《城市軌道交通車輛》 課件 項(xiàng)目四 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置9

七、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

學(xué)習(xí)領(lǐng)域四城軌車輛轉(zhuǎn)向架列車制動(dòng)系統(tǒng)為了能施加或者緩解制動(dòng)，需要在列車上安裝一整套完整可操縱并能進(jìn)行控制和執(zhí)行的系統(tǒng)，總稱為列車制動(dòng)系統(tǒng)。

包括兩個(gè)部分：控制部分和執(zhí)行部分。列車制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)控制部分主要包括制動(dòng)信號(hào)的發(fā)生與傳輸裝置，以及制動(dòng)控制裝置；

制動(dòng)執(zhí)行部分主要包括閘瓦制動(dòng)和盤式制動(dòng)等不同的制動(dòng)裝置，也叫基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。

隨著軌道交通技術(shù)的發(fā)展，制動(dòng)裝置越來越多地采用了電氣信號(hào)控制和電氣驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備，特別是微機(jī)和電子設(shè)備的出現(xiàn)是制動(dòng)裝置變得無觸點(diǎn)化、集成化，并且使制動(dòng)控制功能融入其他系統(tǒng)控制而不能獨(dú)立劃分，因此將具有控制功能的電子線路、電氣線路和空氣制動(dòng)控制部分總稱為列車制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)的功能能夠使運(yùn)行中的列車迅速地減速或者停車；防止列車在下坡道時(shí)由于重力作用導(dǎo)致列車速度增加；列車停穩(wěn)后，避免停放的列車因重力作用或風(fēng)力作用而溜車，這時(shí)的制動(dòng)也稱為停放制動(dòng)。

對(duì)已經(jīng)施加制動(dòng)的列車，重新啟動(dòng)或者再次加速，必須解除或減弱其制動(dòng)作用，稱為制動(dòng)的緩解。列車的制動(dòng)能力列車制動(dòng)距離：運(yùn)行的列車從司機(jī)施加制動(dòng)（將司機(jī)制動(dòng)手柄置于“制動(dòng)位”）的瞬間開始，到列車速度降為零的瞬間為止，列車在這段時(shí)間行駛的距離稱為列車制動(dòng)距離。列車制動(dòng)能力：該列車的制動(dòng)系統(tǒng)能使其在規(guī)定的安全范圍內(nèi)會(huì)規(guī)定的安全制動(dòng)距離內(nèi)可靠停放的能力，與列車運(yùn)行安全直接相關(guān)。車輛制動(dòng)模式

根據(jù)運(yùn)行要求，車輛制動(dòng)采用停放制動(dòng)、常用制動(dòng)、快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)等制動(dòng)模式。停放制動(dòng)由于車輛斷電停放時(shí)，制動(dòng)缸壓力會(huì)因管路泄露（空氣壓縮機(jī)停電或不工作）并無壓力空氣補(bǔ)充的情況下，逐步下降為0，使車輛失去制動(dòng)力。采用彈簧產(chǎn)生制動(dòng)力，彈簧力的大小不隨時(shí)間而變化。彈簧停放制動(dòng)缸沖風(fēng)，停放制動(dòng)緩解，并附加手動(dòng)緩解功能。常用制動(dòng)

常用制動(dòng)是指正常情況下，為調(diào)節(jié)或控制列車運(yùn)行速度（包括進(jìn)站停車）所施加的制動(dòng)。

特點(diǎn)是：作用比較緩和，制動(dòng)力可調(diào)節(jié)，通常只用到列車制動(dòng)能力的20%-80%，大多數(shù)情況下只用50%左右。

常用制動(dòng)模式下，電制動(dòng)和空氣制動(dòng)一般處于激活狀態(tài)。一般情況下（AW2工況以下，速度8km/h以上），電制動(dòng)能滿足車輛制動(dòng)要求；當(dāng)電制動(dòng)不能滿足要求時(shí)，空氣制動(dòng)能迅速、平緩的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)混合制動(dòng)作用。緊急制動(dòng)

緊急制動(dòng)屬于非常制動(dòng)，是在緊急情況下使列車盡可能快的停下來而施加的一種制動(dòng)。

特點(diǎn)是：動(dòng)作比較迅猛，而且把列車最大的制動(dòng)力都用上，比常用制動(dòng)力大10%左右。

電制動(dòng)不起作用，僅有空氣制動(dòng)；

高速斷路器斷開，受電弓降下；

不受沖擊極限限制，1.7s內(nèi)可達(dá)到最大制動(dòng)力的90%；

施加后不能撤除，列車必須減速直至停下；

具有防滑保護(hù)和載荷修正功能?？焖僦苿?dòng)當(dāng)主控制器手柄移到“快速制動(dòng)位”時(shí)，列車將施加與緊急制動(dòng)相同的快速制動(dòng)，具備以下特點(diǎn)：

電制動(dòng)不起作用，采用電空混合制動(dòng)；

受沖擊率極限的限制；

主控制器手柄回“零位”可緩解；具有防滑保護(hù)和載荷修正功能。制動(dòng)裝置特點(diǎn)和要求城市軌道交通站間距很短，要求列車啟動(dòng)快、制動(dòng)快、制動(dòng)距離短。

