第3章-动车组转向架-3.9基础制动装置

第3章动车组转向架授课内容3.1转向架概述3.2几种典型的动车组转向架简介3.3转向架构架3.4一系悬挂装置3.5二系悬挂装置3.6轮对装置3.7轴箱装置及其定位装置3.8驱动装置3.9基础制动装置3.10转向架强度分析第3章

动车组转向架第3章

动车组转向架3.1.1基础制动装置概述3.1.2制动形式及工作原理3.1.3基础制动装置的结构组成3.1.4几种典型动车组的基础制动装置1.了解几种制动装置在各种制动中的作用2.掌握制动方式类型3.能了解盘形制动的特点4.掌握CRH5、CRH380BL、CR400BF动车组的基础制动装置类型有哪些？学习知识点学习目标3.9基础制动装置第3章

动车组转向架3.9.1

基础制动装置概述一个完整的制动系统主要包括两部分：制动控制系统——由制动信号发生与传输装置和制动控制装置组成制动执行系统——通常称为基础制动系统1.制动系统组成第3章

动车组转向架5铁路技术管理规程：铁路既有线技术管理暂行办法：初速160km/h，紧急制动距离≤1400m初速200km/h，紧急制动距离≤2000m初速250km/h，紧急制动距离≤2700m初速300km/h，紧急制动距离≤3800m初速350km/h，紧急制动距离≤6500m初速380km/h，紧急制动距离≤8500m提高列车运行速度的重要前提是采用更加先进的制动装置制动距离：从司机施行制动的瞬间起（将制动手柄移至制动位），到列车速度降为零列车所行驶的距离。计算制动距离：各个国家根据自己的铁路情况制定的紧急制动的最大允许值。我国《技规》规定：列车在任何线路坡道上的紧急制动距离为800m。

3.9.1

基础制动装置概述第3章

动车组转向架3.9.1

基础制动装置概述基础制动装置是整个动车组制动系统的最后执行机构。基础制动系统主要任务传递各制动缸所产生的活塞力到各个闸瓦（或闸片）将该活塞力增大若干倍保证各个闸瓦（或闸片）的压力大小基本相等2.基础制动系统主要任务第3章

动车组转向架3.9.2

制动形式及工作原理1.制动形式按用途分常用制动紧急制动按制动方式分闸瓦制动盘形制动磁轨制动涡流制动按制动缸的类型分空气制动液压制动盘形制动是动车组最普遍采用的一种制动方式。多数动车组采用以纯空气盘形制动作为基础制动装置，而CRH2采用液压盘形制动。第3章

动车组转向架2.踏面闸瓦制动工作原理3.9.2

制动形式及工作原理制动时，由制动控制装置根据制动指令通过制动管将压缩空气送入制动缸1，推动制动缸的活塞向外伸出（即产生活塞推力P），带动杠杆2运动，使闸瓦3压紧车轮踏面，产生闸瓦压力K，于是，闸瓦和车轮发生摩擦，产生摩擦力K*ɸ（ɸ为闸瓦与车轮踏面间的摩擦系数），阻碍车轮旋转，最后通过车轮与钢轨5间的黏着产生一个与车轮（或车辆）运动方向相反的力B，使车轮减速或停止。缓解时，制动控制装置将制动缸内的压力空气排出，制动缸活塞在制动缸缓解弹簧的作用下退回，通过各杆件带动闸瓦离开车轮。踏面闸瓦制动装置原理图第3章

动车组转向架3.9.2

制动形式及工作原理闸瓦制动的特点优点：常速，中低速，速度为零时均有制动力直接与车轮踏面接触，可以清洁踏面缺点：高速情况下，与踏面摩擦系数小，制动力不足压力增大之某一值时，车轮被抱死，产生滑行，制动力下降，接触面磨损严重（装个ABS估计好一些）还有好多的说……总结：仅用于低速制动和停车制动防抱死制动系统ABS全称是Anti-lockBrakeSystem，即ABS第3章

动车组转向架3.9.2

制动形式及工作原理3.

