城市轨道交通车辆基础电子教案 项目6 制动与供风系统

项目6供风与制动系统教案院系名称：授课教师任教课程城市轨道交通车辆构造授课班级任务6.1制动系统的基本概念、特点和类型授课时间课型理论实验□习题□实训□复习□其他授课地点多媒体教室教学目标知识目标：1.理解城轨车辆制动系统的特点2.掌握制动的相关概念和制动的分类3.掌握制动的模式4.能理解五种制动模式的内涵及运用情境5.能理解城轨车辆的制动方式6.在学习的过程中有意识的增强学生的安全意识的培养教学重点制动的基本概念、制动模式及运用情境、制动机类型，城轨车辆制动机类型及方式教学难点制动系统特点、条件、制动模式区别及运用情境教学方法讲授与展示、讨论、问题解答教学手段多媒体教学并结合板书教学作业完成【课后习题】教师活动学生活动教学意图时间分配组织教学导入：1.问题引入：（1）列车哪些系统直接影响着列车的运行安全？为此，我们今天就来学习车辆制动系统。2.课程内容与目标描述学习新课课题1制动概述一、制动基本概念1.制动：人为地使列车停车、减速、阻止其加速，停车时保持静止防止其溜逸都叫制动内涵：从能量守恒、作用力角度分析制动2.缓解：对已经施行制动的物体，解除或减弱其制动作用，均可称之为“缓解”3.其他概念：制动装置、制动机、制动力4.制动效果衡量参数：制动距离、减速度不同运营公司对列车制动距离有不同规定。二、制动系统特点一、按列车动能转移方式分类1）摩擦制动：摩擦制动通过摩擦把列车动能转变为热能，从而获得制动力的方式，常见的有闸瓦制动、盘形制动，磁轨制动等。（1）闸瓦制动：又称踏面制动，它是一种最常用的一种制动方式。制动时闸瓦压紧车轮，轮、瓦之间发生摩擦，使列车的运动动能通过轮、瓦摩擦转变为热能，消散于大气中。类型：优点：缺点：（2）盘型制动：制动时，制动夹钳使闸片夹紧制动盘，闸片与制动盘摩擦产生制动力。类型：①轴盘式和轮盘式②带停放和不带停放优点：缺点：2）动力制动：利用列车的动力装置、传动装置或者牵引电动机的逆动所产生的阻滞作用、来限制或降低列车运行速度以至停车的制动方法。包括：再生制动、电阻制动、旋转涡流制动、轨道涡流制动等。（1）再生制动采用直-交传动技术三相异步电动机工况—三相交流发电机工况产生三相交流电——整流器逆向变换——反馈接触网——蓄电池或其他处于牵引运行状态列车能量：动能——电能（2）电阻制动再生制动产生电能未被利用，逆变器将能量反馈在线路电容——电容电压达到1800V——启动斩波器——接入制动电阻能量：动能——电能——热能三、制动模式1.常用制动制动指令——来源于司机控制器制动力大小——20%~80%制动方式——空电复合制动应用情境——正常情况下撤除指令——将司控器推向牵引区2.紧急制动制动指令——按下蘑菇型紧急停车按钮、主控钥匙被拔出、总风缸压力过低、松开警惕按钮超时、列车自控系统启动安全继电器、主VCU启动安全继电器、控制蓄电池电压过低、列车发生脱钩等非正常分离制动力大小——100%制动方式——纯空气制动、降弓、分主断应用情境——紧急情况下出现弓网接触事故撤除指令——紧急制动指令不可撤除3.快速制动制动指令——司控器制动力大小——100%制动方式——空电复合制动应用情境——紧急情况撤除指令——牵引区4.停放制动指令——“停放制动施加”按钮大小——AW3负载在40‰坡道上列车保持静止方式——弹簧制动情境——列车较长时间断电停放撤除——“停放制动缓解”按钮5.保压制动指令——由ECU（制动计算机）发出大小——制动力相当于SD=70%的常用制动力方式——空气制动情境——列车临时或短时间在30‰坡道上停车撤除——手柄打到“牵引”位，2S延时开始缓解四、车辆制动系统条件小结：小结学生学习情况.