城軌車輛制動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)與檢修-空氣制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

8.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理教學(xué)目標(biāo)

掌握城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理。教學(xué)重點(diǎn)

講解城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及其作用原理。目錄空氣制動(dòng)系統(tǒng)概述01供氣部分控制部分執(zhí)行部分制動(dòng)防滑器02030405018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理1空氣制動(dòng)系統(tǒng)概述目前，我國城軌車輛采用模擬式電-空氣控制制動(dòng)系統(tǒng)比較多，它用一條電纜貫通整個(gè)列車，形成連續(xù)回路。模擬式制動(dòng)系統(tǒng)的操作指令采用電控制空氣、空氣再控制空氣的方法。制動(dòng)電指令利用脈沖寬度調(diào)制，能進(jìn)行無級(jí)控制?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)由供氣部分、控制部分和執(zhí)行部分三個(gè)主要部分組成，圖8-2所示為上述三個(gè)部分的管路連接示意圖?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)每節(jié)車上都有，而供氣部分只有A車上安裝。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理2供氣部分1）電動(dòng)空氣壓縮機(jī)組的基礎(chǔ)知識(shí)電動(dòng)空氣壓縮機(jī)組將電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能傳給氣體，借以提高氣體壓力。（1）往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)。（2）螺桿式空氣壓縮機(jī)。（3）渦旋式壓縮機(jī)。2）VV120型空氣壓縮機(jī)組VV120型空氣壓縮機(jī)組如圖8-3所示。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理3）二次冷卻器城軌車輛風(fēng)源系統(tǒng)所使用的二次冷卻器（又稱為后冷卻器）均屬于表面式換熱器。它的冷卻方式是冷、熱兩種流體分別進(jìn)入由固體壁面隔開、互不接觸的換熱器內(nèi)，熱量由熱流體通過壁面?zhèn)鹘o冷流體，使熱流體冷卻到必要的溫度。一般城軌車輛上使用的二次冷卻器按其傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)不同可分為蛇管式二次冷卻器、翅片管式二次冷卻器及板翅式二次冷卻器。4）空氣干燥器空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣中含有較高的水分、油分和機(jī)械雜質(zhì)等，必須經(jīng)過空氣干燥器將其中的水分、油分和機(jī)械雜質(zhì)除去，才能達(dá)到車輛上用風(fēng)設(shè)備對(duì)018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理壓縮空氣的要求。液態(tài)的水、油微粒及機(jī)械雜質(zhì)在濾清器(或油水分離器)中基本被除去，壓縮空氣的相對(duì)濕度降低(通常相對(duì)濕度達(dá)35%以下)是避免用風(fēng)過程中出現(xiàn)冷凝水危害的主要方式，依靠空氣干燥器來完成。(1)基本原理。空氣干燥器的基本原理為:吸附過程是一個(gè)平衡反應(yīng)，即在吸附劑(干燥劑)和與其接觸的壓縮空氣之間濕度趨向于平衡，而相對(duì)濕度大的壓縮空氣與吸附劑的表面接觸時(shí)，由于吸附劑具有大量微孔，與空氣的接觸面積大，吸附劑可以大量、快速地吸附壓縮空氣的水蒸氣分子，達(dá)到干燥壓縮空氣的目的;再生過程也是一個(gè)平衡反應(yīng)，用于吸附劑再生的吹掃氣體是由較高壓力的壓縮空氣膨脹而來的，膨脹時(shí)，空氣體積增大而壓力降低，獲得的吹掃氣體的相對(duì)濕度018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理較低，因而易于奪走吸附劑上已吸附的水蒸氣分子，使吸附劑恢復(fù)干燥狀態(tài)，達(dá)到再生的目的。