車輛制動(dòng)裝置第一章

1、第一章 緒論 第一節(jié)第一節(jié) 制動(dòng)基本感念及其在鐵路運(yùn)輸中的制動(dòng)基本感念及其在鐵路運(yùn)輸中的作用作用 第二節(jié)第二節(jié) 車輛制動(dòng)機(jī)的種類車輛制動(dòng)機(jī)的種類 第三節(jié)第三節(jié) 自動(dòng)式車輛空氣制動(dòng)裝置作用原理自動(dòng)式車輛空氣制動(dòng)裝置作用原理第一節(jié)第一節(jié) 制動(dòng)基本感念及其在鐵路運(yùn)輸制動(dòng)基本感念及其在鐵路運(yùn)輸中的作用中的作用 一、一、 制動(dòng)基本概念制動(dòng)基本概念 1制動(dòng)作用制動(dòng)作用 人為地人為地施加于物體外力，使其施加于物體外力，使其減速、停止或減速、停止或者防止加速者防止加速。這一外力是鋼軌施加于車輪。這一外力是鋼軌施加于車輪。 2緩解作用緩解作用 解除制動(dòng)作用的過程。解除制動(dòng)作用的過程。 3車輛制動(dòng)裝置車輛制動(dòng)裝置

2、 4列車制動(dòng)裝置列車制動(dòng)裝置 5列車自動(dòng)制動(dòng)機(jī)列車自動(dòng)制動(dòng)機(jī) 6制動(dòng)距離制動(dòng)距離 從列車制動(dòng)閥置于制動(dòng)位起，到列車停車，從列車制動(dòng)閥置于制動(dòng)位起，到列車停車，列車所走過的距離。列車所走過的距離。列車緊急制動(dòng)距離分別不得超過：列車緊急制動(dòng)距離分別不得超過： 旅客列車：旅客列車： 120km/h120km/h800m800m； 140km/h140km/h1100m1100m； 160km/h160km/h1400m1400m； 200km/h200km/h2000m2000m； 250km/h250km/h2700m2700m； 300km/h300km/h3700m3700m；普通貨物列車：普

3、通貨物列車：90km/h90km/h800m800m；快運(yùn)貨物列車：快運(yùn)貨物列車：120km/h120km/h1100m1100m。7.制動(dòng)波和制動(dòng)波速制動(dòng)波和制動(dòng)波速 制動(dòng)作用沿車輛長(zhǎng)度方向傳播的現(xiàn)象為制動(dòng)作用沿車輛長(zhǎng)度方向傳播的現(xiàn)象為制動(dòng)波。制動(dòng)波。二、制動(dòng)在鐵路運(yùn)輸中的作用二、制動(dòng)在鐵路運(yùn)輸中的作用 1.1.在任何情況下，減速、停車或防止加速，確保行車在任何情況下，減速、停車或防止加速，確保行車安全；安全； 2.2.提高列車運(yùn)行速度、牽引重量的先決條件，及性能提高列車運(yùn)行速度、牽引重量的先決條件，及性能先進(jìn)的制動(dòng)裝置是提高鐵路運(yùn)輸能力的前提條件。先進(jìn)的制動(dòng)裝置是提高鐵路運(yùn)輸能力的前提條件

4、。第二節(jié)第二節(jié) 車輛制動(dòng)機(jī)的種類車輛制動(dòng)機(jī)的種類 一、手（人）制動(dòng)機(jī)一、手（人）制動(dòng)機(jī) 用人力來操縱實(shí)現(xiàn)制動(dòng)用人力來操縱實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和緩解的制動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)和緩解的制動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不收動(dòng)力限制，簡(jiǎn)單，不收動(dòng)力限制，任何時(shí)候都可以使用，任何時(shí)候都可以使用，制動(dòng)力小，只作為輔助制動(dòng)力小，只作為輔助制動(dòng)裝置。只在原地制制動(dòng)裝置。只在原地制動(dòng)或調(diào)車作用中使用。動(dòng)或調(diào)車作用中使用。二、真空制動(dòng)機(jī) 三、空氣制動(dòng)機(jī)三、空氣制動(dòng)機(jī) 1，直通式空氣制動(dòng)機(jī)，直通式空氣制動(dòng)機(jī)其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：1 1）列車管增壓制動(dòng)，減壓緩解。列車）列車管增壓制動(dòng)，減壓緩解。列車分離時(shí)不能制動(dòng)；分離時(shí)不能制動(dòng)； 2 2）構(gòu)造簡(jiǎn)單，有階段

