-
高摩合成闸瓦换算摩擦系数表
v 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115
ϕ h 0.312 0.295 0.282 0.271 0.262 0.254 0.247 0.242 0.236 0.232 0.228 0.225
高摩合成闸片换算摩擦系数表
v 5 85 15 95 25 105 35 115 45 125 55 135 65 145 75 155
中磷铸铁闸瓦换算摩擦系数表
v0
v
5
15
25
35
45
55
65
75
85
95
105
115 32
120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
0.240 0.170 0.143 0.129 0.121 0.115 0.111 0.108 0.105 0.103 0.101 0.100 0.247 0.177 0.150 0.136 0.128 0.122 0.118 0.115 0.112 0.110 0.108 0.254 0.184 0.157 0.143 0.135 0.129 0.125 0.122 0.119 0.117 0.261 0.191 0.164 0.150 0.142 0.136 0.132 0.129 0.126 0.268 0.198 0.171 0.157 0.149 0.143 0.139 0.136 0.275 0.205 0.178 0.164 0.156 0.150 0.146 0.282 0.212 0.185 0.171 0.163 0.157 0.289 0.219 0.192 0.178 0.170 0.296 0.226 0.199 0.185 0.303 0.233 0.206 0.310 0.240 0.317 -
7
电磁制动
n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。
8
电磁制动
n
n
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。
28
L3、GL3型关闭附加风缸、104型 机车各型分配阀
－
450
二、列车制动力的换算法
原理：假定闸瓦摩擦系数与闸瓦压强无 关，用一个不随闸瓦压强变化的换算摩 擦系数φh来代替实算摩擦系数φk，又 将实算闸瓦压力K修正成换算闸瓦压力 K h， 即
Kh ⋅ϕh = K ⋅ϕk
因此
B = ∑ ( K ⋅ ϕk ) = ∑ ( K h ⋅ ϕh ) = ϕh ⋅ ∑ K h
27
紧急制动时制动缸的空气压强
制动机类型 K1 及 K2 型 GK型 120型 103型 重车位 空车位 重车位 空车位 重车位 空车位 列车管空气压力 p0 (kPa) 500 360 360 190 350 190 360 190 600 420 420 190 410 190 420 230 420 450
3
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
n 闸瓦制动 n 盘形制动
(2) 动力制动：电阻、再生 (3) 电磁制动：磁轨、涡流
4
摩擦制动
闸瓦制动
盘形制动
1-制动缸;2-拉环;3-水平杠杆;4-缓解;5-制动块; 5 6-制动盘;7-中间拉杆;8-水平杠杆拉杆;9-转臂
6
动力制动
n
n
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。
14
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：
n 铸铁闸瓦：磷升高，系数高 n 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
15
二、改善(提高)闸瓦摩擦性能的措施
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
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。
ϕh
v
0.347 0.328 0.314 0.301 0.291 0.282 0.275 0.269
ϕ h 0.263 0.258 0.254 0.250 0.246 0.243 0.240 0.237
33
2)换算闸瓦压力
计算公式： 中磷闸瓦：
11
二、制动力的产生
12
二、制动力的产生
n 将轮对作为隔离体而建立的力矩平衡方 程式∑M＝0求得： ∑K·Фk·R = ∑BL·R 制动力在数值上等于闸瓦摩擦力，即 n ∑BL ＝ ∑KФk (kN)
13
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。
－
450
例：闸瓦压力的计算
n
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。
24
4 列车制动力的计算
n 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 ) (kN) n 列车制动力常按单位制动力进行计算， 1000∑ ( K ⋅ ϕ k ) 并以b表示 B × 10 3
高摩合成闸瓦和盘形制动闸片：
K + 200 v + 150 ϕ k = 0.41 ⋅ 4 K + 200 2v + 150
17
3 闸瓦压力的计算
基础制动装置示意图
活塞 缓解弹簧 制动缸 制动杠杆
车轮
闸瓦
18
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：
π 2 ⋅ d z ⋅ pz ⋅ηz ⋅ γ z ⋅ nz K= 4 6 nk ⋅10
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。 n 比列车运行阻力大的多。 n 在列车制动减速过程中，起主要作 用的是列车制动力。
n
2
本章内容
n n n n
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
n n n
实算法
说明：列车管有效减压范围
n 单车试验时rmin ≈40kPa n 列车状态下rmin ≈50kPa n 制动机的副风缸与制动 缸压强相等时： n 列车 管 定压力 500kPa 时 rmax =140kPa n 列车 管 定压 为 600kPa 时 rmax = 170kPa
22
四、紧急制动时制动缸的空气压强
b= 1000(∑ K1 ⋅ ϕ k1 + ∑ K 2 ⋅ ϕ k 2 + L + ∑ K n ⋅ ϕ kn ) (∑ P + G ) ⋅ g
(N/ kN)
26
例：制动力的实算法
n
SS7型电力机车牵引一列30辆的C50型敞车 和20辆G60A型罐车组成的重货物列车， 制动机为GK型，G＝3500t，司机施行紧 急制动，列车制动初速V0=60km/h，求 当速度降至V=40km/h时的列车制动力B 和单位制动力b。（列车管空气压力为 500kPa，中磷闸瓦）
20
三、常用制动时制动缸的空气压强P z
n 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， n 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： n L3、GL3、Kl、K2型制动机及GK型制动机的重车 位 pz = 3.25r - 100 (kPa) n GK型制动机的空车位 pz = 1.78r - 50 (kPa) n 104型和103型制动机重车位 pz = 2.6r(kPa) n 103型制动机空车位 pz = 1.36r (kPa)
n说明：基础制动装置的传动效率ηz 和制动缸空气压强Pz。
19
二、基础制动装置的传动效率ηz
ηz＝Ks/KL： n 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。 n 按规定：
n 机车、客车闸瓦制动：ηz=0.85； n 客车盘形制动及其踏面制动单元、货车闸瓦制 动：ηz=0.90。