《軌道交通車輛新技術(shù)》課件 4-3-1齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)

驅(qū)動制動雙突破，助力鐵路發(fā)展齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)01齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)02齒軌列車驅(qū)動技術(shù)CONTENTS03齒軌鐵路制動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)是一種用于山地齒軌列車的技術(shù)，可實現(xiàn)高海拔大坡度通行。齒軌列車驅(qū)動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動技術(shù)是現(xiàn)代齒軌列車驅(qū)動與制動系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，包括齒軌輪驅(qū)動技術(shù)、適應(yīng)超大坡道齒軌車輛帶式制動技術(shù)、齒軌列車齒軌輪高度調(diào)整技術(shù)、齒軌鐵路齒軌潤滑技術(shù)等多種新技術(shù)。齒軌鐵路制動技術(shù)齒軌鐵路制動技術(shù)是用于確保齒軌列車在超大坡度上安全運行的技術(shù)，通過齒軌輪與齒軌間的嚙合傳動，將制動力作用在齒軌上，不受輪軌黏著力的限制。齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)齒軌車輛制動要求01齒軌車輛制動技術(shù)要求是確保齒軌列車在超大坡度上安全運行的重要規(guī)定，要求齒軌車輛應(yīng)具備兩套相互獨立的機械制動器，其中至少一套制動器為純齒軌制動器。純齒軌制動器帶式制動02純齒軌制動器-帶式制動是一種適用于齒軌列車的帶式制動裝置，由動力源、制動力放大機構(gòu)、緩解機構(gòu)和摩擦副組成，通過摩擦副與制動鼓的摩擦將動能轉(zhuǎn)化為熱能耗散。帶式制動裝置結(jié)構(gòu)03帶式制動裝置結(jié)構(gòu)主要包括緩解閘缸、杠桿臂、制動力平衡機構(gòu)、制動桿、制動帶、制動鼓、防貼輪機構(gòu)、蓄能彈簧及安裝板等部分構(gòu)成。帶式制動裝置安裝布置采用軸裝斜對稱布置的方式，安裝在齒軌轉(zhuǎn)向架的空心軸上，其中帶式制動裝置制動鼓與齒軌輪固定連接。帶式制動裝置安裝布置制動力通過制動鼓傳遞到齒軌輪上，最終經(jīng)齒軌輪將制動力作用到齒軌上，齒輪齒條嚙合實現(xiàn)制動。制動鼓與齒軌輪固定連接齒軌列車驅(qū)動與制動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動技術(shù)齒軌列車驅(qū)動裝置經(jīng)過150年的開拓發(fā)展，形成了較為成熟的7種典型系統(tǒng)。齒軌列車驅(qū)動裝置每種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各有特點，如表4-3-1所示，可根據(jù)需求選擇合適的驅(qū)動系統(tǒng)。系統(tǒng)特點齒軌鐵路驅(qū)動典型系統(tǒng)驅(qū)動模式0102齒軌鐵路應(yīng)用工業(yè)用齒軌鐵路和旅游觀光用齒軌鐵路均為純齒軌列車，由齒軌系統(tǒng)傳遞牽引力和制動力。公共交通齒軌鐵路公共交通齒軌鐵路同時配置黏著轉(zhuǎn)向架和齒軌轉(zhuǎn)向架，在黏著輪軌線路上由黏著動力車軸驅(qū)動，在齒軌線路上由齒軌動力車軸驅(qū)動。齒軌車驅(qū)動模式根據(jù)歐洲BAV標(biāo)準(zhǔn)，齒軌車驅(qū)動模式分為4類，包括純齒輪驅(qū)動、通過離合器切換齒軌輪軌驅(qū)動、不同動力源驅(qū)動齒軌輪軌和差分驅(qū)動。離合器驅(qū)動系統(tǒng)在牽引性能苛刻條件下，為了增加動力車軸數(shù)量，在齒軌動力車軸齒輪傳動裝置上設(shè)置離合器或者撥叉機構(gòu)，實現(xiàn)黏著驅(qū)動和齒軌驅(qū)動轉(zhuǎn)化，增加整車牽引能力。