其特點(diǎn)是壓力吸附與無熱再生。(2)空氣干燥器的選用條件?，F(xiàn)代化的地下鐵道運(yùn)輸通常運(yùn)行迅速、操縱靈活，加上自動(dòng)化程度高，氣動(dòng)裝置一般都具有動(dòng)作精確、可靠和平穩(wěn)的特性，這些氣動(dòng)裝置對(duì)壓力空氣的凈化、干燥方面都有較高的要求。因此干燥器的選用必須滿足下列條件:①空氣必須經(jīng)地鐵長(zhǎng)期運(yùn)用考核，可靠性高，能適應(yīng)復(fù)雜的實(shí)際工作環(huán)境。②結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，適于在地鐵車輛上安裝，應(yīng)能集干燥、去油污功能于一體。③于燥容量要滿足要求，并應(yīng)具備在工作中進(jìn)行干燥、再生的功能。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理④工作性能穩(wěn)定、維修少、耐振動(dòng)等。常用的吸附劑有硅凝膠、氧化鋁，活性炭及分子篩等。(3)雙塔式空氣干燥器空氣干燥器一般都是塔式的。當(dāng)采用空氣壓縮機(jī)的排氣量相對(duì)較小時(shí)，它的停止工作間隙不能滿足單塔式干燥器再生所需的時(shí)間間隙，這時(shí)使用雙塔式(也稱雙筒式)空氣干燥器就可以解決問題。例如，廣州地鐵車輛采用德國克諾爾制動(dòng)機(jī)公司生產(chǎn)的雙筒式無熱再生工況空氣干燥器，其干燥處理量為1200L/min。除了符合上述選用條件外，其最大的特點(diǎn)是吸附劑(干燥劑)的吸附工況與再生工況分別在兩個(gè)干燥筒內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，且循環(huán)交替工作，因而可以經(jīng)常保證其干燥功能。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理①雙塔式空氣干燥器的構(gòu)造。雙筒式空氣干燥器由干燥筒、干燥器座、雙活塞閥、電磁閥四個(gè)主要部分組分。兩個(gè)干燥筒除了裝有干燥空氣用的吸附劑外，在其下部均裝有油水分離器。干燥器座上設(shè)置有再生節(jié)流孔、兩個(gè)止回閥、一個(gè)旁通閥和一個(gè)預(yù)控制閥。電磁閥和電子循環(huán)控制器相配合，控制干燥器的干燥和再生循環(huán)。另外，每一個(gè)干燥筒還有一個(gè)壓力指示器，干燥筒的工作狀態(tài):壓力指示器紅針顯示壓力為干燥工況;相反，紅針復(fù)位則為再生工況。進(jìn)氣口P，可選擇為前面或右側(cè)，排氣口P:可選擇為左側(cè)或右側(cè)。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理②雙塔式空氣干燥器的作用原理。干燥筒中的吸附劑是結(jié)晶的金屬硅酸鋁，當(dāng)帶水分的壓力空氣流過吸附劑時(shí)，吸附劑具有很有規(guī)律的微孔吸附流過的空氣中的水分。而且這種硅酸鹽吸附劑的微孔大小可選擇適應(yīng)于吸附水分子，而較大的油分子卻不能同時(shí)吸附。其吸附作用的特點(diǎn)是在壓力下吸附，在大氣壓或負(fù)壓下再生，即壓力越高，溫度越低，單位吸附量所能吸收的水分量就越多;反之，吸附量就少。這就是壓力吸附與無熱再生。雙筒干燥器工作為干燥與再生兩個(gè)工況同時(shí)進(jìn)行，壓力空氣在一個(gè)筒中流過并干燥時(shí)，另外一個(gè)筒中的吸附劑再生。從空氣壓縮機(jī)輸出的壓力空氣首先經(jīng)過裝有拉希格圈的油水分離器，除去空氣中的液態(tài)油、水、塵018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理埃等。然后，壓力空氣再流過干燥筒中的吸附劑，吸附劑吸附壓力空氣中的水分，可以使空氣干燥到相對(duì)濕度達(dá)35%以下。一部分干燥過的壓力空氣(濕度為1300^-1800)分流出來，經(jīng)過再生節(jié)流膨脹后，再流過另一個(gè)塔中已吸水飽和的吸附劑，對(duì)吸附劑進(jìn)行脫水再生，再生工作后的壓力空氣(含濕量已很高)，把油水分離器中積聚下來的油、水、污穢，一同由排泄通路排出。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理3控制部分1）制動(dòng)計(jì)算機(jī)控制單元ECU是用于控制電一空制動(dòng)和防止車輪滑行控制的微處理機(jī)，是空氣制動(dòng)管理控制的核心。