小结本课知识要点五、布置作业课后作业预习任务起立，致礼、考勤思考、回答老师问题查询资料，说说你所在城市地铁公司对制动距离的要求讨论城市轨道交通制动系统的特点识图，熟悉两种类型的闸瓦制动单元讨论闸瓦制动装置的优缺点识图，熟悉两种布置形式的盘型制动单元讨论盘型制动装置的优缺点学习再生制动知识学习电阻制动知识分组分任务，分别找出五种制动模式的指令来源、制动力大小、制动方式、运用情景、及指令撤除方式展示小组的答案完成制动模式练习讨论城轨车辆制动系统应该满足的条件课后完成作业及预习任务德育及行为教育、上课准备学生思考回答问题的过程明确课程学习内容，增强学习兴趣与动机激发学生的学习兴趣，引导学生理解本课程内容，发现学习问题或难点。拓展学习，培养学生资料查询学习能力归纳总结制动系统特点帮助学生直观上感受闸瓦制动装置的两种类型拓展学习帮助学生直观上感受盘型制动装置的两种类型掌握再生制动原理掌握电阻制动原理小组协作竞争完成任务，培养自主学习能力培养学生表达能力，加深对知识的掌握通过教师设计的情境选择正确的制动模式，掌握对制动模式的运用总结归纳学习车辆制动系统条件归纳总结对本次课程的重点知识巩固提高2-5分钟10分钟60分钟5分钟5分钟项目6供风与制动系统教案院系名称：授课教师任教课程城市轨道交通车辆构造授课班级任务供风系统授课时间课型理论实验□习题□实训□复习□其他授课地点多媒体教室教学目标1.掌握供风系统的组成与功能；2.掌握空压机、干燥器的结构；3.掌握供风系统各附件的功能；4.能在车辆供风系统，模块识别各部件；5.培养学生严肃认真的学习态度、严谨的学习作风。教学重点风源系统的基本组成；压缩机、空气干燥器的作用与类型，供风系统各设备的功能教学难点供风气路图、压缩机空气干燥器的工作原理教学方法讲授与展示、讨论、问题解答教学手段多媒体教学并结合板书教学作业完成【课后习题】；完成预习任务教师活动学生活动教学意图时间分配组织教学复习旧课：1.车辆连接装置的组成及作用？2.城轨车辆的车钩类型及车钩的布置位置？导入：课程视频：列车救援连挂【任务分析】学习新课一、供风系统概述供风系统又叫风源系统，是向整个列车提供压缩空气的装置，城轨车辆每个编组单元设置一套风源系统。为了方便安装与维修，供风模块一般集成安装与C车车底，也有安装在A车车底。1．供风系统组成及各部件功能活塞式空气压缩机:为列车用风提供洁净的风源、升压；软管:隔离压缩机震源，避免将震动传递给后续部件；安全阀:分别保护压缩机、气动部件免送高压的危害；干燥塔:去除空气中的水分及大分子油分,使相对湿度达35%以下；微孔油过滤器:去除供风系统中所含的小分子油份；截断塞门:控制气路的通断，以安全更换压力传感器；测试接口:测试检修、外部供风、快速排气压力传感器:监测风源系统的压力，用以控制压缩机的启停压力开关:对供风系统压力提供安全保护，总风压<600kpa,实现联锁保护，禁止牵引；带电反馈的截断塞门:进行外接风源的电反馈；止回阀:使气体只能从一侧通过，另一边阻止回流，防止气体在压缩机停机时逆流；外部供风孔:实现外部供风。2．供风气路图3.用风设备（1）空气制动机（2）空气弹簧（3）受电弓升弓控制（4）车钩操作风动控制（5）风笛（6）风动门（7）雨刮器二、供风系统设备介绍1.空气压缩机（1）活塞式空压机结构：活塞式空压机采用三缸两级压缩结构；由固定机构、运动机构、空气压缩系统、中间冷却与润滑装置。