第3章-列車制動力.ppt

1、1、制動力，定義：制動裝置產(chǎn)生的與列車運行方向相反的外力。它比火車的行駛阻力大得多。在列車制動和減速過程中，列車制動力起著主要作用。2，本章內(nèi)容，制動力的分類、產(chǎn)生和限制，制動蹄壓力的計算，列車制動力的計算，實算法，第二算法，動態(tài)制動，3，1，制動力分類，1)按制動方式：(1)摩擦制動，盤式制動，(2)動態(tài)制動，阻力，再生，(3)電磁制動，磁跡，渦流，1)制動力分類2-拉環(huán)；3-水平桿；4-緩解；5-制動片；6-制動盤；7-中間拉桿；8-水平拉桿；9-旋轉(zhuǎn)臂，5。盤式制動器的特點和優(yōu)點：它可以大大降低車輪踏面的熱負荷和機械磨損。制動盤和剎車片可根據(jù)制動要求選擇，制動盤旋轉(zhuǎn)時可具有半強制通風(fēng)功能

2、，提高散熱性能，適用于高速列車。制動平穩(wěn)，噪音低。缺點：車輪踏面沒有被閘瓦劃傷，會使車輪與鋼軌的附著力變差；制動盤增加了簧下重量和沖擊振動，并在運行中消耗牽引力。6、動態(tài)制動、阻力制動。制動時，牽引電機變成發(fā)電機發(fā)電，電流被引導(dǎo)到一個特殊設(shè)置的電阻。采用強制通風(fēng)，使電阻器產(chǎn)生的熱量消失在大氣中，從而產(chǎn)生制動效果。再生制動。它還把牽引電機變成了發(fā)電機。不同的是，它將電能回饋給電網(wǎng)使用，這在技術(shù)上既經(jīng)濟又復(fù)雜。此外，它只能用于由電網(wǎng)供電的電力機車和電動車組。7、電磁制動，磁軌制動(摩擦軌道電磁制動)，優(yōu)點：制動力不受附著力的限制。缺點：軌道磨損過多，滑動摩擦小。電磁制動、渦流制動(1)軌道渦流制動

3、(也稱為線性渦流制動或渦流軌道磁制動)。電磁鐵懸掛在轉(zhuǎn)向架側(cè)架下同一側(cè)的兩個車輪之間。在制動過程中，電磁鐵與鋼軌之間的相對運動使鋼軌感應(yīng)出渦流，并產(chǎn)生電磁引力作為制動力，將列車的動能轉(zhuǎn)化為熱能并消散在大氣中。優(yōu)點：不受附著力限制，無磨損問題。缺點：它消耗大量電能，約為磁軌制動的10倍，電磁鐵產(chǎn)生大量熱量，因此只能作為高速列車緊急制動的輔助制動方式。(2)旋轉(zhuǎn)渦流制動器(也稱為渦流盤式制動器)。牽引電機的軸上裝有一個金屬盤。制動時，金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉(zhuǎn)，盤的表面感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁引力，將熱量散發(fā)到大氣中，起到制動作用。特點：受附著力限制；它消耗大量電能。9.1制動力的分類、產(chǎn)生和限制

4、1。制動力的分類2)根據(jù)用途可分為兩種類型：(1)行車制動：在正常情況下用于調(diào)節(jié)或控制列車速度的制動，包括在車站停車。制動力：20% (2)緊急制動：在緊急情況下，為盡快停止列車而施加的制動。制動力：100%，10，空氣制動示意圖，1-空氣壓縮機2-主氣缸3-主氣缸管4-制動閥5-列車管6-三通閥7-制動缸8-輔助氣缸9-緊急制動閥，11，2，制動力的產(chǎn)生，12，以輪對為隔離器建立的力矩平衡方程M0得到：KKR，即BL Kk(kN)；2.制動力的產(chǎn)生；13.制動力受車輪和鋼軌之間附著條件的限制，即Bmax=(k K)最大Q (kN)。分析了幾種情況：1 .當軌道表面狀況不佳時，附著系數(shù)下降，容

