《大型养路机械制动技术》课件全套1-6 项目一 大型养路机械制动基础知识 - 项目六 车辆空气制动机

《大型养路机械制动技术》项目一大型养路机械制动基础知识项目一

大型养路机械制动基础知识【知识目标】1.掌握制动技术的相关概念。2.掌握制动机的种类。3.掌握自动式空气制动机的组成及作用原理。4.了解大型养路机械所采用制动机的类型。【建议学时】4学时制动系统是关系到大型养路机械设备安全运行的关键组成部分。制动系统对于大型养路机械设备来说，既重要又复杂，要想熟练掌握它，具有较高的技术难度。本项目将重点介绍制动的相关概念、制动机的分类以及自动式空气制动机的作用原理，为后续课程的学习打下基础。【项目描述】项目一

大型养路机械制动基础知识目录CONTENTS任务1学习制动的基本概念任务3认知制动机的种类任务2了解制动的方式任务5了解大型养路机械制动任务4认知自动空气制动机任务1学习制动的基本概念【任务描述】

掌握制动的相关概念，能够分析制动力的形成过程，对后续课程内容的学习至关重要。课前同学们要完成对制动相关概念的学习，课中汇报学习成果，同时老师讲解各个概念的含义，课后同学们要根据所学知识自主对制动的相关概念的术语进行更深入的探究。任务1

学习制动的基本概念【配套知识】一、制动相关概念二、制动机应具备的条件三、制动的重要意义任务1

学习制动的基本概念一、制动相关概念任务1

学习制动的基本概念1.制动装置2.制动作用：包括常用制动、紧急制动、辅助制动。3.制动力：实现制动作用的力。4.缓解作用：解除或减弱车辆制动作用的过程。5.制动距离：司机制动阀手把置制动位起，到列车停车所运行的距离。6.制动波和制动波速任务1

学习制动的基本概念铁道车辆从静止状态到起动加速需对它施行“驱动”，也即需对车辆作用以牵引力。当铁道车辆已处在运动状态之中，为调节运行速度和及时准确地在指定地点停车，必须对它施行“制动”，也即需对车辆作用以制动力。功能制动装置是铁道车辆上确保安全运行的关键设备，其性能直接影响车辆的运行安全和作业效率。制动装置的重要性1.制动装置铁道车辆的制动装置一般包括空气制动机、手制动机、基础制动装置三大部分。大型养路机械制动系统也由这三部分组成，它们有机地组成铁道车辆完整的制动系统。组成任务1

学习制动的基本概念常用制动主要用于正常操作过程中，如调速、进站停车等。它是一种相对温和的制动方式，允许操作者根据需要调节制动力，以实现平稳减速或停止。常用制动紧急制动是应对突发情况的一种快速、强烈的制动方式。当检测到危及行车和人身安全的情况时，如车辆燃轴、列车火灾、人员坠落等紧急情况，紧急制动会被触发。紧急制动辅助制动是大型养路机械在单机运行时，若空气制动机的单独制动作用失效时，可采用辅助制动电开关按钮触发制动电磁阀动作，直接将调定压力的压缩空气充向制动缸引发的制动作用，它是大型养路机械制动的另一重安全保障。辅助制动2.制动作用任务1

学习制动的基本概念定义实现制动作用的力称为制动力，制动器对车轮施加的力用来使车辆减速和停车。国家标准要求国家标准《铁路大型养路机械—通用技术条件》(GB/T25337-2018)对大型养路机械的制动系统提出了具体要求。制动力的重要性制动力是制动系统的核心，其大小直接影响车辆的制动效果和安全性，合理的制动力设计是确保车辆安全运行的关键。3.制动力任务一

学习制动的基本概念4.缓解作用解除或减弱车辆制动作用的过程称为缓解。定义缓解作用是制动装置的重要功能之一，车辆在启动前、运行途中加速前要先解除制动作用，即施行缓解作用。缓解作用的重要性缓解作用应迅速、平稳，确保车辆能够快速恢复运行，减少作业中断时间。缓解作用的要求任务1

学习制动的基本概念035.制动距离

制动距离：指从司机制动阀手把置制动位起，到列车停车所运行的距离。为了确保列车运行安全，《铁路技术管理规程》对不同列车不同速度所规定的制动距离是指紧急制动限制距离。列车类型最高运行速度（km/h）紧急制动距离限值（m）旅客列车（动车组列车除外）

12080014011001601400高速列车2002000250320030038003506500特快货物班列1601400快速货物班列1201100货物列车（货车轴重＜25t，快速货物班列除外

）908001201400货物列车（货车轴重≥25t）1001400任务1

学习制动的基本概念

《铁路大型养路机械通用技术条件》(GB/T25337-2018)中规定了铁路大型养路机械以最高自运行速度运行于平直道上时，单纯施行紧急制动或辅助制动应在如下规定的距离内停车，且不擦伤轮轨:a)最高自运行速度v=80km/h:≤630m;b)最高自运行速度v=90km/h:≤800m;c)最高自运行速度v=100km/h:≤980m。制动距离是衡量制动性能的重要指标，合理的制动距离设计可以有效保障列车的运行安全，避免事故的发生。制动距离的重要性5.制动距离任务1

学习制动的基本概念制动机的作用1.保证列车安全；2.使列车在短距离内停车；3.提高列车的技术速度。任务1

学习制动的基本概念6.制动波和制动波速制动机在制动时，制动作用沿列车纵向由前向后的传播现象。制动波制动波的传播速度。制动波速既可缩短制动距离，确保列车运行安全，又可有效地缓和列车的纵向冲击作用。制动波和制动波速对制动效果的影响任务1

学习制动的基本概念

（一）对列车的制动和缓解作用操作自如；（二）列车在运行中发生分离事故时，能自动地起紧急制动作用并迅速停车；（三）除机车以外的其他地方，也可装设相应装置实行对列车紧急制动作用的控制，

以保证行车安全；（四）能产生足够的制动力，以确保列车能在规定的制动距离内安全停车，而且制动

力在一定范围内可以得到调整；（五）制动和缓解作用灵敏度高，列车纵向冲击作用小。（六）货车车辆应设有空重车调整装置；（七）高速列车还应装设防滑装置；（八）作用可靠，坚固耐用，维修保养检修方便，检修期长。二、制动机应具备的条件任务1

学习制动的基本概念

(1)制动系统控制列车的运行速度，确保列车安全、正点运行。

(2)保证列车具有强大牵引性能的同时具备遇到突发情况时及时停车的能力。

(3)制动系统还能提高列车的区间通过能力。二、制动的重要意义《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目一大型养路机械制动基础知识目录CONTENTS任务1学习制动的基本概念任务2了解制动的方式任务3认知制动机的种类任务5了解大型养路机械制动任务4认知自动空气制动机任务2了解制动的方式【任务描述】

在铁路运输中，制动系统是确保列车安全运行的关键设备。课前，同学们需要对各类制动方式进行初步学习，了解不同制动方式的基本原理和特点。课堂上，老师将详细讲解各种制动方式的作用机制及其应用场景。课后，同学们将根据所学知识，对各类制动机进行更深入的探究，掌握其工作原理和技术细节。任务2了解制动的方式【配套知识】一、制动的方式二、制动方式的选择及应用任务2了解制动的方式任务2了解制动的方式制动方式就是指列车制动时制动力的获得方法。铁道车辆制动时，动能的转移方式基本可以分为热逸散制动方式和动能转换成电能的方式两种类型。热逸散制动方式是列车的动能通过摩擦转换为热能，然后消散于大气中。这种制动方式包括踏面制动和盘形制动等，是应用较广泛的固体摩擦制动形式。动能转换成电能的方式是通过非摩擦的方式将列车的动能转换为电能。这种制动方式包括电阻制动、再生制动和复合阻制动等，广泛应用于电力机车和电动车辆。任务2了解制动的方式一、制动的方式工作原理：闸瓦制动又称踏面制动，闸瓦制动通过闸瓦压紧车轮踏面，使轮瓦间发生摩擦，将列车动能大部分转化为热能，并通过车轮与闸瓦逸散到大气中。优点：简单可靠，能使全列车在高速和低速时都有制动停车能力，制动力的大小可通过控制闸瓦压力来适当调节，所以应用最为广泛，至今仍是铁路机车车辆的主要制动方式。缺点：是闸瓦压力过大时会发生车轮被“抱死”而滑行的现象，故制动力不能超过轮轨间粘着力。（一）闸瓦制动任务2了解制动的方式一、制动的方式（二）盘形制动工作原理：

