2005年开始,中国主干线铁路采购的新造机车逐渐升级为交流传动机车,同时机车制动系统须装用微机控制型电空制动机。根据调查结果,目前在中国主干线运行的交流传动机车只有4%装用的是国产化微机控制型电空制动机,且均装用在电力交流传动机车上,而内燃交流传动机车截止2015年尚未有装用国产化微机控制型电空制动机。因此,如何解决在内燃交流传动机车上装用国产化微机控制型制动机的问题迫在眉睫。本文是基于HXN5B型交流传动内燃机车,通过内燃机车和电力机车的结构特点对比分析、系统优化、装车试验等措施,以实现内燃机车装用国产化微机控制型电空制动机(以下简称新型电空制动机)的目的。本文研究的主要内容如下:1、对微机控制型电空制动机在国内外机车上的应用情况进行统计和分析。主要包括不同类型的微机控制型电空制动机在国际和国内市场机车装用情况的统计,分析不同市场需求下电空制动机结构原理上的差异性和相似性,对电空制动机的应用进行比较全面的技术梳理。2、对内燃机车的结构特点和电力机车的结构特点进行对比分析和研究,特别是两种不同车型对电空制动机的装车需求和功能需要,找出共同点和区别。在满足铁路总公司的简统要求的前提下,为内燃机车装用新型电空制动机的需求和系统改善奠定基础。3、对内燃机车装用新型电空制动机的要求进行分析研究,并根据HXN5B型交流传动机车的制动系统设计要求,提出系统优化方案。首先对机车制动系统进行设计,并根据铁路总公司的要求和行业的发展要求进行细节设计。其次,在满足HXN5B机车整车的设计要求前提下,更好地提出装用新型电空制动机的方案(其中包括制动控制器和制动柜的结构优化、制动系统用显示屏与微机系统用显示屏共用等),保障机车制动系统的安全性和可靠性。4、根据优化方案的要求进行施工设计和生产制造,并通过试验来验证方案的可行性和系统的可靠性。根据HXN5B型机车装用新型电空制动机的设计方案,逐步细化,转化为具体的、可实现的要求。同时,为了验证方案的可行性和可靠性,编制了详细的试验大纲,并通过第三方认证机构组织相关试验进行验证,验证结果证明所提出的方案可行、可靠。本课题的研究工作弥补了新型电空制动机在内燃机车上装车的空白、突破新型电空制动机和机车微机控制系统共用一个显示屏的技术难关,同时为后续内燃机车装用新型电空制动机提供理论基础和技术支持。