A. 火車的剎車系統是怎樣構造的
火車制動
列車制動就是人為地制止列車的運動,包括使它減速,不加速或停止運行。對已制動的列車或機車解除或減弱其制動作用,則稱為「緩解」。為施行制動和緩解而安裝在列車上的一整套設備,總稱為列車「制動裝置」。「制動」和「制動裝置」俗稱為「閘」。施行制動常簡稱為「上閘」或「下閘」,施行緩解則簡稱為「松閘」。
「列車制動裝置」包括機車制動裝置和車輛制動裝置。不同的是,機車除了具有像車輛一樣使它自己制動和緩解的設備外,還具有操縱全列車制動作用的設備。
在介紹制動裝置前,先談談列車制動方式:
列車制動在操縱上按用途可分為「常用制動」和「緊急制動」兩種。在正常情況下為調節或控制列車速度包括進站停車所施行的制動,稱為「常用制動」,它的特點是作用比較緩和而且制動力可以調節。在緊急情況下為使列車盡快停住所施行的制動,稱為「緊急制動」(也稱為「非常制動」),它的特點是作用比較迅猛而且要把列車制動能力全部用上。
從施行制動的瞬間起,到列車速度降為零的瞬間止,列車駛過的距離,稱為制動距離。這是綜合反映列車制動裝置性能和效果的主要技術指標。列車重量越大,運行速度越高,就越不容易在短時間、短距離內停下來。那麼,列車的運行速度與制動距離之間是什麼關系呢?假如一列由15節車廂組成的列車運行時速在50公里時,它實施制動後,可以在130米內停下來;當時速增加到70公里時,它要向前行駛250米才能停下來;當列車速度達到每小時100公里時,它的制動距離要570米;而當列車速度高達120公里時,制動距離就要超過800米。由此可見,列車速度提高一倍,制動距離要增加三倍以上。然而,我國現行的《鐵路技術管理規程》規定,「列車在任何鐵路坡道上的緊急制動距離,規定為800 m」。這就是說,要想提高列車速度,必須採用更先進的制動裝置。
目前,鐵路機車車輛採用的制動方式最普遍的是閘瓦制動。用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊,在制動時抱緊車輪踏面,通過摩擦使車輪停止轉動。在這一過程中,制動裝置要將巨大的動能轉變為熱能消散於大氣之中。而這種制動效果的好壞,卻主要取決於摩擦熱能的消散能力。使用這種制動方式時,閘瓦摩擦面積小,大部分熱負荷由車輪來承擔。列車速度越高,制動時車輪的熱負荷也越大。如用鑄鐵閘瓦,溫度可使閘瓦熔化;即使採用較先進的合成閘瓦,溫度也會高達400~450℃。當車輪踏面溫度增高到一定程度時,就會使踏面磨耗、裂紋或剝離,既影響使用壽命也影響行車安全。可見,傳統的踏面閘瓦制動適應不了高速列車的需要。於是一種新型的制動裝置——盤形制動應運而生。
盤形制動,它是在車軸上或在車輪輻板側面安裝制動盤,用制動夾鉗使以合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面,通過摩擦產生制動力,使列車停止前進。由於作用力不在車輪踏面上,盤形制動可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。另外製動平穩,幾乎沒有雜訊。盤形制動的摩擦面積大,而且可以根據需要安裝若干套,制動效果明顯高於鑄鐵閘瓦,尤其適用於時速120公里以上的高速列車,這正是各國普遍採用盤形制動的原因所在。但不足的是車輪踏面沒有閘瓦的磨刮,將使輪軌粘著惡化;制動盤使簧下重量及沖擊振動增大,運行中消耗牽引功率。
鐵路機車車輛制動機按制動原動力和操縱控制方式的不同,可分為:手制動機、空氣制動機、電空制動機、電磁製動機和真空制動機。
手制動機是以人力為制動原動力,以手輪的轉動方向和手力大小來操縱控制。構造簡單,費用低廉,是鐵路歷史上使用最久遠,生命力最頑強的制動機。鐵路發展初期,機車車輛上只有這種制動機,每車或幾個車配備一名制動員,按司機笛聲號令協同操縱,由於制動力弱,動作緩慢,不便於司機直接操縱,所以很快就被非人力制動機取而代之,手制動機成為輔助的備用制動機。
空氣制動機是以壓力空氣作為制動原動力,以改變壓力空氣的壓強來操縱控制。制動力大,操縱控制就靈敏便利。我國鐵路習慣把壓力空氣簡稱為「風」,把空氣制動機簡稱為「風閘」。空氣制動機又分直通式和自動式兩大類,直通式空氣制動機已不再採用。
