項目六 城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)認(rèn)知與維護(hù)

項目六

城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)認(rèn)知與維護(hù)《城市軌道交通車輛構(gòu)造與檢修》任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知任務(wù)二基礎(chǔ)制動裝置的維護(hù)目錄CONTENTS制動系統(tǒng)的認(rèn)知1.制動的定義和作用2.城市軌道交通車輛的制動模式3.城市軌道交通車輛制動方式4.制動性能5.司機(jī)室設(shè)備任務(wù)一一制動的定義和作用任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

人為地施加外力，使城市軌道交通車輛、鐵路機(jī)車車輛等運(yùn)動的交通工具減速或阻止其加速，保持狀態(tài)不變的作用，稱為制動。

制動效能的大小和制動施加的時機(jī)由人為掌控。使列車減速或阻止其加速的力稱為制動力，而產(chǎn)生并控制這個制動力的裝置稱為制動裝置。從能量變化角度來分析的話，制動過程就是一個能量轉(zhuǎn)移的過程，即將列車的動能人為地控制其轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰康倪^程。

因此，列車制動過程必須具備兩個基本條件：實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換；控制能量的轉(zhuǎn)換。此時，制動裝置是用以實現(xiàn)和控制列車動能轉(zhuǎn)化的一整套裝置。1.制動的定義2.制動距離的定義任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

運(yùn)行的列車從司機(jī)施行制動（司機(jī)施行制動位）的瞬間開始，到列車速度降為零的瞬時為止，列車這段時間內(nèi)所行駛的距離，稱為制動距離。這是綜合反映列車制動裝置性能和實際制動效果的主要技術(shù)指標(biāo)。

一般來說，城市軌道交通系統(tǒng)都有明確的車輛運(yùn)行規(guī)程，特別是一對列車制動能力有嚴(yán)格的要求和規(guī)定。例如，要求列車在緊急情況下的制動距離（緊急制動距離）不得超過某一規(guī)定值。

一制動的定義和作用二城市軌道交通車輛的制動模式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

城市軌道交通車輛的制動方式，按操縱和用途可分為5種：常用制動、快速制動、緊急制動、停放制動和保壓制動。1.常用制動

常用制動是指在正常情況下為調(diào)節(jié)或控制列車速度，包括進(jìn)站停車所施行的制動。常用制動的特點是：作用比較緩和，制動力可以調(diào)節(jié)通常只用列車制動能力的20%~80%，多數(shù)情況下只用50%。在常用制動模式下，電制動和空氣（摩擦）制動一般都處于激活狀態(tài)。一般情況下［車載AW2（定員載荷）以下，速度是速度是8km/h可調(diào)）以上］，電制動能滿足車輛制動的要求，當(dāng)電制動不能滿足制動要求時，空氣制動能夠迅速、平滑地補(bǔ)充，實現(xiàn)混合制動。二城市軌道交通車輛的制動模式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知2.快速制動

快速制動與緊急制動作用方式基本一致，與緊急制動的最大區(qū)別是：緊急制動是不可自動恢復(fù)的，必須停車后人工恢復(fù)，而快速制動在制動過程中可以人工解除后自動恢復(fù)到正常狀態(tài)。當(dāng)主控制器手柄移到“快速制動”位時，列車將實施減速度與緊急制動相同的快速制動?？焖僦苿泳哂腥缦绿攸c：1）采用電空混合制動（有的軌道交通車輛電制動不起作用，只有空氣制動）。2）受沖擊率的限制。3）主控制氣手柄回“0”位，可緩解。4）具有防滑保護(hù)和載荷校正功能。二城市軌道交通車輛的制動模式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知3.緊急制動