5、制動(dòng)和階段緩）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，但不適用較長(zhǎng)的列車。解。對(duì)于很短的列車，操縱靈活，但不適用較長(zhǎng)的列車。若列車較長(zhǎng)，則制動(dòng)或緩解時(shí)列車沖動(dòng)很大。因?yàn)橹苿?dòng)若列車較長(zhǎng)，則制動(dòng)或緩解時(shí)列車沖動(dòng)很大。因?yàn)橹苿?dòng)各車輛制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣都由機(jī)車上的空氣壓縮機(jī)和各車輛制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣都由機(jī)車上的空氣壓縮機(jī)和總風(fēng)缸供給。所以，離機(jī)車越遠(yuǎn)的制動(dòng)缸充氣越晚，充總風(fēng)缸供給。所以，離機(jī)車越遠(yuǎn)的制動(dòng)缸充氣越晚，充氣的速度亦越慢。造成前后車輛制動(dòng)的不一致性。同樣，氣的速度亦越慢。造成前后車輛制動(dòng)的不一致性。同樣，緩解時(shí)，所有車輛制動(dòng)缸中的風(fēng)均需經(jīng)機(jī)車上的制動(dòng)閥緩解時(shí)，所有車輛制動(dòng)缸

6、中的風(fēng)均需經(jīng)機(jī)車上的制動(dòng)閥排氣口排入大氣。所以，各制動(dòng)缸的開始排氣時(shí)間與排排氣口排入大氣。所以，各制動(dòng)缸的開始排氣時(shí)間與排氣速度亦極不一致，即緩解的一致性很差。氣速度亦極不一致，即緩解的一致性很差。 2，自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)，自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī) 四、電空制動(dòng)機(jī)四、電空制動(dòng)機(jī)五、軌道電磁制動(dòng)五、軌道電磁制動(dòng) 軌道電磁制動(dòng)也叫磁軌制動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，安裝在轉(zhuǎn)向架軌道電磁制動(dòng)也叫磁軌制動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下的電磁鐵下放，電磁鐵勵(lì)磁，與鋼軌產(chǎn)生吸力。構(gòu)架側(cè)梁下的電磁鐵下放，電磁鐵勵(lì)磁，與鋼軌產(chǎn)生吸力。列車的動(dòng)能通過電磁鐵下的磨耗板與鋼軌的摩擦轉(zhuǎn)化為熱列車的動(dòng)能通過電磁鐵下的磨耗板與鋼軌的摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，經(jīng)

7、鋼軌和磨耗板，最終散于大氣，其原理如下圖所示。能，經(jīng)鋼軌和磨耗板，最終散于大氣，其原理如下圖所示。六、線性渦流制動(dòng)六、線性渦流制動(dòng)軌道渦流制動(dòng)的工作原理與圓盤渦流制動(dòng)相同，但結(jié)構(gòu)形式軌道渦流制動(dòng)的工作原理與圓盤渦流制動(dòng)相同，但結(jié)構(gòu)形式類似軌道電磁制動(dòng)。在制動(dòng)時(shí)，將安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下類似軌道電磁制動(dòng)。在制動(dòng)時(shí)，將安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下的電磁鐵放到離軌道表面上方幾毫米的位置，并通電勵(lì)磁，的電磁鐵放到離軌道表面上方幾毫米的位置，并通電勵(lì)磁，利用它和軌道的利用它和軌道的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在鋼相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在鋼軌內(nèi)部感應(yīng)出渦軌內(nèi)部感應(yīng)出渦流，使鋼軌發(fā)熱，流，使鋼軌發(fā)熱，列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，最終消散

8、熱能，最終消散于大氣于大氣。 七、再生制動(dòng)七、再生制動(dòng)再生制動(dòng)方式是將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化的電能反饋回電網(wǎng)，再生制動(dòng)方式是將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化的電能反饋回電網(wǎng)，提供給別的列車使用。再生制動(dòng)方式既節(jié)約能源又減少制提供給別的列車使用。再生制動(dòng)方式既節(jié)約能源又減少制動(dòng)時(shí)對(duì)環(huán)境的污染，并且基本上無磨耗，因此是一種非常動(dòng)時(shí)對(duì)環(huán)境的污染，并且基本上無磨耗，因此是一種非常理想的動(dòng)力制動(dòng)方式。理想的動(dòng)力制動(dòng)方式。 八、電阻制動(dòng)八、電阻制動(dòng) 電阻制動(dòng)方式是把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化的電能加于列車自帶電阻制動(dòng)方式是把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化的電能加于列車自帶的電阻器中，使電能變?yōu)殡娮杵鞯臒崮?，并最終消散于大的電阻器中，使電能變?yōu)殡娮杵鞯臒崮?，并最終消