自動式空氣制動機的特點是列車管排氣(減壓)時制動缸充氣(增壓),發生緩解。優點是,當列車發生分離事故,制動軟管被拉斷時,列車管風壓急劇下降,三通閥活塞自動而迅速地移動到制動位,故列車能自動迅速制動直至停車。這不僅提高了列車運行安全性,而且列車前後部開始制動作用的時間差小,即制動和緩解的—致性較好,適用於編組較長的列車;因此在世界各國鐵路上得到最廣泛的應用。
電空制動機是電控空氣制動機的簡稱,是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操縱控制用「電控」,但制動作用原動力還是壓力空氣.而且,在制動機的電控因故失靈時,它仍可實行「氣控」(空氣壓強控制),臨時變成空氣制動機。在列車速度很高或編組很長,空氣制動機難以滿足要求時,採用電空制動機可以大大改善列車前後部制動和緩解作用的一致性,顯著減輕列車縱向沖擊,並縮短制動距離,世界上許多高速列車都採用了電空制動機,我國廣深線准高速旅客列車和某些干線的提速客車也採用了電空制動機。
還有一種真空制動機,它的特點是以大氣為原動力,以改變「真空度」來操縱控制。當制動閥手柄置於緩解位時,真空泵與列車管連通、列車管和制動缸內的空氣都被抽走,列車管和制動缸內上下兩方都保持高度真空,活塞因自重落下,活塞桿向外伸出。當制動閥手柄置於制動位時,列車管與大氣相通,大氣進入列車管和制動缸活塞下方。由於抽氣完成時球形止回閥已落下處於關閉狀態,大氣壓力只能將它壓住而不能使閥口開放,故大氣不能進入活塞上方。活塞上下的壓差推動活塞上移,活塞桿縮向缸內而發生制動作用。真空制動機在非人力制動機中構造較簡單,價格較便宜,維修也較方便。但是,由於大氣壓強本身有限,「絕對真空」又很難達到,而且,需要較大的制動缸和較粗的列車管,所以,有些釆用真空制動的鐵路,隨著牽引重量和運行速度的提高,已經或正在向空氣制動過渡。
所謂的「機車風壓」和「尾部風壓」,實際上就是機車的總風缸和車輛的作用風缸的風壓。一般來說客車的風壓為600Kpa,也就是相當於用600Kpa的風壓頂住制動裝置,在閘瓦與車輪的踏面保持縫隙,這樣列車才可以前進。而需要制動的時候,司機撩大閘,減少40Kpa表現為列車減速,減少160Kpa時通過制動裝置作用,閘瓦緊緊抱住車輪踏面,即停車。一般來說:列車起動後越過出站信號機或列車在區間停車再開,以及尾部風壓異常時,運轉車長應主動呼叫列車司機,運轉車長:××次尾部風壓××Kpa。列車司機:××次尾部風壓××Kpa,司機明白。列車進入長大下坡道前或實行列車制動試驗後,列車司機應主動呼叫運轉車長。列車司機:××次車長,機車風壓××Kpa。運轉車長:××次尾部風壓××Kpa。列車司機:××次尾部風壓××Kpa,司機明白
B. 列車制動
列車制動主要靠閘缸里的風使閘瓦動作,若無風源閘缸里的風會漏完,閘瓦就不管用了,故一般停車超2小時,應用鐵鞋防溜
C. 火車制動的空氣制動機
是以壓力空氣來作為制自動原動力,以改變壓力空氣的壓強來操縱控制。制動力大,操縱控制就靈敏便利。我國鐵路習慣把壓力空氣簡稱為「風」,把空氣制動機簡稱為「風閘」。空氣制動機又分直通式和自動式兩大類,直通式空氣制動機已不再採用。
D. 火車的制動原理
制動裝置一般可分為兩大組成部分:
(1)「制動機」——產生制動原動力並進行操縱和控制的部分。
(2)「基礎制動裝置」——傳送制動原動力並產生制動力的部分。
列車制動在操縱上按用途可分為兩種。
(l)「常用制動」——正常情況下為調節或控制列車速度,包括進站停車所施行的制動。其特點是作用比較緩和而且制動力可以調節,通常只用列車制動能力的20%~80%,多數情況下只用50%左右。
(2)「緊急制動」—一緊急情況下為使列車盡快停住而施行的制動(在我國,也稱「非常制動」),其特點是作用比較迅猛,而且要把列車制動能力全部用上。
從司機實施制動(將制動手柄移至制動位)的瞬間起,到列車速度降為零的瞬間止,列車所駛過的距離,稱為列車「制動距離」。這是綜合反映列車制動裝置的性能和實際制動效果的主要技術指標。
閘瓦制動,又稱踏面制動,是自有鐵路以來使用最廣泛的一種制動方式。它用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊(閘瓦)緊壓滾動著的車輪踏面,通過閘瓦與車輪踏面的機械摩擦將列車的動能轉變為熱能,消散於大氣,並產生制動力。其他制動方式除閘瓦制動外,鐵路機車車輛還有一些其他制動方式。
