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1、第三章列車制動力1制動力定義:由制動裝置引起的與列車運行方向相反的外力。比列車運行阻力大的多。在列車制動減速過程中,起主要作用的是列車制動力。2本章內(nèi)容制動力的分類、產(chǎn)生及限制閘瓦摩擦系數(shù)閘瓦壓力的計算列車制動力的計算實算法換算法二次換算法動力制動3一、制動力分類1)按制動方式:(1)摩擦制動閘瓦制動盤形制動(2)動力制動:電阻、再生(3)電磁制動:磁軌、渦流1制動力的分類、產(chǎn)生及限制4摩擦制動閘瓦制動盤形制動1-制動缸;2-拉環(huán);3-水平杠桿;4-緩解;5-制動塊;6-制動盤;7-中間拉桿;8-水平杠桿拉桿;9-轉(zhuǎn)臂5盤形制動的特點:優(yōu)點:①可以大大減輕車輪踏面的熱負荷
2、和機械磨耗。②可按制動要求對制動盤和閘片進行選擇,制動盤可以在旋轉(zhuǎn)時具有半強迫通風的作用,以改善散熱性能,適用于高速列車。③制動平穩(wěn),噪聲小。不足:①車輪踏面沒有閘瓦的磨刮,將使輪軌粘著惡化;②制動盤使簧下重量及沖擊振動增大,運行中消耗牽引功率。6動力制動電阻制動。在制動時將牽引電動機改變?yōu)榘l(fā)電機發(fā)電,并將電流通往專門設置的電阻器,采用強迫通風,使電阻器發(fā)生的熱量消于大氣,從而產(chǎn)生制動作用。再生制動。也是將牽引電動機變?yōu)榘l(fā)電機,不同的是,它將電能反饋回電網(wǎng)使用,經(jīng)濟合算,技術(shù)復雜,而且它只能用于電網(wǎng)供電的電力機車和電動車組。7電磁制動磁軌制動(摩擦式軌道電磁制動)優(yōu)點:制
3、動力不受粘著的限制。不足:①對鋼軌磨損太大,②滑動摩擦力小。8電磁制動渦流制動(1)軌道渦流制動(又稱線性渦流制動或渦流式軌道磁制動)。把電磁鐵懸掛在轉(zhuǎn)向架側(cè)架下面同側(cè)的兩個車輪之間。制動時利用電磁鐵與鋼軌相對運動使鋼軌感應出渦流,產(chǎn)生電磁吸力作為制動力,把列車動能轉(zhuǎn)化為熱能,消散于大氣。優(yōu)點:不受粘著限制,沒有磨耗問題。缺點:消耗電能多,約為磁軌制動的10倍,電磁鐵發(fā)熱量大,只能作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。(2)旋轉(zhuǎn)渦流制動(又稱渦流式圓盤制動)。在牽引電動機軸上裝金屬盤,制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉(zhuǎn),盤的表面被感應出渦流,產(chǎn)生電磁吸力并發(fā)熱消散于
4、大氣,從而起制動作用。特點:受粘著限制;消耗的電能多。91制動力的分類、產(chǎn)生及限制一、制動力分類2)按用途可分為兩種:(1)常用制動:在正常情況下為調(diào)節(jié)或控制列車速度包括進站停車所施行的制動。制動力:20%~80%(2)緊急制動:在緊急情況下為使列車盡快停住所施行的制動。制動力:100%10空氣制動原理圖1-空氣壓縮機2-總風缸3-總風缸管4-制動閥5-列車管6-三通閥7-制動缸8-副風缸9-緊急制動閥11二、制動力的產(chǎn)生12將輪對作為隔離體而建立的力矩平衡方程式∑M=0求得:∑K·Фk·R=∑BL·R制動力在數(shù)值上等于閘瓦摩擦力,即∑BL=∑KФk(kN)二、制動力的產(chǎn)
5、生13制動力要受到輪軌間粘著條件的限制,即:Bmax=(Фk∑K)max≤Q·μ(kN)分析幾種情況:1當軌面狀況不好時,粘著系數(shù)下降,易滑行。2緊急制動時,由于閘瓦壓力K值大,易滑行。3當速度v低時,粘著系數(shù)μ略大,而Фk隨v下降而急劇增加,故比值μ/Фk下降易發(fā)生滑行,尤其是在將要停車時,更易滑行。三、制動力的限制142閘瓦摩擦系數(shù)一、閘瓦摩擦系數(shù)的主要影響因素:1)閘瓦的材質(zhì):鑄鐵閘瓦:磷升高,系數(shù)高合成閘瓦2)列車運行速度:速度高,系數(shù)低3)閘瓦壓強:壓強大,系數(shù)低4)制動時的初速度:初速高,系數(shù)低151)提高鑄鐵閘瓦中的含磷量2)采用雙側(cè)制動3)采用合成閘瓦:重
6、量小、耐磨、車輪磨耗小二、改善(提高)閘瓦摩擦性能的措施16中磷閘瓦:三、閘瓦實算摩擦系數(shù)的計算公式高摩合成閘瓦和盤形制動閘片:高磷閘瓦:173閘瓦壓力的計算基礎(chǔ)制動裝置示意圖制動缸緩解彈簧活塞制動杠桿閘瓦車輪18一、閘瓦壓力的計算公式機車、車輛每塊閘瓦的實算閘瓦壓力K的計算公式為:說明:基礎(chǔ)制動裝置的傳動效率ηz和制動缸空氣壓強Pz。19ηz=Ks/KL:ηz與機車、車輛所處狀態(tài)(靜止、運行)以及基礎(chǔ)制動裝置復雜程度和保養(yǎng)狀態(tài)有關(guān)。按規(guī)定:機車、客車閘瓦制動:ηz=0.85;客車盤形制動及其踏面制動單元、貨車閘瓦制動:ηz=0.90。二、基礎(chǔ)制動裝置的傳動效率ηz20制
7、動缸的空氣壓強主要與制動機型式和列車管減壓量r有關(guān),制動缸空氣壓強:1)機車制動缸中空氣壓強:pz=2.5r(kPa)2)客車及貨車制動缸中的空氣壓強:L3、GL3、Kl、K2型制動機及GK型制動機的重車位pz=3.25r-100(kPa)GK型制動機的空車位pz=1.78r-50(kPa)104型和103型制動機重車位pz=2.6r(kPa)103型制動機空車位pz=1.36r(kPa)三、常用制動時制動缸的空氣壓強Pz21單車試驗時rmin≈40kPa列車狀態(tài)下rmin≈50kPa制動機的副風缸與制動缸壓強相等時:列車管定