制動(dòng)實(shí)施時(shí)，它接收各種與制動(dòng)有關(guān)的信號(hào)(如制動(dòng)指令值PWM信號(hào)、電制動(dòng)實(shí)際值信號(hào)、荷載信號(hào)等)，計(jì)算出一個(gè)當(dāng)時(shí)所需氣制動(dòng)力的制動(dòng)指令，并將其輸出給BCU。同時(shí)ECU還實(shí)時(shí)監(jiān)控每根軸的轉(zhuǎn)速，一旦任一輪對(duì)發(fā)生滑行，能迅速向該輪軸的防滑閥發(fā)出指令，溝通制動(dòng)缸與大氣的通路，使制動(dòng)缸迅速排氣，從而解除該輪對(duì)的滑行現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)ECU對(duì)各輪對(duì)的單獨(dú)保護(hù)控制。另外ECU還對(duì)本車的氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷及故障顯示。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理2）制動(dòng)控制單元BCU是空氣制動(dòng)的核心，它包括模擬轉(zhuǎn)換閥、緊急電磁閥、稱重閥、中繼閥、荷載壓力傳感器(將荷載壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)傳輸給ECU)。壓力開關(guān)等元件，這些元件集中安裝在鋁合金基板上;同時(shí).在氣路板上裝置了一些測(cè)試口。因此，要測(cè)量各個(gè)控制壓力和制動(dòng)缸壓力，只要在這塊氣路板上測(cè)試即可，便于安裝、測(cè)試、檢修維護(hù)。BCU的主要作用是將ECU發(fā)出的制動(dòng)指令電信號(hào)通過模擬轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)換成與之成比例的預(yù)控制壓力Cv。這個(gè)預(yù)控制壓力是呈線性變化的，同時(shí)，也受到稱重閥和防沖動(dòng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)和限制，再通過中繼閥，溝通制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸與制動(dòng)缸的通路.并控018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理制進(jìn)人制動(dòng)缸的壓力;最后使制動(dòng)缸C01和C03獲得符合制動(dòng)指令的氣制動(dòng)壓力。制動(dòng)控制單元的工作原理:當(dāng)壓力空氣從制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸B4進(jìn)入制動(dòng)控制單元，分成三路，一路進(jìn)入緊急電磁閥，一路進(jìn)入模擬轉(zhuǎn)換閥.另一路進(jìn)入中繼閥。整個(gè)制動(dòng)控制單元猶如一個(gè)放大器。(1)模擬轉(zhuǎn)換閥是由一個(gè)電磁進(jìn)氣閥(類似控導(dǎo)閥)、一個(gè)電磁排氣閥及一個(gè)壓力傳感器組成。當(dāng)進(jìn)氣閥的勵(lì)磁線圈收到微處理機(jī)ECU的制動(dòng)指令時(shí)，吸開閥芯，使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸壓力空氣通過進(jìn)氣閥轉(zhuǎn)變成預(yù)控制壓力Cv并送向緊急電磁閥。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理與此同時(shí)，具有Cv的壓力空氣也送向壓力傳感器和排氣閥，而壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，馬上饋送回ECU，ECU將此信號(hào)與制動(dòng)指令信號(hào)相比較。當(dāng)比信號(hào)大于或小于制動(dòng)指令時(shí)，則分別繼續(xù)開大進(jìn)氣閥或小于進(jìn)氣閥并開啟排氣閥，直到預(yù)控制壓力Cv增高或降低到制動(dòng)指令的要求為止。從模擬轉(zhuǎn)換閥出來的Cv壓力空氣通過管路板進(jìn)人緊急電磁閥。它實(shí)際上是一個(gè)二位三通電磁閥，它的三個(gè)通道分別與模擬轉(zhuǎn)換閥輸出口、制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸及稱重閥進(jìn)口相連接。