《電力機(jī)車制動機(jī)》 課件 項目一 制動系統(tǒng)認(rèn)知

制動基礎(chǔ)知識交流傳動機(jī)車

制動系統(tǒng)01制動基礎(chǔ)知識02制動方式制動基礎(chǔ)知識制動系統(tǒng)所謂制動是指能夠人為地產(chǎn)生列車減速力并控制這個力的大小，從而控制列車減速或阻止它加速運行的過程。制動過程必須具備兩個基本條件：1實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換2控制能量轉(zhuǎn)換實現(xiàn)控制制動基礎(chǔ)知識制動力是指制動過程中所形成的可以人為控制的列車減速力。制動機(jī)手制動機(jī)基礎(chǔ)制動裝置制動系統(tǒng)制動基礎(chǔ)知識制動系統(tǒng)意義01保證行車安全02充分發(fā)揮牽引力，增大列車牽引重量，提高列車運行速度03提高列車的區(qū)間通過能力030102制動方式踏面制動作用原理是將閘瓦壓緊車輪踏面而產(chǎn)生摩擦作用，將列車的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⑾⒂诖髿?。踏面制動：缺點：容易造成車輪踏面擦傷、熱裂紋或凹槽磨耗等踏面損傷問題。優(yōu)點：簡單，兼具踏面清掃功能。制動方式盤式制動是將閘瓦夾緊安裝在車輪側(cè)面或車軸上圓盤（制動盤）來產(chǎn)生制動力的制動方式。盤式制動：缺點：不會造成踏面損傷問題。優(yōu)點：需要另設(shè)踏面清掃裝置。制動方式液力傳動的柴油機(jī)車或燃?xì)廨啓C(jī)車，則可以選擇液力制動。液力制動：液力制動的原理是通過液體的阻力作用使車輛減速，列車的動能通過液力偶合器及工作介質(zhì)轉(zhuǎn)換成熱能，再通過柴油機(jī)的冷卻裝置消散到大氣。裝備液力制動器的克勞斯-瑪菲ML4000型柴油機(jī)車制動方式電阻制動是利用電動機(jī)的可逆性原理，在制動工況時將牽引電動機(jī)切換成發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)，利用列車的慣性帶動電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反轉(zhuǎn)力矩，把列車運行的動能轉(zhuǎn)換成電能，然后把電能消耗在制動電阻上，使電能轉(zhuǎn)變成熱能并消散于大氣。電阻制動：制動方式再生制動是利用電動機(jī)的可逆性原理，在制動工況時將牽引電動機(jī)切換成發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)，利用列車的慣性帶動電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反轉(zhuǎn)力矩，把列車運行的動能轉(zhuǎn)換成電能，再將電能反饋給電網(wǎng)，供其他用戶使用。再生制動：制動方式渦流制動：渦流制動軌道渦流制動旋轉(zhuǎn)渦流制動渦流制動基本原理是將磁鐵按照N、S極交替布置，并與金屬導(dǎo)體保持一定的間隙當(dāng)磁鐵與導(dǎo)體相對運動時產(chǎn)生電磁感應(yīng)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生閉合的漩渦狀感應(yīng)電流（渦電流）由渦電流產(chǎn)生的磁場使主磁場發(fā)生畸變，磁力線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與運動方向相反的切向分力，亦即是制動力旋轉(zhuǎn)渦流制動是在車軸上設(shè)置金屬圓盤作為磁感應(yīng)體，磁鐵安裝在金屬盤的一側(cè)或兩側(cè)，金屬圓盤在磁場中轉(zhuǎn)動時可感應(yīng)出渦電流，從而產(chǎn)生制動力。旋轉(zhuǎn)渦流制動：制動方式制動方式軌道渦流制動用鋼軌作為磁感應(yīng)體，電磁鐵安裝在轉(zhuǎn)向架上距離軌面約7～10毫米的高度，當(dāng)列車行駛時電磁鐵與鋼軌產(chǎn)生相對運動，在鋼軌上感應(yīng)出渦流并形成制動力。軌道渦流制動：制動方式磁軌制動：磁軌制動是將磁鐵安裝轉(zhuǎn)向架前后兩輪對之間的側(cè)梁下部，非作用時磁鐵懸掛在距離軌面適當(dāng)高度，當(dāng)制動時磁鐵通過壓縮空氣或液壓控制裝置放下至軌面，并接通磁鐵使其以一定的吸力吸附在鋼軌上，使磁鐵底部的磨耗板與鋼軌摩擦而產(chǎn)生制動作用。制動方式風(fēng)阻制動又稱為空氣動力制動，這是一種特別為高速列車而設(shè)計的非粘著制動方式，原理是在列車上設(shè)置可伸縮的制動翼板，正常運行時翼板收進(jìn)車身內(nèi)部，緊急制動時向車身外伸出翼板，利用空氣阻力以彌補(bǔ)粘著制動力不足，以達(dá)到增大減速度和縮短制動距離的目的。新干線E954型電力動車組的制動翼板風(fēng)阻制動：制動方式按列車動能轉(zhuǎn)移方式分類：熱逸散摩擦制動動力制動固體摩擦制動液體摩擦制動軌道電磁制動電阻制動旋轉(zhuǎn)渦流制動軌道渦流制動閘瓦制動盤形制動動能轉(zhuǎn)化為有用能再生制動飛輪儲能制動制動方式按制動力形成方式分類：制動類型分類備注粘著制動1．摩擦制動踏面制動廣泛應(yīng)用盤形制動2．動力制動電阻制動電力機(jī)車上普遍采用再生制動電力機(jī)車上采用加饋電阻制動電力機(jī)車上普遍采用3．慣性制動飛輪蓄能制動非粘著制動4．磁軌摩擦制動高速機(jī)車、動車組上采用5．磁軌渦流制動6．風(fēng)阻制動及噴氣制動制動方式制動系統(tǒng)分類按作用對象可分為機(jī)車制動機(jī)和車輛制動機(jī)按控制方式和動力來源可分為空氣制動機(jī)、電空制動機(jī)和真空制動機(jī)等。12謝謝觀看制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）交流傳動機(jī)車

