列車牽引與制動(dòng)-第一章

1、第二章第二章 列車制動(dòng)總論列車制動(dòng)總論一、學(xué)習(xí)內(nèi)容：制動(dòng)有關(guān)的基本概念及意義；常見的制動(dòng)方式；基礎(chǔ)制動(dòng)及制動(dòng)機(jī)種類；二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)：粘著的概念及應(yīng)用 第一節(jié) 制動(dòng)一般概念及意義制動(dòng)一般概念及意義2.1 制動(dòng)的一般概念（1）“制動(dòng)”：人為地施加于運(yùn)動(dòng)物體，使其減速(含防止其加速)或停止運(yùn)動(dòng)或施加于靜止物體，保持其靜止?fàn)顟B(tài)。這種作用被稱為制動(dòng)作用。簡(jiǎn)稱“制動(dòng)”。（2）“緩解”： 對(duì)已經(jīng)施行的列車，解除或減弱其制動(dòng)作用，均可稱之為“緩解”。（3）“制動(dòng)裝置”： 為使列車能施行制動(dòng)和緩解而安裝于列車上的由一整套零部件組成的裝置，稱為制動(dòng)裝置。 由制動(dòng)裝置產(chǎn)生的與列車運(yùn)行方向相反的外力，稱為“制動(dòng)力”。

2、制動(dòng)裝置一般可分三大組成部分：1）制動(dòng)機(jī)：產(chǎn)生制動(dòng)原動(dòng)力并受司機(jī)進(jìn)行操縱和控制的部分。通常包括從制動(dòng)軟管連接器至制動(dòng)缸的一整套機(jī)構(gòu)。2）基礎(chǔ)制動(dòng)裝置：即制動(dòng)裝置中用于傳遞、擴(kuò)大制動(dòng)力的一整套桿件連接裝置。3）手制動(dòng)機(jī)：即制動(dòng)裝置中以人力作為產(chǎn)生制動(dòng)力的原動(dòng)力部分。列車制動(dòng)裝置見圖片（4）“制動(dòng)距離”：從司機(jī)施行制動(dòng)(將制動(dòng)閥手柄移至制動(dòng)位)的瞬間 起，到列車速度降為零的瞬間止，列車所駛過的距離。它是綜合反映 列車制動(dòng)裝置的性能和實(shí)際制動(dòng)效果的主要技術(shù)指標(biāo)。 根據(jù)我國(guó)原技規(guī)“列車在任何線路坡道上的緊急制動(dòng)距離規(guī)定為800米”。但是，在設(shè)計(jì)機(jī)車車輛時(shí)要求的只是在空曠的平直道 (即無隧道、無坡道、無

3、彎道)以“構(gòu)造速度”運(yùn)行時(shí)，其緊急制動(dòng)距離 不超過800米。 計(jì)算制動(dòng)距離的規(guī)定，應(yīng)該與列車運(yùn)行速度和機(jī)車車輛制動(dòng)機(jī)的發(fā)展水平相適應(yīng)。為適應(yīng)提速列車的需要，1999年新技規(guī)規(guī)定：列車在任何線路坡道上的緊急制動(dòng)距離限值： 旅客列車： 120km/h800m； 140km/h1100m； 160km/h1400m； 200km/h2000m； 250km/h2700m； 300km/h3700m； 普通貨物列車： 90km/h800m； 快運(yùn)貨物列車： 120km/h1100m。 列車制動(dòng)在操縱上按用途可分為兩種：（5）“常用制動(dòng)”：正常情況下為調(diào)節(jié)或控制列車速度，包括進(jìn)站停車所施行的制動(dòng)。其特點(diǎn)

