DK—2型制動機各主要模塊的結構及工作原理的研究

劉連杰

[摘 要] 闡述DK-2型機車制動機的功能及結構，深入分析均衡壓力控制模塊、列車制動管壓力控制模塊、制動缸控制模塊的結構及控制原理。

[關 鍵 詞] 制動機；均衡風缸；分配閥；制動管

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）30-0041-01

一、DK-2型機車制動系統功能及組成

DK-2型機車制動機屬于第三代制動機，采用微機模擬控制技術，能實現列車自動制動與機車單獨制動、空氣制動與電制動的混合（空電聯合制動）、斷鉤保護、列車充風流量檢測、無動力回送、制動重聯、列車速度監控配合等基本制動功能。

DK-2型機車制動機主要由設置在司機室的制動控制器和設置在機械間的制動柜組成，在司機室除了制動控制器外還有備用制動閥、緊急制動按鈕、制動顯示屏等操縱、顯示部件，制動柜內主要有制動控制單元BCU、列車/均衡控制模塊、撒砂控制模塊、制動缸控制模塊、停放制動控制模塊等。

二、均衡壓力控制模塊的結構及功能

均衡壓力控制模塊主要由四個電空閥、均衡風缸調壓閥55、壓力檢測口、電空轉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均衡風缸的壓力進行閉環控制，控制模式為閉環模擬控制，采用高速電空閥、壓力傳感器以及脈沖寬度調制（PWM）等手段，壓力控制的精度高。

如圖1所示，制動控制器發出均衡風缸壓力控制指令，制動控制單元接收到指令后比較目標壓力值與均衡風缸壓力傳感器205BP反饋的實時壓力值，再通過脈沖寬度調制（PWM）方式控制制動電空閥257YV或緩解電空閥258YV，實現精確控制均衡風缸壓力。

三、列車制動管壓力控制模塊的結構及功能

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

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

（一）常用制動與緩解的控制

常用制動與緩解的控制是由中繼閥根據均衡風缸的壓力變化來控制制動管的壓力變化。

（二）緊急制動時電動放風閥的控制功能

當制動控制器、列車超速防護系統ATP、列車分離保護作用等產生緊急制動信號時，緊急電空閥264YV、265YV得電，電動放風閥94、98動作，開通制動管向大氣排風的氣路，列車管壓力迅速下降，列車產生緊急制動作用。

（三）緊急制動時緊急閥的控制功能

發生列車斷鉤分離事故后，列車管壓力快速下降，緊急閥動作，其排氣閥口打開并維持15s，加快制動管的排風速度，使列車產生緊急制動作用，同時緊急閥上的聯鎖微動開關動作后向制動控制單元發出事故信號。

四、制動缸控制模塊各組成部件的功能分析

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

制動缸控制模塊的功能可分為以下三個方面：

（一）正常工作時電子分配閥的控制功能

制動控制單元根據制動控制器的指令和制動管的減壓量計算出制動缸預控壓力的目標值，然后比較預控風缸實時值與目標值，再通過PWM控制手段控制單制電空閥260YV和單緩電空閥261YV，實現預控風缸的精確控制。最后分配閥的均衡部根據預控風缸的壓力來控制機車制動缸的壓力。控制原理如圖2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。空氣分配閥是根據制動管壓力變化來控制機車制動缸的充風與排風的。

（三）緊急制動時的控制功能

當制動控制器、列車超速防護系統ATP、列車分離保護發出緊急制動信號后，制動管壓力迅速下降，空氣分配閥優先控制制動缸壓力，分配閥增壓閥打開，實現對容積室的快速充風，機車制動缸壓力迅速上升至450kPa。