盘形制动通过制动夹钳使闸片夹紧车轴或车轮辐板上的制动圆盘，闸片与制动圆盘之间产生摩擦，将动能转化为热能逸散。它减少了车轮踏面的磨耗，增大了摩擦散热面积。优点：减少车轮踏面的磨耗，延长车轮寿命，增大摩擦散热面积，提高散热效率，摩擦系数稳定，制动力均匀。缺点：构造较复杂，增加了车辆的簧下质量和运行阻力，闸片磨损较快，需定期更换。任务2了解制动的方式一、制动的方式（三）磁轨制动磁轨制动（摩擦式轨道电磁制动）制动时，将电磁铁放下与钢轨相吸，靠钢轨与电磁铁之间的摩擦转移能量。

优点：制动力不受轮轨间粘着力限制，适用于极端情况下的紧急制动，可在短时间内产生较大制动力，缩短制动距离。缺点：钢轨磨损严重，增加轨道维护成本，构造复杂，安装和维护难度大。任务2了解制动的方式一、制动的方式（四）轨道涡流制动工作原理：

轨道涡流制动，又称为线性涡流制动或涡流式轨道电磁制动。通过电磁感应原理，使电磁铁与轨道上的金属板产生相对运动，感应出涡流产生制动力。优点：制动力与车轮和轨道之间的摩擦无关，适用于各种轨道条件，减少轨道磨损，延长轨道寿命。缺点：电磁铁发热严重，需要有效的冷却系统，且只能作为辅助制动方式，不能单独作为主制动。任务2了解制动的方式一、制动的方式（五）旋转涡流制动工作原理：通过电磁感应原理产生涡流，将动能转换为热能，实现制动。主要应用于高速列车、风力发电机、电动机等高速旋转的机械系统。优点：无接触摩擦，避免了机械磨损，响应迅速，制动力矩大，适合高速列车，低噪音、高效、环保，体积小，高速时制动力衰减小。缺点：电磁铁发热严重，需要有效的冷却系统，且只能作为辅助制动方式，不能单独作为主制动。任务2了解制动的方式一、制动的方式（六）电阻制动工作原理：通过将牵引电机转换为发电机，将列车动能转换为电能，再由电阻器将电能转换为热能散发到大气中。优点：结构简单，易于实现，适用于电力机车和电动车辆，能够有效利用电能。缺点：电能转化为热能，能量浪费较大，不能回收能量，效率较低，且电阻器发热严重，需良好的散热系统。任务2了解制动的方式一、制动的方式（七）再生制动工作原理：将列车的动能转换成电能，与电阻制动不同的是将这部分电能反馈到牵引接触网再加以利用，因此，再生制动装置只能装在电力机车和电动车辆上。根据接触网上的电流，再生制动又可分为直流再生和交流再生两种。优点：提高能源利用效率，减少了能耗，减少了对摩擦制动的依赖，延长了制动器的使用寿命，提供了更平稳、可控的制动感受，提升了乘客的舒适度。缺点：能量转换效率受电池性能限制，高速行驶时制动力度可能受限，系统复杂，成本较高。任务2了解制动的方式一、制动的方式（八）液力制动工作原理：液力制动也称之为液体摩擦制动，即在液力传动内燃机车上装设液力耦合器，靠液体间和液体与耦合器之间的摩擦，使列车动能转变成工作液体的热能，并对发热的工作液体进行循环冷却，经由散热器逸散于大气。液力传动的内燃机车可采用液力制动。目前，大型养路机械上也有采用液力制动的车型，但它只能作为一种辅助制动装置，用以弥补闸瓦制动之不足。优点：能够有效辅助闸瓦制动，结构简单，维护方便。缺点：仅能作为辅助制动方式，制动力有限，适用于低速列车，不适用于高速列车。任务2了解制动的方式二、制动方式的选择及应用低速列车（<120km/h）通常采用较为简单的闸瓦摩擦制动方式。此时，摩擦产生的热能可以通过闸瓦和车轮逸散入大气，满足制动需求。随着速度的增加，闸瓦与车轮踏面的接触面的接触面积减小，产生的热能来不及转移、逸散到大气，容易导致闸瓦熔化或车轮“抱闸”滑行事故。因此，应采用盘式摩擦制动方式，或闸瓦与盘式制动联合作用方式。中速列车（120-140km/h）高速列车（>200km/h）当运行速度超过200km/h时，需转移的热能更大，靠摩擦制动方式已不能及时将热能逸散入大气。此时，需采用磁轨制动、轨道涡流制动等非摩擦制动方式，以确保安全停车。任务2了解制动的方式二、制动方式的选择及应用制动方式能量去向能效依赖电网典型应用场景闸瓦制动摩擦热能（车轮/闸瓦）低否传统铁路货车、大型养路机械盘式制动摩擦热能（制动盘）中否高铁、动车组、地铁电阻制动电阻耗散（热能）低否内燃动车组、备用制动涡流制动金属涡流热能（制动盘/轨）中否高速列车（如ICE）、磁悬浮再生制动反馈电网高是电力机车、地铁复合制动电网+电阻耗散中等部分依赖现代高速动车组《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目一大型养路机械制动基础知识目录CONTENTS任务3认知制动机的种类任务1学习制动的基本概念任务2了解制动的方式任务5了解大型养路机械制动任务4认知自动空气制动机任务3认知制动机的种类【任务描述】

制动机的类型比较多，课前，同学们需要对各类制动机进行初步学习，了解不同制动机的基本原理和特点。课堂上，老师将详细讲解各类制动机的作用机制及其应用场景。课后，同学们将根据所学知识，对各类制动机进行更深入的探究，掌握其工作原理和技术细节。任务3认知制动机的种类【配套知识】一、手制动机二、空气制动机三、电空制动机四、电磁制动机任务3认知制动机的种类任务3认知制动机的种类一、手制动机手制动机以人力作为制动的动力来源，用手来实施操纵控制。这种制动机只能使一台机车或一个车辆发生制动作用，制动力弱，动作缓慢。但是它构造简单，费用低廉，可作为一种辅助的制动装置。

目前我国铁路列车使用的制动机种类主要有：手制动机、空气制动机、电空制动机和电磁制动机。任务3认知制动机的种类空气制动机以压力空气作为制动的动力来源，用压力空气的变化来实施操纵控制。这种制动机能够较好地满足现代铁路对制动性能的基本要求，所以为当前世界各国普遍采用，我国的机车车辆全部装有空气制动机。二、空气制动机任务3认知制动机的种类（一）直通式空气制动机直通式空气制动机是将压力空气通过司机操纵的制动阀直接通入制动缸来实现列车制动的。结构简单，但不适用于较长的列车。特别是在列车发生断钩分离事故时，将彻底失去制动能力，不适合长大列车使用的要求。二、空气制动机任务3认知制动机的种类（二）自动式空气制动机直通式空气制动机在列车意外分离时，将彻底失去制动能力，无法保证列车运行安全。为解决上述问题，乔治•韦斯汀豪斯1872年发明了三通阀，实现了空气制动机性能的飞跃。目前,虽然空气制动机在性能和结构上发生了根本性的变化,但它还遵循着早期三通阀的作用规律。现在铁路上广泛使用的空气制动机都属于自动式空气制动机。这种制动机基本上能满足现代铁路对制动机性能的要求。我国的机车、车辆全部采用这种自动空气制动机。这种制动机的原理将在任务4学习。二、空气制动机任务3认知制动机的种类三、电空制动机

