铁道车辆制动课件2

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图2 转向架基础制动装置
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图3 转向架安装基础制动装置三维图
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二、铁路货车基础制动装置传动原理 1.制动缸输出力传递过程 如图1所示，制动缸的输出力通过推杆4作用
在前制动杠杆3上，前制动杠杆3拉动闸调器5， 在此将制动力转变为两部分，即一位端部分和二 位端部分。以闸调器5为支点，一位端部分制动 力传递到一位拉杆1上，二位端制动力来源是闸 调器的拉力，闸调器拉力拉动后制动杠杆6，后 制动杠杆以支点座为支点，将制动力传递至二位 端拉杆上。两个拉杆再分别拉动1位和2位转向架， 即图2上的F力，将制动力传递到转向架基础制 动装置上，最终作，应注意观
察冒火花的部位，如果车辆的4个车轮同时出现冒火花
现象，则可能为抱闸，如果只有个别车轮出现冒火花
现象，是闸瓦在缓解后未离开踏面，在运行途中随着
振动会逐渐离开踏面，不是车辆抱闸造成的。
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铁路货车制动系统技术结构 及常见故障判别方法
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一、铁路货车基础制动装置技术结构 铁路货车基础制动装置主要包括制动缸前、后制动杠杆、 拉杆、闸调器、转向架固定杠杆、移动杠杆、制动梁及推 杆等。具体结构见下图：
图1 车体安装基础制动装置部分 1 拉杆；2 控制杠杆；3 前制动杠杆；4 推杆；
5 闸调器；6 后制动杠杆。
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2.3铁路货车在运行过程中，特别是通过车站时， 经常会发生制动调速现象，小减压量的空气制动会 导致闸瓦瞬间贴靠车轮踏面即离开，但由于各车辆 的制动机灵敏度、闸调器灵活性以及闸瓦厚度存在 差异，可能会造成某些车辆的某些闸瓦离开车轮踏 面时相对迟缓而产生火星，对上述现象不能简单认 定为制动抱闸，可通知前方车站重点观察再进行判 断。
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2.手制动机输出力传递过程 如图4所示，手制动机输出力通过手制动装置拉杆、拉 链等零件传递到前制动杠杆3上，作用点是前制动杠杆 上推杆外侧的手制动孔，然后再按制动缸输出力传递 过程进行传递。

因此充风作用和缓解作用是同时产生的，故称为充气缓解作用。
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(二)排风制动作用
司机将大闸手柄置于制动位时，大闸等部 件遮断总风缸与制动管的空气通路，连通制 动管与大气的通路，则制动管的风经排气口 排向大气，使制动管呈减压状态，通过控制 阀(分配阀)的作用，使副风缸的风经控制阀 (分配阀)进入制动缸，推动制动缸活塞，压 缩缓解弹簧，伸出活塞杆，经基础制动装置 的联动，使闸瓦压紧车轮踏面而起制动作用。
副风缸
2．控制阀(或分配阀)。根据制动管内空气压力的变化来控制压缩空气 的流向，使制动机形成制动、保压或缓解作用，为空气制动机中最主 要且复杂的部件。
3．制动缸。制动缸是将压缩空气的压 力转变为制动动力的部件。利用压缩 空气推动制动缸活塞，压缩缓解弹簧， 再通过基础制动装置的作用将制动缸 活塞杆的推力传递到制动梁，使闸瓦 压紧车轮，产生摩擦力而起制动作用。
用，列车前后部制动机动作一致性较好，列车纵向冲击较小， 制动距离短。同时，在折角塞门被关闭后仍能实行制动作用。 适用于高速旅客列车和长大货物列车。
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5
3．轨道电磁制动机
轨道电磁制动机又称为电磁制动机，其作用原理如图5—2所示。
轨道电磁制动机安装在转向架两轮对之间的轨道上方，靠装 在转向架上的升降风缸将电磁铁提起，使之与轨面保持一定距 离。制动时将电磁铁放下至轨面，并接通励磁电流，使电磁铁 以一定的吸力吸附在轨面上，产生摩擦力而起制动作用。此种 制动机一般与空气制动机一起使用在高速旅客列车上。
铁路机车车辆
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第六章 制 动 装 置
本课题重点与难点
教
学 重
了解车辆制动装置的组成及类型
点