這就要求制動(dòng)裝置：操縱靈活、動(dòng)作迅速、停車平穩(wěn)準(zhǔn)確、制動(dòng)率和制動(dòng)功率相對(duì)較大。

載客量波動(dòng)比較大，對(duì)列車制動(dòng)時(shí)保證一定的列車減速度、防止車輪滑行、減輕車輛縱向沖擊都是不利的，所以要求制動(dòng)裝置具備在各種載荷工況下車輛制動(dòng)力自動(dòng)調(diào)整的性能，使車輛制動(dòng)率基本不變，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的準(zhǔn)確性和停車的平穩(wěn)性。制動(dòng)裝置特點(diǎn)和要求城市軌道車輛在部分或者全部車輛上裝配了牽引電機(jī)，為電制動(dòng)提供了條件。

電制動(dòng)功率大，在較高速度下可承擔(dān)大部分制動(dòng)載荷；

電制動(dòng)屬于非摩擦制動(dòng)，沒有摩擦副的磨耗和噪聲，減少了保養(yǎng)維護(hù)和對(duì)環(huán)境的污染；

再生制動(dòng)可以節(jié)約能源，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。制動(dòng)裝置特點(diǎn)和要求城市軌道車輛一般在人口稠密的地區(qū)運(yùn)行，要求制動(dòng)機(jī)：

具有緊急制動(dòng)性能，能在規(guī)定距離內(nèi)安全停車；

列車運(yùn)行中發(fā)生列車分離、制動(dòng)裝置故障時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)產(chǎn)生緊急制動(dòng)作用；

緊急制動(dòng)除可由司機(jī)操縱外，必要時(shí)還可以由行車人員利用緊急按鈕（緊急閥）等進(jìn)行操縱。制動(dòng)方式城市軌道車輛根據(jù)動(dòng)能轉(zhuǎn)移的方式可以分為摩擦制動(dòng)和電制動(dòng)。

摩擦制動(dòng)：通過摩擦副的摩擦將列車的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，散逸于大氣。常用方式有閘瓦制動(dòng)、盤形制動(dòng)和軌道電磁制動(dòng)?；A(chǔ)制動(dòng)裝置作用是在制動(dòng)缸活塞上的壓力空氣推力增大數(shù)倍后，平均地傳遞給各個(gè)閘瓦，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閴壕o車輪的機(jī)械力，阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生制動(dòng)作用。

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置按其作用方式可分為閘瓦制動(dòng)裝置和盤形制動(dòng)裝置。閘瓦制動(dòng)裝置按閘瓦塊數(shù)可分為單閘瓦式、雙閘瓦式和多閘瓦式制動(dòng)裝置。閘瓦制動(dòng)裝置閘瓦制動(dòng)也稱踏面制動(dòng)，是最常用的一種制動(dòng)方式。閘瓦制動(dòng)裝置在制動(dòng)時(shí)根據(jù)制動(dòng)指令使制動(dòng)缸內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)缸壓力，該壓力通過制動(dòng)缸使制動(dòng)缸活塞桿產(chǎn)生推力，經(jīng)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置中的一系列桿件的傳遞、分配，使每塊閘瓦都貼靠在車輪踏面上，并產(chǎn)生閘瓦壓力。車輪與閘瓦之間相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生摩擦力，最后轉(zhuǎn)化為輪軌之間的制動(dòng)力。

緩解時(shí)，制動(dòng)控制裝置將制動(dòng)缸壓力空氣排出，制動(dòng)缸活塞在制動(dòng)缸緩解彈簧的作用下退回，通過各種桿件帶動(dòng)閘瓦離開車輪踏面。閘瓦制動(dòng)裝置為了改善摩擦性能和增加耐磨性，目前城市軌道交通車輛大多采用合成閘瓦，但是導(dǎo)熱性較差。

目前也有采用導(dǎo)熱性能較好，且具有摩擦性能和耐磨性的粉末冶金閘瓦。

閘瓦制動(dòng)產(chǎn)熱能力強(qiáng)，但是散熱能力差，制動(dòng)功率較大時(shí)候可能會(huì)使踏面和閘瓦接觸面溫度升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)熔化閘瓦或是車輪踏面產(chǎn)生裂紋，因此閘瓦制動(dòng)要限制制動(dòng)功率。盤形制動(dòng)裝置盤形制動(dòng)也稱摩擦式圓盤制動(dòng)。盤形制動(dòng)是在車軸或車輪輻板側(cè)面裝設(shè)制動(dòng)盤，用制動(dòng)夾鉗將合成材料制成的兩個(gè)閘片，緊壓在制動(dòng)盤側(cè)面，通過摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能，耗散于大氣之中。

根據(jù)摩擦面配置不同，制動(dòng)盤可分為單摩擦面（單面盤）和雙摩擦面（雙面盤）；根據(jù)制動(dòng)盤位置不同，可分為軸盤式和輪盤式。