(一)盤形制動
盤形制動(摩擦式圓盤制動)是在車軸上或在車輪輻板側面裝上制動盤,一般為鑄鐵圓盤,用制動夾鉗使合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面,通過摩擦產生制動力,把列車動能轉變成熱能,消散於大氣。參看圖4—1-4。
與閘瓦制動相比,盤形制動有下列主要優點:
(1)可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。
(2)可按制動要求選擇最佳「摩擦副」(採用閘瓦制動時,作為「摩擦副」一方的車輪的構造和材質不能根據制動的要求來選擇),盤形制動的制動盤可以設計成帶散熱筋的,旋轉時它具有半強迫通風的作用,以改善散熱性能,為採用摩擦性能較好的合成材料閘片創造了有利的條件,適宜於高速列車。
(3)制動平穩,幾乎沒有雜訊。
但是,盤形制動也有它不足之處:
(1)車輪踏面沒有閘瓦的磨刮,輪軌粘著將惡化,所以,還要考慮加裝踏面清掃器(或稱清掃閘瓦),或採用以盤形為主、盤形加閘瓦的混合制動方式,否則,即使有防滑器,制動距離也比閘瓦制動要長。
(2)制動盤使簧下重量及其引起的沖擊振動增大,運行中還要消耗牽引功率。
盤形制動的制動力
(二)磁軌制動
磁軌制動(摩擦式軌道電磁製動)是在轉向架的兩個側架下面,在同側的兩個車輪之間,各安置一個制動用的電磁鐵(或稱電磁靴),制動時將它放下並利用電磁吸力緊壓鋼軌,通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產生制動力,並把列車動能變為熱能,消散於大氣。參看圖4—1-5。
磁軌制動的制動力
式中K——每個電磁鐵的電磁吸力;
φ一一電磁鐵與鋼軌間的滑動摩擦系數。
與閘瓦和盤形制動相比,磁軌制動的優點是,它的制動力不是通過輪軌粘著產生的,自然也不受該粘著的限制。高速列車加上它,就可以在粘著力以外再獲得一份制動力,使制動距離不致於太長。磁軌制動的不足之處是,它是靠滑動摩擦來產生制動力的,電磁鐵要磨耗,鋼軌的磨耗也要增大,而且,滑動摩擦力無論如何也沒有粘著力大。所以,磁軌制動只能作
為緊急制動時的一種輔助的制動方式,用於粘著力不能滿足緊急制動距離要求的高速列車上,在施行緊急制動時與閘瓦(或盤形)制動一起發揮作用。
(三)軌道渦流制動
軌道渦流制動又稱線性渦流制動或渦流式軌道電磁製動。它與上述磁軌制動(摩擦式軌道電磁製動)很相似,也是把電磁鐵懸掛在轉向架側架下面同側的兩個車輪之間。不同的是,軌道渦流制動的電磁鐵在制動時只放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流,產生電磁吸力作為制動力,並把列車動能變為熱能消散於大氣。
軌道渦流制動既不通過輪軌粘著(不受其限制),也沒有磨耗問題。但是,它消耗電能太多,約為磁軌制動的10倍,電磁鐵發熱也很厲害,所以,它也只是作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。
(四)旋轉渦流制動
旋轉渦流制動(渦流式圓盤制動)是在牽引電動機軸上裝金屬盤,制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉,盤的表面被感應出渦流,產生電磁吸力,並發熱消散於大氣,從而產生制動作用。
與盤形制動(摩擦式圓盤制動)相比,旋轉渦流制動(渦流式圓盤制動)的圓盤雖然沒有裝在輪對上,但同樣要通過輪軌粘著才能產生制動力,也要受粘著限制。而且,與軌道渦流制動相似,旋轉渦流制動消耗的電能也太多。
(五)電阻制動
電阻制動廣泛用於電力機車、電動車組和電傳動內燃機車。它是在制動時將原來驅動輪對的自勵的牽引電動機改變為他勵發電機,由輪對帶動它發電,並將電流通往專門設置的電阻器,採用強迫通風,使電阻發生的熱量消散於大氣,從而產生制動作用。
(六)再生制動
與電阻制動相似,再生制動也是將牽引電動機變為發電機。不同的是,它將電能反饋回電網,使本來由電能或位能變成的列車動能獲得再生,而不是變成熱能消散掉。顯然,再生制動比電阻制動在經濟上合算,但是技術上比較復雜,而且它只能用於由電網供電的電力機車和電動車組,反饋回電網的電能要馬上由正在牽引運行的電力機車或電動車組接收和利用。