4、是作用比較緩和且制動(dòng)力可以調(diào)節(jié)，多數(shù)情況下只用50左右。（6）“緊急制動(dòng)”：緊急情況下為使列車盡快停住而施行的制動(dòng)，其特點(diǎn)是作用比較迅猛，而且要把列車制動(dòng)力全部用上。（7）“最大有效減壓量(列車管）”：制動(dòng)缸達(dá)到最大平衡壓力瞬間所對(duì)應(yīng)的列車管減壓量。（8）“局部減壓量（列車管）”：列車管除機(jī)車制動(dòng)閥造成以外，由其他方式導(dǎo)致的減壓借以提高減壓速度，促使后部車輛產(chǎn)生制動(dòng)作用的現(xiàn)象。（9）“局部增壓（列車管）”：列車管除機(jī)車制動(dòng)閥造成以外，由其他方式導(dǎo)致的增壓借以提高緩解速度，促使后部車輛迅速緩解的現(xiàn)象。（10）“緊急制動(dòng)限速”：為保證緊急制動(dòng)距離而對(duì)列車在坡道上運(yùn)行速度的限制。 （11）“常用制動(dòng)

5、限速”：由常用制動(dòng)時(shí)力的平衡關(guān)系而決定的另一種制動(dòng)限速。（12）“制動(dòng)方式”：將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移的方式或制動(dòng)力獲取的方式。2.2 制動(dòng)在鐵路運(yùn)輸中的意義 鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，是我國(guó)主要的現(xiàn)代化交通工具，對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科技發(fā)展，滿足人民物質(zhì)和文化生活需要起著非常重要的作用。它具有高度集中、各工作環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系的特點(diǎn)。假如在某一個(gè)點(diǎn)上出現(xiàn)問題，就有可能影響到全線，甚至更大范圍的堵塞和癱瘓，真是牽一發(fā)而動(dòng)全身。所以暢通是鐵路運(yùn)輸?shù)幕疽?，安全是鐵路運(yùn)輸?shù)挠篮阒黝}。 現(xiàn)代交通運(yùn)輸在運(yùn)送旅客方面必須提高和改善快速、舒適、安全、準(zhǔn)確、方便、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)。我們知道：“時(shí)間就是生命，時(shí)間就是效益”。因此，提高列

6、車運(yùn)行速度和牽引重量是提高鐵路運(yùn)輸能力、實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，但是，安全是第一位。列車制動(dòng)技術(shù)是鐵路運(yùn)輸“重載、高速”這一發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵性前提條件之一，是鐵路運(yùn)輸安全的重要保證。如果沒有性能良好的機(jī)車車輛制動(dòng)裝置，要提高列車速度和牽引重量以及保證列車運(yùn)輸安全都是不可能的。綜上所述：制動(dòng)在鐵路運(yùn)輸中的意義可概括如下： （1）確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?（2）提高列車的技術(shù)速度； （3）提高鐵路的運(yùn)輸能力；第二節(jié)第二節(jié) 閘瓦制動(dòng)與粘著閘瓦制動(dòng)與粘著 一、一、閘瓦制動(dòng) 制動(dòng)的實(shí)質(zhì)：（能量的觀點(diǎn)）將列車的動(dòng)能變成別的能量或轉(zhuǎn)移走。（作用力的觀點(diǎn)）制動(dòng)裝置產(chǎn)生與列車運(yùn)行方向相反的力，是列車盡快

7、減速或停車。 閘瓦制動(dòng)：瓦狀制動(dòng)塊(閘瓦)緊壓車輪踏面；通過機(jī)械摩擦將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，產(chǎn)生制動(dòng)力。閘瓦閘瓦車輪車輪 在輪軌間保持靜摩擦和忽略車輪回轉(zhuǎn)慣性的情況下，制動(dòng)力在數(shù)值上等于閘瓦與車輪的摩擦力。 KKB二、粘著 粘著狀態(tài)：輪軌間接觸狀態(tài)為粘著狀態(tài)。輪軌間非點(diǎn)接觸，是橢圓形面接觸； 列車運(yùn)行中要發(fā)生各種沖擊和振動(dòng)； 車輪踏面是圓錐形的，車輪在鋼軌上滾動(dòng)的同時(shí)，伴隨微量的輪軌間的縱向和橫向滑動(dòng)。 粘著力 粘著狀態(tài)下輪軌間切向摩擦力最大值。 比物理學(xué)上的最大靜摩擦力要小，而且與列 車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)、隨列車速度的升高而降低。 粘著系數(shù) 粘著力與車輪與鋼軌間的垂直載荷之比稱為“粘著系數(shù)”。 計(jì)