碳钢磷化
管螺纹接头
无
ST1-600
棘轮链条式
脚踏式
）
自动无级（另附）
KZW-4→KZW-4G/TWG-1 →KZW-A
TZD型
不锈钢球芯折角塞门
不锈钢组合式集尘器
旋压密封式制动缸
不锈钢
不锈钢法兰接头
ST2-250
FSW（L18）、NSW
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目前货车制动装置的主型配置
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缓解阀
副风缸
14”制动缸
103阀
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103阀配套基础制动系统
棘轮链条 手制动机
ST1-600闸瓦间隙调整器
引进2300-DJ闸调器 自行设计
ST1-600闸瓦间隙调整器
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优点 缺点
可适用于各种不同尺寸的制动缸 制动缸压力与制动缸活塞行程无关 制动缸有漏泄可进行自动补风 自带空重车调整装置 采用橡胶膜板结构，减少了研磨件
副风缸为100L，初充气时间过长 小减压量时制动缸压力超出GK阀一倍，混编时冲动大 无加速缓解阀，缓解波速较低 不适易于压力保持操纵，影响坡道上操纵的可控性 工作风缸泄漏产生自然缓解，在下坡道上容易失控
由于上述原因，103阀成为一个过渡产品。
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120型控制阀
1985年
1988年
1993年 1995年
膜板等），滑阀及其弹簧，节制阀及其弹簧，稳定杆及稳定弹簧等 组成。作用部的作用是利用列车管与副风缸的空气压力差来产生充 气、局减、制动、保压、缓解等作用。
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• 局减阀 • 局减阀主要由局减阀套、局减阀杆、局减膜板、局减阀活塞，局减阀
弹簧等组成。局减阀的作用是控制列车制动时列车管第二阶段局部减 压量。

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由此可见，自动式空气制动机的特点是列车管 排气（减压）时制动缸充气（增压），发生缓 解。优点是，当列车发生分离事故，制动软管 被拉断时，列车管风将急剧下降，三通阀（主） 活塞将自动而迅速地左移到制动位，由于各车 都有副风缸分别向制动缸供风，制动缸动作较 快，故列而且列车前后部开始制动作用的时间 表差小，即制动和缓解的一致性较好，适用于 编组较长的列车。因此在世界各国（包括中国） 铁路上得到最广级最持久的应用。
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（二）按制动原动力和控制方式的不同分类 按制动原动力和操纵控制方式的不同，
铁路机车车辆制动机可分为：手制动机、空 气制动机、电空制动机、电磁制动机和真空 制动机。
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1.手制动机 手制动机是以人力制动原动力，以手轮的转
动方向和手力大小来操纵控制。构造简单, 费 用低廉，是铁路历史上使用最久远、生命力 最顽强的制动机。铁路发展初期，机车车辆 上只有这种制动机，每车或几个车配备一名 制动员，按司机笛声号令协同操纵，由于制 动力弱，动作缓慢，不便于司机直接操纵， 所以很快就被非人力制动机取而代之，手制 动机成辅助的备用制动机。

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但是，如果在制动缸降压过程中将制动阀手柄由缓 解位移至保压位，则列车管和副风缸虽能停止充风增 压，三通阀（主）活塞都仍停留在右极端（缓解位）， 制动缸的风仍继续排向大气，直至完全缓解。制动阀 手柄反复在缓解位和保压位之间移动，只能使列车管 和副风缸的风压呈阶段式上升，都不能使制动缸实现 阶段缓解，即只能实现“一次彻底缓解”，又称“轻 易缓解”。
城市轨道交通车辆制动系统 绪论
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第一节 列车制动的几个基本概念 制动：人为的制止物体的运动，包括使其减
速、阻止其运动或加速运动。
缓解：对已经实行制动的物体，解除或减弱 其制动作用。