上述各種制動方式中,除磁軌制動和軌道渦流制動外,都要通過輪軌粘著來產生制動力並受粘著限制,所以習慣上統稱為「粘著制動」,並把不通過粘著者統稱為「非粘(著)制動」。
制動機種類
按制動原動力和操縱控制方法的不同,機車車輛制動機可分類為:手制動機、空氣制動機、真空制動機、電空制動機和電(磁)制動機。
(一)手制動機
手制動機的特點是以人力為原動力,以手輪的轉動方向和手力的大小來操縱控制。它構造簡單、費用低廉,是鐵路上歷史最悠久、生命力最頑強的制動機。鐵路發展初期,機車車輛上都只有這種制動機,每車或幾個車配備一名制動員,按司機的笛聲號令協同操縱。由於它制動力弱、動作緩慢、不便於司機直接操縱,所以很快就被非人力的制動機所代替。非人力的制動機成了主要的制動機,手制動機退居次要地位,成了輔助的備用的制動機。但是它的這個「配角」的地位很牢固。在調車作業、車站停放或者主要制動機突然失靈時,手機仍然是一個簡單有效的救急的制動手段。
(二)空氣制動機
空氣制動機的特點是以壓力空氣(它與大氣的壓差,即壓力空氣的相對壓強)作為原一以改變空氣壓強來操縱控制。它的制動力大、操縱控制靈敏便利。
我國鐵路上習慣於把壓力空氣簡稱為「風」,把空氣制動機簡稱為「風閘」。依此類推風缸、風泵、風管、風壓、風表等名稱均由此而來。直通式空氣制動機的基本特點是:列車管直接通向制動缸(「直通」),列車管充氣(增壓)時制動缸也充氣(增壓),發生制動;列車管排氣(減壓)時制動缸也排氣鹼壓),發生緩解。它的優點是構造簡單,並且既有階段制動,又有階段緩解,操縱非常靈活方便。缺點是當列車發生分離事故、制動軟管被拉斷時,將徹底喪失制動能力,而且,列車前後部發生制動作用的時間差太大,不適用於編組較長的列車。因此,列車操縱後來就改用了自動式空氣制動機。
2.自動式空氣制動機
自動空氣制動機包括機車制動機和車輛制動機,分別安裝在機車和車輛上,構成制動機的一個整體。自動空氣制動機由下列主要部件組成,並分別用管路連接。
(1)空氣壓縮機——一般稱為風泵。利用機車的蒸汽或柴油機、電動機作動力,將空氣壓縮成壓力空氣,供製動系統及其他風動裝置使用。在制動機中稱壓力空氣為風或氣。
(3)總風缸——機車貯存壓力空氣的容器。因沒有壓力調整器,能自動控制空氣壓縮機的運轉或停止,使總風缸的空氣壓力始終保持為8~9kgf/cm2。
(3)給風閥——為調節壓力空氣的部件,總風缸的高壓空氣經給風閥調整為規定的風壓後,送入制動管。我國規定貨物列車制動管風壓(簡稱定壓)為5kgf/cm2,旅客列車為6kgf/cm2。
(4)自動制動閥——簡稱大閘或自閥,是司機操縱列車制動機的部件。機車上還裝設單獨調動閥(或稱小閘、單閥),單機運行時,司機使用單獨制動閥操縱機車制動機。
(5)副風缸——是每個車輛貯存壓力空氣的容器。機車上因有總風缸,不另設副風缸。
(6)制動缸——是將空氣壓力轉變為制動原動力的部件。利用壓力空氣推動制動缸活塞,壓縮緩解彈簧,使活塞桿推出產生制動作用;如排出制動缸的壓力空氣則緩解彈簧推回活塞,使制動機緩解。機車車輛都裝有制動缸。
(7)三通閥——裝設在車輛上,是依靠制動管風壓的變化使制動機形成制動或緩解等作用的部件。機車上使用的是分配閥,它控制機車(及深水車)的制動和理解等作用。
與直通式相比,在組成上每輛車多了一個三通閥6和一個副風缸8。「三通」指的是:一通列車管,二通副風缸,三通制動缸。
(四)電空制動機
電空制動機為電控空氣制動機的簡稱。它是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操縱控制用電,但制動作用的原動力還是壓力空氣(它與大氣的壓差)。在制動機的電控因故失靈時,它仍可以實行空氣壓強控制(氣控),臨時變成空氣制動機。
(五)電磁製動機
操縱控制和原動力都用電的制動機稱為電磁製動機,簡稱電制動機。例如軌道渦流制動和旋轉渦流制動,其操縱控制和原動力都用電,所以,採用這兩種制動方式的制動機都屬於電磁製動機的范疇(其實,對於這種制動方式,制動機和基礎制動已很難截然分開了)。