8、算粘著系數(shù) （規(guī)定的假定值） 制動(dòng)力和慣性力不是作用在同一水平面內(nèi)，造成各個(gè)車輪對(duì)鋼軌的法向反力并不相等。 假定垂直載荷固定不變，認(rèn)為粘著力的變化僅由粘著系數(shù)的變化引起的。粘著系數(shù)為假定值。計(jì)算粘著系數(shù)與假定不變的垂直載荷的乘積等于實(shí)際的粘著力。 第三節(jié)第三節(jié) 粘著系數(shù)的影響因素和計(jì)粘著系數(shù)的影響因素和計(jì)算公式算公式 一、粘著系數(shù)的影響因素： 主要有兩個(gè)：列車運(yùn)行速度列車運(yùn)行速度和車輪、車輪、鋼軌的表面狀況鋼軌的表面狀況。輪軌間表面狀態(tài)包括：干濕情況、臟污程度、是否有銹、是否撒砂以及砂的數(shù)量和品質(zhì)等等。這些因素的影響是非常復(fù)雜的，不可能用公式來表達(dá)。 列車運(yùn)行速度 ： 列車運(yùn)行速度越高，粘著系

9、數(shù)越小； 原因：隨著列車速度的降低，沖擊振動(dòng)以及的縱向和橫向的少量滑動(dòng)都逐漸減弱，因而粘著力和粘著系數(shù)也逐漸增大。 二、二、 粘著系數(shù)的計(jì)算公式 2606 .450624.0V1205 .130405.0V制動(dòng)粘著系數(shù)是制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中首先需要選定的最基本的參數(shù)之一。干燥軌面：潮濕軌面： 美國(guó)西屋空氣制動(dòng)機(jī)公司、日本、前蘇聯(lián)以及歐洲其他一些國(guó)家的制動(dòng)粘著系數(shù)或其計(jì)算公式。 我國(guó)對(duì)粘著系數(shù)的取值不大不小，介于中間，應(yīng)該說比較合理。 第四節(jié)第四節(jié) 粘著限制、制動(dòng)率和粘著限制、制動(dòng)率和 閘瓦摩擦系數(shù)閘瓦摩擦系數(shù) 一、粘著限制粘著限制 滑行的產(chǎn)生機(jī)理： 粘著狀態(tài)下，制動(dòng)力近似的等于閘瓦與車輪的摩擦力，摩

10、擦力越大，制動(dòng)力就越大。當(dāng)閘瓦與車輪的摩擦力矩大于粘著力對(duì)于車輪中心力矩時(shí)，車輪就會(huì)被閘瓦抱死，使車輪在鋼軌上滑行，粘著狀態(tài)被破壞，而此時(shí)的制動(dòng)力就變成了車制動(dòng)力就變成了車輪與鋼軌的滑動(dòng)摩擦力。輪與鋼軌的滑動(dòng)摩擦力。 滑行的危害： 車輪與鋼軌的滑動(dòng)摩擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粘著力，制動(dòng)力降低。 滑行會(huì)擦傷車輪。 如何避免滑行： 制動(dòng)力（閘瓦與車輪的摩擦力）應(yīng)小于粘著力。 KNK軸制軸制動(dòng)率動(dòng)率二、二、制動(dòng)率制動(dòng)率制動(dòng)率用來表示車輛制動(dòng)能力的大小。 軸制動(dòng)率：一個(gè)制動(dòng)軸上的全部閘瓦壓力與該軸軸重的比值，用 表示。 制動(dòng)率是制動(dòng)設(shè)計(jì)中校驗(yàn)有無滑行危險(xiǎn)的重要數(shù)據(jù)。制動(dòng)率是制動(dòng)設(shè)計(jì)中校驗(yàn)有無滑行危險(xiǎn)的重要數(shù)據(jù)。