1956年~1978年 GK三通阀→载重50T以上
1978年~1993年 103分配阀→载重60T以上
1993年~
120/120-1阀→载重70T以上
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直通式制动
1865年
制动时，压力空气从机车的总风缸通过列 车管直接进入制动缸。
缺点： 制动波速、缓解波速极低，列车冲动大 列车分离后制动失效
1915年
的主要技术指标。我国铁路技术管理规程的规定制动距离一般为
800米，个别区段可延长到1100米。
常用 制动
• 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。 其特点是作用比较缓和且制动力可以调节，多数情况下只用50％ 左右。
紧急 制动
• 紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动，其特点是作用比较 迅猛，而且要把列车制动力全部用上。
部增压
以提高缓解波速，促使后部车辆迅速缓解的现象。
制动/缓解 •即列车管以一定的减压/增压速度达到一定的减压/增压量，
灵敏度
制动机必须制动/缓解。
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列车制动装置的分类
空气制动
以压力空气为动力源及操纵方式：增压缓解、减压制动。
按动 力来 源及 操作 方式
人力制动 电空制动 真空制动 轨道电磁制动
用人力转动手轮或用杠杆拨动的方法使闸瓦压紧车轮踏面 而实现制动。
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空气制动机的分类
直通式
空气制 动机
二压力机构
直接作用式：120、120-1. 间接作用式：103、104、120AK
三压力机构
二、三压力混合
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基础制动装置的分类
踏面闸瓦制动
杠杆式 集成制动
基础制动装 置
盘型制动
双制动盘 三制动盘

• 系统对总风缸压力进行即时监控，当总风压力低于850KPa 主压缩机启动1台，低于800KPa主压缩机启动2台，低于 700KPa主压缩机启动2台。当总风压力低于600KPa时，启 动紧急制动。
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• （四）停放制动
• 动车组配备有一个从总制动风缸供风的弹簧作用 的停放制动，配有手动缓解装置，可以满足在
30‰坡道上安全停放。
• 停放制动的状态显示在司机台上，可通过司机按 钮启动或缓解停放制动，并通过压力开关（51） 进行检测。采用停放制动时，禁止牵引。动车组 走行过程中，禁止启动停放制动。机械释放装置 的手柄应安装在相关风缸上及其它所用风缸的同 一侧。弹簧制动的制动、缓解状态可通过以下方 式加以指示：
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• 动力制动装置
• CRH5型动车组动力制动包括再生制动和电 阻制动。再生制动使列车动能转变成电能 回馈到电网上，当电网达到饱和状态时， 可以启动列车电阻制动，把多余的动能转 变成热能消耗掉，显然，再生制动比电阻 制动更经济环保，是现在高速动车组最优 的制动方式。
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• 三、直通空气制动系统
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• （三）备用制动
• 如果电控装置发生故障或处于救援模式， 动车组可启动备用制动继续运行。之后， 制动将通过制动管（600kPa）中的压力进 行控制，该压力将通过安装在驾驶室中由 时间控制的制动控制器进行调节，这一控 制器由手动开关激活。备用制动系统可由 操纵司机控制器或紧急按钮进行紧急制动。
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案例二
某型地铁列车的实验台测试与评估
案例三
某型动车组的仿真模拟测试与评估
05 列车制动力的维护与保养
列车制动力的日常维护
每日检查
检查制动系统的各个部件是否正常，如制动缸、制动阀、制动管 路等，确保无泄漏或异常。
清洁与润滑
定期对制动系统进行清洁，并涂抹适量的润滑剂，以保持其良好的 运行状态。
调整与紧固
制动不灵
01
检查制动管路是否有泄漏，调整制动缸的行程，更换磨损严重
的制动摩擦片。
制动延迟
02
检查制动阀是否正常工作，清洁或更换制动阀内部的零件。
制动噪音
03
检查制动系统的各个部件是否有松动或损坏，紧固或原理
空气制动原理
01
02
03
04
总结词
利用空气压力实现制动
详细描述
通过控制进入气缸的压缩空气 量，使制动闸片与车轮产生摩 擦，从而实现列车的制动。
优点
制动力大，制动速度快。
缺点
需要复杂的空气管路系统，且 制动响应速度受限于空气压力
的传递速度。
液压制动原理
总结词
利用液体压力实现制动
列车制动力的作用
总结词
列车制动力的作用
详细描述
列车制动力在列车运行过程中起着至关重要的作用，它能够使列车在规定的地点 和时间减速或停车，保证列车的安全运行。
列车制动力的分类
总结词
列车制动力的分类
详细描述
列车制动力可以根据不同的分类标准进行分类，如根据制动力的来源可以分为机械制动和电气制动；根据制动力 的施加方式可以分为摩擦制动和空气制动等。
详细描述
通过控制进入液压缸的液压油量，使 制动闸片与车轮产生摩擦，从而实现 列车的制动。