制動系統(tǒng)課程導(dǎo)入直通式空氣制動機(jī)存在著無斷鉤保護(hù)和制動同步性較差的問題。如何改進(jìn)呢？課程導(dǎo)入直通式空氣制動機(jī)缺點根源12制動缸制動管排風(fēng)無斷鉤保護(hù)的最終根源制動缸排風(fēng)充風(fēng)通過機(jī)車上的制動閥實現(xiàn)各車輛制動缸充排風(fēng)管路長度差異大造成同步性差課程導(dǎo)入直通式空氣制動機(jī)改進(jìn)方法制動管排風(fēng)1制動缸充風(fēng)、制動實現(xiàn)斷鉤保護(hù)2各制動缸有獨立的充、排風(fēng)管路消除排隊現(xiàn)象提高制動同步性01自動空氣制動機(jī)制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）1872年，喬治·韋斯汀豪斯研制出自動空氣制動機(jī)自動空氣制動機(jī)制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）總風(fēng)缸制動缸管制動管增設(shè)副風(fēng)缸、三通閥總風(fēng)管制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）1.用來貯存由制動管充入的壓力空氣2.作為制動時向制動缸供給壓力空氣的空氣源1.在制動管充風(fēng)時，向副風(fēng)缸充入相同壓力的壓力空氣，并使制動缸排風(fēng)2.在制動缸排風(fēng)時，停止向副風(fēng)缸充風(fēng)，同時控制副風(fēng)缸向制動缸充風(fēng)副風(fēng)缸三通閥或分配閥制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）緩解狀態(tài)制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）制動狀態(tài)制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）保壓狀態(tài)制動管路的發(fā)展二（制動缸管出現(xiàn)）制動管充風(fēng)—緩解，制動管排風(fēng)—制動總風(fēng)缸X自動制動自動制動思考題自動空氣制動機(jī)是如何克服直通式制動機(jī)所存在的缺陷的？謝謝觀看制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）交流傳動機(jī)車