11、0 車輛制動(dòng)率： 一輛車總閘瓦壓力與該車總重的比值。 車輛制動(dòng)率表示設(shè)計(jì)新車在構(gòu)造速度車輛制動(dòng)率表示設(shè)計(jì)新車在構(gòu)造速度的情況下緊急制動(dòng)時(shí)在規(guī)定距離內(nèi)停車所的情況下緊急制動(dòng)時(shí)在規(guī)定距離內(nèi)停車所具備的制動(dòng)能力。具備的制動(dòng)能力。 gQK 列車制動(dòng)率： 全列車總閘瓦壓力與列車總重量之比值。 列車制動(dòng)率一般是計(jì)算列車制動(dòng)距離的依據(jù)。 gPGK 制動(dòng)率的取值： 我國(guó)現(xiàn)行制動(dòng)設(shè)計(jì)中是以車輛為空車狀態(tài)時(shí)來確定制動(dòng)率的。在車輛設(shè)計(jì)中，通常希望采取較大的制動(dòng)率，但決不能忽略對(duì)車輛不發(fā)生滑行條件的校核。即： 一般客車制動(dòng)率取7090，貨車取6575。 K0三、閘瓦摩擦系數(shù)三、閘瓦摩擦系數(shù) 影響閘瓦摩擦系數(shù)的因素 影

12、響因素主要有四個(gè)：閘瓦材質(zhì)閘瓦材質(zhì)、列車運(yùn)行列車運(yùn)行速度速度、閘瓦壓強(qiáng)閘瓦壓強(qiáng)和制動(dòng)初速制動(dòng)初速。閘瓦材質(zhì) 鑄鐵閘瓦： (普通)鑄鐵閘瓦、中磷(鑄鐵)閘瓦 、高磷閘瓦 合成閘瓦(又稱塑料閘瓦) 新的閘瓦材質(zhì)，如燒結(jié)材料、陶瓷等。鑄鐵閘瓦與合成閘瓦的比較 鑄鐵閘瓦： 列車運(yùn)行速度 閘瓦摩擦系數(shù)合成閘瓦： 摩擦系數(shù)高 耐磨、隨速度變化小 缺點(diǎn)：對(duì)踏面有影響。 合成閘瓦應(yīng)用前景好，應(yīng)投入對(duì)合成材料合成閘瓦應(yīng)用前景好，應(yīng)投入對(duì)合成材料（閘瓦）和鋼（車輪踏面）（閘瓦）和鋼（車輪踏面） 深入研究。深入研究。閘瓦壓強(qiáng)： 試驗(yàn)研究結(jié)果表明，鑄鐵閘瓦壓強(qiáng)越大則摩擦系數(shù)越小。 對(duì)于需要增大制動(dòng)力的機(jī)車車輛，不能一

13、味地增大閘瓦壓力。 制動(dòng)初速對(duì)閘瓦摩擦系數(shù)也有一定的負(fù)影響 。列車運(yùn)行速度：負(fù)影響且影響非常大。 閘瓦摩擦系數(shù)公式 室內(nèi)1：1的制動(dòng)摩擦副試驗(yàn)臺(tái)和在現(xiàn)場(chǎng)線路上進(jìn)行成組車輛的“溜放試驗(yàn)”來實(shí)測(cè)。規(guī)定動(dòng)效率計(jì)算值：客車定為0.85，貨車當(dāng)時(shí)定為0.95 。 高磷閘瓦高磷閘瓦)120(0012. 01006010017100710082. 00vvvKKk第五節(jié)第五節(jié) 其他制動(dòng)方式其他制動(dòng)方式 主要內(nèi)容：鐵道車輛常見的制動(dòng)方式分類及其作用原理、各自的特點(diǎn)和具體應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：用能量的觀點(diǎn)來分析具體的制動(dòng)方式。 制動(dòng)方式： 1、制動(dòng)的理解：力能量：動(dòng)能的轉(zhuǎn)移。 空氣擴(kuò)散 動(dòng)能 熱能 摩