电空制动机是电控空气制动机的简称。它是在空气制动机的基础上加装电气控制元件，通过电信号控制压力空气来实现列车的制动、缓解和保压等功能。电空制动本质上也是空气制动。制动：各车的制动电磁阀的排气口同时打开，将制动管的压缩空气排往大气，产生制动作用。缓解：各车的缓解电磁阀的通路同时打开，使各车的加速缓解风缸同时向制动管充气。保压：缓解电磁阀的通路被关闭，保压电磁阀将三通阀的排气通路切断。电空制动机通过电气指令控制每辆车电磁阀的开闭，来控制制动管的充/排气(增/减压)从而使三通阀动作，实现全列车的制动或缓解。因此，与空气制动机相比，它大大改善了列车前后制动和缓解的一致性，从而减轻了列车的纵向冲击，缩短了制动距离。任务3认知制动机的种类四、电磁制动机操纵控制和原动力都用电的制动机称为电磁制动机，简称电制动机。例如轨道涡流制动和旋转涡流制动，其操纵控制和原动力都用电。所以，采用这两种制动方式的制动机都属于电磁制动机的范畴。《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目一大型养路机械制动基础知识目录CONTENTS任务3认知制动机的种类任务2了解制动的方式任务5了解大型养路机械制动任务4认知自动空气制动机任务1学习制动的基本概念任务4认知自动空气制动机【任务描述】

制动技术在长期的发展过程中，产生了多种类型的制动机。课前同学们要完成对各型制动机的学习，课上汇报学习成果，同时老师讲解各制动机的基本作用原理；课后同学们要根据所讲知识自主对各型制动机进行更深入的探究。任务4

认知自动空气制动机【配套知识】一、自动空气制动机的基本原理二、自动空气制动机特点三、列车管压力四、自动空气制动机列车管压力的间接控制任务4

认知自动空气制动机（一）自动空气制动机的基本组成一、自动空气制动机的基本原理任务4

认知自动空气制动机自动空气制动机的组成1-空气压缩机2-总风缸3-总风缸管4-制动阀5-制动管6-制动缸7-基础制动装置8-制动缸缓解弹簧9-制动缸活塞10-闸瓦11-制动阀EX口12-车轮13-三通阀14-副风缸15-给气阀16-三通阀排气口Ⅰ-缓解位Ⅱ-保压位Ⅲ-制动位所谓“三通”是指：一通制动管，二通（副风缸），三通制动缸。（二）自动空气制动机基本原理一、自动空气制动机的基本原理任务4

认知自动空气制动机1、缓解位增压缓解列车管→副风缸制动缸→大气（二）自动空气制动机基本原理一、自动空气制动机的基本原理任务4

认知自动空气制动机2、制动位减压制动列车管→减压副风缸→制动缸（二）自动空气制动机基本原理一、自动空气制动机的基本原理任务4

认知自动空气制动机3、保压位列车管停止排风副风缸到制动缸的通路关闭

(1)当列车管排风减压时，制动缸充气，发生制动作用；当列车管充气增压时，制动缸排风发生缓解作用。

(2)当列车发生分离事故时，因车辆间的列车管的连接软管被拉断，列车管风压将急剧下降，因三通阀的作用，则迅速作用到制动位，各车发生制动作用，所以全列车能迅速制动停车，保证了行车安全。

(3)在机车以外的车辆上设置紧急制动阀（车长阀），必要时车辆乘务人员也可以拉动紧急制动阀，排出列车管的压力空气，使列车迅速制动停车。（4）列车制动缓解的动作较为一致，适用于较长列车的编组。二、自动空气制动机特点任务4

认知自动空气制动机

根据我国《铁路技术管理规程》和中国国家铁路集团有限公司相关规定：旅客列车、特快及快速货物班列自动制动机主管压力为600kPa；其他在国家铁路及铁路局集团公司直接管理或者委托管理的铁路运行的货物列车、军用列车、路用列车（大型养路机械、轨道作业车提供牵引动力的除外）自动制动机主管压力（列车管压力）同步统一为600kPa。大型养路机械单机或作为牵引动力车运行时列车管压力采用500kPa，在长距离转移时通常作为无动力编挂于货物列车尾部，所以挂运时列车管压力采用600kPa。三、列车管压力任务4

认知自动空气制动机

机车对列车管的压力便采用了间接控制的方式，或者叫作均衡控制的方式。它是在自动制动阀与列车管之间插入一个固定容积的均衡风缸和一个中继阀。自动制动阀控制小容量的均衡风缸，通过中继阀控制列车管，列车管的充排气容量问题由中继阀来解决。目前，我国内燃机车上用的JZ-7型空气制动机和电力机车上用的DK-1型电空制动机采用的中继阀，实行了对列车管的间接控制。大型养路机械上的YZ-1型空气制动机也采用了中继阀。四、自动空气制动机列车管压力的间接控制任务4

认知自动空气制动机《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目一大型养路机械制动基础知识目录CONTENTS任务5了解大型养路机械制动任务3认知制动机的种类任务2了解制动的方式任务4认知自动空气制动机任务1学习制动的基本概念任务5了解大型养路机械制动【任务描述】

大型养路机械制动根据其作业工况和生产厂家会采用不同型式的制动机，课前同学们需要对制动机进行初步学习，课上老师讲解各型制动机在大型养路机械上的应用情况，课后同学们根据老师所讲知识对各型大型养路机械的制动进行更深入的探究。任务5了解大型养路机械制动【配套知识】一、大型养路机械制动系统二、引进大型养路机械的空气制动机三、YZ-1型自动空气制动机四、YZ-1G型自动空气制动机五、大型养路机械制动机类型任务5了解大型养路机械制动任务5了解大型养路机械制动一、大型养路机械制动系统

大型养路机械属于铁路工程车辆，大部分自带高速走行动力，但是也有部分车型自身不带高速走行。

自带高速走行动力的车型具有两种运行工况:一是单机运行；二是联挂运行。联挂运行又有两种状况:①作为无动力车附挂在列车中被牵引；②作为动力车牵引少量的其他车辆。

自身不带高速走行的车型运行工况是作为无动力车附挂在列车中被牵引。由此可知，大型养路机械的运行工况有机车的工况也有车辆的工况。所以对大型养路机械制动系统的要求是既能满足机械安全运行的需要，又能与机车、车辆制动机混编使用。任务5了解大型养路机械制动一、大型养路机械制动系统铁道车辆的制动系统应包括三大基本部分:空气制动机、手制动机及基础制动装置，大型养路机械也不例外，但有些机械按照施工作业的特殊要求还设计有液压制动装置。如DC-32K型捣固车作业时，为了能够迅速、准确地使捣固镐头对准轨枕空间，要求捣固车制动灵敏、制动力大、缓解快，为此，在捣固作业时采用液压制动代替空气制动。