制動系統(tǒng)課程導(dǎo)入總風(fēng)缸直接控制列車管壓力就會出現(xiàn)控制誤差大甚至誤動作的現(xiàn)象課程導(dǎo)入總風(fēng)缸500550550550誤動作中立550緩解600制動管壓力控制會出現(xiàn)較大誤差制動閥置中立位保壓制動管壓力均衡后壓力會高于500課程導(dǎo)入總風(fēng)缸500550550550誤動作中立550緩解600均衡時制動管前端壓力會出現(xiàn)增加的現(xiàn)象如果誤差大到一定程度，甚至?xí)霈F(xiàn)前方車輛緩解的誤動作。怎么避免此類問題的發(fā)生呢？課程導(dǎo)入總風(fēng)缸500550550550誤動作中立550緩解600究其根源制動管是一個細(xì)長管道充排風(fēng)過程中制動管前后端存在壓差01均衡風(fēng)缸管總風(fēng)缸制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管制動閥不再直接控制制動管壓力控制均衡風(fēng)缸壓力手柄在不同位置分別對均衡風(fēng)缸充風(fēng)、排均衡風(fēng)缸管精確控制均衡風(fēng)缸壓力風(fēng)或保壓制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管中繼閥均衡風(fēng)缸壓力作為中繼閥的預(yù)控壓力制動管壓力等于均衡風(fēng)缸壓力制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管中繼閥當(dāng)制動管壓力小于均衡風(fēng)缸壓力時中繼閥聯(lián)通制動管與總風(fēng)的通路制動管充風(fēng)壓力增加制動管壓力與均衡風(fēng)缸壓力相等制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管中繼閥當(dāng)制動管壓力大于均衡風(fēng)缸壓力時中繼閥聯(lián)通制動管與大氣的通路制動管排風(fēng)壓力降低制動管壓力與均衡風(fēng)缸壓力相等制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管中繼閥當(dāng)制動管壓力等于均衡風(fēng)缸壓力時制動管充風(fēng)排風(fēng)通路均被中繼閥切斷制動管保壓制動管路的發(fā)展三（均衡風(fēng)缸管）總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管中繼閥控制制動管壓力跟隨均衡風(fēng)缸壓力直到兩者相等作用課程小結(jié)均衡風(fēng)缸引入，出現(xiàn)了均衡風(fēng)缸管均衡風(fēng)缸及中繼閥制動管壓力控制從直接控制到間接控制的升級制動管壓力的精確控制謝謝觀看制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）交流傳動機(jī)車

制動系統(tǒng)課程導(dǎo)入列車在長大坡道運行時需要長時間制動閘瓦長時間摩擦發(fā)熱，鍵火花總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管分時涼閘的需求課程導(dǎo)入機(jī)車和車輛分開控制大閘控制整個列車小閘單獨控制機(jī)車實現(xiàn)機(jī)車車輛閘瓦分時涼閘總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管分時涼閘的需求課程導(dǎo)入總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管如制動缸壓力采用直接控制，大閘控制列車沒問題，可小閘如何單獨控制機(jī)車呢？另外制動缸壓力采用直接控制，制動缸有泄漏時，制動缸壓力無法得到補(bǔ)充。課程導(dǎo)入總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管所有的問題，都對制動缸壓力控制方式提出了新的要求，怎么辦呢?課程導(dǎo)入總風(fēng)缸均衡風(fēng)缸均衡風(fēng)缸管制動管壓力控制方式從直接控制升級為間接控制借鑒01分配閥制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸中繼閥作用管總風(fēng)缸分配閥三通閥三通閥的升級版主閥部作用與三通閥相當(dāng)均衡部功能相當(dāng)于中繼閥容積室工作風(fēng)缸制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）主閥部動作改變?nèi)莘e室壓力均衡部以容積室壓力作為先導(dǎo)壓力容積室壓力改變推動均衡部動作控制制動缸壓力與容積室壓力相等主閥部接受制動管壓力控制當(dāng)制動管壓力變化時均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸中繼閥作用管三通閥總風(fēng)缸制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）大閘操縱緩解時容積室排空壓力降低列車管壓力增加分配閥主閥部動作均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸中繼閥作用管三通閥總風(fēng)缸制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）大閘操縱緩解時制動缸排風(fēng)壓力降低到和容積室相等容積室壓力作為均衡部的預(yù)控壓力均衡部動作均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸中繼閥作用管三通閥總風(fēng)缸制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）大閘操縱制動時容積室充風(fēng)壓力增加列車管壓力降低分配閥主閥部動作均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸中繼閥作用管三通閥總風(fēng)缸制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）大閘操縱制動時制動缸充風(fēng)壓力增加到和容積室相等容積室壓力增加均衡部動作均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸中繼閥作用管三通閥總風(fēng)缸制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）小閘操縱直接改變?nèi)莘e室壓力，不影響制動管壓力均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸總風(fēng)缸小閘操縱部改變車輛制動狀態(tài)，直接控制機(jī)車制動管路的發(fā)展四（作用管出現(xiàn)）均衡風(fēng)缸作用風(fēng)缸總風(fēng)缸當(dāng)制動缸有泄漏時自動對制動缸充風(fēng)直到制動缸壓力與容積室相等分配閥均衡部動作課程小結(jié)分配閥的引入，出現(xiàn)了作用管分配閥完成制動缸壓力控制從直接控制到間接控制的升級大小閘的分離控制謝謝觀看制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）交流傳動機(jī)車

制動系統(tǒng)課程導(dǎo)入蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)車出現(xiàn)到現(xiàn)在機(jī)車制動機(jī)伴隨機(jī)車經(jīng)歷了系列的發(fā)展過程機(jī)車制動管路也從無到有，不斷改善01手制動機(jī)02直通式空氣制動機(jī)03直通式空氣制動機(jī)的缺點制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）手制動機(jī)達(dá)靈頓斯托克頓1825年9月27日

