制動知識點整理.doc

1.制動名詞術語總結。1) 制動：人為的使運動物體（列車）減速或阻止其加速。2) 制動裝置：為了施行制動而在列車上安裝的由一整套零部件組成的系統(tǒng)。3) 制動裝置兩大組成部分：制動機：產(chǎn)生制動原動力并進行操縱和控制的部分基礎制動裝置：傳送制動原動力并產(chǎn)生制動力的部分4) 列車制動裝置包括“機車制動裝置”和“車輛制動裝置”（對動力分散配置的高速列車來說，可分為“動車制動裝置”和“拖車制動裝置”）5) 基礎制動裝置的傳動效率：實際閘瓦壓力與理論閘瓦壓力比值。6) 制動控制系統(tǒng)：制動裝置中由司機或自動駕駛裝置控制，產(chǎn)生傳遞制動信號的，并對各種制動方式進行制動力分配、協(xié)調的部分。7) 制動系統(tǒng)：能夠產(chǎn)生可控的列車減速力，以實現(xiàn)和控制能量轉換的裝置或系統(tǒng)。由制動機、手制動機和基礎制動裝置三大部分組成。8) 制動執(zhí)行裝置：制動裝置中根據(jù)制動執(zhí)行信號實施相應制動的部分。9) 制動距離：從司機或自動駕駛裝置發(fā)出制動指令的瞬間起，到停車為止，列車所駛過的距離。10) 常用制動：正常情況下為調節(jié)或控制列車速度，包括進站停車所實施的制動。11) 緊急制動：緊急情況下為使列車盡快停車而施行的制動。12) 非常制動：非正常情況下為使列車盡快停車而施行的制動。13) 制動實質：動能的轉移。i. 從能量的觀點來看：將列車動能轉變成別的能量或轉移走ii. 從作用力的觀點來看：讓制動裝置產(chǎn)生于列車運行方向相反的反力（制動力）使列車產(chǎn)生較大的減速度，盡快減速或停車14) 制動方式：采取什么方法將動能轉化或轉移，通過什么方法產(chǎn)生制動力15) 制動功率：單位時間內制動裝置所轉移的列車動能。16) 制動力：人為的使列車減速或阻止其加速的外力17) 制動波：制動作用沿著列車長度方向由前向后逐輛地發(fā)生的，這種制動作用的傳播稱為“制動波”。18) 制動波速：制動作用由前向后的傳遞速度。數(shù)值等于將制動閥手柄移放到制動位的瞬時開始到列車最后一輛車發(fā)生制動作用為止所經(jīng)過的時間(s)去除列車管全長(m)。分常用制動波速和緊急制動波速兩種。19) 制動率：單位車重的閘瓦壓力。機車、車輛或列車所具有的閘瓦壓力綜合與其所受的重力之比，表示該車或該列車單位重力所具有的制動能力。（制動率大于輪軌粘著系數(shù)與閘瓦摩擦系數(shù)之比就要發(fā)生滑行和擦傷，故閘瓦壓力不能太大；制動率太小也不行，閘瓦壓力太小則制動力不夠，制動距離要延長）20) 制動倍率n：將制動原力放大的倍數(shù)。制動缸活塞桿作用傳到閘瓦時，由于杠桿作用擴大的理想倍數(shù)。（一個制動缸所能產(chǎn)生的理想上的閘瓦壓力之和與該制動缸鞲鞴推力之比）【制動倍率太大時，閘瓦磨耗對制動缸活塞行程和制動缸空氣壓強的影響太大，制動倍率太小則制動力不足，所以制動倍率必須適中，一般約在69之間】21) 制動力不衰減性：制動時制動缸壓力不因其泄漏而下降。22) 空氣制動控制系統(tǒng)（空氣制動機）：以壓力空氣作為制動信號傳遞介質和制動力控制介質的制動控制系統(tǒng)。23) 電氣指令制動控制系統(tǒng)：以電氣信號來傳遞制動信號的制動控制系統(tǒng)。24) 閥的軟性：具有一定的穩(wěn)定性；適用于不同的列車管定壓（即在運用中允許適當變動);輕易緩解，靈敏度1020kPa/sec（即列車管壓強只要比主活塞另一側搞出約20-30kPa即可一次輕易緩解）。