14、擦副吸收轉(zhuǎn)移向摩擦副輸入的能量超過其散熱能力與其熱容量，則會(huì)導(dǎo)致摩擦副的破壞。 摩擦副承受熱負(fù)荷的能力摩擦副承受熱負(fù)荷的能力 研究研究 不同車輛的制動(dòng)功率及動(dòng)能不同車輛的制動(dòng)功率及動(dòng)能日、德進(jìn)行了深日、德進(jìn)行了深入研究入研究部分研究結(jié)果：部分研究結(jié)果：軸制動(dòng)功率的限制(21噸軸重)鑄鐵閘瓦 122kw/閘瓦 合成閘瓦 170 kw/閘瓦 盤形制動(dòng) 400 kw/盤 制動(dòng)速度的限制(21噸軸重) 鑄鐵閘瓦 極限速度為110km/h以下 合成閘瓦 極限速度為120km/h以下 盤形制動(dòng) 極限速度為250km/h 2、常見制動(dòng)方式閘瓦制動(dòng)盤型制動(dòng)磁軌制動(dòng)軌道渦流制動(dòng)旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng) 電阻制動(dòng) 低速區(qū)制動(dòng)

15、力隨列車速度降低而減小。低速區(qū)制動(dòng)力隨列車速度降低而減小。 再生制動(dòng) 目前我國(guó)車輛上仍采用自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的閘瓦制動(dòng)或盤型制動(dòng)。如何對(duì)從高速到停止均能如何對(duì)從高速到停止均能有效的利用電制動(dòng)有效的利用電制動(dòng) 3、制動(dòng)方式分類：粘著制動(dòng)與非粘制。 粘著制動(dòng)是主要的制動(dòng)方式，非粘制動(dòng)作為補(bǔ)充。包括：磁軌制動(dòng)包括：磁軌制動(dòng)和線性渦流制動(dòng)和線性渦流制動(dòng) 盤形制動(dòng) 結(jié)構(gòu)： 在車軸上或在車輪輻板側(cè)面裝上制制動(dòng)盤動(dòng)盤，用制動(dòng)夾鉗制動(dòng)夾鉗使合成材料制成的兩個(gè)閘片閘片緊壓制動(dòng)盤側(cè)面，通過摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，把列列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能車動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能。 特點(diǎn)： 大大減輕車輪踏面的熱負(fù)荷和機(jī)械磨耗。 可按制動(dòng)要求選擇最佳

16、摩擦副 。 制動(dòng)平穩(wěn)，幾乎沒有噪聲。 輪軌粘著將惡化。 制動(dòng)盤使簧下重量及其引起的沖擊振動(dòng)增大，運(yùn)行中還要消耗牽引功率。 盤形制動(dòng)的制動(dòng)力計(jì)算公式： 發(fā)展歷史：起初主要在歐洲動(dòng)車組上用，與閘瓦制動(dòng)相比，盤形制動(dòng)更適用于高速盤形制動(dòng)更適用于高速列車列車。我國(guó)鐵路從1958年開始，曾先后兩次試用過盤形制動(dòng)，真正最后來用是在廣深線準(zhǔn)高速客車上。 RrKB 磁軌制動(dòng) 結(jié)構(gòu)： 在轉(zhuǎn)向架的兩個(gè)側(cè)架下面，在同側(cè)的兩個(gè)車輪之間。各安置一個(gè)制動(dòng)用的電磁鐵(或稱電磁靴)。 制動(dòng)時(shí)將電磁靴放下并利用電磁吸力緊壓鋼軌，通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，并把列車動(dòng)能變?yōu)闊崮?，消散于大氣?電磁鐵的懸掛

17、方式： 低懸掛方式的電磁鐵距離軌面610毫米處，制動(dòng)時(shí)，電磁鐵勵(lì)磁，以電磁鐵和鋼軌的吸力克服彈簧力。 適用于低速車輛適用于低速車輛 高懸掛方式，制動(dòng)電磁鐵通過兩個(gè)提升缸懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，距離軌面約120160毫米，其升降由提升缸來控制。 適用于高速車輛適用于高速車輛 磁軌制動(dòng)的制動(dòng)力計(jì)算公式： 特點(diǎn)： 制動(dòng)力不受粘著的限制不受粘著的限制，高速列車加上它，就可以在粘著力以外再獲得一份制動(dòng)力，可縮短制動(dòng)距離。 電磁鐵和鋼軌的磨耗較大，同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力較小 。只能作為緊急制動(dòng)時(shí)的一種輔助的制動(dòng)方式 。KB 軌道渦流制動(dòng) 結(jié)構(gòu)：與磁軌制動(dòng)相似，是把電磁鐵懸掛在轉(zhuǎn)向架側(cè)架下面同側(cè)的兩個(gè)車輪之間。 作用原