原理：由电机带动曲轴、活塞上下运动来压缩空气；空气在低压缸、高压缸前后压缩两次，冷却两次，比保证空气的压缩压力与正常温度。2.空气干燥器城轨车辆采用双塔空气干燥器结构：外部结构：两个干燥塔、支座及支座阀门、综合消音双塞阀、电磁阀及电子板、压力指示器内部结构：填满拉希环的滤油器，吸附剂、2个止回阀、1个预控压力阀、1个旁通阀、暗道、消音器及废排口原理：干燥器两个塔内同时工作在两种不同的工况，即干燥和再生同时进行。当主气流在一个塔内干燥处理时，另一个塔的干燥剂获得再生。无热再生，压力吸附3.供风系统附件设备：微孔油过滤器、安全阀、压力传感器、截断塞门小结：1.小结学生学习情况.2.小结本课知识要点布置作业1.课后习题2.预习任务起立，致礼、考勤回答问题、展示预习任务、讨论。记分了解同学们对城轨交通车辆知识的掌握情况，导入新课头脑风暴说出你知道的供风系统设备名称听教师教授知识，并做好笔记识图，标出各部件名称，并说出各部件的功能在气路图上画出供风回路讨论，车辆的用风设备观看活塞式空压机结构、原理动画识图，标出活塞式空压机的部件名称通过图片、视频、动画学习干燥器结构与原理课后完成作业及预习任务德育及行为教育、上课准备检查预习及作业学习效果给学生养成复习、预习的习惯激发学生的学习兴趣，引导学生理解本任务内容，发现学习问题或难点。活跃课堂气氛，提升学生课堂参与度，为下面总结供风系统组成和功能铺垫学习供风系统组成及部件作用，为下面风路图学习奠定基础对照气路图巩固供风系统设备组成和功能掌握供风回路掌握用风设备学习活塞式空压机结构于工作原理巩固知识学习活塞式空压机结构于工作原理巩固知识学习干燥器结构与原理归纳总结本次课程的知识点巩固提高2—5分钟5-8分钟10分钟60分钟5分钟5分钟项目6供风与制动系统教案院系名称：授课教师任教课程城市轨道交通车辆构造授课班级任务基础制动装置授课时间课型理论实验□习题□实训复习□其他授课地点多媒体教室教学目标知识目标：掌握闸瓦制动装置的结构与原理；掌握盘型制动装置的结构与原理；在学习的过程中有意识的培养学生轨道交通行业的专业素养。教学重点闸瓦制动的工作原理教学难点闸瓦制动的工作原理教学方法讲授与展示、讨论、问题解答教学手段多媒体教学并结合板书教学作业完成【课后习题】；完成预习任务教师活动学生活动教学意图时间分配组织教学复习旧课：（1）风源系统的构成；（2）空气压缩机、空气干燥器的作用是什么？如何起作用？导入：我们说到城轨车辆的停车，大家一定会想到“闸瓦”这个词，那么“闸瓦”属于哪个装置里的设备？又属于哪些种制动方式？为此，我们今天就来基础制动装置的相关设备。【课程内容分析】学习新课空气制动系统中的制动执行装置，通常被称为基础制动装置。所有空气制动力均是通过基础制动装置产生的，根据制动方式的不同，基础制动装置主要有闸瓦制动装置和盘形制动装置两种形式。作用：基础制动装置的用途是把作用在制动活塞上的压力空气的推力，扩大适当倍数后，在平均传递到闸瓦或闸片上，使闸瓦压紧车轮或闸片抱紧制动盘而产生空气制动力。一、闸瓦制动装置1．类型：城轨车辆闸瓦制动装置有两种型式，一种为不带弹簧停放制动的制动单元另一种是带弹簧停放制动的踏面单元制动器。不同型号类型及运用：①PC7Y型（不带停放）与PC7YF型（带停放）：广州地铁1号线西门子进口车、1、2号线株机产车②PEC7-EXLSX（不带停放）与PEC7-EFLSX型（带停放）；广州地铁8号线长客产车③GFD-3型（不带停放）与GFD-4型（带停放）：广州地铁7号线车辆2．结构：不同类型的闸瓦制动装置结构有差异，但大部分结构相同，都是由主要由制动缸体、制动杠杆、缓解弹簧、制动缸活塞、扭簧、闸瓦、闸瓦间隙调整器、闸瓦托、闸瓦托吊及其安装枢轴等组成。