25) 閥的硬性：列車管充至定壓才能完全緩解，緩解的快慢受列車管增壓速度的限制；列車管定壓在運用中不能改變。26) 放揚：列車速度超過限速，成失控狀態(tài)。27) 粘著力：粘著狀態(tài)下輪軌間切向力最大值。28) 粘著系數(shù)：粘著力與車輪鋼軌間垂直載荷之比。29) 局部減壓：制動時，列車管壓力空氣除經(jīng)機車制動閥排氣口排向大氣的方式外，還通過其它方式導致列車管減壓，借以提高列車管的減壓速度，促進后部列車的制動波速。30) 列車管定壓：為施行制動而人為規(guī)定的列車管最高壓力。31) 空氣波：列車管減壓作用沿列車由前向后的傳播。32) 空氣波速：空氣波的傳播速度稱為空氣波速。其數(shù)值等于將制動閥手柄移放到制動位的瞬時開始到列車最后一輛車的列車管尾部發(fā)生減壓作用為止所經(jīng)過的時間(s)去除列車管的全長(m)，也即單位時間內的傳播長度。33) 制動波：制動作用沿著列車長度方向由前向后逐輛地發(fā)生的，這種制動作用的傳播稱為“制動波”。34) 制動波速：制動作用由前向后的傳遞速度。數(shù)值等于將制動閥手柄移放到制動位的瞬時開始到列車最后一輛車發(fā)生制動作用為止所經(jīng)過的時間(s)去除列車管全長(m)。分常用制動波速和緊急制動波速兩種。35) 緩解波：緩解作用沿列車的傳播稱為緩解波。36) 緩解波速：緩解波傳播速度稱為緩解波速，單位是ms。其數(shù)值等于將制動閥手柄移放到緩解位(運轉位)的瞬時開始到列車最后一輛車發(fā)生緩解作用為止所經(jīng)過的時間(s)去除列車管全長(m)。37) 二壓力機構閥：閥的主控機構是依靠兩種壓力的差別或平衡而發(fā)生動作38) 三壓力機構閥：閥的主控機構是依靠三種壓力的差別或平衡而發(fā)生動作39) 最小有效減壓量：使制動缸活塞推出所需要的最小列車管減壓量（制動缸充風后將制動缸活塞推出使閘瓦壓緊車輪的過程中，需要克服制動缸彈簧對活塞的背壓及相關的摩擦阻力，因此制動缸存在最小有效制動缸壓力，那么相對應的存在一個制動管最小有效減壓量。）40) 最大有效減壓量：當副風缸與制動缸壓力平衡時所對應的列車管減壓量。（制動缸壓力隨制動管減壓量的增加而正比倒增加。但當制動管減壓量增大到一定程度時副風缸與制動缸的壓力將達到平衡狀態(tài)，此時若制動管繼續(xù)減壓制動缸壓力也不會上升，因此，制動缸存在制動缸最大壓力值，而相應于制動缸最大壓力值的制動管減壓量則被稱為制動管最大有效減壓量。）41) 穩(wěn)定性：當制動管減壓速率低于某一數(shù)值范圍時，制動機不發(fā)生制動作用的性能。42) 安定性：常用制動時不發(fā)生緊急制動作用的性能。43) 靈敏性：當制動管減壓速率達到一定數(shù)值范圍時，制動機必須產(chǎn)生制動作用的性能。44) 滑行：由于車輪被“抱死”，而導致轉動速度急劇減小的現(xiàn)象；輪軌之間的滑動會延長制動距離并使踏面擦傷（磨平）。45) 常用轉緊急性能：施行常用制動后不久就遇到緊急情況，又施行緊急制動，它仍能發(fā)生緊急局減。46) 階段制動：如在制動缸升壓過程中將制動手柄反復至于制動位和保壓位，可使制動缸空氣壓強呈階段式上升。47) 階段緩解：如在制動缸降壓過程中將制動手柄反復至于緩解位和保壓位，可使制動缸空氣壓強呈階段式下降。2. 為什么鑄鐵閘瓦在制動過程中到低速時易產(chǎn)生沖動，甚至滑行。 縱向力R與(Kk)max成正比。