DK—2型制动机各主要模块的结构及工作原理的研究

刘连杰

[摘 要] 阐述DK-2型机车制动机的功能及结构，深入分析均衡压力控制模块、列车制动管压力控制模块、制动缸控制模块的结构及控制原理。

[关 键 词] 制动机；均衡风缸；分配阀；制动管

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）30-0041-01

一、DK-2型机车制动系统功能及组成

DK-2型机车制动机属于第三代制动机，采用微机模拟控制技术，能实现列车自动制动与机车单独制动、空气制动与电制动的混合（空电联合制动）、断钩保护、列车充风流量检测、无动力回送、制动重联、列车速度监控配合等基本制动功能。

DK-2型机车制动机主要由设置在司机室的制动控制器和设置在机械间的制动柜组成，在司机室除了制动控制器外还有备用制动阀、紧急制动按钮、制动显示屏等操纵、显示部件，制动柜内主要有制动控制单元BCU、列车/均衡控制模块、撒砂控制模块、制动缸控制模块、停放制动控制模块等。

二、均衡压力控制模块的结构及功能

均衡压力控制模块主要由四个电空阀、均衡风缸调压阀55、压力检测口、电空转换阀和压力传感器组成。

均衡压力控制模块的主要作用是对均衡风缸的压力进行闭环控制，控制模式为闭环模拟控制，采用高速电空阀、压力传感器以及脉冲宽度调制（PWM）等手段，压力控制的精度高。

如图1所示，制动控制器发出均衡风缸压力控制指令，制动控制单元接收到指令后比较目标压力值与均衡风缸压力传感器205BP反馈的实时压力值，再通过脉冲宽度调制（PWM）方式控制制动电空阀257YV或缓解电空阀258YV，实现精确控制均衡风缸压力。

三、列车制动管压力控制模块的结构及功能

列车制动管压力控制模块主要由紧急阀、放风阀、总风遮断阀、中继阀和压力传感器等部件组成。

列车制动管压力控制模块的主要作用是控制列车制动管的充风和排风，其控制功能可分为以下三种情况：

（一）常用制动与缓解的控制

常用制动与缓解的控制是由中继阀根据均衡风缸的压力变化来控制制动管的压力变化。

（二）紧急制动时电动放风阀的控制功能

当制动控制器、列车超速防护系统ATP、列车分离保护作用等产生紧急制动信号时，紧急电空阀264YV、265YV得电，电动放风阀94、98动作，开通制动管向大气排风的气路，列车管压力迅速下降，列车产生紧急制动作用。

（三）紧急制动时紧急阀的控制功能

发生列车断钩分离事故后，列车管压力快速下降，紧急阀动作，其排气阀口打开并维持15s，加快制动管的排风速度，使列车产生紧急制动作用，同时紧急阀上的联锁微动开关动作后向制动控制单元发出事故信号。

四、制动缸控制模块各組成部件的功能分析

制动缸控制模块主要由切换阀、电空阀、分配阀、压力开关、压力传感器、塞门等部件组成。

制动缸控制模块的功能可分为以下三个方面：

（一）正常工作时电子分配阀的控制功能

制动控制单元根据制动控制器的指令和制动管的减压量计算出制动缸预控压力的目标值，然后比较预控风缸实时值与目标值，再通过PWM控制手段控制单制电空阀260YV和单缓电空阀261YV，实现预控风缸的精确控制。最后分配阀的均衡部根据预控风缸的压力来控制机车制动缸的压力。控制原理如图2所示。

（二）备用空气分配阀的控制功能

空气分配阀是电子分配阀的冗余备份，在切换电空阀失电后投入。空气分配阀是根据制动管压力变化来控制机车制动缸的充风与排风的。

（三）紧急制动时的控制功能

当制动控制器、列车超速防护系统ATP、列车分离保护发出紧急制动信号后，制动管压力迅速下降，空气分配阀优先控制制动缸压力，分配阀增压阀打开，实现对容积室的快速充风，机车制动缸压力迅速上升至450kPa。