制动系统中可采用的制动机是多样的，如机车所用的ET-6型、EL-14型、JZ-7型、26-I型、DK-1型制动机，结合大型养路机械具体的工作状况，直接采用机车制动机显得过于复杂，制动机的许多性能使用不上，为此，国内铁路工程车辆曾参照机车制动机设计出一些成功的制动机，但也存在许多不足。任务5了解大型养路机械制动一、大型养路机械制动系统二、引进大型养路机械的空气制动机从奥地利普拉塞公司引进使用的大型养路机械，如D08-32型自动抄平起拨道捣固车、RM80型全断面道碴清筛机等，其制动系统是采用前西德克诺尔公司生产的DB-60控制阀组成空气制动机，经使用发现，这种制动机存在以下问题:（1）缓解时间过长，易擦伤轮轨（2）紧急制动后，排风阀开启时间长（3）不能适应列车长度的变化（4）系统复杂，功能冗余（5）无法组织常规的校验工作（6）价格昂贵任务5了解大型养路机械制动YZ-1型空气制动机虽然是由DK-1型电空制动机衍变而成，但它与DK-1型电空制动机相比，具有以下特点：①取消了电控制动功能和有关部件，只留下一个受大闸电联锁信号控制的电空阀，用以控制中继阀上的遮断阀、故制动机结构大大简化。②自动制动网（大闸）与单独制动阀（小闸）结构完全一致，为DK-1型电空制动机中的空气制动阀，只需拨动空气制动阀的转换柱塞在“空气位”或“电空位”即可完成大、小闸的转换。③大闸通过增设单缓管来实现大闸制动后单独缓解的功能。三、YZ-1型自动空气制动机任务5了解大型养路机械制动④为使操纵大闸不影响到小闸，以及小闸双端操作互不影响，在YZ-1型空气制动机的作用管上设置了两个三通换向阀。⑤由于增设的单缓管直接与DK-109型分配阀的容积室连通，使得容积室的实际容积增大，影响到容积的配比关系，使常用制动压力达不到规定的360kPa值。因此，设计时将DK-109型分配阀的容积室连同安全阀一起移出分配阀的阀座，与均衡风缸制成双室风缸；同时，将阀座上主阀体通往容积室及容积室通向均衡活塞下侧的暗道口改制成螺孔，外接风管，连通双室风缸上的容积室。外接容积室的体积必须经过严格的计算来确定。三、YZ-1型自动空气制动机任务5了解大型养路机械制动三、YZ-1型自动空气制动机⑥所采用的各种制动阀基本上与DK-1型电空制动机通用，故维修、配件供应方便，也便于组织常规性的校验工作。⑦两种制动机都采用中继阀来间接控制列车管的压力变化，能适应列车编组长度的变化，缩短缓解充气和制动排气的时间。任务5了解大型养路机械制动四、YZ-1G型自动空气制动机随着制动技术的进步，YZ-1型制动机在使用中存在的一些问题需要优化改进：1.管路复杂：YZ-1型制动机由单独的分配阀、中继阀、紧急放风阀和电空阀通过复杂的管路连接组成。这种分散式的结构导致了管路布局繁琐，增加了系统的复杂性。2.维修困难：由于各部件独立安装，故障排查和维修需要逐一检查各个组件，维修工作量大且耗时，影响了设备的可用性和维护效率。3.可靠性较低：复杂的管路连接容易出现泄漏、堵塞等问题，降低了系统的可靠性和安全性，增加了运营风险。任务5了解大型养路机械制动四、YZ-1G型自动空气制动机为解决YZ-1型制动机存在的问题，原昆明中铁集团公司与中国重车眉山制动科技有限公司进行了YZ-1型集成化制动单元的研究，最终研制形成了YZ-1G型自动空气制动机。YZ-1G型制动机继承了YZ-1型制动机的优点，各项技术要求与YZ-1型养路机械车制动机要求一致，通用性强，并在2019年持续优化后基本替代了YZ-1型空气制动机的装机。任务5了解大型养路机械制动五、大型养路机械制动机类型我国的大型养路机械采用的空气制动机有多种，大多数采用YZ-1、YZ-1G型空气制动机，部分采用JZ-7型空气制动机；还有一些不带高速运行的车型安装了103、104型等车辆制动机。另外，以WY-100K散粒物料运输车为代表的大型养路机械，安装了120型车辆制动机。常见大型养路机械制动机的类型参见表1-2。任务5了解大型养路机械制动序号名称型号制动机型号1带式物料运输车WY-100k1202钢轨打磨GMC-96BJZ-7、F-8GMC-96XJZ-7、104CMC-20JZ-7五、大型养路机械制动机类型常见大型养路机械制动机的类型参见表1-2。任务5了解大型养路机械制动五、大型养路机械制动机类型序号名称型号制动机型号3捣固车DC-32kYZ-1、YZ-1GDCL-32kYZ-1、YZ-1GDWL-48kYZ-1、YZ-1GCDC-16kYZ-1、YZ-1G4稳定车WD-320YZ-1、YZ-1G5清筛车QS-650kYZ-1、YZ-1GQS-650XJZ-7任务5了解大型养路机械制动五、大型养路机械制动机类型序号名称型号制动机型号5清筛车CQS-550YZ-1GCQS-300KDK-1CQS-300XJZ-7BS-550YZ-1GBS-1200JZ-7SQS-300KJZ-7SQS-300XJZ-7QHC-450103E任务5了解大型养路机械制动五、大型养路机械制动机类型序号名称型号制动机型号6配砟整形车SPZ-200YZ-1、YZ-1GDPZ-440YZ-1、YZ-1GDPZ-440ⅢYZ-1、YZ-1GSPZ-350JZ-7任务5了解大型养路机械制动《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目二基础制动装置和手制动机项目二

基础制动装置和手制动机【知识目标】1.掌握基础制动装置的组成及作用原理。2.掌握闸瓦的用途、种类。3.掌握手制动机的用途。4.掌握手制动的结构和工作原理。【建议学时】4学时制动机、基础制动装置和手制动机组成了大型养路机械制动装置，其中基础制动装置和手制动机扮演着极其重要的角色，基础制动装置决定了大型养路机械能否安全、平稳地停下来，手制动机决定了大型养路机械能否安全停放。本项目将重点介绍大型养路机械基础制动装置及手制动机的组成及作用原理，为学生后续学习制动系统打下基础。【项目描述】项目二