GFD-4不带停放结构：GFD-4带停放结构：带停放结构多出设备：手缓解阀（14）、拉杆（15）、弹簧制动缸（16）、弹簧制动杠杆（17）PC7Y结构：PC7YF结构：3.原理制动施加：制动缓解：二、盘型制动装置1.特点：盘形基础制动装置具有结构紧凑、制动效率高、能有效地缩短制动距离、减轻踏面磨耗及检修工作量小等优点。2.类型：按照制动盘安装方式的不同可分为轴盘式和轮盘式两种。轴盘式：轮盘式：3.结构盘型制动装置分成两种：一种是不带停放制动的盘形制动单元，另一种是带停放制动的盘形制动单元；盘形基础制动装置主要由制动盘、合成闸片、盘形制动单元和杠杆等部件组成。不带停放结构：带停放结构：4.原理：制动施加：制动缓解：小结：1.小结学生学习情况.2.小结本课知识要点布置作业1.课后习题2.预习任务起立，致礼、考勤回答问题、展示预习任务、讨论。记分回答提问、参与讨论、导入新课让学生通过预习提前掌握学习的部分资料。查询资料，找到城轨车辆常用闸瓦制动装置型号及运用举例观看视频学习闸瓦制动装置结构识图，在图片上标出部件名称对比图片找出带停放与不带停放两种类型结构差异识图，对比学习PC7Y与PC7YF型号闸瓦装置结构观看闸瓦制动装置原理动画识图观看视频学习盘型制动装置结构识图，在图片上标出部件名称对比图片找出带停放与不带停放两种类型结构差异观看盘型制动装置原理动画课后完成作业及预习任务德育及行为教育、上课准备检查课后作业学习效果给学生养成复习、预习的习惯激发学生的学习兴趣，引导学生理解本任务内容，发现学习问题或难点。培养学生自主学习能力，为后面学习铺垫拓展知识，掌握不同型号的闸瓦基础制动装置直观学习闸瓦制动装置结构巩固闸瓦装置结构学习学习不带停放制动装置的结构学习另一型号闸瓦制动装置，加深闸瓦制动装置的结构学习总结归纳制动施加和缓解的动作过程通过图片，掌握轴盘式和轮盘式两种类型直观学习盘型制动装置结构巩固盘型装置结构学习学习不带停放制动装置的结构总结归纳制动施加和缓解的动作过程归纳总结本次课程的知识点巩固提高2—5分钟5分钟5分钟60分钟5分钟5分钟项目6供风与制动系统教案院系名称：授课教师任教课程城市轨道交通车辆构造授课班级任务城轨车辆制动系统介绍授课时间课型理论实验□习题□实训□复习□其他授课地点多媒体教室教学目标知识目标：1.掌握城轨制动系统的组成；2.掌握空气制动机的控制设备功能；3.掌握城轨车辆制动系统的各部分功能；4.能在车辆找出各部件的位置并识别；5.增强学生的行业自豪感。教学重点制动系统的组成、空气制动系统的组成、空气制动系统的控制设备及控制原理、电制动系统的组成及原理教学难点空气制动系统的控制原理的控制原理教学方法讲授与展示、讨论、问题解答教学手段多媒体教学并结合板书教学作业完成【课后习题】；完成预习任务教师活动学生活动教学意图时间分配组织教学复习、导入：复习提问：（1）基础制动主要包括几种方式？分别是什么？（2）踏面制动装置的组成结构？（3）盘式制动装置的组成结构？新课导入：车辆采用再生制动、电阻制动、空气制动多种制动方式，这些制动方式和制动设备时=是怎样协调统一工作的呢，今天就介绍列车整个制动系统。【课程内容分析】学习新课城轨车辆制动系统以德国克诺尔（Knorr）制动机公司生产的模拟式电—空制动系统为例介绍。组成：电制动系统、空气制动系统、指令与网络通信系统二、空气制动系统主要作用是接受制动指令，产生以压缩空气为源动力的空气制动力。1）组成：（1）供风装置：空压机、干燥器、油过滤器、风