18、理：電磁鐵在制動(dòng)時(shí)放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使鋼軌感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力作為制動(dòng)力。 軌道渦流制動(dòng)既不受輪軌粘著限制不受輪軌粘著限制，也沒有磨耗沒有磨耗問題。消耗電能多消耗電能多。 旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng) 結(jié)構(gòu)：在牽引電動(dòng)機(jī)軸上裝金屬盤。 原理：制動(dòng)時(shí)金屬盤在電磁鐵形成的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，盤的表面被感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力 。 通過輪軌粘著才能產(chǎn)生制動(dòng)力，受粘著限制。 消耗的電能多。 電阻制動(dòng) 電阻制動(dòng)廣泛用于電力機(jī)車、電動(dòng)車組和電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。 在制動(dòng)時(shí)將原來驅(qū)動(dòng)輪對(duì)的自勵(lì)的牽引電動(dòng)機(jī)改變?yōu)樗麆?lì)發(fā)電機(jī)，由輪對(duì)帶動(dòng)它發(fā)電，并將電流通往專門設(shè)置的電阻器，采用強(qiáng)迫通風(fēng)，使電

19、阻發(fā)生的熱量消散于大氣 。 再生制動(dòng) 將牽引電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)。但將電能反饋回電網(wǎng)。使本來由電能或位能變成的列車動(dòng)能獲得再生，而不是變成熱能消散掉。 經(jīng)濟(jì)性好，技術(shù)上比較復(fù)雜。 反饋回電網(wǎng)的電能要馬上由正在牽引運(yùn)行的電力機(jī)車或電動(dòng)車組接收和利用。 液力制動(dòng) 廣泛應(yīng)用于液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。 原理：在液力傳動(dòng)裝置內(nèi)安裝液力制動(dòng)器，制動(dòng)時(shí)向它充入液體，車輪帶動(dòng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)液體和液體之間、液體與藕合器之間摩擦生熱，再經(jīng)由散熱器消散于大氣。 車輛方面，國(guó)外也有人在研究使用這種制動(dòng)方式(把液力藕合器裝在空心的車軸內(nèi))。 逆汽制動(dòng) 飛輪貯能制動(dòng) 制動(dòng)時(shí)，把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移入飛輪貯存，啟動(dòng)加速時(shí)使該能量放出以節(jié)約能源。飛

20、輪質(zhì)量較大，傳動(dòng)裝置也復(fù)雜。翼板制動(dòng)簡(jiǎn)介 翼板制動(dòng)屬于空氣阻力制動(dòng)范疇。利用空氣動(dòng)力學(xué)的原理，在列車各車體上，布置一定數(shù)量的空氣阻力板（一種擾流板、翼板），直接產(chǎn)生作用于車體的與列車運(yùn)動(dòng)放向相反的外力。是一種不受輪軌間粘著限制的制動(dòng)方式。 制動(dòng)時(shí)展開翼板，增加運(yùn)動(dòng)方向上的迎風(fēng)面積，利用大氣與翼板的相對(duì)摩擦，將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并隨著空氣的快速流動(dòng)散于大氣。一、翼板制動(dòng)簡(jiǎn)介一、翼板制動(dòng)簡(jiǎn)介 翼板制動(dòng) 在列車上合理設(shè)計(jì)和布置翼板，速度較高時(shí)能有效地提高運(yùn)行阻力。研究表明，在200 km/h的速度下，列車減速度能提高0.17 ms2；在250 kmh的速度下，減速度能提高0.28 ms2。當(dāng)然，