5、易滑動。2緊急制動時，閘瓦壓力K較大，容易打滑。3當速度V較低時，附著系數(shù)稍大，而K隨著速度V的降低而急劇增加，因此當速度V/K比值降低時，容易發(fā)生滑動1)閘瓦材料：高磷高系數(shù)鑄鐵閘瓦；2)列車運行速度：高速低系數(shù)；3)閘瓦壓力：壓力大，系數(shù)低；4)制動時的初速度：初速度高，系數(shù)低，11 1)增加鑄鐵閘瓦中的磷含量2)采用雙面制動3)采用合成閘瓦：重量輕，耐磨，車輪磨損?。?)改善(增強)制動蹄摩擦性能的措施；16)中磷閘瓦；3)閘瓦實際摩擦系數(shù)的計算公式；高摩擦合成閘瓦和盤式制動片；17)高磷閘瓦閘瓦，車輪，18，1。閘瓦壓力計算公式。機車車輛各閘瓦實際閘瓦壓力k的計算公式為：說明：基礎(chǔ)制動

6、裝置的傳動效率Z和制動缸的氣壓Pz。zks/KL: z與機車和車輛的狀態(tài)(靜止和運行)以及基礎(chǔ)制動裝置的復(fù)雜性和維護狀態(tài)有關(guān)。根據(jù)規(guī)定；機車和客車的閘瓦制動：z=0.85客車盤式制動器及其踏面制動裝置、卡車閘瓦制動器：z=0.90。基礎(chǔ)制動裝置的傳動效率z，20，制動缸氣壓主要與制動類型和列車管減壓量r有關(guān)，制動缸氣壓：1)機車制動缸氣壓：pz=2.5r (kPa) 2)客車和貨車制動缸氣壓：L3、GL3、Kl和K2制動器的重車位pz=3.25r-100 (kpa)，GK制動器的空車位pz=1.78r-50 (kPa)重車位pz=2。3.普通制動時制動缸的氣壓P z，21。在單車試驗中，當rm

7、in 50kPa制動器的輔助氣缸壓力等于rmin 40kPa列車條件下的制動缸壓力時，當列車管壓力為500kPa時，rmax=140kPa，當列車管壓力為600kPa時，rmax=170kPa。說明：列車管有效減壓范圍，22，4，緊急制動時制動缸氣壓，23，例：閘瓦壓力計算，有一輛四軸單側(cè)閘瓦的C50敞車，制動器為GK型，有一個直徑為356毫米的制動缸，制動比為8.35，列車管氣壓為500千帕，以此計算緊急制動時空和重型停車位的閘瓦壓力。24，4列車制動力計算，列車中每個制動軸產(chǎn)生的制動力之和稱為列車制動力B，B(Kk) (kN)。列車制動力通常按單位制動力計算，用B表示列車制動力B或單位制動

8、力B。計算列車制動力B的方法有三種：實數(shù)算法、替換算法和二次替換算法。同樣，列車單位制動力B1000(K1K2K 2 KKN)/(PG)G)(N/KN)，1。列車制動力的真實算法，26，示例：制動力的真實算法，SS7電力機車牽引由30輛C50敞車和20輛G60A罐車組成的重型貨物列車。剎車是GK型的，G 3500 t。司機使用緊急剎車。列車的初始制動速度為V0=60公里/小時，當速度降至V=40公里/小時時，獲得列車制動力B和單位制動力B.(列車管氣壓為500千帕，中磷閘瓦)，27，緊急制動時制動缸的氣壓，28，原理：假設(shè)閘瓦摩擦系數(shù)與閘瓦壓力無關(guān)，則使用不隨閘瓦壓力變化的換算摩擦系數(shù)h代替實

9、際計算的摩擦系數(shù)k，并將實際計算的閘瓦壓力k修正為換算的閘瓦壓力Kh，即Khh=Kk so b(KK)KHHKH()?？ㄜ囍匦屯＼囄黄骄鶠?3.5千平方公里；卡車平均空車位為19.5千牛頓；卡車空車位和重車位的平均k值為K26.5kN.考慮到我國客車各閘瓦的實際閘瓦壓力平均為20kN，換算摩擦系數(shù)k值按25kN計算，k為：30，高磷鑄鐵閘瓦，高摩擦復(fù)合閘瓦，盤式制動器復(fù)合閘瓦，1)換算摩擦系數(shù)，31，中磷鑄鐵閘瓦換算摩擦系數(shù)表，32，高摩擦復(fù)合閘瓦換算摩擦系數(shù)表， 2)換算閘瓦壓力，簡化初速度：中磷閘瓦：計算公式：高磷閘瓦：34，各機車車輛在用換算閘瓦壓力(kN)，35，各機車車輛在用換算閘瓦