在常用制動(dòng)時(shí)，緊急電磁閥勵(lì)磁，緊急電磁閥使模擬轉(zhuǎn)換閥與稱重閥相通，而切斷與制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸的通路;018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理在緊急制動(dòng)時(shí)，緊急電磁閥不勵(lì)磁，緊急電磁閥使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸與稱重閥直接相通，而切斷模擬轉(zhuǎn)換閥與稱重閥的通路，這時(shí)預(yù)控制壓力Cv越過模擬轉(zhuǎn)換閥而直接進(jìn)人稱重閥。當(dāng)預(yù)控制壓力Cw經(jīng)過緊急電磁閥時(shí)，由于閥的通道阻力使預(yù)控制壓力略有下降，這個(gè)從緊急電磁閥輸出的預(yù)控制壓力也是通過管路板進(jìn)入稱重閥。3）空氣控制屏空氣控制屏是一些閥類元件的集中安裝屏，這些元件都安裝在一塊鋁合金的氣路板上，猶如電子分立元件安裝在印刷線路板上一樣，便于安裝、調(diào)試與維修。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理4執(zhí)行部分執(zhí)行部分是指從制動(dòng)缸活塞推桿到閘瓦之間的一系列杠桿、拉桿、制動(dòng)梁、吊桿等各種零部件所組成的機(jī)械裝置，又稱基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。它的用途是把作用在制動(dòng)缸活塞上的壓力空氣推力增大適當(dāng)倍數(shù)后，平均地傳遞給各塊閘瓦或閘片，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閴壕o車輪踏面或制動(dòng)盤的機(jī)械力，阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生制動(dòng)作用。1)閘瓦閘瓦是指制動(dòng)時(shí)，壓緊在車輪踏面上以產(chǎn)生制動(dòng)作用的制動(dòng)塊。車輪上使用的閘瓦可分為鑄鐵閘瓦和合成閘瓦。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理

在鑄鐵閘瓦中，又可分為中磷鑄鐵閘瓦和高磷鑄鐵閘瓦。在合成閘瓦中，按其基本成分不同，可分為合成樹脂閘瓦和石棉橡膠閘瓦;按其摩擦系數(shù)不同，又可分為高摩擦系數(shù)合成閘瓦和低摩擦系數(shù)合成閘瓦(簡(jiǎn)稱高摩合成閘瓦和低摩合成閘瓦)。中磷鑄鐵閘瓦、高磷鑄鐵閘瓦和低摩合成閘瓦，稱為通用閘瓦，可互換使用(不用改變基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu))。(1)鑄鐵閘瓦。與中磷鑄鐵閘瓦比較，高磷鑄鐵閘瓦主要是提高了含磷量。中磷鑄鐵閘瓦的含磷址為0.7%~1.0%，高磷鑄鐵閘瓦的含磷量為10%以上。高磷鑄鐵閘瓦的耐磨性比中磷鑄鐵閘瓦高1倍左右。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理實(shí)踐表明，高磷鑄鐵閘瓦的使用壽命，約為中磷鑄鐵閘瓦的2.5倍以上。高磷鑄鐵閘瓦還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是制動(dòng)時(shí)火花少。高磷鑄鐵閘瓦的摩擦系數(shù)是隨含磷量的增加而增大，故高磷鑄鐵閘瓦的摩擦系數(shù)大于中磷鑄鐵閘瓦但其含磷量過高，將增加閘瓦的脆性。試驗(yàn)證明，當(dāng)閘瓦含磷量超過1.0%時(shí)，閘瓦如不加鋼背，便有裂損的可能，所以高磷鑄鐵閘瓦需采用鋼背補(bǔ)強(qiáng)。(2)合成閘瓦合成閘瓦是以樹脂、石棉、石墨、鐵粉、硫酸鋇等材料為主熱壓而成的閘瓦。合成閘瓦由于其材料本身強(qiáng)度小，必須在其背部襯壓一塊鋼板(鋼018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理背)來增加它的抗壓度。整個(gè)合成閘瓦由鋼背和摩擦體兩部分組成。鋼背內(nèi)側(cè)開有槽或孔，用以提高摩擦體與鋼背的結(jié)合強(qiáng)度。低摩合成閘瓦鋼背兩端的中間部分制成凸起的擋塊，兩側(cè)低平，以便與閘瓦托的四爪相結(jié)合，鋼背外側(cè)中部裝有用鋼板焊制成的閘瓦鼻子，其外形和中磷鑄鐵閘瓦相同。因高摩合成閘瓦的摩擦系數(shù)大，故不能與通用閘瓦互換使用。為了防止混淆，將高摩合成閘瓦鋼背兩端的中間制成低平，兩側(cè)凸起，正好與低摩合成閘瓦相反，鋼背內(nèi)側(cè)還焊有加強(qiáng)筋，以增加鋼背的剛度。為了增加散熱面積和避免閘瓦裂損、脫落，合成閘瓦摩擦體的中部壓成一條或兩條散熱槽。