由于閘瓦摩擦系數(shù)隨列車速度的降低而增大，所以在閘瓦壓力相同的條件下，低速時的制動沖擊更大。在制動過程中，如果制動力過大，在低速階段閘瓦摩擦力過大，易把車輪抱死，造成滑行和沖動。（輪軌粘著系數(shù)雖然隨速度的降低而升高，但沒有閘瓦摩擦系數(shù)增大的多，容易使閘瓦摩擦力過大，超過粘著力，即使制動率大于輪軌粘著系數(shù)與閘瓦摩擦系數(shù)之比，把車輪抱死，導致滑行。）3. 分析各種制動方式的特點。1） 閘瓦制動。結構簡單，制造成本低，使用更換方便。但在使用過程中不斷磨損，使用壽命有限，閘瓦摩擦面積小，且對輪對踏面磨損擦傷（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。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。）閘瓦的粘著系數(shù)受諸多因數(shù)如閘瓦材質，列車運行速度、閘瓦壓強與制動初速的影響較大，取值變化范圍較大。 2）盤形制動。與閘瓦制動相比，它具有以下優(yōu)點：對踏面有利（大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗）；可雙向選擇摩擦副；制動功率較大；制動平穩(wěn)，幾乎沒有噪聲。缺點：沒有閘瓦的磨刮，粘著惡化，還需裝上踏面清掃器；制動盤在運行時消耗牽引功率；簧下重量增加并引起沖擊振動增大；風缸多，檢修復雜。 3）軌道電磁制動（磁軌制動）。優(yōu)點：不受粘著限制。缺點：靠滑動摩擦來產(chǎn)生制動力，電磁鐵要磨耗，共軌的磨耗也要增大，滑動摩擦力也不可能比粘著力大。只能作為一種緊急制動時的輔助方式。 4）電阻制動。1）在制動過程中牽引電機轉變?yōu)榘l(fā)電機所產(chǎn)生的電流通過電阻發(fā)熱消耗掉2）其能量轉換方式是動能電能熱能，3）電阻造成了能源的浪費。 5）再生制動。能源再生，經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保。技術復雜，反饋回電網(wǎng)的電能受電網(wǎng)電壓的限制，且只能用于由電網(wǎng)供電的電力機車和電動車組。所再生電能的品質較差，會對供電網(wǎng)造成一定的負面影響。 6）旋轉渦流制動：通過電磁感應作用產(chǎn)生電磁阻力，將列車的動能轉化為熱能而是現(xiàn)實制動，輪盤間無摩擦接觸，但仍受粘著限制。耗能也太多。 軌道渦流制動：不受粘著限制，也無磨耗問題。但是耗能太多。 7）液力制動。應用于液力傳動內燃機車。通過液力耦合器內的液體摩擦生熱產(chǎn)生制動作用。 8）飛輪儲能制動 9）風阻制動 10）逆汽制動。蒸汽機車用。在制動過程中通過將蒸汽機變?yōu)檎羝麎嚎s機，從而產(chǎn)生制動作用。動力制動只是在具有牽引動力裝置的機車或動車上才能采用，對動力集中的整個列車來說，它的制動力太小了，而且只是在高速時效果才比較顯著。只能作為對閘瓦制動或盤形制動的彌補。電阻制動、再生制動和液力制動對于在山區(qū)運用的內燃機車和電力機車很有好處，能在長大下坡道上配合摩擦制動更好的保證列車運行安全，提高列車運行速度和鐵路通過能力，減少接車閘瓦和車輪踏面的磨耗，大大節(jié)約因更換閘瓦和車輪而消耗的人力物力。4. 自動空氣制動機與直通空氣制動機的原則區(qū)別是什么？自動空氣制動機與直通式相比，在組成上每輛車多了一個三通閥和一個副風缸。因此其基本特點與直通式截然相反，它是列車管排氣時制動缸充氣，發(fā)生制動；列車管充氣時制動缸排氣，發(fā)生緩解。