基础制动装置和手制动机目录CONTENTS任务1了解基础制动装置任务2认知手制动机任务1了解基础制动装置【任务描述】掌握基础制动装置的作用原理，能够分析基础制动装置如何将制动机提供的制动力转换为闸瓦压力，进而使闸瓦压紧车轮形成制动作用。采用多媒体教学软件讲解；将学生根据基础制动装置的类别分成相应小组，讨论各种调整方法。掌握闸瓦的用途、种类和特点。讲清基础制动装置各部件的安装位置；学生分组学习、辨认。任务1了解基础制动装置【配套知识】一、基础制动装置的工作原理二、基础制动装置的结构及作用原理三、闸瓦四、制动缸活塞行程的调整五、制动倍率、传动效率和制动率任务1了解基础制动装置任务1了解基础制动装置一、基础制动装置的工作原理基础制动装置由制动缸活塞推杆至闸瓦间所包含的一系列杠杆、拉杆、制动梁等传动部件所组成。基础制动装置是利用杠杆原理，把制动缸活塞上的推力，或手制动机所产生的拉力，经过各种杠杆和拉杆的作用，扩大适当倍数后，再平均地传给各个闸瓦，使闸瓦压紧车轮产生制动作用。任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理铁路大型养路机械的制动方式多数采用闸瓦摩擦制动，其基础制动装置按闸瓦的分布状态，主要采用了单闸瓦式和双闸瓦式两种形式。任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（一）单闸瓦式基础制动装置单闸瓦式基础制动装置由制动缸杠杆2、上拉杆3、移动杠杆9、固定杠杆13、下拉杆12、制动梁10、闸瓦托14和闸瓦15等组成。单闸瓦式基础制动装置1-制动缸；2-制动缸杠杆；3-上拉杆；4-液压制动缸；5-链条；6-手制动杠杆；7-手制动机；8-吊板；9-移动杠杆；10-制动梁；11-弹簧；12-下拉杆；13-固定杠杆；14-闸瓦架；15-闸瓦；16-吊架；17-丝杆；18-螺母任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（二）双闸瓦式基础制动装置双闸瓦式基础制动装置主要是由固定杠杆2、拉杆3、制动梁4、6、闸瓦5、制动缸8、横拉杆11等构件组成。双闸瓦式基础制动装置1-吊耳；2-固定杠杆；3-拉杆；4-左侧制动梁；5-闸瓦；6-右侧制动梁；7-制动液压缸；8-制动缸；9-吊杆；10-移动杠杆；11-横拉杆；12-闸瓦托任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（三）单元制动器JDYZ-5型单元制动器具有体积小、重量轻、结构紧凑、便于安装等特点。它通过斜楔式力的放大机构，可获得大且均匀的制动力。任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（三）单元制动器JDYZ-5型单元制动器由闸瓦与闸瓦托、闸瓦间隙调整器、箱体组件、制动缸组件四部分组成。1-闸瓦及闸瓦托；2-闸瓦间隙调整器；3-箱体组件；4-制动缸组件；5-弹簧蓄能停车制动缸组件JDYZ-5型单元制动器任务1了解基础制动装置三、闸瓦闸瓦作为制动系统中的重要零件直接影响制动力的大小及制动效果。大型养路机械制动时，闸瓦直接与车轮踏面接触产生摩擦力，产生制动作用。闸瓦通常由铸铁或其他材料制成，呈瓦状。闸瓦的性能主要取决于其材料的热稳定性、耐磨性和摩擦系数。闸瓦按材质可分为铸铁闸瓦、合成闸瓦和粉末冶金闸瓦三大类。任务1了解基础制动装置三、闸瓦（一）铸铁闸瓦铸铁闸瓦按含磷量的多少又分成灰铸铁闸瓦、中磷铸铁闸瓦和高磷铸铁闸瓦。铸铁闸瓦含磷量越高，闸瓦的摩擦系数越大，产生相同的制动力所需的压力越小，闸瓦和车轮踏面的磨耗较轻，使用寿命较长。任务1了解基础制动装置三、闸瓦（二）合成闸瓦合成闸瓦是指采用合成材料制作而成的制动闸瓦，其主要成分包括树脂、陶瓷纤维、碳纤维、铜粉、石墨、硅酸盐等多种混合物，用橡胶或树脂等黏性材料作粘结剂，在高温高压下热压而成。根据摩擦系数的大小合成闸瓦可以分为两类：低摩擦系数合成闸瓦及高摩擦系数合成闸瓦。任务1了解基础制动装置三、闸瓦（三）粉末冶金闸瓦粉末冶金闸瓦是以金属粉末（如铁基、铜基等）为基体，添加摩擦剂、润滑剂等原料，通过混合、压制成型和高温烧结工艺制成的高性能制动材料。任务1了解基础制动装置四、制动缸活塞行程的调整制动时，制动缸活塞杆伸出的长度称为制动缸活塞行程，行程的大小取决于各杠杆圆销孔距的尺寸和闸瓦与车轮之间的缓解间隙。闸瓦的缓解间隙越大，行程就越长。任务1了解基础制动装置四、制动缸活塞行程的调整部分大型养路机械制动缸的活塞行程的规定范围如表所示。部分大型养路机械制动缸的活塞行程及闸瓦调试间隙表机 型制动缸活塞最大有效行程/mm制动缸活塞调试行程/mm闸瓦调试间隙/mmDC-32k捣固车主车12045～505～10材料车120305～10QS-650k全断面道砟清筛机12080～905～10WD-320动力稳定车12040～505～10SPZ-200双向配砟整形车150—5～10任务1了解基础制动装置五、制动倍率、传动效率和制动率（一）制动倍率制动缸活塞推杆的推力被称为制动原力，由基础制动装置将制动原力增大的倍数即全车总闸瓦压力与作用在制动缸活塞上的制动原力之比，称作制动倍率。任务1了解基础制动装置五、制动倍率、传动效率和制动率（二）传动效率实际发生作用的闸瓦压力值与理论计算出来的闸瓦压力值的比值，称为基础制动装置的传动效率，一般以η来表示。任务1了解基础制动装置五、制动倍率、传动效率和制动率（三）制动率对于大型养路机械的制动能力不能单以闸瓦压力来表示，因为同样大小的闸瓦压力，对重量不同的大型养路机械，其制动效果就不同。只有用单位重量所具有的闸瓦压力才能确切地表示出大型养路机械的制动能力，这就是我们所说的制动率。《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目二基础制动装置和手制动机目录CONTENTS任务1了解基础制动装置任务2认知手制动机任务2认知手制动机【任务描述】掌握手制动机的作用及工作原理，学会使用手制动机。任务2认知手制动机【配套知识】一、手制动机的作用二、手制动机的结构及工作原理三、手制动机的运用任务2认知手制动机任务2认知手制动机一、手制动机的作用

手制动机是指安装在大型养路机械上，依靠人力操作手轮或手把产生制动原力，带动基础制动装置将闸瓦压紧车轮踏面的一种机械制动机。在不能使用空气制动机的情况下使用手制动机进行制动。

当大型养路机械停放在有坡度的线路上时，手制动机可用来防止溜车事故发生；在车站或专用线上，操作手制动机可用来防止车辆意外移动；当空气制动机发生故障无法正常工作时，可用手制动机代替空气制动机施行制动与缓解。

任务2认知手制动机二、手制动机的结构及工作原理链条螺旋组合式手制动机主要由制动手轮1；支承立柱2；螺纹丝杆3；手制动杠杆4；制动缸杠杆5等组成。链条螺旋组合式手制动机1-制动手轮；2-支承立柱；3-螺纹丝杆；4-手制动杠杆；5-制动缸杠杆任务2认知手制动机二、手制动机的结构及工作原理软轴螺旋组合式手制动机的结构如图所示。软轴螺旋组合式手制动机任务2认知手制动机三、手制动机的运用

1.在大型养路机械每次运行之前，必须先将手制动机手轮转到完全缓解状态，并确认基础制动装置已处在缓解状态。2.在大型养路机械每次运行结束、停车在指定地点后，必须拧紧手制动机手轮，并确认基础制动装置已处在制动状态。3.在狭窄或复杂地形条件下，操作手制动机可以精确控制大型养路机械的作业位置，实现细微调整，提高作业精度。

任务2认知手制动机三、手制动机的运用4.大型养路机械在指定地点停车作业时，拧紧手制动机防止大型养路机械意外移动，确保安全作业空间。5.运行途中，当大型养路机械空气制动机发生故障时，须用手制动机使车辆制动，直至停在指定地点。

《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目二基础制动装置和手制动机项目二

基础制动装置和手制动机【知识目标】1.掌握基础制动装置的组成及作用原理。2.掌握闸瓦的用途、种类。3.掌握手制动机的用途。4.掌握手制动的结构和工作原理。【建议学时】4学时制动机、基础制动装置和手制动机组成了大型养路机械制动装置，其中基础制动装置和手制动机扮演着极其重要的角色，基础制动装置决定了大型养路机械能否安全、平稳地停下来，手制动机决定了大型养路机械能否安全停放。本项目将重点介绍大型养路机械基础制动装置及手制动机的组成及作用原理，为学生后续学习制动系统打下基础。【项目描述】项目二