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理2)閘瓦制動(dòng)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的形式，按設(shè)置在每個(gè)車輪上的閘瓦塊數(shù)及其作用方式不同，可分為單閘瓦式、雙閘瓦式、多閘瓦式等。其中多閘瓦式應(yīng)用較少，這里不再介紹。(1)單閘瓦式。單閘瓦式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置簡(jiǎn)稱單閘瓦式，也稱為單側(cè)制動(dòng)，即只在車輪一側(cè)設(shè)有閘瓦的制動(dòng)方式。單閘瓦式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的構(gòu)造簡(jiǎn)單，節(jié)約材料，便于檢查和修理。但其制動(dòng)時(shí)，車輪只受一側(cè)的閘瓦壓力作用，使軸瓦受力偏斜，易形成軸瓦偏磨，引起熱量過大而出現(xiàn)熱軸現(xiàn)象。此外，由于制動(dòng)力受到閘瓦面積和閘瓦承受壓力的限制，制動(dòng)力的提高也受到限018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理制。若閘瓦單位面積承受的壓力過大，容易造成閘瓦熔化，這不僅會(huì)加速閘瓦的磨耗，還會(huì)磨耗閘瓦托，使制動(dòng)力衰減，影響行車安全，有時(shí)甚至引起火災(zāi)，這種情況在長(zhǎng)大坡道地區(qū)特別嚴(yán)重。(2)雙閘瓦式。雙閘瓦式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，簡(jiǎn)稱雙側(cè)閘瓦式，也稱為雙側(cè)制動(dòng)，即在車輪兩側(cè)均有閘瓦的制動(dòng)方式。雙側(cè)制動(dòng)裝置在車輪的兩側(cè)都安裝有閘瓦，所以閘瓦的摩擦面積比單閘瓦式增加一倍，閘瓦單位面積承受的壓力較小，這不但能提高閘瓦的摩擦系數(shù)，而且散熱面積大，可降低閘瓦與車輪踏面的溫度，延長(zhǎng)車輪的使用壽命，減少閘瓦的磨耗量，并可得到較大的制動(dòng)力(在同一尺寸的制動(dòng)缸與018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理同一閘瓦壓力的情況下)。同時(shí)，由于每軸的車輪兩側(cè)都有閘瓦，制動(dòng)時(shí)兩側(cè)的閘瓦同時(shí)壓緊車輪，可以克服單閘瓦式車輪一側(cè)受力而引起的各種弊病。故目前一般客車和特種貨車(機(jī)械保溫車、長(zhǎng)大貨物車等)大多采用這種基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一般側(cè)架式貨車轉(zhuǎn)向架不宜安裝雙閘瓦式基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。3）盤形制動(dòng)裝置由于盤形制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，能夠承受巨大的制動(dòng)壓力，在新型客車上得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)我國生產(chǎn)的雙層空調(diào)客車、快速客車都采用盤形制動(dòng)裝置。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用盤形制動(dòng)單元，其裝置由制動(dòng)缸、內(nèi)與外側(cè)杠桿、杠桿吊座、閘片托、閘片、閘片吊銷等部件組成，如圖8-19所示。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理5制動(dòng)防滑器制動(dòng)防滑器是高速列車制動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，微處理器控制的制動(dòng)防滑器是目前國際上最先進(jìn)的防滑器。它主要用于盤形制動(dòng)或其他單元制動(dòng)機(jī)的四軸客車制動(dòng)系統(tǒng)中，也可用于機(jī)車制動(dòng)機(jī)，作為防空轉(zhuǎn)和防滑裝置。1)制動(dòng)防滑器的主要功能制動(dòng)防滑器的主要功能如下:(1)制動(dòng)時(shí)能有效防止車輛輪對(duì)因滑行而造成的踏面擦傷。(2)制動(dòng)時(shí)能根據(jù)輪軌間勃著的變化調(diào)節(jié)制動(dòng)缸壓力，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)制動(dòng)力，充分利用輪軌間的赫著系數(shù)，得到較短的制動(dòng)距離。