓力來控制機(jī)車制動(dòng)缸的壓力?？刂圃砣鐖D2所示。

（二）備用空氣分配閥的控制功能

空氣分配閥是電子分配閥的冗余備份，在切換電空閥失電后投入?？諝夥峙溟y是根據(jù)制動(dòng)管壓力變化來控制機(jī)車制動(dòng)缸的充風(fēng)與排風(fēng)的。

（三）緊急制動(dòng)時(shí)的控制功能

當(dāng)制動(dòng)控制器、列車超速防護(hù)系統(tǒng)ATP、列車分離保護(hù)發(fā)出緊急制動(dòng)信號(hào)后，制動(dòng)管壓力迅速下降，空氣分配閥優(yōu)先控制制動(dòng)缸壓力，分配閥增壓閥打開，實(shí)現(xiàn)對(duì)容積室的快速充風(fēng)，機(jī)車制動(dòng)缸壓力迅速上升至450kPa。