E. 火車是怎麼剎車的 什麼原理
列車制動在操縱上按用途可分為「常用制動」和「緊急制動」兩種。
一、閘瓦制動
目前,鐵路機車車輛採用的制動方式最普遍的是閘瓦制動。用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊,在制動時抱緊車輪踏面,通過摩擦使車輪停止轉動。
在這一過程中,制動裝置要將巨大的動能轉變為熱能消散於大氣之中。而這種制動效果的好壞,卻主要取決於摩擦熱能的消散能力。使用這種制動方式時,閘瓦摩擦面積小,大部分熱負荷由車輪來承擔。
如用鑄鐵閘瓦,溫度可使閘瓦熔化;即使採用較先進的合成閘瓦,溫度也會高達400~450℃。當車輪踏面溫度增高到一定程度時,就會使踏面磨耗、裂紋或剝離,既影響使用壽命也影響行車安全。
二、盤形制動
它是在車軸上或在車輪輻板側面安裝制動盤,用制動夾鉗使以合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面,通過摩擦產生制動力,使列車停止前進。由於作用力不在車輪踏面上,盤形制動可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。
另外製動平穩,幾乎沒有雜訊。盤形制動的摩擦面積大,而且可以根據需要安裝若干套,制動效果明顯高於鑄鐵閘瓦,尤其適用於時速120公里以上的高速列車,這正是各國普遍採用盤形制動的原因所在。
(5)火車自動空氣制動裝置圖擴展閱讀
真空制動機,它的特點是以大氣為原動力,以改變「真空度」來操縱控制。當制動閥手柄置於緩解位時,真空泵與列車管連通、列車管和制動缸內的空氣都被抽走,列車管和制動缸內上下兩方都保持高度真空,活塞因自重落下,活塞桿向外伸出。
當制動閥手柄置於制動位時,列車管與大氣相通,大氣進入列車管和制動缸活塞下方。由於抽氣完成時球形止回閥已落下處於關閉狀態,大氣壓力只能將它壓住而不能使閥口開放,故大氣不能進入活塞上方。活塞上下的壓差推動活塞上移,活塞桿縮向缸內而發生制動作用。
真空制動機在非人力制動機中構造較簡單,價格較便宜,維修也較方便。但是,由於大氣壓強本身有限,「絕對真空」又很難達到,而且,需要較大的制動缸和較粗的列車管,所以,有些釆用真空制動的鐵路,隨著牽引重量和運行速度的提高,已經或正在向空氣制動過渡。
F. 地鐵列車空氣制動和電制動都是指什麼
1、空氣制動:
空氣制動是鐵路機車車輛制動方式之一,是以壓縮空氣作為制動原動力,以改變壓縮空氣的壓強來操縱控制列車的制動,由美國企業家、工程師喬治·威斯汀豪斯於1872年發明。
2、電制動:
電制動也叫做電磁製動,電磁製動是可以使機械中的運動件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制動架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調整裝置。
(6)火車自動空氣制動裝置圖擴展閱讀:
電磁製動剎車減速電機具備剎車迅速,定位準確,安全可靠,剎車系統可互換使用,結構要簡單,更換維修簡便等特點。
在電機的尾部有一個電磁抱剎,電機通電時它也通電吸合,這時它對電機不制動,當電機斷電時它也斷電,抱剎在彈簧的作用下剎住電機。
很多工廠需要剎車電機來控制電機慣性,達到要求的准確定位,來實現機械的自動工作。兩根線是將一個整流全橋的兩交流輸入端並接在電動機的任意兩進線端上與電機同步輸入380伏的交流,兩直流輸出端接到剎車勵磁線圈。
工作原理就是電機通電時線圈得直流電產生吸力將尾部兩摩擦面分開,電機自由旋轉,反之通過彈簧回復力讓電機制動。根據電機功率不同,線圈電阻在幾十至幾百歐之間。
G. 火車的制動系統是怎樣的
火車本身的自重很大,黏著力也就大,只要牽引力不大於黏著力就沒事,所以很滑的鋼軌也能走,但是上邊有油\水就容易打滑(空轉)了.鋼軌光滑,車在有速度的時候阻力也就小了,不加牽引力,利用機車的動能也能走上很遠.
火車是通過空氣制動的,在機車上有兩台空氣壓縮機(俗稱風泵),把空氣壓縮到機車的總風缸內備用,機車和後邊的車輛制動系統通過風管連接起來,由機車控制列車管的充風和排風控制列車制動的.一般的想法都認為火車是充風制動,排風緩解(緩解是術語,就是制動的反意),其實不然.