018.1.2空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用原理1)制動(dòng)防滑器的工作原理目前，我國新型制動(dòng)防滑器的型號(hào)有SWKPAS20C型、MGS型和TFX1型等，它們的作用原理基本相似?，F(xiàn)以MGS計(jì)算機(jī)電子防滑裝置為例說明制動(dòng)防滑器的工作原理。MGS計(jì)算機(jī)電子防滑裝置是從德國科諾爾(KNORR)公司引進(jìn)的微處理機(jī)控制防滑裝置。MGS防滑系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，作用可靠，廣泛運(yùn)用于歐洲的高速列車上，在我國車輛上也有采用。MGS計(jì)算機(jī)電子防滑裝置由電子防滑單元、防滑閥、速度傳感器、齒輪及壓力開關(guān)等組成。其防滑過程如下:電子防滑單元接收來自速度傳感器的信號(hào)，通過一系列軟件進(jìn)行處理，向防滑閥發(fā)出指令，控制制動(dòng)缸壓力，最終達(dá)到車輛制動(dòng)時(shí)防滑的目的。8.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述教學(xué)目標(biāo)

掌握城軌車輛制動(dòng)的基本概念、制動(dòng)機(jī)的種類、制動(dòng)在軌道交通運(yùn)輸中的作用、制動(dòng)機(jī)應(yīng)具備的條件。教學(xué)重點(diǎn)

講解城軌車輛制動(dòng)的有關(guān)概念和制動(dòng)機(jī)的種類，讓同學(xué)們對(duì)制動(dòng)有一個(gè)基本的認(rèn)知。目錄制動(dòng)的基本概念01制動(dòng)在城市軌道交通運(yùn)輸中的作用車輛制動(dòng)機(jī)的種類制動(dòng)機(jī)應(yīng)具備的條件12302030405018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述1制動(dòng)的基本概念1）制動(dòng)作用人為地施加于運(yùn)動(dòng)物體一個(gè)外力，使其減速（含防止其加速）或停止運(yùn)動(dòng)；或施加于靜止物體，保持其靜止?fàn)顟B(tài)。這種作用稱為制動(dòng)作用。實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用的力稱為制動(dòng)力。制動(dòng)作用強(qiáng)調(diào)人為施加的外力作用，意味著可以進(jìn)行調(diào)整制動(dòng)力的大小，即制動(dòng)作用效果。制動(dòng)力對(duì)被制動(dòng)物體來說是一種外力，列車制動(dòng)力的產(chǎn)生是列車以外的物體產(chǎn)生而施加于列車的一種（外）力。這一外力只能是鋼軌施加于車輪且與列車運(yùn)行方向相反（與鋼軌平行）的力。2）緩解作用解除制動(dòng)作用的過程稱為緩解。制動(dòng)裝置既要能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用，同時(shí)018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述要能實(shí)現(xiàn)緩解作用。對(duì)于運(yùn)動(dòng)著的列車，欲使其減速或停車，就要根據(jù)需要施加給列車一定大小的與其運(yùn)動(dòng)方向相反的外力，即施行制動(dòng)作用；列車在運(yùn)行途中加速或起動(dòng)加速前要解除掉制動(dòng)作用，即施行緩解作用。3）車輛制動(dòng)裝置裝于車輛上能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)作用和緩解作用的裝置稱為車輛制動(dòng)裝置，車輛制動(dòng)裝置包括空氣制動(dòng)機(jī)、人力制動(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置三部分。通常將空氣制動(dòng)機(jī)稱為車輛制動(dòng)機(jī)。4）列車制動(dòng)裝置列車上能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)作用和緩解作用的裝置稱為列車制動(dòng)裝置，也稱為列車制動(dòng)機(jī)。列車制動(dòng)機(jī)由機(jī)車制動(dòng)裝置與所牽引的所有車輛的車輛制動(dòng)裝置組合而成。