《城市軌道交通車輛》 課件 項目四 基礎(chǔ)制動裝置9

七、基礎(chǔ)制動裝置

學(xué)習(xí)領(lǐng)域四城軌車輛轉(zhuǎn)向架列車制動系統(tǒng)為了能施加或者緩解制動，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)，總稱為列車制動系統(tǒng)。

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

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

隨著軌道交通技術(shù)的發(fā)展，制動裝置越來越多地采用了電氣信號控制和電氣驅(qū)動控制設(shè)備，特別是微機和電子設(shè)備的出現(xiàn)是制動裝置變得無觸點化、集成化，并且使制動控制功能融入其他系統(tǒng)控制而不能獨立劃分，因此將具有控制功能的電子線路、電氣線路和空氣制動控制部分總稱為列車制動系統(tǒng)。制動系統(tǒng)的功能能夠使運行中的列車迅速地減速或者停車；防止列車在下坡道時由于重力作用導(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，這時的制動也稱為停放制動。

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

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

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

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

常用制動模式下，電制動和空氣制動一般處于激活狀態(tài)。一般情況下（AW2工況以下，速度8km/h以上），電制動能滿足車輛制動要求；當(dāng)電制動不能滿足要求時，空氣制動能迅速、平緩的補充，實現(xiàn)混合制動作用。緊急制動

緊急制動屬于非常制動，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。

特點是：動作比較迅猛，而且把列車最大的制動力都用上，比常用制動力大10%左右。

電制動不起作用，僅有空氣制動；

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?？焖僦苿赢?dāng)主控制器手柄移到“快速制動位”時，列車將施加與緊急制動相同的快速制動，具備以下特點：

電制動不起作用，采用電空混合制動；

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。制動裝置特點和要求城市軌道交通站間距很短，要求列車啟動快、制動快、制動距離短。

這就要求制動裝置：操縱靈活、動作迅速、停車平穩(wěn)準(zhǔn)確、制動率和制動功率相對較大。

載客量波動比較大，對列車制動時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，所以要求制動裝置具備在各種載荷工況下車輛制動力自動調(diào)整的性能，使車輛制動率基本不變，從而實現(xiàn)制動的準(zhǔn)確性和停車的平穩(wěn)性。制動裝置特點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，為電制動提供了條件。

電制動功率大，在較高速度下可承擔(dān)大部分制動載荷；

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

再生制動可以節(jié)約能源，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。制動裝置特點和要求城市軌道車輛一般在人口稠密的地區(qū)運行，要求制動機：

具有緊急制動性能，能在規(guī)定距離內(nèi)安全停車；

列車運行中發(fā)生列車分離、制動裝置故障時，應(yīng)能自動產(chǎn)生緊急制動作用；

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

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

基礎(chǔ)制動裝置按其作用方式可分為閘瓦制動裝置和盤形制動裝置。閘瓦制動裝置按閘瓦塊數(shù)可分為單閘瓦式、雙閘瓦式和多閘瓦式制動裝置。閘瓦制動裝置閘瓦制動也稱踏面制動，是最常用的一種制動方式。閘瓦制動裝置在制動時根據(jù)制動指令使制動缸內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的制動缸壓力，該壓力通過制動缸使制動缸活塞桿產(chǎn)生推力，經(jīng)基礎(chǔ)制動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滑動，產(chǎn)生摩擦力，最后轉(zhuǎn)化為輪軌之間的制動力。

緩解時，制動控制裝置將制動缸壓力空氣排出，制動缸活塞在制動缸緩解彈簧的作用下退回，通過各種桿件帶動閘瓦離開車輪踏面。閘瓦制動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。

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

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