盘形制动概述及工作原理盘形制动装置是指制动时用闸片压紧制动盘而产生的制动作用的制动方式。目前我国快速客车（在120km/h以上）大都采用这种制动方式。盘形制动是动车组最普遍采用的一种制动方式。根据制动盘安装位置的不同，盘形制动有轴盘制动和轮盘制动两种类型。轴盘制动是指将制动盘直接安装在车轴上的盘形制动。轮盘制动是将制动盘安装在车轮的盘形制动。轴盘式轮盘式概述第3章

动车组转向架3.9.2

制动形式及工作原理制动时，由制动控制装置根据制动指令通过制动管将压力空气送入单元制动缸2，推动制动缸的活塞伸出，带动一系列内部杠杆动作，使制动夹钳产生闭合，进而带动闸片4夹紧制动盘1，闸片和制动盘间发生摩擦，阻碍轮对旋转，最后通过车轮与钢轨间的黏着，产生一个与轮对（或车辆）运动相反的力，使轮对减速或停止。缓解时，制动控制装置将制动缸内的压力空气排出，制动缸活塞在制动缸缓解弹簧的作用下退回，通过各杆件带动闸片离开制动盘。1—制动盘2—单元制动缸3—吊杆4—闸片5—闸片托6、7—杠杆8—支点拉板工作原理盘形制动装置原理图第3章

动车组转向架3.9.2

制动形式及工作原理动车组普遍采用盘形制动为基础制动装置的主要原因：

不存在对车轮的热影响，减少了车轮的磨耗直接与车轮踏面接触，可以清洁踏面制动时散热性能较好

可自由选择制动盘和闸片材料，使该摩擦副具有最佳的制动参数

经济节约第3章

动车组转向架3.9.3

基础制动装置的结构组成动车组基础制动装置主要包括制动夹钳单元、制动盘、停放制动缓解装置和闸片。动力轴上通常配备两个钢制轮装制动盘，非动力轴上采用三个钢制轴装制动盘或两个钢制轮装制动盘和两个钢制轴装制动盘。1.制动夹钳单元(1)功能1)

自动调整闸片间隙的功能，并且能够手动进行调整；2)

制动夹钳单元的各个转动部位都经过良好的防锈处理，保证其动作灵活自如。第3章

动车组转向架(2)种类主要分为传统式夹钳单元和紧凑式夹钳单元。传统式夹钳单元通过杠杆吊座将两个制动杠杆连接成H形结构，制动缸和闸片分别安装在H形夹钳的两端。制动时，通过制动缸及制动杠杆的作用，使安装在另一端的闸片夹紧制动盘；缓解时，由于制动缸内的压强降低，在制动缸内缓解弹簧的作用下，闸片离开制动盘。1—闸片间隙自动调整器2—安装支座3—闸片4—闸片托5—制动杠杆6—制动缸传统式夹钳单元紧凑式夹钳单元紧凑式夹钳单元将吊座、杠杆和制动缸集成在一起，同时单独设置间隙调整器。制动缸工作时，带动凸轮轴旋转，进而驱动杠杆动作，使闸片托压紧制动盘。3.9.3

基础制动装置的结构组成第3章

动车组转向架2.制动盘3.9.3

基础制动装置的结构组成按制动盘本身结构分整体式两个半圆盘组装而成的分体式按安装位置分轴盘式轮盘式拖车转向架一般采用轴装式制动盘。动车转向架多采用轮装式制动盘。由于制动盘是一个既受力又受热的零部件，不宜用过盈配合直接装在轴上，所以轴盘式制动装置通常采用盘毂作为车轴与制动盘之间的过渡零件，而且在制动盘的螺栓连接处要加装弹性套。第3章