基础制动装置和手制动机目录CONTENTS任务1了解基础制动装置任务2认知手制动机任务1了解基础制动装置【任务描述】掌握基础制动装置的作用原理，能够分析基础制动装置如何将制动机提供的制动力转换为闸瓦压力，进而使闸瓦压紧车轮形成制动作用。采用多媒体教学软件讲解；将学生根据基础制动装置的类别分成相应小组，讨论各种调整方法。掌握闸瓦的用途、种类和特点。讲清基础制动装置各部件的安装位置；学生分组学习、辨认。任务1了解基础制动装置【配套知识】一、基础制动装置的工作原理二、基础制动装置的结构及作用原理三、闸瓦四、制动缸活塞行程的调整五、制动倍率、传动效率和制动率任务1了解基础制动装置任务1了解基础制动装置一、基础制动装置的工作原理基础制动装置由制动缸活塞推杆至闸瓦间所包含的一系列杠杆、拉杆、制动梁等传动部件所组成。基础制动装置是利用杠杆原理，把制动缸活塞上的推力，或手制动机所产生的拉力，经过各种杠杆和拉杆的作用，扩大适当倍数后，再平均地传给各个闸瓦，使闸瓦压紧车轮产生制动作用。任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理铁路大型养路机械的制动方式多数采用闸瓦摩擦制动，其基础制动装置按闸瓦的分布状态，主要采用了单闸瓦式和双闸瓦式两种形式。任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（一）单闸瓦式基础制动装置单闸瓦式基础制动装置由制动缸杠杆2、上拉杆3、移动杠杆9、固定杠杆13、下拉杆12、制动梁10、闸瓦托14和闸瓦15等组成。单闸瓦式基础制动装置1-制动缸；2-制动缸杠杆；3-上拉杆；4-液压制动缸；5-链条；6-手制动杠杆；7-手制动机；8-吊板；9-移动杠杆；10-制动梁；11-弹簧；12-下拉杆；13-固定杠杆；14-闸瓦架；15-闸瓦；16-吊架；17-丝杆；18-螺母任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（二）双闸瓦式基础制动装置双闸瓦式基础制动装置主要是由固定杠杆2、拉杆3、制动梁4、6、闸瓦5、制动缸8、横拉杆11等构件组成。双闸瓦式基础制动装置1-吊耳；2-固定杠杆；3-拉杆；4-左侧制动梁；5-闸瓦；6-右侧制动梁；7-制动液压缸；8-制动缸；9-吊杆；10-移动杠杆；11-横拉杆；12-闸瓦托任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（三）单元制动器JDYZ-5型单元制动器具有体积小、重量轻、结构紧凑、便于安装等特点。它通过斜楔式力的放大机构，可获得大且均匀的制动力。任务1了解基础制动装置二、基础制动装置的结构及作用原理（三）单元制动器JDYZ-5型单元制动器由闸瓦与闸瓦托、闸瓦间隙调整器、箱体组件、制动缸组件四部分组成。1-闸瓦及闸瓦托；2-闸瓦间隙调整器；3-箱体组件；4-制动缸组件；5-弹簧蓄能停车制动缸组件JDYZ-5型单元制动器任务1了解基础制动装置三、闸瓦闸瓦作为制动系统中的重要零件直接影响制动力的大小及制动效果。大型养路机械制动时，闸瓦直接与车轮踏面接触产生摩擦力，产生制动作用。闸瓦通常由铸铁或其他材料制成，呈瓦状。闸瓦的性能主要取决于其材料的热稳定性、耐磨性和摩擦系数。闸瓦按材质可分为铸铁闸瓦、合成闸瓦和粉末冶金闸瓦三大类。任务1了解基础制动装置三、闸瓦（一）铸铁闸瓦铸铁闸瓦按含磷量的多少又分成灰铸铁闸瓦、中磷铸铁闸瓦和高磷铸铁闸瓦。铸铁闸瓦含磷量越高，闸瓦的摩擦系数越大，产生相同的制动力所需的压力越小，闸瓦和车轮踏面的磨耗较轻，使用寿命较长。任务1了解基础制动装置三、闸瓦（二）合成闸瓦合成闸瓦是指采用合成材料制作而成的制动闸瓦，其主要成分包括树脂、陶瓷纤维、碳纤维、铜粉、石墨、硅酸盐等多种混合物，用橡胶或树脂等黏性材料作粘结剂，在高温高压下热压而成。根据摩擦系数的大小合成闸瓦可以分为两类：低摩擦系数合成闸瓦及高摩擦系数合成闸瓦。任务1了解基础制动装置三、闸瓦（三）粉末冶金闸瓦粉末冶金闸瓦是以金属粉末（如铁基、铜基等）为基体，添加摩擦剂、润滑剂等原料，通过混合、压制成型和高温烧结工艺制成的高性能制动材料。任务1了解基础制动装置四、制动缸活塞行程的调整制动时，制动缸活塞杆伸出的长度称为制动缸活塞行程，行程的大小取决于各杠杆圆销孔距的尺寸和闸瓦与车轮之间的缓解间隙。闸瓦的缓解间隙越大，行程就越长。任务1了解基础制动装置四、制动缸活塞行程的调整部分大型养路机械制动缸的活塞行程的规定范围如表所示。部分大型养路机械制动缸的活塞行程及闸瓦调试间隙表机 型制动缸活塞最大有效行程/mm制动缸活塞调试行程/mm闸瓦调试间隙/mmDC-32k捣固车主车12045～505～10材料车120305～10QS-650k全断面道砟清筛机12080～905～10WD-320动力稳定车12040～505～10SPZ-200双向配砟整形车150—5～10任务1了解基础制动装置五、制动倍率、传动效率和制动率（一）制动倍率制动缸活塞推杆的推力被称为制动原力，由基础制动装置将制动原力增大的倍数即全车总闸瓦压力与作用在制动缸活塞上的制动原力之比，称作制动倍率。任务1了解基础制动装置五、制动倍率、传动效率和制动率（二）传动效率实际发生作用的闸瓦压力值与理论计算出来的闸瓦压力值的比值，称为基础制动装置的传动效率，一般以η来表示。任务1了解基础制动装置五、制动倍率、传动效率和制动率（三）制动率对于大型养路机械的制动能力不能单以闸瓦压力来表示，因为同样大小的闸瓦压力，对重量不同的大型养路机械，其制动效果就不同。只有用单位重量所具有的闸瓦压力才能确切地表示出大型养路机械的制动能力，这就是我们所说的制动率。《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目二基础制动装置和手制动机目录CONTENTS任务1了解基础制动装置任务2认知手制动机任务2认知手制动机【任务描述】掌握手制动机的作用及工作原理，学会使用手制动机。任务2认知手制动机【配套知识】一、手制动机的作用二、手制动机的结构及工作原理三、手制动机的运用任务2认知手制动机任务2认知手制动机一、手制动机的作用

手制动机是指安装在大型养路机械上，依靠人力操作手轮或手把产生制动原力，带动基础制动装置将闸瓦压紧车轮踏面的一种机械制动机。在不能使用空气制动机的情况下使用手制动机进行制动。

当大型养路机械停放在有坡度的线路上时，手制动机可用来防止溜车事故发生；在车站或专用线上，操作手制动机可用来防止车辆意外移动；当空气制动机发生故障无法正常工作时，可用手制动机代替空气制动机施行制动与缓解。

任务2认知手制动机二、手制动机的结构及工作原理链条螺旋组合式手制动机主要由制动手轮1；支承立柱2；螺纹丝杆3；手制动杠杆4；制动缸杠杆5等组成。链条螺旋组合式手制动机1-制动手轮；2-支承立柱；3-螺纹丝杆；4-手制动杠杆；5-制动缸杠杆任务2认知手制动机二、手制动机的结构及工作原理软轴螺旋组合式手制动机的结构如图所示。软轴螺旋组合式手制动机任务2认知手制动机三、手制动机的运用

1.在大型养路机械每次运行之前，必须先将手制动机手轮转到完全缓解状态，并确认基础制动装置已处在缓解状态。2.在大型养路机械每次运行结束、停车在指定地点后，必须拧紧手制动机手轮，并确认基础制动装置已处在制动状态。3.在狭窄或复杂地形条件下，操作手制动机可以精确控制大型养路机械的作业位置，实现细微调整，提高作业精度。

任务2认知手制动机三、手制动机的运用4.大型养路机械在指定地点停车作业时，拧紧手制动机防止大型养路机械意外移动，确保安全作业空间。5.运行途中，当大型养路机械空气制动机发生故障时，须用手制动机使车辆制动，直至停在指定地点。

《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目三风源系统项目三

风源系统【知识目标】1.掌握制动技术的相关概念。2.掌握制动机的种类。3.掌握自动式空气制动机的组成及作用原理。4.了解大型养路机械所采用制动机的类型。【建议学时】4学时制动系统是关系到大型养路机械设备安全运行的关键组成部分。制动系统对于大型养路机械设备来说，既重要又复杂，要想熟练掌握它，具有较高的技术难度。本项目将重点介绍制动的相关概念、制动机的分类以及自动式空气制动机的作用原理，为后续课程的学习打下基础。【项目描述】项目三

