城市轨道交通车辆-制动.ppt

1、1、制动系统城市轨道车辆，交通工程教研室，1、2、5节制动系统，人为减速或阻止列车加速称为制动。由安装在轨道车辆上用于制动的整套部件组成的装置称为制动装置。列车安全运行的必要设备。制动装置不仅应安装在汽车上，还应安装在拖车上，以便行驶中的车辆可以根据需要减速或停在规定的距离内。城市轨道交通车辆制动系统应满足以下条件：a .具有足够的制动能力，以保证列车在规定的制动距离内停止。运行灵活，制动减速度大，动作灵敏可靠，列车组前后车辆制动和缓解动作一致。由于在城市运行，一般要求具有电动(动态)制动功能，在正常制动过程中，应尽可能充分发挥电动制动能力，以减少对城市环境的污染，降低运行成本。还应具有电动制

2、动和摩擦制动的制动功能。制动系统应确保在长坡道和下坡制动时，列车的制动力不会减弱。e .动车组各车辆的制动能力应尽可能保持一致，制动系统应具有根据客运量变化调整空车和重车的能力，以减少制动时的纵向冲量。f .紧急制动能力。在紧急情况下，城市轨道列车可以在规定的距离内安全停车。紧急制动动作不仅可以由驾驶员操作，必要时也可以由驾驶员使用紧急按钮操作。当城市轨道列车运行中发生列车分离、制动系统故障等危及行车安全的事故时，应自动发挥紧急制动作用。一，五，一。制动模式要改变运动物体的运动状态，必须对其施加外力。人为减速或阻止动车组加速的外力称为制动力。制动模式可根据动能传递模式、制动力获取模式或不同的制

3、动源功率进行分类。动能传递方式：摩擦制动和电制动；制动力获取方式：附着制动和非附着制动；制动动力：空气制动和电制动；a、6、摩擦制动；火车的动能通过摩擦转化为热能。城市轨道交通车辆常用的摩擦制动方法有闸瓦制动和盘式制动；在道路行驶的轨道交通车辆的制动系统中，也有轨道电磁制动方法。也称为基本制动形式。刹车蹄制动：也叫踏面制动。这是最常用的制动方法之一。1制动缸；2-基础制动装置；3-制动蹄；四轮车；5-轨道。a，8，注意：在制动蹄和车轮的一对摩擦副中，车轮主要承担车辆的行驶功能，因此其材料不能随意更换。为了提高制动蹄的制动性能，我们只能改变制动蹄的材料。早期的闸瓦材料主要是铸铁。为了提高摩擦性能

4、和耐磨性，目前城市轨道交通车辆大多采用合成闸瓦。盘式制动器：盘式制动装置如图所示，可分为轴盘式和轮盘式。通常，轴盘式制动装置用于拖车。对于汽车来说，由于牵引电机等设备位于轮对中间，制动设备很难安装，一般采用轮盘制动装置。制动时，制动缸通过制动钳夹住制动盘，造成制动盘和制动盘之间的摩擦，摩擦将电动车组的动能转化为热能，热能通过制动盘和制动盘分散到大气中。由于盘形动能双向选择摩擦副，制动力远大于闸瓦。a，10，1轮对；2-制动盘；3-制动缸；4-制动钳；5-牵引电机。一、11、SW-200型转向架盘式制动装置，一、12、盘式制动装置的特点1)盘式制动装置取代了制动蹄在车轮踏面上的摩擦，因此对车轮没

5、有热影响，同时，它还减少了车轮的磨损，延长了车轮的使用寿命，提高了运行3)由于制动盘和制动片的材料可以自由选择，这对摩擦副具有最佳的制动参数。它可以获得较高的摩擦系数，并且相对稳定。因此，可以降低制动衬块压力，减小制动缸和杠杆的尺寸，并减轻制动装置的重量。a，13，4)盘式制动器使用起来很经济。一般来说，盘式制动器的制动片面积大于闸瓦制动器的闸瓦面积，单位面积承受的压力较小，磨损率也较小。5)盘式制动器取代闸瓦式制动器后，轮轨间的附着系数降低。在轨道电磁制动器：中，电磁铁1通过升降气缸2安装在转向架的侧梁4的下方，电磁铁的下方设置有耐磨板。制动时，电磁铁下降，使磨耗板吸引轨道，动车组的动能通过

6、磨耗板与轨道之间的摩擦转化为热能，最后通过轨道和磨耗板分散到大气中。轨道电磁制动可以获得较大的制动力，因此常被城市轨道车辆作为紧急制动的辅助制动手段。a，15，1-电磁铁；2-提升气缸；3-轨道；4-转向架框架侧梁；5-耐磨板。一、一、十六、动力制动、电(动)制动是指在制动期间将牵引电机变成发电机，以便列车的动能可以转换成电能。处理这些电能的不同方式形成了不同的电制动方式。城市轨道交通车辆采用的电制动形式主要有电阻制动和再生制动。A:电阻制动：发电机产生的电能被送到电阻上加热电阻，即电能转化为热能。电阻器上的热能通过强制通风或风力散发到大气中。阻力制动通常可以提供稳定的制动力，但是需要在车辆底