為了安全,我們國家採用的是充風緩解,排風制動,因為車動不了沒什麼,但是要是停不下來就麻煩了,比如風泵不泵風了,列車管斷了.在車輛上有一個副風缸,在機車\車輛聯掛以後,機車控制向列車管充風,首先把副風缸充滿,副風缸是個只進不出的鐵公雞,在列車管和副風缸壓力一樣的時候沒動作,當機車控制列車管減壓的時候,列車管的壓力和副風缸的壓力出現了差別,副風缸的壓力就推動車輛的制動系統摩擦車輪踏面產生制動力.緩解的時候,列車管充風,壓力變大,制動系統就遠離車輪塌面,直到兩邊壓力平衡.
車輛的制動靠的閘瓦,一種有弧度的鐵塊很重,現在也有高磨閘瓦了,很輕.制動就是靠它摩擦車輪產生制動力的.
現在普遍的技術還有一種叫電阻制動,是安裝在機車上的一套系統,是改變電動機為發電機產生扭矩減速的一套系統,但是它只能減速,不能停車,停車還是要靠空氣制動機.機車牽引的時候牽引力來自六台牽引電動機,給它供電它就產生牽引力,列車慣性很大,減速的時候,就把電動機變成發電機,轉子切割磁力線產生電能,同時磁場也產生相反的力作用在轉子上,這就是電阻制動的制動力,發出的電都消耗在一個電阻上,這個電阻會燒的很紅.
H. 火車的制動原理是什麼
制動裝置一般可分為兩大組成部分:
()「制動機」——產生制動原動力並進行操縱和控制的部分。
(2)「基礎制動裝置」——傳送制動原動力並產生制動力的部分。
列車制動在操縱上按用途可分為兩種。
(l)「常用制動」——正常情況下為調節或控制列車速度,包括進站停車所施行的制動。其特點是作用比較緩和而且制動力可以調節,通常只用列車制動能力的20%~80%,多數情況下只用50%左右。
(2)「緊急制動」—一緊急情況下為使列車盡快停住而施行的制動(在我國,也稱「非常制動」),其特點是作用比較迅猛,而且要把列車制動能力全部用上。
從司機實施制動(將制動手柄移至制動位)的瞬間起,到列車速度降為零的瞬間止,列車所駛過的距離,稱為列車「制動距離」。這是綜合反映列車制動裝置的性能和實際制動效果的主要技術指標。
閘瓦制動,又稱踏面制動,是自有鐵路以來使用最廣泛的一種制動方式。它用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊(閘瓦)緊壓滾動著的車輪踏面,通過閘瓦與車輪踏面的機械摩擦將列車的動能轉變為熱能,消散於大氣,並產生制動力。其他制動方式除閘瓦制動外,鐵路機車車輛還有一些其他制動方式。
(一)盤形制動
盤形制動(摩擦式圓盤制動)是在車軸上或在車輪輻板側面裝上制動盤,一般為鑄鐵圓盤,用制動夾鉗使合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面,通過摩擦產生制動力,把列車動能轉變成熱能,消散於大氣。參看圖4—1-4。
與閘瓦制動相比,盤形制動有下列主要優點:
(1)可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。
(2)可按制動要求選擇最佳「摩擦副」(採用閘瓦制動時,作為「摩擦副」一方的車輪的構造和材質不能根據制動的要求來選擇),盤形制動的制動盤可以設計成帶散熱筋的,旋轉時它具有半強迫通風的作用,以改善散熱性能,為採用摩擦性能較好的合成材料閘片創造了有利的條件,適宜於高速列車。
(3)制動平穩,幾乎沒有雜訊。
但是,盤形制動也有它不足之處:
(1)車輪踏面沒有閘瓦的磨刮,輪軌粘著將惡化,所以,還要考慮加裝踏面清掃器(或稱清掃閘瓦),或採用以盤形為主、盤形加閘瓦的混合制動方式,否則,即使有防滑器,制動距離也比閘瓦制動要長。
(2)制動盤使簧下重量及其引起的沖擊振動增大,運行中還要消耗牽引功率。
盤形制動的制動力
(二)磁軌制動
磁軌制動(摩擦式軌道電磁製動)是在轉向架的兩個側架下面,在同側的兩個車輪之間,各安置一個制動用的電磁鐵(或稱電磁靴),制動時將它放下並利用電磁吸力緊壓鋼軌,通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產生制動力,並把列車動能變為熱能,消散於大氣。參看圖4—1-5。
磁軌制動的制動力
式中K——每個電磁鐵的電磁吸力;
φ一一電磁鐵與鋼軌間的滑動摩擦系數。