緊急制動是一種“非常制動”，是在緊急情況下為使列車盡可能快地停車而施行的一種制動。它的特點是：作用比較迅猛，而且要把列車全部制動能力都用上。車輛設(shè)計有一個“失電制動，得電緩解”的緊急空氣制動系統(tǒng)，貫穿整個列車的DC110V連續(xù)電源線控制該制動系統(tǒng)，線路一旦斷開（如接觸網(wǎng)停電），所有車輛立即實施緊急制動，以確保列車安全。緊急制動不經(jīng)過EBCU（電子制動控制單元）的控制，直接使用BCU（制動控制單元）的緊急電磁失電而實現(xiàn)。它具有如下特點：1）電制動不起作用，僅空氣制動。2）緊急制動實施后是不能撤除的，列車必須減速，直到完全停下來（零速封鎖）。3）不受沖擊率的限制，在1.7s內(nèi)即可達(dá)到最大制動力的到他的。4）具有防滑保護(hù)和載荷修正功能。二城市軌道交通車輛的制動模式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知4.停放制動

車輛斷電停放時，制動缸保壓壓力會因管路泄漏，在無壓力空氣補(bǔ)充的情況下，逐步下降到零，使車輛失去制動力。在正常情況下，彈簧力的大小不隨時間變化而變化，由此獲得的制動力能滿足列車較長時間斷電停放的要求。彈簧停放制動缸充氣時，停放制動緩解；彈簧停放制動缸排氣時，停放制動產(chǎn)生。彈簧停放制動還附加有手動緩解的功能。5.保壓制動

保壓制動可防止列車在停車前的沖動，使列車平穩(wěn)停車，通過EBCU內(nèi)部設(shè)定的執(zhí)行程序來控制。三城市軌道交通車輛制動方式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

制動方式指的是制動力獲取方式和制動時列車動能的轉(zhuǎn)移方式。按照制動時列車動能的轉(zhuǎn)移方式不同城軌車輛的制動主要可以分為摩擦制動和電制動。1.摩擦制動

通過摩擦副的摩擦將列車的運(yùn)動動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?逸散于大氣，從而產(chǎn)生制動作用。城市軌道交通車輛常用的摩擦制動方式有閘瓦制動和盤形制動軌道電磁制動。三城市軌道交通車輛制動方式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

（1）閘瓦制動:又稱為踏面制動,它是目前速度較低的軌道交通車輛常用的一種制動方式。

制動時閘瓦壓緊車輪,輪、瓦間發(fā)生摩擦,電動車組的動能大部分通過輪、瓦間的摩擦變成熱能,經(jīng)車輪與閘瓦最終逸散出去。制動過程如下圖：制動管充氣→制動缸→基礎(chǔ)制動裝置→閘瓦→車輛（發(fā)生摩擦制動）圖6-1閘瓦制動示意圖1—制動缸2—基礎(chǔ)制動裝置3—閘瓦4—車輪5—鋼軌三城市軌道交通車輛制動方式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知（2）盤形制動:盤形制動裝置如圖所示,有軸盤式和輪盤式之分。在城市軌道交通車輛中,一般拖車采用軸盤式盤形制動裝置;對于動車由于輪對中間設(shè)有牽引電機(jī)等設(shè)備使安裝制動設(shè)備較困難,一般采用輪盤式盤形制動裝置。