(一)充风缓解作用
充风缓解作用示意图
1一空气压缩机；2--总风缸；3--自动制动机；4一制动软管；5一折角塞门；6一制动主管；7一制动
支管；8一控制阀；9一副风缸；10一制动缸；11一基础制动装置；12-闸瓦；13一车轮。
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在总风缸向副风缸充风的同时，若制动机原处于制动状态，即制动缸有 风，则通过控制阀(分配阀)的作用，使制动缸内的气体经控制阀(分配阀)的 排气口排向大气，制动缸活塞在缓解弹簧的作用下被推回原位，再经基础制 动的联动作用使闸瓦离开车轮而缓解，此过程称为缓解作用。
2．总风缸。机车贮存压缩空气的容器，总风缸内空气
压力为750～900 kPa。 2020/5/28
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3．制动阀 1)单独制动阀（简称单阀，俗称 小闸） 用于单独控制机车制动、 缓解
2)自动制动阀（简称自阀，俗称 大闸） 用于全列车制动、缓解
3、司机控制器
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(二)装设在车辆上的部件
用，列车前后部制动机动作一致性较好，列车纵向冲击较小， 制动距离短。同时，在折角塞门被关闭后仍能实行制动作用。 适用于高速旅客列车和长大货物列车。
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3．轨道电磁制动机 轨道电磁制动机又称为电磁制动机，其作用原理如图5—2所示。
轨道电磁制动机安装在转向架两轮对之间的轨道上方，靠装 在转向架上的升降风缸将电磁铁提起，使之与轨面保持一定距 离。制动时将电磁铁放下至轨面，并接通励磁电流，使电磁铁 以一定的吸力吸附在轨面上，产生摩擦力而起制动作用。此种 制动机一般与空气制动机一起使用在高速旅客列车上。
铁路机车车辆
北京铁路局石家庄职工培训基地
主讲：邢建章
职务：工程师