英國所使用的制動機(jī)是人力制動機(jī)，即手制動機(jī)制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）在工作中設(shè)置若干名制動員當(dāng)運行中需要制動（剎車）時司機(jī)發(fā)出信號制動員分別操縱每節(jié)車上的手制動機(jī)進(jìn)行制動制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）人力有限造成制動力小每人反應(yīng)速度不同造成制動同步性差制動員手制動機(jī)存的問題缺點工作辛苦勞動強(qiáng)度高危險性高事故率高人員傷亡經(jīng)常發(fā)生制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）手制動機(jī)滿足不了需求尋求其他替代動力試驗過蒸汽、液壓最終選擇氣動喬治·韋斯汀豪斯制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）直通式空氣制動機(jī)發(fā)明世界上第一臺空氣制動機(jī)----直通式空氣制動機(jī)風(fēng)

源相應(yīng)的空氣管路制動控制部分總風(fēng)缸制動閥總風(fēng)管MR制動管BP制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）風(fēng)源系統(tǒng)空壓機(jī)總風(fēng)缸提供合格的壓力空氣制動控制部分即制動閥改變制動閥手柄位置改變相應(yīng)的空氣通路制動保壓緩解制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）總風(fēng)缸制動管制動閥提供壓力空氣的管路為總風(fēng)管用于制動的管路稱為制動管風(fēng)源系統(tǒng)制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）制動缸與制動管直接聯(lián)通改變制動閥手柄位置控制制動管（制動缸）壓力制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）制動閥手柄置緩解位導(dǎo)通了制動管與大氣的通路制動管（制動缸）排風(fēng)，緩解緩解制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）制動閥手柄置制動位導(dǎo)通了總風(fēng)管與制動管的通路總風(fēng)向制動管（制動缸）充風(fēng)，制動制動制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）制動閥手柄置中立位切斷了制動管、總風(fēng)大氣之間的通路，各自不通制動管（制動缸）既不充風(fēng)也不排風(fēng)，保壓保壓制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）總風(fēng)缸制動管被拉斷制動管（制動缸）排風(fēng)處于緩解狀態(tài)，無法制動斷鉤時制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）總風(fēng)缸違背安全原則后方車輛何時脫鉤不知道，前方車輛需要制動的時候也無法制動無斷鉤保護(hù)是直通式空氣制動機(jī)存在的致命缺陷制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）總風(fēng)缸

制動缸的充風(fēng)或排風(fēng)均通過制動閥實現(xiàn)

沖排風(fēng)管路長

存在排隊現(xiàn)象

制動同步性較差制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）直通式空氣制動機(jī)的缺點無斷鉤保護(hù)的最終根源制動缸與制動管直接聯(lián)通，制動管排風(fēng)，制動缸也排風(fēng)制動缸排風(fēng)、充風(fēng)均通過機(jī)車上的制動閥實現(xiàn)，各車輛制動缸充排風(fēng)管路長度差異大同步性差制動管路的發(fā)展一（總風(fēng)管、制動管）直通式空氣制動機(jī)進(jìn)行改進(jìn)制動管排風(fēng)，制動缸充風(fēng)，制動實現(xiàn)斷鉤保護(hù)各制動缸有獨立的充排風(fēng)管路，消除排隊現(xiàn)象提高制動同步性課程小結(jié)直通式空氣制動機(jī)改變了制動原力的類型制動史上的一個巨大進(jìn)步引入了總風(fēng)管和制動管兩個空氣管路存在著安全及性能問題，需要不斷完善謝謝觀看早期制動機(jī)工作原理交流傳動機(jī)車

制動系統(tǒng)早期制動機(jī)工作原理直通式空氣制動機(jī)早期制動機(jī)工作原理直通式空氣制動機(jī)缺點特點：制動管充風(fēng)，產(chǎn)生制動作用；制動管排風(fēng)，實現(xiàn)緩解作用。存在“列車分離時，列車制動系統(tǒng)失去制動作用”的致命弱點，根源在于制動缸與制動管直接聯(lián)通，壓力同步變化制動同步性較差，根源在于充排風(fēng)管路長短不一且存在排隊現(xiàn)象。早期制動機(jī)工作原理自動空氣制動機(jī)早期制動機(jī)工作原理自動制動系統(tǒng)緩解位早期制動機(jī)工作原理自動制動系統(tǒng)制動位早期制動機(jī)工作原理自動制動保壓位早期制動機(jī)工作原理三通閥活塞的運動取決于制動管與副風(fēng)缸的壓力比較，與制動缸壓力大小無關(guān)。采用三通閥的制動機(jī)為二壓力機(jī)