9、散于大氣中。電阻制動(dòng)能提供較穩(wěn)定的制動(dòng)力，但車輛底架下需氣中。電阻制動(dòng)能提供較穩(wěn)定的制動(dòng)力，但車輛底架下需要安裝體積和重量都較大的電阻箱和散熱風(fēng)機(jī)。要安裝體積和重量都較大的電阻箱和散熱風(fēng)機(jī)。直通空氣制動(dòng)機(jī)直通空氣制動(dòng)機(jī)第三節(jié)第三節(jié) 自動(dòng)式車輛制動(dòng)裝置作用原理自動(dòng)式車輛制動(dòng)裝置作用原理特點(diǎn)：特點(diǎn)： a.a.列車管減壓，制動(dòng)；列車管增壓，列車管減壓，制動(dòng)；列車管增壓，緩解。列車分離自動(dòng)制動(dòng)。緩解。列車分離自動(dòng)制動(dòng)。 b.b.制動(dòng)與緩解一致性較好。制動(dòng)與緩解一致性較好。 c.c.有階段制動(dòng)和一次緩解。有階段制動(dòng)和一次緩解。 二、車輛制動(dòng)裝置的基本作用原理二、車輛制動(dòng)裝置的基本作用原理 所謂所謂“三通

10、三通”是指：一通列車管，二通副風(fēng)缸，是指：一通列車管，二通副風(fēng)缸，三通制動(dòng)缸。三通制動(dòng)缸。1 1）充氣緩解位）充氣緩解位 其空氣通路為：列車管其空氣通路為：列車管副風(fēng)缸；制動(dòng)缸副風(fēng)缸；制動(dòng)缸大氣。大氣。2 2）排氣制動(dòng)位）排氣制動(dòng)位 其空氣通路為：副風(fēng)缸其空氣通路為：副風(fēng)缸制動(dòng)缸。制動(dòng)缸。3 3）制動(dòng)中立位（保壓位）制動(dòng)中立位（保壓位）1 1）所謂緩解是指）所謂緩解是指制動(dòng)缸通大氣；充制動(dòng)缸通大氣；充氣是指副風(fēng)缸壓力氣是指副風(fēng)缸壓力低于列車管時(shí)，由低于列車管時(shí)，由總風(fēng)缸經(jīng)列車管使總風(fēng)缸經(jīng)列車管使它補(bǔ)足壓力空氣至它補(bǔ)足壓力空氣至定壓。充氣緩解位定壓。充氣緩解位其空氣通路為：列其空氣通路為：列車管

11、車管副風(fēng)缸；制副風(fēng)缸；制動(dòng)缸動(dòng)缸大氣。大氣。 當(dāng)操縱自動(dòng)制動(dòng)閥使制當(dāng)操縱自動(dòng)制動(dòng)閥使制動(dòng)管內(nèi)壓縮空氣排人大動(dòng)管內(nèi)壓縮空氣排人大氣時(shí)，三通閥主活塞外氣時(shí)，三通閥主活塞外側(cè)壓力下降，主活塞被側(cè)壓力下降，主活塞被副風(fēng)缸壓力推動(dòng)，連同副風(fēng)缸壓力推動(dòng)，連同節(jié)制閥、滑閥向外移動(dòng)，節(jié)制閥、滑閥向外移動(dòng)，移動(dòng)到滑閥與滑閥座上移動(dòng)到滑閥與滑閥座上的孔路將副風(fēng)缸和制動(dòng)的孔路將副風(fēng)缸和制動(dòng)缸連通時(shí)，副風(fēng)缸內(nèi)壓缸連通時(shí)，副風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)滑閥上的制動(dòng)縮空氣經(jīng)滑閥上的制動(dòng)孔孔z與滑閥座上制動(dòng)缸與滑閥座上制動(dòng)缸孔孔r進(jìn)入制動(dòng)缸，實(shí)現(xiàn)制進(jìn)入制動(dòng)缸，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)作用。動(dòng)機(jī)的制動(dòng)作用。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）列車管）列車管減