2024/10/9
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第二节 列车自动空气制动机
列车自动空气制动机由机车制动机和车 辆制动机构成，分别装在机车、车辆上， 列车运行时由司机统一操纵。
一、列车自动空气制动机的主要组成部分
机车空气压缩机
(一)装设在机车上的部件
总风缸
1．空气压缩机。又称风泵，用以产生压缩空气，供制动系统及其他风动 装置使用。
(一)充风缓解作用
1一空气压缩机；2--总风缸；3--自动制动机；4一制动软管；5一折角塞门；6一制动主管；7一制动
支管；8一控制阀；9一副风缸；10一制动缸；11一基础制动装置；12-闸瓦；13一车轮。
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在总风缸向副风缸充风的同时，若制动机原处于制动状态，即制动缸有 风，则通过控制阀(分配阀)的作用，使制动缸内的气体经控制阀(分配阀)的 排气口排向大气，制动缸活塞在缓解弹簧的作用下被推回原位，再经基础制 动的联动作用使闸瓦离开车轮而缓解，此过程称为缓解作用。
6～套口；7一O形密封圈；8一 一密封圈；6一套口；7一密封
塞门芯轴；9—0形密封圈；l0～ 圈；8一手把；9一远心集尘器；
0形密封圈；11一塞门芯轴套； 122一02防4/10尘/9 堵；13一盖。
10一密封圈；11一塞门芯； 12一密封垫圈。
截断塞门 15
5．远心集尘器
远心集尘器安装 在制动支管上，截断 塞门与控制阀之间， 用以收集由制动管压 缩空气中带来的尘埃、 水分、锈垢等不洁物 质，将清洁的空气送 入控制阀，保证控制 阀的正常作用。
2．总风缸。机车贮存压缩空气的容器，总风缸内空气
压力为750～900 kPa。 2024/10/9
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3．制动阀 1)单独制动阀（简称单阀，俗称 小闸） 用于单独控制机车制动、 缓解

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一．列车动能转移方式 分两类：“热逸散”和可用能。 （一）热逸散
动能转变为热能，然后消散于大气中。 1、摩擦制动：把列车动能转变为摩擦热能。
1.1 固体摩擦制动；1.2 液体摩擦制动； 2、动力制动：制动时将牵引电动机变成发电机，通过它将
列车动能转化为电能。 （1）电阻制动； （2）旋转涡流制动； （3）轨道涡流(线性涡流)制动：
250km/h——2700m；
300km/h——3700m；
普通货物列车： 90km/h——800m；
快运货物列车： 120km/h——1100m。
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列车制动在操纵上按用途可分为两种：
（5）“常用制动”：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。其特点是作用比较缓和且制动力可 以调节，多数情况下只用50％左右。
（2）1853年，库雷玛发明了弹簧式制动机，列车运转时 利用拉杆把螺旋弹簧压缩，当需要制动时，司机在司机 室通过传动杠杆把弹簧松开，并压在闸瓦上产生翩动作 用。它与理今机车使用的弹簧储能制动原理相近。
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2
（3）1855年，洛立吉发明了索链制动机，通过索链控制 闸瓦产生制动力，它相当于当今车辆上的手制动机。 （4）1869年，美国的乔治·韦斯汀豪斯从空气钻岩机得
将列车动能转秱的斱式戒制动力获取1422制动在铁路运输中的意义铁路是国民经济的大动脉是我国主要的现代化交通工具对经济社会和科技发展满足人民物质和文化生活需要起着非常重要的作用
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1
制动及其意义
1.早期制动技术
（1）1848年，沙米尔黎司达发明了利用车轮回转力带 动空气压缩机产生制动力，这种制动方式的原理与现今 机车应用的液力制动近似。