離合器技術(shù)結(jié)構(gòu)離合器技術(shù)（摩擦式、嵌入式）結(jié)構(gòu)復(fù)雜。目前在建的“都江堰-四姑娘山”線包含輪軌和齒軌兩部分線路，驅(qū)動模式選擇了純齒輪驅(qū)動與黏著驅(qū)動轉(zhuǎn)向架組合布置的形式。030405嚙合傳動牽引電機傳遞動力牽引電機的運動和動力通過聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱傳遞給齒軌輪，從而實現(xiàn)齒軌動車組在大坡道上的牽引或電制動功能。齒軌輪組成以Von-Roll齒軌系統(tǒng)為例，其嚙合原理如圖所示。齒軌輪由齒圈、齒轂和切向彈簧等組成。齒軌輪高度調(diào)整機構(gòu)0102調(diào)整措施四川省發(fā)布的《山地齒軌車輛通用技術(shù)條件》規(guī)定，齒軌列車牽引齒輪應(yīng)具備適應(yīng)黏著輪對磨耗的調(diào)整措施，滿足全磨耗周期內(nèi)正常運行，且具有齒軌節(jié)距誤差補償功能。偏心軸機構(gòu)為了解決磨耗后齒軌的嚙合問題，現(xiàn)代齒軌列車使用偏心軸機構(gòu)來達到控制車輪上的齒輪和軌道間的齒條高度的設(shè)計。傳動制動系統(tǒng)傳動和制動系統(tǒng)主要包含主齒輪箱、走行齒輪系統(tǒng)、空心軸系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、偏心輪系統(tǒng)、支撐架六個部分。調(diào)整原理齒軌輪高度調(diào)整機構(gòu)剖視圖如所示，通過調(diào)節(jié)孔，偏心輪帶動空心軸套相對車軸偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)齒軌輪高度調(diào)節(jié)。調(diào)整技術(shù)采用齒軌列車齒軌輪高度調(diào)整技術(shù)，可延長車輪的使用壽命，降低運營維護成本，提高車輛的運行效率和安全性。030405齒軌鐵路制動技術(shù)齒軌列車制動技術(shù)要求齒軌列車制動技術(shù)齒軌車輛通過齒軌輪與齒軌間的嚙合傳動，將制動力通過齒軌輪作用在齒軌上，不受輪軌黏著力的限制，實現(xiàn)列車在超大坡度上的安全運行。齒軌車輛制動需求國外既有齒軌線路坡度覆蓋120‰～480‰，而國內(nèi)尚無載客運營的齒軌線路。根據(jù)瑞士鐵路技術(shù)規(guī)范（AB-EBV）相關(guān)規(guī)定，齒軌車輛應(yīng)具備兩套相互獨立的機械制動器，其中至少一套制動器為純齒軌制動器。輪軌制動局限性國內(nèi)城市軌道車輛多采用閘瓦制動和盤形制動兩種，此類制動器均屬輪軌制動，當(dāng)制動力大于黏著力時，輪對將發(fā)生滑行，制動力將迅速下降。受限于黏著力，上述基礎(chǔ)制動裝置無法滿足超大坡道車輛的制動需求。純齒軌制動器-帶式制動帶式制動裝置應(yīng)用國內(nèi)帶式制動裝置主要應(yīng)用于船舶、港機等領(lǐng)域，帶式制動裝置包角大，制動力矩大，同樣的制動輪直徑時，帶式為塊式的2～2.5倍。適用于齒軌列車的帶式制動裝置主要由動力源、制動力放大機構(gòu)、緩解機構(gòu)和摩擦副組成。制動力放大機構(gòu)包括制動桿及各鉸接副，緩解機構(gòu)包括緩解動力元件、杠桿臂及各鉸接副，摩擦副包括制動帶、閘片以及制動鼓等。帶式制動裝置制動帶由上下兩個半副組成，閘片通過鉚接方式固定在制動帶上。閘片采用有機合成材質(zhì)，閘片背面埋入鋼絲網(wǎng)，以增強閘片的鉚接強度。帶式制動裝置在制動時，制動帶與制動鼓摩擦，將動能轉(zhuǎn)化為熱能耗散。帶式制動裝置構(gòu)成制動帶與制動鼓制動時摩擦耗能制動力放大機構(gòu)布置方式適應(yīng)超大坡道齒軌車輛用DSZD-A2型帶式制動裝置采用軸裝斜對稱布置的方式，安裝在齒軌轉(zhuǎn)向架的空心軸上。制動力傳遞帶式制動裝置制動鼓與齒軌輪固定連接，制動力通