10、壓力(kN)，36，列車單位制動力：(kN)，3。 列車單位制動力和列車轉(zhuǎn)換制動率，37?？紤]兩點：(1)對于任何列車管減壓量的普通制動，列車換算制動率的計算公式為hc=h c c=1(普通制動系數(shù))，38，普通制動系數(shù)表c，39，(2)列車換算制動率的規(guī)定，1)每100噸列車重量換算制動蹄壓力：100h g 2)運行列車換算制動率的一般值：a .貨車：500kPa和600kPa:分別為0.28和0.30 B。普通客車(閘瓦):h=0.58c?？焖倏蛙?盤式制動器):h=0.32 3)緊急制動：全值進站制動：0.5h信號距離：0.8小時，40，例：制動力交換算法，DF11內(nèi)燃機車牽引15路公交

11、車，牽引重量800噸，車輛制動為L3型，按中磷閘瓦計算，管道恒壓為600千帕。尋求：(1)每100噸列車重量轉(zhuǎn)換后的制動蹄壓力。(2)當v0=110km公里/小時時的緊急制動，當速度降至35公里/小時時的列車制動力和單位制動力。(3)當公共制動管的壓力降低為120千帕?xí)r的列車單位制動力。41，每輛機車和在用車輛的換算制動蹄壓力(kN)，42，每輛機車和在用車輛的換算制動蹄壓力(kN)，43，常用制動系數(shù)表c，44，示例：制動力變化算法，DF4內(nèi)燃機車運輸40輛卡車，拖運重量為3000噸，其中使用重型卡車當列車緊急制動時，以V0=70km公里/小時速度降低到30公里/小時獲得單位制動力.45，多

12、種摩擦材料共存時列車制動力的計算，公式：BH1KH 1 H2kh 2 H3KH 3(HIKH)(KN)B=900噸(HIHIH)(N/KN)，46，例33，360多種摩擦材料共存時列車制動力的計算，SS8型電力機車牽引15輛雙層快速客車，牽引重量為99?？蛙嚨幕A(chǔ)制動裝置是盤式制動器，采用高摩擦復(fù)合制動塊和磷閘瓦作為踏面制動。列車管的恒壓為600千帕。單位制動力是在速度V0=110km公里/小時用于緊急制動，壓力降低為80千帕，速度降低到90公里/小時時計算的(其中：SS8型電力機車的換算摩擦系數(shù)取高摩擦復(fù)合閘瓦的80)，47。原理：在假設(shè)它與k無關(guān)的基礎(chǔ)上，再次假設(shè)它與物質(zhì)無關(guān)，即h被b取代

13、，Kh被Kb取代。因此：Kbb=Khh，即kb=khh/b=xh/b，在khx公式中：各種制動蹄(或制動片)列車制動力：BbKbb (Kh x) (kN)單位制動力： b=1000bb，(N/kN)；四.計算不同材料混合閘瓦列車制動力的等效方法(二次轉(zhuǎn)換算法):48.不同基本類型的各種閘瓦(或剎車片)等效二次轉(zhuǎn)換系數(shù)的表達式；49.不同基本類型實例：制動力二次變換算法，SS8型電力機車牽引15輛雙層快速客車，牽引重量為900噸，客車基礎(chǔ)制動裝置為盤式制動器高摩擦復(fù)合制動片加腳踏制動器中磷閘瓦，列車管壓力為600千帕，單位制動力分別計算速度V0=110km公里/小時緊急制動和80千帕減壓時， 當

14、車速降至90公里/小時時(其中：SS8型電力機車換算摩擦系數(shù)取高摩擦復(fù)合閘瓦的80)，51。 三種制動力計算方法的比較。5動態(tài)制動，動態(tài)制動性能為：在高速時，制動力隨著速度的降低而增加，而在低速時，制動力隨著速度的降低而降低。特點：在長坡道和下坡道上，采用動態(tài)制動可以使列車以較高的速度安全行駛，提高線路通過能力；使用動態(tài)制動減速可以節(jié)省車輪和制動蹄之間的磨損。電力機車和內(nèi)燃機車的電阻制動原理采用DC電機的可逆原理。在制動條件下，牽引電機被轉(zhuǎn)化為由輪對驅(qū)動的發(fā)電機，該發(fā)電機將列車的動能轉(zhuǎn)化為電能，然后電能通過制動阻力轉(zhuǎn)化為熱能并消散。54、電阻制動的工作范圍，1)最大勵磁電流極限，2)附著極限，3)最大制動電流極限，4)最大整流極限，5)機車最大速度極限，55、電阻制動特性曲線，DF4內(nèi)燃機車電阻制動的調(diào)節(jié)和特性曲線，56、電阻制動的特性曲線，SSL電機車電阻制動的調(diào)節(jié)和特性曲線，57 2)低速區(qū)的大制動力特性。機車裝有1/2 Rz(半制動電阻