12、壓制動(dòng)，增壓緩解減壓制動(dòng)，增壓緩解。列車分離時(shí)或拉動(dòng)緊急。列車分離時(shí)或拉動(dòng)緊急 制動(dòng)閥制動(dòng)閥 （車長(zhǎng)閥）時(shí)能自動(dòng)停車；（車長(zhǎng)閥）時(shí)能自動(dòng)停車；2)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。式為小。 制動(dòng)時(shí)，各個(gè)制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣就近取自各車輛本身制動(dòng)時(shí)，各個(gè)制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣就近取自各車輛本身的副風(fēng)缸。而制動(dòng)閥只需排出列車管少量空氣即可發(fā)生的副風(fēng)缸。而制動(dòng)閥只需排出列車管少量空氣即可發(fā)生制動(dòng)作用。所以，制動(dòng)作用。所以，制動(dòng)一致性要比直通式的好制動(dòng)一致性要比直通式的好。緩。緩解時(shí)，各制動(dòng)缸中的壓力空氣經(jīng)各自的三通閥排出。不解時(shí)，各制

13、動(dòng)缸中的壓力空氣經(jīng)各自的三通閥排出。不需要像直通式的那樣，統(tǒng)一歸到制動(dòng)閥的排氣口排出。需要像直通式的那樣，統(tǒng)一歸到制動(dòng)閥的排氣口排出。所以，所以，緩解的一致性亦好些緩解的一致性亦好些。 三通閥的三通閥的“軟性軟性” 自動(dòng)制動(dòng)機(jī)所用的三通閥或分配閥，它的主要部自動(dòng)制動(dòng)機(jī)所用的三通閥或分配閥，它的主要部分是一個(gè)依靠分是一個(gè)依靠?jī)煞N壓力的差兩種壓力的差別或平衡而發(fā)生動(dòng)別或平衡而發(fā)生動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)被命名為作的機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)被命名為“二壓力機(jī)構(gòu)二壓力機(jī)構(gòu)”。例如，上述三通閥靠一個(gè)活塞（鞲鞴）的左右兩例如，上述三通閥靠一個(gè)活塞（鞲鞴）的左右兩側(cè)側(cè)列車管側(cè)和副風(fēng)缸側(cè)的壓力差或壓力平衡列車管側(cè)和副風(fēng)缸側(cè)

14、的壓力差或壓力平衡而發(fā)生動(dòng)作。而發(fā)生動(dòng)作。 采用二壓力機(jī)構(gòu)的三通閥或分配閥叫采用二壓力機(jī)構(gòu)的三通閥或分配閥叫“軟性閥軟性閥”，用它組成的制動(dòng)機(jī)叫用它組成的制動(dòng)機(jī)叫“軟性制動(dòng)機(jī)軟性制動(dòng)機(jī)”。如。如GK、120型等制動(dòng)機(jī)就屬于這一類。型等制動(dòng)機(jī)就屬于這一類。 軟性閥的特征軟性閥的特征1 1）緩慢減壓不制動(dòng)。即閥具有一定的）緩慢減壓不制動(dòng)。即閥具有一定的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 所謂穩(wěn)定性即列車管的減壓速度極為緩慢時(shí)，所謂穩(wěn)定性即列車管的減壓速度極為緩慢時(shí)，三通閥不發(fā)生制動(dòng)動(dòng)作的性能。例如，列車管的三通閥不發(fā)生制動(dòng)動(dòng)作的性能。例如，列車管的減壓速度為減壓速度為0.50.51.0kPa/s1.0kPa/s之內(nèi)

15、，三通閥不應(yīng)該之內(nèi)，三通閥不應(yīng)該發(fā)生動(dòng)作。對(duì)閥提出穩(wěn)發(fā)生動(dòng)作。對(duì)閥提出穩(wěn)定性要求，是運(yùn)用實(shí)際的定性要求，是運(yùn)用實(shí)際的需要。因?yàn)榱熊嚬懿豢赡苄枰?。因?yàn)榱熊嚬懿豢赡苓_(dá)到絕對(duì)嚴(yán)密而沒有任何達(dá)到絕對(duì)嚴(yán)密而沒有任何的泄漏。的泄漏。當(dāng)然，列車管的泄漏可以有總風(fēng)缸經(jīng)給氣閥自動(dòng)當(dāng)然，列車管的泄漏可以有總風(fēng)缸經(jīng)給氣閥自動(dòng)地補(bǔ)充，但給氣閥本身也具有一定地不靈敏性，地補(bǔ)充，但給氣閥本身也具有一定地不靈敏性，并不是可以隨時(shí)泄漏隨時(shí)補(bǔ)充。所以，在運(yùn)行中，并不是可以隨時(shí)泄漏隨時(shí)補(bǔ)充。所以，在運(yùn)行中，雖然司機(jī)并沒有操縱列車管的減壓，而列車管中雖然司機(jī)并沒有操縱列車管的減壓，而列車管中的壓力卻一直在波動(dòng)著。如果閥在緩解位不具

