[工学]第3章 列车制动力.pptVIP

第三章 列车制动力 制动力 定义：由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力。 比列车运行阻力大的多。 在列车制动减速过程中，起主要作用的是列车制动力。 本章内容 制动力的分类、产生及限制 闸瓦摩擦系数 闸瓦压力的计算 列车制动力的计算 实算法 换算法 二次换算法 动力制动 1 制动力的分类、产生及限制 一、制动力分类 1）按制动方式： (1)摩擦制动 闸瓦制动 盘形制动 (2) 动力制动：电阻、再生 (3) 电磁制动：磁轨、涡流 摩擦制动 盘形制动的特点： 优点： ①可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。 ②可按制动要求对制动盘和闸片进行选择，制动盘可以在旋转时具有半强迫通风的作用，以改善散热性能，适用于高速列车。 ③制动平稳，噪声小。 不足： ①车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化； ②制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。 动力制动 电阻制动。在制动时将牵引电动机改变为发电机发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻器发生的热量消于大气，从而产生制动作用。 再生制动。也是将牵引电动机变为发电机，不同的是，它将电能反馈回电网使用，经济合算，技术复杂，而且它只能用于电网供电的电力机车和电动车组。 电磁制动 电磁制动 涡流制动 (1)轨道涡流制动(又称线性涡流制动或涡流式轨道磁制动）。把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。制动时利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，把列车动能转化为热能，消散于大气。 优点：不受粘着限制, 没有磨耗问题。缺点：消耗电能多，约为磁轨制动的10倍，电磁铁发热量大，只能作为高速列车紧急制动时的一种辅助制动方式。 (2)旋转涡流制动(又称涡流式圆盘制动)。在牵引电动机轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力并发热消散于大气，从而起制动作用。 特点：受粘着限制；消耗的电能多。 1 制动力的分类、产生及限制 一、制动力分类 2） 按用途可分为两种： (1)常用制动：在正常情况下为调节或控制列车速度包括进站停车所施行的制动。 制动力：20%~80% (2)紧急制动：在紧急情况下为使列车尽快停住所施行的制动。 制动力：100% 二、制动力的产生 三、制动力的限制 制动力要受到轮轨间粘着条件的限制， 即： Bmax =(Фk ∑K) max ≤Q·μ (kN) 分析几种情况： 1 当轨面状况不好时，粘着系数下降，易滑行。 2 紧急制动时，由于闸瓦压力K值大，易滑行。 3 当速度v低时，粘着系数μ略大，而Фk随v下降而急剧增加，故比值μ/ Фk下降易发生滑行，尤其是在将要停车时，更易滑行。 2 闸瓦摩擦系数 一、闸瓦摩擦系数的主要影响因素： 1) 闸瓦的材质： 铸铁闸瓦：磷升高，系数高 合成闸瓦 2)列车运行速度：速度高，系数低 3)闸瓦压强：压强大，系数低 4)制动时的初速度：初速高，系数低 1)提高铸铁闸瓦中的含磷量 2)采用双侧制动 3)采用合成闸瓦：重量小、耐磨、车轮磨耗小 中磷闸瓦： 3 闸瓦压力的计算 基础制动装置示意图 一、闸瓦压力的计算公式 机车、车辆每块闸瓦的实算闸瓦压力K的计算公式为： ηz＝Ks/KL： ηz与机车、车辆所处状态(静止、运行)以及基础制动装置复杂程度和保养状态有关 。 按规定： 机车、客车闸瓦制动：ηz=0.85； 客车盘形制动及其踏面制动单元、货车闸瓦制动：ηz=0.90。 制动缸的空气压强主要与制动机型式和列车管减压量r有关， 制动缸空气压强： 1)机车制动缸中空气压强： pz = 2.5r (kPa) 2)客车及货车制动缸中的空气压强： L3、GL3、Kl、K2型制动机及GK型制动机的重车位 pz = 3.25r - 100 (kPa) GK型制动机的空车位 pz = 1.78r - 50 (kPa) 104型和103型制动机重车位 pz = 2.6r(kPa) 103型制动机空车位 pz = 1.36r (kPa) 单车试验时rmin ≈40kPa 列车状态下rmin ≈50kPa 制动机的副风缸与制动缸压强相等时： 列车管定压力500kPa时rmax =140kPa 列车管定压为600kPa时rmax = 170kPa 四、紧急制动时制动缸的空气压强 例：闸瓦压力的计算 有一C50型敞车，四轴单侧闸瓦制动，制动机为GK型，有一个制动缸，直径为356mm，制动倍率为8.35，列车的管空气压力为500kPa，求紧急制动时空、重车位的闸瓦压力。 4 列车制动力的计算 列车中各制动轴产生制动力的总和，称为列车制动力B ，B＝∑(K·φk)