優(yōu)點：列車發(fā)生分離時，能發(fā)生緊急制動。（當列車發(fā)生分離事故、制動軟管被切斷時，列車管風壓將急劇下降，三通閥將自動而迅速地向左移到制動位，由于各車都有副風缸分別向制動缸供風，制動缸動作較快，風壓上升也快，所以，列車能自動迅速制動直至停車，提高了安全性。）列車前后部開始制動作用的時間差比直通式要小，即制動和緩解的一致性都比直通式要好，適用于編組長的列車。缺點：但是，只能階段制動而不能階段緩解，只能實現(xiàn)一次徹底緩解。直通式原理：階段制動制動時在司機控制下制動缸壓力分階段增大。階段緩解緩解時在司機控制下制動缸壓力分階段減小。直通式特點：列車管直接通向制動缸a.列車管增壓，制動缸充氣，發(fā)生制動；列車管減壓，制動缸排氣，發(fā)生緩解。列車管斷裂（列車分離）失去制動力。b.制動力控制不夠精確。 c.結構簡單，可實現(xiàn)階段制動和階段緩解。d.同時性差，縱向沖動大。結構：給氣閥、副風缸、三通閥。自動式特點：a.列車管減壓，制動；列車管增壓，緩解。列車分離自動制動。b.制動與緩解一致性較好。c.有階段制動和一次緩解。直通自動空氣制動機(1)結構(2)原理制動力不衰減性制動時制動缸壓力不因其泄漏而下降。(3)特點a.具有階段制動和階段緩解，列車管充至定壓制動缸才能完全緩解。b.具有制動力不衰減性。5. 二壓力閥如何解決長大下坡道制動力衰減問題？（制動力不衰減性問題的解決）二壓力閥制動力會因為制動缸泄露而下降。這時司機只好利用階段制動的方式來給制動缸補風，使其保持壓強。當副風缸壓力過低，無法再利用階段制動方式增加制動缸壓力時，列車采用空氣緩解再制動的方式。為防止充氣緩解過程中列車放揚，可在三通閥（或分配閥）的排氣口加裝排氣角（或保持閥），以使充氣緩解過程中制動缸排風速度減緩。6.制動波速分哪二種？隨著列車長度的不斷增加，空氣制動機靠什么來提高制動波速？提高制動波速的意義何在？分為：常用制動波速和緊急制動波速。提高方法：局部減壓制動時，列車管壓力空氣除經(jīng)機車制動閥排氣口排向大氣的方式外，還通過其它方式導致列車管減壓，借以提高列車管的減壓速度，促進后部列車的制動波速。意義：1. 減少縱向沖動；2. 縮短制動距離；3. 增加列車編組。7.電氣指令式制動控制系統(tǒng)分哪幾類？分析其工作原理、特點。傳遞方式分：數(shù)字 模擬控制方式分：電磁 氣壓控制 電器控制空氣制動控制方式分：自動式 直通式5 三通閥4副風缸2列車管1總風管3止回閥7緩解電磁閥8制動電磁閥9制動10緩解11地線制動：8作用，列車管壓力排大氣，三通閥作用，副風缸向制動缸充氣緩解：7打開，使得1總風管由3向列車管2供風，止回閥的作用，制動時總風管的風沒有使用。8.電磁直通式空氣制動系統(tǒng)如何解決列車分離不能制動的問題。在4之前加裝一個風缸和止回閥，風缸另一個氣路連接2,2不直接連接列車管。止回閥只能使列車管向風缸充氣，而不能使風缸內的氣流逆流，4號電磁閥為常閉。列車分離時，4號電磁閥打開，5號電磁閥仍然關閉，使得4號電磁閥之前的風缸內氣體能夠繼續(xù)沖入三通閥下部，頂開2，使得風缸內氣體進入制動缸。9.簡述GK型制動機的空重車調整原理，根據(jù)空重車調整原理分析其發(fā)展趨勢。GK型制動機通過“分流法”改變制動缸壓強來實現(xiàn)空重車調整重車位：副風缸通過三通閥正常地給制動缸供風，產(chǎn)生重車壓強空車位：使制動缸與降壓風缸聯(lián)通，副風缸給兩者供風制動缸氣壓較重車位小趨勢：空重車自動調整裝置。無級式調整。