16、備的壓力卻一直在波動(dòng)著。如果閥在緩解位不具備一定的穩(wěn)定性，或穩(wěn)定性不夠，實(shí)際應(yīng)用就有困一定的穩(wěn)定性，或穩(wěn)定性不夠，實(shí)際應(yīng)用就有困難。所以，要求閥具有一定的靈敏度，同時(shí)，還難。所以，要求閥具有一定的靈敏度，同時(shí)，還要求它具有一定的不靈敏性要求它具有一定的不靈敏性穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 2 2）列車管以一定速度減壓，必須發(fā)生制動(dòng)。即）列車管以一定速度減壓，必須發(fā)生制動(dòng)。即閥具有一定的靈敏度。閥具有一定的靈敏度。 例如，當(dāng)列車管減壓速度為例如，當(dāng)列車管減壓速度為5 510kPa/s10kPa/s時(shí)，閥不時(shí)，閥不應(yīng)晚于應(yīng)晚于6 6秒鐘發(fā)生動(dòng)作。秒鐘發(fā)生動(dòng)作。 3 3）輕易緩解）輕易緩解 列車管壓力高于副風(fēng)缸

17、列車管壓力高于副風(fēng)缸5 510kPa10kPa時(shí)，制動(dòng)機(jī)一時(shí)，制動(dòng)機(jī)一次緩解完畢。次緩解完畢。 例如，列車管定壓由例如，列車管定壓由500kPa500kPa更改為更改為600kPa600kPa時(shí)，時(shí)，閥的作用不變。閥的作用不變。 三、制動(dòng)機(jī)應(yīng)具備的條件三、制動(dòng)機(jī)應(yīng)具備的條件 為了使列車按需要及時(shí)平穩(wěn)地停車或調(diào)整列車運(yùn)行速度，為了使列車按需要及時(shí)平穩(wěn)地停車或調(diào)整列車運(yùn)行速度，保證運(yùn)行安全，車輛制動(dòng)裝置應(yīng)具備下列條件：保證運(yùn)行安全，車輛制動(dòng)裝置應(yīng)具備下列條件： 1具有足夠的制動(dòng)力，發(fā)生緊急情況時(shí)能確保列車在規(guī)具有足夠的制動(dòng)力，發(fā)生緊急情況時(shí)能確保列車在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)安全停車。定的制動(dòng)距離內(nèi)安全停

18、車。 2制動(dòng)與緩解作用靈敏、準(zhǔn)確，制動(dòng)力大小能按需要適制動(dòng)與緩解作用靈敏、準(zhǔn)確，制動(dòng)力大小能按需要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。制動(dòng)波速要快，具有在長(zhǎng)大列車中能使前當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。制動(dòng)波速要快，具有在長(zhǎng)大列車中能使前后部車輛制動(dòng)機(jī)作用一致的性能，避免發(fā)生過大的縱向后部車輛制動(dòng)機(jī)作用一致的性能，避免發(fā)生過大的縱向沖動(dòng)。沖動(dòng)。 3制動(dòng)機(jī)應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性，防止在列車運(yùn)行中因制制動(dòng)機(jī)應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性，防止在列車運(yùn)行中因制動(dòng)管輕微漏泄等原因引起自然制動(dòng)。動(dòng)管輕微漏泄等原因引起自然制動(dòng)。4采用的三通閥、分配閥或控制閥，能適應(yīng)各種不同直徑的制動(dòng)缸，采用的三通閥、分配閥或控制閥，能適應(yīng)各種不同直徑的制動(dòng)缸，制動(dòng)力均勻一致；漏泄時(shí)有自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)作用，在長(zhǎng)大下坡道運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)力均勻一致；漏泄時(shí)有自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)作用，在長(zhǎng)大下坡道運(yùn)行時(shí)，具有制動(dòng)力不衰減的性能。具有制動(dòng)力不衰減的性能。 5有可靠的緊急制動(dòng)作用性能，并且除了機(jī)車司機(jī)操縱外，必要時(shí)有可靠的緊急制動(dòng)作用性能，并且除了機(jī)車司機(jī)操縱外，必要時(shí)還可由其他乘務(wù)人員利用設(shè)在貨物列車的守