圖6-2盤形制動a)軸盤式

b)輪盤式三城市軌道交通車輛制動方式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

（3）軌道電磁制動:軌道電磁制動也叫磁軌制動。制動時將電磁鐵放下,使磨耗板與鋼軌吸合,電動車組的動能通過磨耗板與鋼軌的摩擦轉(zhuǎn)化為熱能,然后經(jīng)鋼軌和磨耗板最終散于大氣。圖6-3軌道電磁制動1—電磁鐵2—升降風(fēng)缸3—鋼軌4—轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁5—磨耗板三城市軌道交通車輛制動方式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知2.電制動為了減少機(jī)械摩擦，應(yīng)盡量采用無污染的制動方式，目前最好的方法就是使用電制動。電制動是在制動時,將牽引電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī),使列車動能轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)電能的不同處理方式形成了不同方式的電制動,城市軌道交通車輛上采用的電制動形式主要有電阻制動和再生制動。（1）再生制動:把列車的動能通過電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能后,再使電能反饋回電網(wǎng)供給其他列車使用。這種方式既能節(jié)約能源,又減少制動時對環(huán)境的污染,并且基本上無磨耗,是一種較為理想的制動方式。三城市軌道交通車輛制動方式式任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知（2）電阻制動:將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能送到電阻器中,使電阻器發(fā)熱即將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。?）電制動具有獨立的滑行保護(hù)功能。由于四臺電機(jī)是并聯(lián)連接的，因此當(dāng)DCU（牽引控制單元）檢測出任意一根軸發(fā)生滑行時，DCU只能對四臺電機(jī)進(jìn)行同步控制，同時降低或切除四臺電機(jī)的電制動力。四制動性能任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知常用制動平均減速度(從80km／h到0，包括響應(yīng)時間tR)

a=(0.95-1.15)m/s2接觸網(wǎng)吸收能力0～100％常用制動沖擊限制0.75m/s2電制動轉(zhuǎn)折點0～12km／h緊急制動減速度a≥1.2m/s2五司機(jī)室設(shè)備任務(wù)一制動系統(tǒng)的認(rèn)知

司機(jī)室上的雙針壓力表（如右圖）一個指顯示的是總風(fēng)管的壓力和拖車一個轉(zhuǎn)向架上一個制動管的壓力。

城市軌道交通車輛司機(jī)控制器（如左圖）是司機(jī)用來操縱機(jī)車運(yùn)行的主令控制器,是利用控制電路的低壓電器間接控制主電路的電氣設(shè)備,用來控制機(jī)車牽引位、制動位和惰行圖6-4雙針壓力表如圖6-5司機(jī)室控制器基礎(chǔ)制動裝置的維護(hù)1.知識準(zhǔn)備2.日檢、月檢任務(wù)二一知識準(zhǔn)備

任務(wù)二

基礎(chǔ)制動裝置的維護(hù)

基礎(chǔ)制動裝置是城市軌道交通車輛的制動系統(tǒng)中一個重要且不可或缺的組成部分，基礎(chǔ)制動裝置是整個制動系統(tǒng)的實施和執(zhí)行部分，城市軌道交通車輛一般采用單元式基礎(chǔ)制動裝置。由于地鐵車輛是動車組，車體底架下方與轉(zhuǎn)向架之間沒有足夠的空間來安裝類似于地面鐵路車輛的基礎(chǔ)制動裝置，因此地鐵車輛采用單元制動機(jī)。單元制動機(jī)是單個供氣，動作輕便靈活，占體積空間小，靈敏度高，使用了電氣控制后，也可具有良好的同步性。

一知識準(zhǔn)備

任務(wù)二

基礎(chǔ)制動裝置的維護(hù)

一般來說，每個轉(zhuǎn)向架上裝有兩種型號的單元制動機(jī)，分別是不帶停放制動器的單元制動機(jī)和帶停放制動器的單元制動機(jī)。由于單元制動機(jī)直接關(guān)系到列車運(yùn)行的安全，因此對制動機(jī)的檢修要求比較高。圖6-8轉(zhuǎn)向架空氣管路

二日檢、月檢

任務(wù)二

基礎(chǔ)制動裝置的維護(hù)單元制動機(jī)日檢（1-4）、月檢（1-7）(1)檢查單元制動器安裝螺栓緊固無松動，目測檢查鎖緊片、橡皮保護(hù)套、閘瓦卡簧及其各螺栓、扭簧軸銷卡簧，要求無異常，卡簧無斷裂、脫落。(2)檢查轉(zhuǎn)向架氣路連接部位、空氣管路及緊固件；要求管路無漏氣，緊固件完好無松動。(3)檢查閘瓦。閘瓦磨耗正常，要求閘瓦最低處厚度≥12mm，要求閘瓦未磨耗到限時