动车组转向架3.9.3

基础制动装置的结构组成3.制动闸片动车组闸片一般采用摩擦块浮动式结构，确保与制动盘表面均匀接触。但是也有部分动车组采用了非浮动式闸片，主要用于300km/h以下的动车组。闸片材料要求具备以下性能：稳定的摩擦系数，受外界条件(如制动初速度、压强、温度、环境介质改变)影响小。较高的耐磨性。良好的物理机械性能和导热性，热容量大，有一定的高温机械强度。对制动盘表面损伤小，不易划伤表面和产生黏着磨损，摩擦过程中不易产生噪声，无臭味、无污染。经济性好，原料来源充裕，价格便宜，生产工艺简单。闸片材料大致可分为四种：合成材料、烧结金属材料、C/C纤维组合材料和陶瓷基复合材料。第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置1.CRH5动车组的基础制动装置(1)基础制动装置在转向架上的安装CRH5动车组在所有轴上均装有640mm直径的轴盘式制动器，由低通风能力钢制成。在非动力轴上有3个制动盘，动力轴上有2个制动盘。动力转向架的基础制动装置安装非动力转向架的基础制动装置安装第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置每个制动盘的制动缸和卡钳是传统形式的，所有制动夹钳都带有内置自动间隙调整器。制动闸片为粉末冶金型，设计成最大允许温度为600°C。制动夹钳吊座①焊在转向架制动横梁②上。制动横梁通过关节轴承③、水平摆杆与构架构成四杆机构，可实现制动夹钳跟随轮对横向随动。横梁中部有两个支撑杆④与构架的横梁连接。②①③④制动夹钳及其与转向架的连接第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(2)单元制动器CRH5动车组采用的单元制动器有两种类型：常用制动的单元制动器和带常用和停放制动用的单元制动器。1—制动钳2—制动气缸3—制动闸片支座4—制动杆5—固定安装件6—拉杆7—吊架8、11、12—螺栓9、13、16—垫圈10、17—锁紧螺母14—一维形套管15—凸缘衬套18—枢轴螺钉CRH5常用制动器的单元制动器第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置CRH5常用和停放制动器的单元制动器1—制动钳2—制动气缸3—制动间片支座4—制动杆5—固定安装件6—拉杆7—吊架8、11、12—螺栓9、13、16—垫圈10、17—锁紧螺母14—锥形套管15—凸缘村套18—枢轴螺钉19—停放制动器的紧急缓解装置20—弹簧执行器第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置每个非动力轴均配有3个采用模块化设计、由铸钢制成的制动盘，以及3个用于常用制动的单元制动器。某些非动力轴配有带弹簧执行器的单元制动器，用于常用和停放制动。每个动力轴均配有两个采用模块化设计、由铸钢制成的制动盘，以及两个用于常用制动的单元制动器。单元制动器可作为常用制动器，也可作为常用和停放制动器。单元制动器是制动钳和制动气缸的组合，可提供针对闸片和制动盘磨损的自动间隙调整。由此，在“制动缓解”位置时，制动盘与闸片之间用以保证平滑运行的间隙实际上将保持恒定。用作常用和停放制动的单元制动器有一个带有弹簧执行器的制动气缸。弹簧执行器用于施加制动，并可在无压缩空气时稳固已停车的车辆。第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(3)制动闸片支座制动闸片支座设计用来容纳盘式制动器闸片。制动闸片支座具有以下特性：闸片易于更换，即使是在延长使用期之后。不会丢失任何零件。制动闸片由长行程、正向弹簧闭合锁定，可实现更好的可靠性。锁紧弹簧可确保制动闸片的长期使用寿命。制动闸片支座的工作原理右图所示，制动杆对纵向销钉施加压力，将制动闸片支座中的制动闸片推靠在制动盘的摩擦环部分。选择对制动闸片支座施力点时要确保制动闸片磨损基本均匀地分布在整个表面上。制动力矩经吊架传递至转向架。制动闸片支座第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(4)常用制动器的制动气缸制动气缸具有自动间隙调整功能的制动气缸用于操作摩擦制动器。制动气缸具有小型紧凑的特点，最适宜安装在盘形制动执行器的制动钳中。常用制动器的制动气缸1—制动气缸

2—轭

3—主轴

4—活塞

5—压力弹簧

6—橡胶垫

7—活塞筒

8—齿轮连接器

9—锁紧螺母

10—锥形连接器

11—通气塞

12—供风口第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(5)带有弹簧执行器的制动气缸该制动气缸结合了带有内置单动式间隙调整器的空气驱动式常用制动气缸和弹簧制动气缸。带有弹簧执行器的制动气缸1—10in常用制动气缸