018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述5）列車自動(dòng)制動(dòng)機(jī)當(dāng)列車自行分離（脫鉤）后，列車前、后兩部分均能自動(dòng)地產(chǎn)生制動(dòng)作用而停車的制動(dòng)機(jī)稱為自動(dòng)制動(dòng)機(jī)。如列車裝有自動(dòng)制動(dòng)機(jī)，在意外情況下，除機(jī)車司乘人員以外的列車其他乘務(wù)人員還可操作緊急制動(dòng)閥使列車緊急停車。6）制動(dòng)距離從司機(jī)操縱的自動(dòng)制動(dòng)閥置于制動(dòng)位起，到列車停車，列車所走過的距離稱為制動(dòng)距離。制動(dòng)距離愈短，列車的安全系數(shù)就愈大。7）制動(dòng)波和制動(dòng)波速列車機(jī)車制動(dòng)機(jī)沿列車縱向由前及后逐一產(chǎn)生制動(dòng)作用。我們稱制動(dòng)018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述作用沿列車長(zhǎng)度方向的傳播現(xiàn)象為制動(dòng)波。制動(dòng)波的傳播速度稱為制動(dòng)波速。8）制動(dòng)倍率所謂制動(dòng)倍率，是指制動(dòng)缸活塞推力經(jīng)杠桿系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為閘瓦壓力時(shí)所擴(kuò)大的倍數(shù)。018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述2制動(dòng)在城市軌道交通運(yùn)輸中的作用制動(dòng)裝置的重要作用在于:一方面是使列車在任何情況下減速、防止加速或停車，確保行車安全;另一方面也是提高列車的運(yùn)行速度，提高牽引重量，即提高軌道交通運(yùn)輸能力的重要前提條件。列車制動(dòng)過程實(shí)際上是能量轉(zhuǎn)換過程，制動(dòng)過程要將具有一定運(yùn)行速度的列車的巨大動(dòng)能，部分或全部地轉(zhuǎn)化為其他形式的能而使列車達(dá)到減速或停車的目的。設(shè)某列車牽引重量W、運(yùn)行速度V，假設(shè)制動(dòng)過程列車制動(dòng)力BK是一不變的量，制動(dòng)力BK在列車運(yùn)行、距離做功為

018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述在制動(dòng)距離范圍內(nèi)，列車的動(dòng)能被制動(dòng)力BK做功轉(zhuǎn)換。為了保證列車的運(yùn)行安全，制動(dòng)距離規(guī)定一個(gè)值。那么，提高運(yùn)能(W、V)的前提條件是有足夠的BK做保證，即以先進(jìn)的制動(dòng)技術(shù)做保證，否則不能保證列車運(yùn)行安全，或者不能提高運(yùn)輸能力。018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述3車輛制動(dòng)機(jī)的種類1）手（人力）制動(dòng)機(jī)以人力作為動(dòng)力來源，用人力來操縱實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和緩解作用的制動(dòng)機(jī)稱為手（人力）制動(dòng)機(jī)。手（人力）制動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受動(dòng)力的限制，隨時(shí)可以使用；但其制動(dòng)力小，目前只作為輔助制動(dòng)裝置，一般僅用于原地制動(dòng)或在調(diào)車作業(yè)中使用。2）真空制動(dòng)機(jī)以大氣壓力作為動(dòng)力來源，用對(duì)空氣抽真空的程度（真空度）來操縱和緩解制動(dòng)的制動(dòng)機(jī)叫真空制動(dòng)機(jī)。真空制動(dòng)機(jī)的壓力最高只能達(dá)到1.01×10^5Pa，制動(dòng)力小，氣密性要求高。要增大制動(dòng)力只能通過擴(kuò)大制動(dòng)缸的直徑或者提高制動(dòng)倍率來實(shí)現(xiàn)。018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述