21、隨著速度的減低，減速度的增加值也會(huì)很快地降低。因此，翼板制動(dòng)在高速區(qū)段制動(dòng)的效果比較明顯。這種制動(dòng)方式的難點(diǎn)是翼板的設(shè)計(jì)和布置。 翼板的合理設(shè)計(jì)，還可以增加制動(dòng)過程中輪軌間的粘著力，降低車輪滑行的可能。 翼板制動(dòng)在中高速范圍能夠產(chǎn)生足夠大的制動(dòng)力，可以成為中高速范圍的主要減速手段，使列車處于無摩擦、非粘著式的制動(dòng)作用下減速。同時(shí)也帶來以下問題：（1）產(chǎn)生噪音與振動(dòng)，必須加強(qiáng)車體的減振降噪設(shè)計(jì)；（2）因強(qiáng)大的縱向力直接作用于車體頂部，而不得不加強(qiáng)車體，不利于輕量化設(shè)計(jì)；（3）列車在中高速范圍內(nèi)的巨大能量無法回收利用，影響運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。 目前這一技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)處于試驗(yàn)運(yùn)行階段。 摩擦制動(dòng) 熱散逸制動(dòng)

22、制動(dòng)方式 電阻制動(dòng) 列車動(dòng)能變成可用能 閘瓦制動(dòng) 摩擦制動(dòng) 盤型制動(dòng) 電阻制動(dòng) 粘著制動(dòng)制動(dòng)方式 動(dòng)力制動(dòng) 再生制動(dòng) 盤式渦流制動(dòng) 電磁制動(dòng) 軌道渦流制動(dòng) 磁軌制動(dòng) 非粘著制動(dòng)第六節(jié)第六節(jié) 制動(dòng)機(jī)種類制動(dòng)機(jī)種類 主要內(nèi)容：按制動(dòng)原動(dòng)力和操縱控制方法的不同。機(jī)車車輛制動(dòng)機(jī)可分類為手手制動(dòng)機(jī)制動(dòng)機(jī)、空氣制動(dòng)機(jī)空氣制動(dòng)機(jī)、真空制動(dòng)機(jī)真空制動(dòng)機(jī)、電電空制動(dòng)機(jī)空制動(dòng)機(jī)和電電(磁磁)制動(dòng)機(jī)制動(dòng)機(jī)。本節(jié)的內(nèi)容是對(duì)這些制動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行初步的認(rèn)識(shí)。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：空氣制動(dòng)機(jī)。 手制動(dòng)機(jī)手制動(dòng)機(jī) 是以人力為原動(dòng)力，以手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和手力的大小來操縱控制。 發(fā)展及應(yīng)用： 主要的制動(dòng)機(jī) 配角 空氣制動(dòng)機(jī)

23、的特點(diǎn)是用壓力空氣（它與大氣的壓差，即壓力空氣的相對(duì)壓強(qiáng) ）作為原動(dòng)力，以改變空氣壓強(qiáng)來操縱控制。 它的制動(dòng)力大、操縱控制靈敏便利。是目前各國(guó)廣泛采用的制動(dòng)機(jī)。我國(guó)機(jī)車車輛全部裝有空氣制動(dòng)機(jī)。 鐵路上習(xí)慣于把壓力空氣簡(jiǎn)稱為“風(fēng)”，把空氣制動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱為“風(fēng)閘”。依此類推，風(fēng)缸、風(fēng)泵、風(fēng)管、風(fēng)壓、風(fēng)表等名稱均由此而來。 空氣制動(dòng)機(jī)（一）見視頻 空氣制動(dòng)機(jī)分為：直通式制動(dòng)機(jī)：自動(dòng)式制動(dòng)機(jī)；直通自動(dòng)式制動(dòng)機(jī)。由于直通制動(dòng)機(jī)基本上已被淘汰，而自動(dòng)、直通自動(dòng)制動(dòng)機(jī)的主要不同之處取決于它們所用的三通閥或分配閥的構(gòu)造和作用。所以，目前也習(xí)慣于以閥（三通閥或分配閥）的構(gòu)造作用原理來分類制動(dòng)機(jī)。例如，分：具有二壓力