2—弹簧制动气缸

3—辅助缓解机构

4—主轴复位机构

5—间隙调整机构6—供风口C

7—供风口F

8—轭

9、13—压力弹簧

10—填密环

11—管

12、17—主轴

14、19—活塞

15—密封环

16—楔块

18—壳体弹簧制动气缸位于停放制动器的直角点上，在正常运行中，弹簧制动气缸由压缩空气缓解，但在紧急情况下，也可以手动将其快速缓解。如果最低缓解压力可用，被手动缓解的弹簧执行器将被自动重新激活。第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(6)紧急缓解机构的远程控制紧急缓解机构的远程控制如下图所示。远程控制1通过一条控制电缆6连接至单元制动器的紧急缓解机构，通过该电缆，可以启动紧急缓解机构。手柄2由弹簧栓5固定，以防紧急缓解机构意外启动。紧急缓解机构的远程控制1—远程控制

2—手柄

3—叉

4—压力密封

5—弹簧栓

6—控制电缆

7—螺纹接头第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置远程控制主要包括控制电缆6、叉3、弹簧栓5和手柄2。当按如下方式使用远程控制时，制动气缸上的紧急缓解机构被操作：1)将弹簧栓5的弹簧夹摆回，并拉出配合插头；2)为缓解带有紧急缓解机构的弹簧执行器，应拉出控制电缆6的手柄2；3)将手柄2推回，并用塞子固定就位。第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置2.CRH380BL的基础制动装置CRH380BL型动车组转向架基础制动装置中盘形制动共有三种。动车采用轮盘制动装置，制动盘直径为750mm。拖车采用轴盘制动装置，制动盘直径为640mm。拖车轴盘制动装置又分为带有停放制动装置和不带停放制动装置。制动盘不得涂抹防锈油，所有其他裸露金属表面都应涂抹防锈油。第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(1)动车轮盘制动装置制动夹钳1、2分别装在左右两侧，弹性地悬吊在每个动车转向架的制动吊座上。制动夹钳上的两个螺栓悬吊在压到转向架构架制动吊连接块内的衬套5上，且衬套是绝缘的。每个制动夹钳装置中安装有两个闸片托3，用于安装制动闸片，并且在制动闸片损的情况下能进行快速变换。动车轮盘制动装置安装图动车轮盘制动装置零部件1—制动夹钳组成(左)

2—制动夹钳组成(右)

3—闸片

4—动车制动吊连接块

5—衬套

6、12—垫圈

7、8—螺栓

9—螺母

10—软管

11—组合接头第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(2)拖车轴盘制动装置(带停放制动)两个制动夹钳1都安装了停放制动装置，如果制动管路漏风及制动管内没有压力，制动夹钳装置1的停放制动装置则自动启动，这保证了列车在停车的时候不会移动。拖车轴盘制动装置(带停放制动)安装图拖车轴盘制动装置(带停放制动)零部件第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置(3)拖车轴盘制动装置(不带停放制动)制动夹钳单元采用传统三点悬挂吊装方式，具有闸片间隙自动调整功能，闸片的结构能保证与制动盘表面均匀接触。拖车轴盘制动装置(不带停放制动)安装图拖车轴盘制动装置(不带停放制动)零部件1—拖车制动夹钳

3—闸片

8、10—垫圈

9—螺栓

11—螺母

12—接头

13—软管

17-衬套第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置3.CR400BF型动车组基础制动装置基础制动装置采用盘形制动，主要包括制动盘、闸片以及夹钳单元。基础制动装置将制动控制单元施加的空气压力转换为闸片和制动盘的摩擦制动力，使动车组减速。CR400BF型动车组动力转向架制动夹钳CR400BF型动车组非动力转向架制动夹钳第3章

动车组转向架3.9.4几种典型动车组的基础制动装置动车每根轴上安装2个轮装制动盘及三点吊挂式夹钳单元。拖车每根轴安装3个轴装制动盘及夹钳单元，其中01、00车2位转向架和03、06车转向架每轴中部的制动夹钳单元具有停放制动功能。拖车带停放基础制动装置布置在Tp03/06车1、2位及Tc01/00车2位转向架，包括拖车制动夹钳组成(带停放)、拖车制动夹钳组成，手动缓解装置和制动管路。上述转向架每轴安装3套制动夹钳，其中部安装带停放制动夹钳，两侧为无停放夹钳；手动缓解装置安装在构架外侧。所有制动夹钳弹性地悬吊在每个非动力转向架构架的制动吊座上。第3章

动车组转向架