與閘瓦和盤形制動相比,磁軌制動的優點是,它的制動力不是通過輪軌粘著產生的,自然也不受該粘著的限制。高速列車加上它,就可以在粘著力以外再獲得一份制動力,使制動距離不致於太長。磁軌制動的不足之處是,它是靠滑動摩擦來產生制動力的,電磁鐵要磨耗,鋼軌的磨耗也要增大,而且,滑動摩擦力無論如何也沒有粘著力大。所以,磁軌制動只能作
為緊急制動時的一種輔助的制動方式,用於粘著力不能滿足緊急制動距離要求的高速列車上,在施行緊急制動時與閘瓦(或盤形)制動一起發揮作用。
(三)軌道渦流制動
軌道渦流制動又稱線性渦流制動或渦流式軌道電磁製動。它與上述磁軌制動(摩擦式軌道電磁製動)很相似,也是把電磁鐵懸掛在轉向架側架下面同側的兩個車輪之間。不同的是,軌道渦流制動的電磁鐵在制動時只放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流,產生電磁吸力作為制動力,並把列車動能變為熱能消散於大氣。
軌道渦流制動既不通過輪軌粘著(不受其限制),也沒有磨耗問題。但是,它消耗電能太多,約為磁軌制動的10倍,電磁鐵發熱也很厲害,所以,它也只是作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。
(四)旋轉渦流制動
旋轉渦流制動(渦流式圓盤制動)是在牽引電動機軸上裝金屬盤,制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉,盤的表面被感應出渦流,產生電磁吸力,並發熱消散於大氣,從而產生制動作用。
與盤形制動(摩擦式圓盤制動)相比,旋轉渦流制動(渦流式圓盤制動)的圓盤雖然沒有裝在輪對上,但同樣要通過輪軌粘著才能產生制動力,也要受粘著限制。而且,與軌道渦流制動相似,旋轉渦流制動消耗的電能也太多。
(五)電阻制動
電阻制動廣泛用於電力機車、電動車組和電傳動內燃機車。它是在制動時將原來驅動輪對的自勵的牽引電動機改變為他勵發電機,由輪對帶動它發電,並將電流通往專門設置的電阻器,採用強迫通風,使電阻發生的熱量消散於大氣,從而產生制動作用。
(六)再生制動
與電阻制動相似,再生制動也是將牽引電動機變為發電機。不同的是,它將電能反饋回電網,使本來由電能或位能變成的列車動能獲得再生,而不是變成熱能消散掉。顯然,再生制動比電阻制動在經濟上合算,但是技術上比較復雜,而且它只能用於由電網供電的電力機車和電動車組,反饋回電網的電能要馬上由正在牽引運行的電力機車或電動車組接收和利用。
上述各種制動方式中,除磁軌制動和軌道渦流制動外,都要通過輪軌粘著來產生制動力並受粘著限制,所以習慣上統稱為「粘著制動」,並把不通過粘著者統稱為「非粘(著)制動」。
制動機種類
按制動原動力和操縱控制方法的不同,機車車輛制動機可分類為:手制動機、空氣制動機、真空制動機、電空制動機和電(磁)制動機。
(一)手制動機
手制動機的特點是以人力為原動力,以手輪的轉動方向和手力的大小來操縱控制。它構造簡單、費用低廉,是鐵路上歷史最悠久、生命力最頑強的制動機。鐵路發展初期,機車車輛上都只有這種制動機,每車或幾個車配備一名制動員,按司機的笛聲號令協同操縱。由於它制動力弱、動作緩慢、不便於司機直接操縱,所以很快就被非人力的制動機所代替。非人力的制動機成了主要的制動機,手制動機退居次要地位,成了輔助的備用的制動機。但是它的這個「配角」的地位很牢固。在調車作業、車站停放或者主要制動機突然失靈時,手機仍然是一個簡單有效的救急的制動手段。
(二)空氣制動機
空氣制動機的特點是以壓力空氣(它與大氣的壓差,即壓力空氣的相對壓強)作為原一以改變空氣壓強來操縱控制。它的制動力大、操縱控制靈敏便利。
我國鐵路上習慣於把壓力空氣簡稱為「風」,把空氣制動機簡稱為「風閘」。依此類推風缸、風泵、風管、風壓、風表等名稱均由此而來。直通式空氣制動機的基本特點是:列車管直接通向制動缸(「直通」),列車管充氣(增壓)時制動缸也充氣(增壓),發生制動;列車管排氣(減壓)時制動缸也排氣鹼壓),發生緩解。它的優點是構造簡單,並且既有階段制動,又有階段緩解,操縱非常靈活方便。缺點是當列車發生分離事故、制動軟管被拉斷時,將徹底喪失制動能力,而且,列車前後部發生制動作用的時間差太大,不適用於編組較長的列車。因此,列車操縱後來就改用了自動式空氣制動機。