7、盘下安装一个大的阻力箱。B:再生制动：再生制动是通过电机将列车的动能转化为电能，然后将电能回馈给电网供其他列车使用。显然，这种方式不仅可以节约能源，还可以减少制动时对环境的污染，而且基本上没有磨损。因此，这是一种理想的制动方法。城市轨道交通车辆一般采用三种制动方式：再生制动、阻力制动和摩擦制动。它们分别是第一、第二和第三优先制动器，它们也采用程序制动措施：a、18、1)充分利用电制动，尽量减少空气制动；2)随着列车速度的降低，其电制动力将不断减弱。当列车速度降低到一定速度时，电制动力不再能满足制动要求，于是所有制动力都由摩擦制动承担，此时，轮轨之间存在静摩擦，轮轨之间可能的最大制动是轮轨之间的

8、最大静摩擦。这是一种难以实现的理想状态。滑动状态：当车轮在轨道上滑动时，车轮和轨道之间的制动力是它们之间的动摩擦力。这是一种必须避免的状态。由于动摩擦系数远小于静摩擦系数，一旦出现这种情况，制动力将大大减小，制动距离将延长；同时，车轮在轨道上长时间滑动，会导致车轮踏面磨损，危及行车安全。a，20，粘附状态：由于车辆重力的作用，车辆和轨道之间的接触是椭圆形接触表面。制动时，车轮在轨道上滚动和滑动(基本上是滚动)。这种状态称为粘着状态。处于附着状态的车轮和轨道之间的最大水平力称为附着力。车轮和钢轨之间的附着力与垂直载荷之比称为附着力系数。滚轮和轨道附着点之间的附着力称为附着制动。为了获得更大的制动

9、力，在粘合制动过程中必须具有更高的粘合系数。然而，附着系数是一个高度离散的参数，它受到许多因素的影响，例如电动车组的运行速度、气候条件、车轮和轨道的表面状态以及是否采取增粘措施。所以没有粘附因子非粘性制动当制动时，制动力不受粘性力限制的制动模式称为非粘性制动。也就是说，不粘制动的制动力不是从轮轨之间获得的，所以它可以获得较大的制动力。显然，在上面介绍的制动方法中，闸瓦制动、踏面制动、阻力制动和再生制动都属于粘着制动；而磁轨制动属于不粘制动。a，22，2。制动系统的组成：基础制动装置和制动基础制动装置是空气制动执行设备，所有空气制动力均由基础制动装置产生，基础制动装置大致可分为杠杆式基础制动装置

10、和单元式基础制动装置。大部分安装在转向架框架上。a、23、杠杆式基础制动装置结构简单、维修方便、成本低廉，长期以来被国内外城市轨道客车广泛使用。它主要由固定杆(1)、下推杆(2)、安全挂钩(3)、移动杆(4)、拉环(5)、水平杆(6)、制动蹄和挂钩(7)和制动缸(8)组成。其结构见图5-39。a，24，1-固定杆；2-下推杆；3-安全起重机；4-移动杠杆；5-拉环；6-水平杆；7-制动蹄和吊架；8-制动缸。当车辆正常行驶或应用空气制动时，弹簧驻车制动气缸中的活塞20在总风压的作用下向上移动，压缩驻车制动器的主弹簧21，使小调节活塞40、调节螺钉22和调节螺母23向上移动到顶部，从而弹簧驻车制动

11、器处于释放位置。此时，调节螺钉22对下制动单元的制动活塞没有作用力。左边的图片显示车辆运行正常，当没有施加制动动作时，制动单元处于释放状态。右边的图片显示了车辆的正常运行。当施加制动时，制动单元处于空气制动状态。一、27、自动空气制动的工作原理，一、28、DK电空制动，一、1-风喇叭；双脚踏阀；3-制动阀；4-均衡气缸；5-S-16压力调节器；6YC-100双针双管压力表；7-切断主储气罐的旋塞；8-辅助气缸；9-附加储气罐；10远心集尘器；11容量气缸；12支管除尘器；13-gl3型三通阀；14压力开关；15电动空气压缩机；16-空重车调整装置；17-止回阀；18-油水分离器；19-主储气罐；20空气散热器；21-安全阀；22-m-3减压阀；23-远心集尘器；24制动缸；25电磁阀组。空气制动部分的工作原理，充气释放位置当制动阀手柄置于此位置时，连接以下通道：主气缸内的压力空气经减压阀降低到800千帕后，通过制动阀给均压气缸和列车管充气，使列车管增压，三通阀动作，显示充气释放位置。列车管中的压缩空气通过三通阀充入辅助气缸和附加气缸。由于三通阀的作用，容量气缸通过三通阀和制动阀内的泄压通道与大气相通(容量气缸可视为原LN车辆制动器中的制动气缸)。由于容量气缸的减压，制动缸的压力空气通过空车和重车调节装