這樣，不僅增加了車輛自重，調(diào)整制動(dòng)缸活塞行程的工作量將大量增加，而且列車編組長(zhǎng)度也受到限制。我國只在部分援外車輛上安裝這種制動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)70年代援助坦桑尼亞-贊比亞的鐵路車輛安裝的為真空制動(dòng)機(jī)。3）空氣制動(dòng)機(jī)空氣制動(dòng)機(jī)是以壓縮空氣為動(dòng)力來源，用空氣壓力的變化速度來操縱的制動(dòng)機(jī)。我國的城軌機(jī)車車輛上均安裝空氣制動(dòng)機(jī)?？諝庵苿?dòng)機(jī)根據(jù)不同的作用原理又可分為直通空氣制動(dòng)機(jī)和自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)。018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述4）電空制動(dòng)機(jī)電空制動(dòng)機(jī)是以壓力空氣作為原動(dòng)力，利用電控系統(tǒng)電信號(hào)通過電磁閥來操縱的制動(dòng)機(jī)。機(jī)車上有電控制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備，每一輛車的空氣制動(dòng)裝置配套有電控電磁閥箱。機(jī)車上的司乘人員分別操縱電控制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的制動(dòng)或緩解等作用的按鈕，電信號(hào)同時(shí)控制每一輛車電控電磁閥箱的相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作，使其制動(dòng)裝置產(chǎn)生相應(yīng)的作用。為防止電控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)列車失去制動(dòng)控制，現(xiàn)今的電空制動(dòng)機(jī)仍保留著壓力空氣操縱裝置，以備在電控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)地轉(zhuǎn)為壓力空氣操縱。電空制動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是全列車能迅速發(fā)生制動(dòng)和緩解作用，列車前后部制動(dòng)機(jī)動(dòng)作一致性較好，列車縱向沖動(dòng)小，制動(dòng)距離短，適用于高速、重載列車。018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述5）軌道電磁制動(dòng)機(jī)當(dāng)采用軌道電磁制動(dòng)機(jī)時(shí)，在每一個(gè)轉(zhuǎn)向架上設(shè)有可起落的電磁鐵，司機(jī)操縱制動(dòng)時(shí)，將懸掛在轉(zhuǎn)向架上導(dǎo)電后起磁感應(yīng)的電磁鐵放下壓緊鋼軌，使它與鋼軌發(fā)生摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力。軌道電磁制動(dòng)機(jī)在高速乘客列車上與空氣制動(dòng)機(jī)并用。其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力不受輪軌間的黏著系數(shù)限制，避免車輪滑行，但重量較大，增加了車輛的自重并加速了鋼軌的磨耗。6）線性渦流制動(dòng)機(jī)當(dāng)采用線性渦流制動(dòng)機(jī)時(shí)，在每一個(gè)轉(zhuǎn)向架上設(shè)有可起落的電磁鐵，司機(jī)操縱制動(dòng)時(shí)，將懸掛在轉(zhuǎn)向架上導(dǎo)電后起磁感應(yīng)的電磁鐵放下距離軌018.1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述面上方幾毫米處，利用它和鋼軌的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使鋼軌表面產(chǎn)生感應(yīng)電磁渦流，從而產(chǎn)生阻力并使鋼軌發(fā)熱，變列車動(dòng)能為熱能，由鋼軌和電磁鐵將熱量逸散于大氣。7）再生制動(dòng)機(jī)列車制動(dòng)時(shí)，再生制動(dòng)機(jī)使電力機(jī)車或用電力牽引的摩托車組的牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，將運(yùn)行中的列車動(dòng)能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊答伝仉娋W(wǎng)（供電網(wǎng)范圍內(nèi)的其他列車牽引使用）。再生制動(dòng)是使列車