风源系统目录CONTENTS任务1认知风源系统任务3分析及处理风源系统的故障任务2认知风源系统的主要部件及其附件任务1认知风源系统【任务描述】

风源系统是铁路大型养路机械的重要组成部分，负责生产并提供制动机、气动系统所需的高质量、洁净、干燥和稳定的压缩空气。本项目重点介绍风源系统的组成及工作原理、以及风源系统风源系统的常见故障、原因及故障预防措施。任务1认知风源系统【配套知识】一、风源系统的组成二、风源系统的工作原理任务1认知风源系统一、风源系统的组成任务1认知风源系统风源系统负责生产并提供制动机和气动系统所需的高质量的洁净、干燥和稳定的压缩空气。我国货车列车管定压一般为500kPa，客车一般为600kPa。大型养路机械风源系统提供的压缩空气压力通常设定为640~720

kPa。一、风源系统的组成任务1认知风源系统

风源系统是铁路大型养路机械空气制动系统及气动系统的重要组成部分，它负责生产并提供制动机、气动系统所需的高质量、洁净、干燥和稳定的压缩空气。

与机车风源系统相比，大型养路机械风源系统主要的区别是制动机用气量没有机车需求那么大，但需要兼顾施工时气动系统对压缩空气的需求。大型养路机械风源系统提供的压缩空气压力通常设定为640～720kPa。一、风源系统的组成任务1认知风源系统

大型养路机械风源系统主要包括空气压缩机1、散热器2、集尘器3、单向阀4与11、高压安全阀5、空气干燥器6、压力调节阀7；气控排风阀8、消音器9、压力开关10、截断塞门12；顺序阀13；总风缸14；放水阀15；防冻液泵16等零部件组成，如图所示。一、风源系统的组成任务1认知风源系统风源系统正常工作时，压缩空气传递通路如下：一、风源系统的组成任务1认知风源系统

大型养路机械的风源系统在使用中存在压力调节阀7调整压力对操作要求高，不易调整的问题，所以新生产机型的风源系统又进行了优化改进，将图3-1中的压力调节阀7更换成了一个两位三通的电磁换向阀，然后在储风缸之后增加一个压力控制器检测压力，调定压差及高压值获得一个压力范围，当压缩空气压力达到高压值时送出电信号到前述的电磁换向阀，电磁换向阀得电后，输出控制压力，控制气控排风阀8排风，同时也让干燥器6排水；当压缩空气压力回落到低压值时，压力控制器不再送出电信号，气控排风阀8停止排风、干燥器6停止排水，总风缸压力得以上升。如图所示。二、风源系统的工作原理任务1认知风源系统

从以上的风源系统组成及正常工作时压缩空气的传递路径，我们可以看出，风源系统一般包括包括以下四个环节：1.压缩空气的生产：空气压缩机负责压缩空气的生产。2.压缩空气的压力控制：压力压力控制装置根据总风缸内的压力变化，控制气控排风阀的开启与关闭，确保压缩空气的压力始终保持在一定范围内。3.压缩空气的净化处理：压缩空气首先经过冷凝器冷却，然后在集尘器中析出冷凝水和机械混合物。之后，压缩空气经过干燥器后获得清洁和干燥的压缩空气。4.压缩空气的储存：经过净化后的压缩空气被储存在储风缸(总风缸、作业风缸)中，以备制动系统和气动系统使用。《大型养路机械制动技术》谢谢《大型养路机械制动技术》项目三风源系统目录CONTENTS任务1认知风源系统任务3分析及处理风源系统的故障任务2认知风源系统的主要部件及其附件任务2认知风源系统的主要部件及其附件【任务描述】

了解风源系统的主要组成部件，能够阐述各组成部件的作用、结构和工作原理。课前同学们要完成对风源系统主要组成部件的作用、结构和工作原理的学习，课中汇报学习成果，同时老师讲解各个主要组成部件的作用、结构和工作原理，课后同学们要根据所学知识自主对风源系统主要组成部件的作用、结构和工作原理进行更深入的探究。任务2认知风源系统的主要部件及其附件【配套知识】一、空气压缩机二、散热器、集尘器、高压安全阀三、压力控制装置四、空气干燥器五、防冻液泵六、总风缸七、顺序阀八、消声器九、空气过滤器十、压力开关十一、制动风缸任务2认知风源系统的主要部件及其附件风源系统中各部件共同工作，为铁路大型养路机械提供必要的压缩空气，确保了压缩空气在送达制动机之前经过了冷却、干燥、分离杂质等净化过程，保证空气的清洁和干燥，避免管道和阀件腐蚀以及制动机工作不正常的情况发生。下面，我们从作用、结构及工作原理方面着手对供气系统组成中的主要部件进行分析讨论，以全面了解和掌握气源系统的工作过程。任务2认知风源系统的主要部件及其附件一、空气压缩机

1.空气压缩机的作用空气制动是以压力空气为动力来源的。空气压缩机用来制造具有一定压力的压缩空气，除供应本机的制动系统和气动系统使用外，还供应牵引联挂时其他车辆制动机的使用。2.空气压缩机的结构大型养路机械常见气源系统直接采用安装在柴油机端部的V型、双缸空气压缩机，没有单独增设空气压缩机或空气压缩机组，这种安装方式的空气压缩机详细构造可参阅柴油机随机资料。任务2认知风源系统的主要部件及其附件一、空气压缩机空气压缩机在柴油机端部的安装任务2认知风源系统的主要部件及其附件一、空气压缩机特殊环境下大型养路机械会加装独立的空气压缩机，如高原型大型养路机械，以及需要大量风源的钢轨打磨车、钢轨铣磨车等机型。独立的空气压缩机常用的类型主要有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。表3-1为两者的对比，在选用时要结合实际需要及使用环境进行合理选用。任务2认知风源系统的主要部件及其附件一、空气压缩机对比维度活塞式空压机螺杆式空压机工作原理活塞在气缸内往复运动压缩气体阴阳转子旋转挤压压缩气体供气方式间断性供气，气流脉动大连续平稳供气，无气流脉动压缩效率55%-65%（能量损耗较大）75%-85%（旋转损耗小）噪音水平≥85dB，需减振基础≤70dB，无需特殊基础维护成本易损件多，维护频率高仅需定期更换滤芯/润滑油排气温度150-200℃（冷却困难）75-90℃（内置冷却器）适用场景小流量/高压/间歇工况大流量/连续生产场景表3-1活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机对比任务2认知风源系统的主要部件及其附件二、散热器、集尘器、高压安全阀散热器是用来冷却过热压缩空气的器件。从空压机排气口输出的压缩空气温度较高，遇风管、阀等器件冷却后将析出冷凝水，给制动机的使用带来危害，因而必须对其进行处理。散热器安装在集尘器之前的空压机每缸的输出管路上。散热器的结构较简单，是用φ18×1.5无缝钢管制成的盘状螺旋管，如图所示。散热器只是加大压缩空气与大气间的散热面积，加快压缩空气的冷却，使集尘器能更多地析出凝结水，从而提高输入到总风缸储存的压缩空气的质量。任务2认知风源系统的主要部件及其附件集尘器1.集尘器的作用集尘器是用来清除压缩空气中液态的水和固态的机械杂物，以提高压缩空气的清洁度，确保制动机稳定和可靠地工作。大型养路机械风源系统中的集尘器装在散热器之后、总风缸之前的空压机每缸的输出管路上，故共设置了两个集尘器。集尘器应垂直安装，其排水阀向下，并注意必须按圆柱杯体上的箭头方向进行配管，不可将输入与输出接反。从空压机输出的是过饱和的湿空气，带有大量的水分和少量的尘埃，如果压缩空气将它们带到制动机各部件内，就会因温度降低析出液态凝结水，锈蚀机件；因为机械杂物堵塞孔道、垫住阀口，从而影响制动机的正常使用。因此，设置集尘器对压缩空气进行净化处理是完全必要的。二、散热器、集尘器、高压安全阀任务2认知风源系统的主要部件及其附件集尘器2.集尘器的工作原理当压缩空气由输入端进入，通过集尘器体内导向孔后，气流呈旋转状，绕内壁作高速圆周运动，在离心力作用下，油、水和大颗粒尘埃顺着内壁滑落，聚集到集尘器的底部；而较洁净的压缩空气从输出端流出。析出的油、水等存留于集尘器下部，因此，在使用时，应经常打开排水阀的手柄，排除污水并定期清洗集尘器。二、散热器、集尘器、高压安全阀任务2认知风源系统的主要部件及其附件高压安全阀1.高压安全阀的作用为确保系统的安全，必须严格控制压缩空气的最大压力。高压安全阀就是为确保总风缸气压不超过最大工作压力而设置的。空气制动机风源系统工作的正常与否，直接关系到大型养路机械运行的安全性。由于风源系统属高压气路并设有压力容器风缸。因此，必须保证风源系统在额定压力下可靠地工作。设置高压安全阀和压力调节装置以保证大型养路机械运行的安全。高压安全阀设置在空气压缩机每缸的输出通道上，共有两个。它们分别安装在集尘器的输出口，一旦出现压力调节装置失控故障，高压安全阀能自动限制供气系统的最高压力不超过高压安全阀的压力调定值（900kPa）并报警，起到安全保护的作用。二、散热器、集尘器、高压安全阀任务2认知风源系统的主要部件及其附件高压安全阀2.高压安全阀的结构国产高压安全阀的结构如图3-5所示，它由弹簧盒1、阀杆2、弹簧3、阀4、止挡环5、锁紧螺母6、阀座7等部件组成。阀4的下侧与空压机排气口的输出通路相通。二、散热器、集尘器、高压安全阀任务2认知风源系统的主要部件及其附件高压安全阀二、散热器、集尘器、高压安全阀3.高压安全阀的工作原理当连接管路的压力值大于弹簧3的调定值时，推动阀4上移，开放通大气口。因排风口远大于管路截面，使得管路压力较快下降，当降至低于弹簧3的反力后，阀4又被压回到阀座7上，关闭阀口。由于压缩机在连续不断地输出压缩空气，故安全阀阀口开和闭的动作也就交错进行、连续不断，使得连接管路的压力无法再增加。同时，因阀口开启时伴有清晰的音响声，故相当于给司机发出报警声，警告司机必须停止压缩机的运转。高压安全阀是制动机供气系统中的安全保护装置，相对于压力调节器、压力控制器，它提供的是系统的二级保护，在一级保护装置--压力调节器和压力控制器失效的情况下，仍能保证系统的安全。当安全阀开启后，要停机仔细查找原因，消除故障隐患。任务2认知风源系统的主要部件及其附件三、压力控制装置