可编辑课件
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4)盘形制动运用经济。
一般来说，盘形制动的闸片面积 比闸瓦制动的闸瓦面积大，承受的 单位面积压力小，它的磨耗率也小。
5)盘形制动代替闸瓦制动后，使 轮轨间的粘着系数有所降低。
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❖ C.轨道电磁制动: 在转向构架侧梁4下通过升 降风缸2安装有电磁铁1，电磁铁下设有磨耗 板，制动时将电磁铁放下，使磨耗板与钢轨 吸住，电动车组的动能通过磨耗板与钢轨的 磨擦转化为热能，然后经钢轨和磨耗板最终 散于大气。轨道电磁制动能得到较大的制动 力，因此常被城轨车辆用作紧急制动的一种 补充制动手段。
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1—轮对；2—制动盘；3—制动缸；4—制动夹钳；5—牵引电机。
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SW-200 转向架的盘型制动装置
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盘形制动机的特点
1)盘形制动装置代替了闸瓦对车轮踏面的摩擦， 因而不存在对车轮的热影响，同时也减少了车轮的 磨耗，延长了车轮的使用寿命和改善了运行品质， 保证了行车安全。
2)盘形制动的散热性能比较好，所以摩擦系数稳定， 能得到较恒定的制动力。它的热容量允许它具有较 高的制动功率。
3)由于可以自由地选择制动盘和闸片的材料，使这 一对摩擦副具有最佳的制动参数。可以获得较高的 摩擦系数，并且比较稳定。因此可以减小闸片压力， 制动缸及杠杆的尺寸都可以缩小，减轻了制动装置 的重量。
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❖ d. 制动系统应保证列车在长大下坡道上制动 时，其制动力不会衰减。
❖ e. 电动车组各车辆的制动能力应尽可能一致， 制动系统应根据乘客量的变化，具有空重车调 整能力，以减少制动时的纵向冲动。
❖ f. 具有紧急制动能力。遇有紧急情况时，能 使城轨列车在规定距离内安全停车。紧急制动 作用除可由司机操纵外，必要时还可由行车人 员利用紧急按钮进行操纵。

第二章 现车制动装置
• 3．组装 • 1．120阀装车时须为改进型120阀，356 mm制动缸须与配 356 mm制动缸的120型控制阀配套使用，254 mm制动缸 和305 mm制动缸须与配254 mm制动缸的120／120-1型控 制阀配套使用。 • 7．70ｔ级货车制动装置中空气制动阀、制动缸的安装须 采用自锁螺母，其余件的安装和连接均须采用防松螺母或 自锁螺母。须装用经表面防腐处理的螺栓、螺母、圆销。 安装空气制动阀、限压阀防丢失箱及手制动机须采用专用 拉铆钉。
第二章 现车制动装置
• 2．制动管系检修 • 1．制动管系分解检修后组装时，法兰用密封 圈和压紧式管接头用密封圈须更换新品。各 管组装前须用压缩空气吹扫干净，不得在现 车上采用火焰加热对管路进行调修。 • 6．压紧式管接头须采用扭矩扳手检查组装力 矩，须符合表1的规定。 • 表1 压紧式管接头组装力矩
第二章 现车制动装置
第二章 现车制动装置
• 一、制动管系及附属配件检修
• 1．检查 • 1. 下列配件进行外观检查和单车试验，良好时可 不分解，但集尘器下体须分解除尘；更换时须为 原型配件。 • （1）球芯折角塞门、球芯截断塞门和组合式集尘 器； • （2）密封式制动缸； • （3）闸瓦间隙自动调整器。 • 2．制动软管须分解检修。
第一章 概述
《铁路货车段修基本工艺》编写格式
制动管系及附属配件检修 一、适用范围：现车制动管系及附属配件检修。 二、工艺流程：检查→检修→组装。 三、工装设备：扳手、管钳、电焊设备、气密性试验设备。 四、检测器具：扭矩扳手。 五、所需材料：聚四氟乙烯薄膜、橡胶垫。 六、工序及技术要求： 工 序 技 术 要 求 HG401-2008
第二章 现车制动装置
图401-2 装用16型或17型车钩制动主管中心、折角塞门与车钩位置

第三章 列车制动力
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1
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。
精选PPT
2
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
高磷闸瓦：
k 0 .87 K K 2 1 10 0 1 6 v v 0 0 7 0 1 1 0 0 0 .0 0 00 ( 1 1 2 v 0 ) 2 0
高摩合成闸瓦和盘形制动闸片：
K0.44 1K K 22000 2 0 vv 115500
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3 闸瓦压力的计算
基础制动装置示意图
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。
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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
精选PPT
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7
电磁制动
磁轨制动 (摩擦式轨道电磁制动)
优点：制动力不受粘着的限制。
不足：①对钢轨磨损太大，②滑动摩擦力小。
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8
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。
特点：受粘着限制；消耗的电能多。