根據(jù)空氣彈簧處測得的壓力調整制動缸連通的降壓風缸的體積。數(shù)字式控制GK型制動機具有兩級分流式的空重車調整裝置（原設計手動）。制動機中有一個容量為17L的降壓風缸。，它通過空重車塞門與制動缸相連。在火車側面裝有空重車調整手柄，扳動它可使塞門開通或關閉。手柄在重車位塞門關閉，制動缸容積不增，成為重車壓強；在空車位時塞門開通，制動缸容積增大，空氣壓強較小，成為空車壓強。降壓風缸上裝有空車安全閥，它可以保證空車壓強最大不會超過190kPa.趨勢：空重車自動調整裝置。將傳感閥裝在轉向架搖枕（簧上），上A口通制動缸，B口通降壓風缸。轉向架側架上裝有換向擋板（簧下）。重車時搖枕下沉，換向擋板與傳感閥上的換向作用桿不接觸，處于重車位，A與B不能在該閥內連通，制動缸內位重車壓強?？哲嚂r搖枕上移，它們接觸，使換向作用桿右移，推動傳感閥的頂桿，打開閥內通路，A與B相同，制動缸與降壓風缸相同，容積增大，為空車壓強。降壓風缸又與比例閥上部連通，若空氣壓強超過190kPa,則降壓風缸通往閥內部的壓力空氣將切斷制動缸的供風通路，比原來的空車安全閥節(jié)約制動用風.無級式調整。根據(jù)空氣彈簧處測得的壓力調整制動缸連通的降壓風缸的體積。自動化 數(shù)字式控制 實現(xiàn)無級調整。10. 為什么GK型三通閥在常用急制動時z孔與r孔僅是半對準。常用急制動適用于列車后部的車輛，以更好的發(fā)揮局部減壓，提高制動波速。沿著列車長度方向，列車管的降壓速度越來越慢。z孔與r孔半對準，使副風缸的壓力下降速度也變得慢一些，以與列車管氣壓維持一定的壓差。如果z孔與r孔全對準，副風缸排風過快，很有可能會使副風缸、滑閥室氣壓低于列車管，主活塞右移而發(fā)生“自然緩解”。也為了在列車管繼續(xù)減壓時，主活塞兩側壓差能進一步擴大，使活塞再稍稍推動遞動彈簧左移，轉為全制動位，正常發(fā)揮制動作用。13.直接作用方式和間接作用方式各有何特點？直接作用式：制動缸的制動和緩解都是由列車管空氣壓強和主活塞動作直接控制的，機構比較簡單。機車上只有一個操縱全列車自動制動機的制動閥（稱為自動制動閥，簡稱為大閘或自閘），司機施行制動或緩解時，機車車輛都要一致行動。間接作用式：列車管風壓和主活塞直接控制的是作用室風壓，然后再通過作用室風壓和第二活塞的動作間接機車的制動缸。在全列車處于緩解狀態(tài)而需要機車單獨制動時，可以繞過列車管和主閥部，通過機車上另外一個制動閥（簡稱小閘），使總風經(jīng)過“單獨作用管”直接向作用室送風，推動作用部內的第二活塞上移到制動位，實現(xiàn)機車的單獨制動作用。也可以實現(xiàn)機車的單獨緩解。它還具有兩個與三壓力制動機相似的優(yōu)點：長大下坡道制動缸泄露時副風缸可以自動給制動缸補風。閘瓦磨耗后制動缸行程增大時，制動缸壓強不會降低。直接作用式：制動和緩解都是由列車管空氣壓強和主活塞動作直接控制，機構簡單，機車車輛行動一致。14.列車制動時的縱向動力作用與那些因素有關？如何減輕或消除這種動力作用？在制動系統(tǒng)的設計上如何考慮？ A反映施行制動時的車鉤狀態(tài)和制動缸充氣特性的系數(shù)，制動時車鉤在壓縮狀態(tài)下A042，車鉤在拉伸狀態(tài)、制動缸變速充氣時A為0.75(無變速充氣時為15)； K一輛車的閘瓦壓力和(kN)； k閘瓦摩擦系數(shù)，是(Kk)max是指取Kk 中的最大值； l一輛車的長度(m)； n列車的編組車輛數(shù)，一臺機車用3輛車輛來代替； tzc 制動缸充氣時間，即制動缸從充氣開始至充至最高壓力的時間(s)； wzB 制動波速(ms)。