压力控制装置的作用是实现供风的压力控制，也即控制总风缸的压力空气经常保持在规定的压力范围内。大型养路机械风源系统中的总风缸压力范围一般为640～720kPa。然而，空气压缩机是随同柴油机连续工作的，这就有可能使总风缸的空气压力达到无限高，因此，在总风缸与空气压缩机之间的管路上必须装设压力控制装置。

压力控制装置根据总风缸内压力空气的压力变化，接通或断开空压机排气口至总风缸的通道，使总风缸的空气压力经常保持在规定范围内。整车进口及早期国产化生产的车型压力控制装置采用的是压力调节阀。优化改进后的风源系统压力控制装置采用的是压力调节器与电磁换向阀的组合。任务2认知风源系统的主要部件及其附件三、压力控制装置（一）压力调节阀1.90201压力调节器的结构压力调节器是德国克诺尔(KONRR)公司生产的进口件，代号为90201。压力调节器的外形及内部结构原理示意如图所示。任务2认知风源系统的主要部件及其附件三、压力控制装置

1.90201压力调节器的结构

工作原理：从进气口进入的压力空气具有干燥器出口的压力，当系统压力达到系统上限值P上=720kPa时，此时有P上A1=G＋Kχ。(其中A1为阀芯与下阀口的包容面积，G为阀芯的重量，Ｋ为弹簧曲度系数，χ为弹簧压缩量。)顶开阀芯的下阀口，并使其上阀口迅速向上运动与外圈的下底面接触。这时，进口压力空气到达出气口控制风控排风阀及干燥器排风排水。当系统压力逐渐下降达到下限值P下=640kPa时，此时有P下A2=G＋K(χ＋a)。其中A2为阀芯下底面面积，G为阀芯的重量，K为弹簧曲度系数，(χ＋a)为弹簧压缩量。阀芯在弹簧力的作用下，上阀口与外圈阀口分离，这时，出口与进口的压力空气通过内圈的中心孔从顶部排向大气，阀芯的下阀口阀口迅速向下运动关闭进口。这时，风控排风阀及干燥器停止排风、排水。任务2认知风源系统的主要部件及其附件三、压力控制装置2.KP35压力调节器以Danfoss（丹佛斯）公司提供的KP35压力调节器讲解其控制特点。1.高精度调节：KP35压力调节器能够提供精确的压力控制，确保系统内的压力稳定在设定值附近。2.调节范围大：该调节器支持较宽的压力调节范围，可以满足不同应用场景的需求。3.耐用性强：采用高质量材料制造，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，能够在恶劣环境下长期稳定工作。4.易于安装和维护：结构紧凑，设计合理，便于现场安装与后续维护。5.安全可靠：具备过压保护功能，当系统压力超出设定的安全范围时，能够自动进行调整或切断，确保系统的安全性。任务2认知风源系统的主要部件及其附件三、压力控制装置2.KP35压力调节器KP35压力调节器调整方法：首先进行压力‌上限调整，逆时针松开顶部压力调节螺丝的锁紧螺母，连接空气压缩机和压力表后顺时针旋转可增加设定压力，逆时针旋转则降低设定压力，旋转至目标值（如720kPa）并锁紧；然后设定差动值，松开差动调节螺丝的锁紧螺母，使用螺丝刀旋转差动调节螺丝。任务2认知风源系统的主要部件及其附件四、空气干燥器

在压缩空气设备中，压缩空气中的湿气腐蚀和冻结危险常常导致气动装置出现故障和过早磨损。如右图所示，饱和极限视温度而变化，随着温度的升高，空气能吸收更多的水分。由此可知：在压缩机的压缩过程中由于温度的升高不会凝结出水，只有当已输出的压缩空气在二次冷却器中重新冷却时才会凝结出水，因此，在压缩空气系统中的空气再冷却后总是处于饱和状态。

空气干燥装置在任何外界温度的情况下都能最大程度满足干燥要求，其采用冷却再生吸附法。这种方法基于以下物理过程：潮湿的压缩空气通过由干燥剂，这种干燥剂能够在流经的空气中吸走水蒸气。1.空气干燥装置的作用任务2认知风源系统的主要部件及其附件四、空气干燥器

双塔式空气干燥装置同时进行两个工序，即干燥阶段和再生阶段并行。当一个塔中主气流进行干燥时，另一塔中的干燥剂则进行再生。来自压缩机的潮湿的压缩空气进入空气干燥装置后，首先在油分离器中被吸走凝结出的冷凝水和油，随后空气流经装有强吸收力的干燥剂塔。空气通过吸附剂时，所含的大量水分被吸走，使主气流在流出干燥设备时的相对湿度保持在小于35%。

一部分干燥空气被分流出来，流经再生喷嘴后被减压，再通过第二个塔中已饱和的干燥剂而排入大气中。经过减压而变得极为干燥的空气从需要再生的干燥剂中吸走了在这之前的干燥阶段中被吸附的水分。2.空气干燥装置的工作原理任务2认知风源系统的主要部件及其附件四、空气干燥器

大型养路机械上使用较多的干燥器是WABCO型双罐式空气干燥器。其中的吸附剂（活性氧化铝、硅胶等）对水分具有高压吸附，低压脱附的特性。干燥器除了干燥功能，一些型号还具有加热功能，在低温时能够对压缩空气加热，所以装备这种干燥器后风源系统可不再安装防冻液泵。任务2

认知风源系统的主要部件及其附件四、空气干燥器任务2认知风源系统的主要部件及其附件从压缩机出来的压缩空气流经接头(1)，经过滤清器（m）进入孔径（E）。压缩空气中可能含有的杂物和油份在过滤器（m）中被分离。压缩空气从孔径（E）经过自动开启的阀（1）进入气室（F）并进入右罐，经过环形间隙（A）流到装干燥剂的罐芯(d)的顶端。经过部分过滤的空气流经多孔的滤网（a）和毡垫（b），从上到下通过罐芯（d）内的颗粒型干燥剂(c)，然后通过毡垫（e）和