24、機(jī)構(gòu)閥、三壓力機(jī)構(gòu)閥和二、三壓力混合機(jī)構(gòu)閥的制動(dòng)機(jī)；或軟性、硬性、半硬性制動(dòng)機(jī)。1. 直通式空氣制動(dòng)機(jī)（參看下圖） （一）特點(diǎn)：1）列車管增壓制動(dòng)，減壓緩解。列車分離時(shí)不能制動(dòng)；2）構(gòu)造簡(jiǎn)單，有階段制動(dòng)和階段緩解。對(duì)于很短的列車， 操縱靈活。3）不適用編組較長(zhǎng)的列車。4）隨著高速列車制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，很多高速動(dòng)車組的空氣 制動(dòng)系統(tǒng)均采用直通電控空氣制動(dòng)機(jī)。 （二）作用原理 直通式空氣制動(dòng)機(jī)原理見視頻2. 自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)（參看下圖） 所謂所謂“三通”是指：一通列車管，二通副風(fēng)缸，三通制動(dòng)缸。每輛車多了一個(gè)三通閥、一個(gè)副風(fēng)缸和一個(gè)供給閥。( (一一) )作用原理作用原理: :自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)原理見

25、視頻自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)原理見視頻1） 充氣緩解位 其空氣通路為：列車管副風(fēng)缸；制動(dòng)缸 大氣。2） 制動(dòng)位 其空氣通路為：副風(fēng)缸制動(dòng)缸。3） 制動(dòng)中立位 所謂緩解是指制動(dòng)缸通大氣；充氣是指副風(fēng)缸壓力低于列車管時(shí)，由總風(fēng)缸經(jīng)列車管使它補(bǔ)足壓力空氣至定壓。( (二二) )特點(diǎn)特點(diǎn)1）列車管減壓制動(dòng)，增壓緩解。列車分離時(shí)或拉動(dòng)緊急制動(dòng)閥（車長(zhǎng)閥）時(shí)能自動(dòng)停車；2）適用于較長(zhǎng)大列車。制動(dòng)或緩解時(shí)，列車沖動(dòng)較直通式為小。3）只能階段制動(dòng)而不能階段緩解。 列車管是副風(fēng)缸的唯一風(fēng)源，列車管一旦停止增壓，副風(fēng)缸就跟著停止增壓，無法將三通閥主活塞反推至中間位置(保壓位)。 直通自動(dòng)制動(dòng)機(jī)采用三壓力機(jī)構(gòu)分配閥，它與自

26、動(dòng)制動(dòng)機(jī)一樣是列車管減壓制動(dòng)，增壓緩解。主活塞上方通列車管，下方通工作風(fēng)缸缸。第二活塞上方通制動(dòng)，下方通大氣。3. 直通自動(dòng)制動(dòng)機(jī)（參看下圖）（一）作用原理1）初充氣，列車管壓力空氣進(jìn)入主活塞上方，向上頂開充氣止回閥，一路進(jìn)工作風(fēng)缸，一路進(jìn)副風(fēng)缸，使兩者都充到定壓，充氣止回閥關(guān)閉，制動(dòng)機(jī)處于緩解狀態(tài)。2）緩解時(shí)，列車管獲得一定增壓量，主活塞下移，排氣的小閥口打開，制動(dòng)缸壓力空氣經(jīng)活塞桿中心孔和徑向孔排大，制動(dòng)機(jī)處于緩解狀態(tài)。同樣，停止增壓，則制動(dòng)機(jī)處于緩解保壓狀態(tài)。繼續(xù)增壓，則制動(dòng)機(jī)重復(fù)上述動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)階段緩解。3）制動(dòng)時(shí)，工作風(fēng)缸的壓力空氣推動(dòng)主活塞上移，關(guān)閉活塞桿中心孔上端，從而頂起供排氣閥，打開副風(fēng)缸通往制動(dòng)缸的通路，使制動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)，制動(dòng)缸風(fēng)壓也向下作用于第二活塞。列車管停止減壓，第二活塞受到的向下作用力與列車管風(fēng)壓向下作用于主活塞的力加在一起，等于工作風(fēng)缸風(fēng)壓向上作用于主活塞的力時(shí)，供排氣閥在彈簧作用下關(guān)閉閥口