有關因素、對應的減輕或消除方法及設計上的考慮如下：（1）列車制動時的縱向沖擊力或總壓縮力R均與制動波速wzB 和制動缸充氣時間tzc成反比。所以，提高制動波速和延長制動缸充氣時間都可以減輕列車制動時的縱向沖動。提高制動波速還可以縮短制動距離，而延長制動缸充氣時間卻會導致制動距離延長。采用制動缸變速充氣可在不過分的延長制動距離的條件下，減輕縱向沖動。(2)縱向力R與編組輛數(shù)n的平方及一輛車的長度成正比。所以，發(fā)展大噸位車輛比增加編組輛數(shù)對減輕制動沖擊較為有利。(3)縱向力R與(Kk)max成正比。由于閘瓦摩擦系數(shù)隨列車速度的降低而增大，所以在閘瓦壓力相同的條件下，低速時的制動沖擊更大。但是，如果列車速度很低，例如制動初速低于30kmh時，也可能在沖擊力尚未達到最大值以前就停了車。這時，沖擊力也可能反而比制動初速高時更小。(4)列車在拉伸狀態(tài)下制動，其縱向沖擊力比在壓縮狀態(tài)下大得很多。18. 根據(jù)你掌握的知識，試分析高速列車和城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。兩個主要特點：多種制動方式協(xié)調配合，而且普遍裝有防滑器；列車制動操縱控制普遍采用了電控、直通或微機控制電氣指令式等更為靈敏而迅速的系統(tǒng)。從制動方式上看，有以下發(fā)展趨勢：在受粘著限制的摩擦制動中，只有少數(shù)國家的高速列車還保留著閘瓦制動，說明其力圖在傳統(tǒng)的制動方式的基礎上實現(xiàn)高速，并且是成功的；但另一方面也說明，隨著列車走向高速化，閘瓦制動終究是走下坡路了，它已經(jīng)逐漸被盤型制動所代替。在動力制動中，電阻制動逐漸被再生制動所代替。在非粘制動中，摩擦式和渦流式不分上下。摩擦式磨損較多，渦流式耗電較多。但都可使列車在粘著限制之外獲得更大的制動力。對高速列車來說，特別需要。此外，由于粘著制動始終是基礎，為了充分利用粘著，高速列車普遍裝有防滑器。多種制動方式的協(xié)調配合和裝用防滑器，只能縮短有效制動距離。為了縮短制動空走時間從而縮短空走距離，主控方式已由空氣壓強控制（氣控）普遍轉變?yōu)殡娍?，即由空氣制動機轉變?yōu)殡娍罩苿訖C，由自動式轉變?yōu)椋姶牛┲蓖ㄊ?；又進一步向微機控制（電氣指令式）發(fā)展。粘著系數(shù)的影響因素車軌和鋼軌的表面狀況：干濕情況，污染程度（干燥清潔時粘著系數(shù)大），是否有撒沙以及沙的數(shù)量和品質（適當，粘著系數(shù)增加，但有副作用）列車運行速度：隨著制動過程中列車速度的降低，沖擊振動以及隨著而來的縱向和橫向少量調整部逐漸減弱，因而粘著系數(shù)也逐漸增大閘瓦摩擦系數(shù)影響因素閘瓦材質：含磷量越高的鑄鐵閘瓦摩擦系數(shù)越高，合成閘瓦和粉末冶金閘瓦得到了一定程度改善列車運行速度：對于同一類型的閘瓦，隨著列車速度的提高，摩擦系數(shù)降低閘瓦壓強：正比制動初速：相同條件下，反比此外，還與氣候條件，車輪踏面清潔度以及輪瓦新舊程度等因素有關11.試分析GK、GL、104、103型空氣制動機的作用原理。12.客、貨車空氣制動機（閥）的組成各有什么特點，為什么要有這些特點？14.試分析各種閥的穩(wěn)定性和安定性。15.試分析各種閥的局部減壓方式。16.試分析103和GK型空氣制動機的空重車調整裝置的原理、特點。17.103、104型分配閥在結構上怎樣來保證具有較高的常用制動波速？試比較F8型分配閥與