2.自動式空氣制動機
自動空氣制動機包括機車制動機和車輛制動機,分別安裝在機車和車輛上,構成制動機的一個整體。自動空氣制動機由下列主要部件組成,並分別用管路連接。
(1)空氣壓縮機——一般稱為風泵。利用機車的蒸汽或柴油機、電動機作動力,將空氣壓縮成壓力空氣,供製動系統及其他風動裝置使用。在制動機中稱壓力空氣為風或氣。
(3)總風缸——機車貯存壓力空氣的容器。因沒有壓力調整器,能自動控制空氣壓縮機的運轉或停止,使總風缸的空氣壓力始終保持為8~9kgf/cm2。
(3)給風閥——為調節壓力空氣的部件,總風缸的高壓空氣經給風閥調整為規定的風壓後,送入制動管。我國規定貨物列車制動管風壓(簡稱定壓)為5kgf/cm2,旅客列車為6kgf/cm2。
(4)自動制動閥——簡稱大閘或自閥,是司機操縱列車制動機的部件。機車上還裝設單獨調動閥(或稱小閘、單閥),單機運行時,司機使用單獨制動閥操縱機車制動機。
(5)副風缸——是每個車輛貯存壓力空氣的容器。機車上因有總風缸,不另設副風缸。
(6)制動缸——是將空氣壓力轉變為制動原動力的部件。利用壓力空氣推動制動缸活塞,壓縮緩解彈簧,使活塞桿推出產生制動作用;如排出制動缸的壓力空氣則緩解彈簧推回活塞,使制動機緩解。機車車輛都裝有制動缸。
(7)三通閥——裝設在車輛上,是依靠制動管風壓的變化使制動機形成制動或緩解等作用的部件。機車上使用的是分配閥,它控制機車(及深水車)的制動和理解等作用。
與直通式相比,在組成上每輛車多了一個三通閥6和一個副風缸8。「三通」指的是:一通列車管,二通副風缸,三通制動缸。
(四)電空制動機
電空制動機為電控空氣制動機的簡稱。它是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操縱控制用電,但制動作用的原動力還是壓力空氣(它與大氣的壓差)。在制動機的電控因故失靈時,它仍可以實行空氣壓強控制(氣控),臨時變成空氣制動機。
(五)電磁製動機
操縱控制和原動力都用電的制動機稱為電磁製動機,簡稱電制動機。例如軌道渦流制動和旋轉渦流制動,其操縱控制和原動力都用電,所以,採用這兩種制動方式的制動機都屬於電磁製動機的范疇(其實,對於這種制動方式,制動機和基礎制動已很難截然分開了)。
I. 火車中使用的空氣制動裝置
你說什麼啊??
怎麼人會死掉/?
J. 火車制動的真空制動
還有一種真空制動機,它的特點是以大氣為原動力,以改變「真空度」來操縱控制。當制動閥手柄置於緩解位時,真空泵與列車管連通、列車管和制動缸內的空氣都被抽走,列車管和制動缸內上下兩方都保持高度真空,活塞因自重落下,活塞桿向外伸出。當制動閥手柄置於制動位時,列車管與大氣相通,大氣進入列車管和制動缸活塞下方。由於抽氣完成時球形止回閥已落下處於關閉狀態,大氣壓力只能將它壓住而不能使閥口開放,故大氣不能進入活塞上方。活塞上下的壓差推動活塞上移,活塞桿縮向缸內而發生制動作用。真空制動機在非人力制動機中構造較簡單,價格較便宜,維修也較方便。但是,由於大氣壓強本身有限,「絕對真空」又很難達到,而且,需要較大的制動缸和較粗的列車管,所以,有些釆用真空制動的鐵路,隨著牽引重量和運行速度的提高,已經或正在向空氣制動過渡。
所謂的「機車風壓」和「尾部風壓」,實際上就是機車的總風缸和車輛的作用風缸的風壓。一般來說客車的風壓為600Kpa,也就是相當於用600Kpa的風壓頂住制動裝置,在閘瓦與車輪的踏面保持縫隙,這樣列車才可以前進。而需要制動的時候,司機撩大閘,減少40Kpa表現為列車減速,減少160Kpa時通過制動裝置作用,閘瓦緊緊抱住車輪踏面,即停車。一般來說:列車起動後越過出站信號機或列車在區間停車再開,以及尾部風壓異常時,運轉車長應主動呼叫列車司機,運轉車長:××次尾部風壓××Kpa。列車司機:××次尾部風壓××Kpa,司機明白。列車進入長大下坡道前或實行列車制動試驗後,列車司機應主動呼叫運轉車長。列車司機:××次車長,機車風壓××Kpa。運轉車長:××次尾部風壓××Kpa。列車司機:××次尾部風壓××Kpa,司機明白。