制动的形式
高速列车制动系统
高速列车制动系统第一节制动方式一、按列车动能转移方式分类：1.热逸散闸瓦制动（踏面制动）摩擦制动盘形制动磁轨制动液力制动电阻制动动力制动轨道涡流制动旋转涡流制动（涡流盘形制动）2.列车动能转变为可用能再生制动飞轮贮能制动二、按制动力形成方式分类：闸瓦制动（踏面制动）盘形制动液力制动粘着制动电阻制动旋转涡流制动（涡流盘形制动）再生制动飞轮贮能制动磁轨制动非粘着制动轨道涡流制动三、闸瓦制动、盘形制动闸瓦制动—应用最广泛的一种制动方式。
但在高速运行时不宜采用，因为高速时闸瓦摩擦系数较小，制动力不够。
高速列车中闸瓦制动只能发挥很小的制动力效果，一般作为盘形制动的补充形式，起改善踏面粘着的作用，或配合其它制动起到低速制动的作用。
盘形制动—UIC规定：当动力制动失效时，摩擦制动必须保证高速列车在规定距离内停车。
经UIC研究，闸瓦制动只能适应于速度低于140km/h的场合。
因此，大功率盘形制动成为所有高速列车必备的制动方式，但在高速列车动车上也只起辅助制动作用。
盘形制动的优点：①大大减轻了车轮踏面的机械和热作用；②制动功率极限比踏面制动大；③可按制动要求选择最佳“摩擦副”，能在从高速到低速的制动过程中充分利用粘着。
盘形制动的缺点：①粘着系数有所降低，为防止车轮滑行擦伤，要考虑安装踏面清扫器；②在运行时制动盘要消耗一定的功率；③制动盘使转向架簧下重量增加，在高速运行时对动力学性能产生不良影响。
四、动力制动—电阻制动、再生制动电阻制动—在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机逆转为发电机，将列车的动能转变为电能，并在制动电阻上转变为热能散发掉。
电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。
电阻制动的优点：①制动力随列车运行速度增高而增大，保证高速列车在运行中有可靠的制动效能；②可以实现良好的制动力特性调节；③控制方便、作用快、制动平稳。
再生制动—在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机逆转为发电机，将列车的动能转变为电能，并将电能反馈到供电系统。
城轨车辆制动方式介绍
城轨车辆制动方式按照制动时列车动能的转移方式不同城轨车辆的制动主要可以分为摩擦制动和电制动。
一，摩擦制动通过摩擦副的摩擦将列车的运动动能转变为热能，逸散于大气，从而产生制动作用。
城轨车辆常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动，盘形制动和轨道电磁制动。
（一）闸瓦制动闸瓦制动又称为踏面制动，它是最常见的一种制动方式。
制动时闸瓦压紧车轮，车轮与闸瓦发生摩擦，将列车的运动动能通过车轮与闸瓦间的摩擦转变为热能，逸散于空气中。
在车轮与闸瓦这一对摩擦副中，由于车轮主要承担着车辆行走功能，因此其他材料不能随便改变。
要改善闸瓦制动的性能，只能通过改变闸瓦材料的方法。
目前城轨车俩中大多数采用合成闸瓦。
但合成闸瓦的导热性较差，因此也有采用导热性能良好，且具有良好的摩擦性能的粉末冶金闸瓦。
在闸瓦制动中，当制动功率较大时，产生的热量来不及逸散到大气，而在闸瓦与车轮踏面上积聚，使他们的温度升高，摩擦力下降，严重时会导致闸瓦熔化和轮毂松弛等，因此，在闸瓦制动时，对制动功率有限制。
（二）盘形制动）盘形制动有轴盘式和轮盘式之分，一般采用轴盘式，当轮对中间由于牵引电机等设备使制动盘安装发生困难时，可采用轮盘式。
制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，使闸片与制动盘间产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片逸散于大气。
（三）轨道电磁制动轨道电磁制动也叫磁轨制动。
是一种传统的制动方式，这种制动方式是在转向架前后两轮之间安装包升降风缸，风缸顶端装有两个电磁铁，电磁铁包括电磁铁靴和摩擦板，电磁铁悬挂安装在距轨道面适当高度处，制动时电磁铁落下，并接通励磁电源使之产生电磁吸力，电磁铁吸附在钢轨上，列车的动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转化为热能，逸散于大气。
轨道电磁制动可得到较大的制动力，因此常被用作于紧急制动时的一种补充制动，这种制动不受轮轨间黏着系数的限制，能在保证旅客舒适性条件下有效地缩短制动距离。
当磨耗板与轨道摩擦产生的热量多，对钢轨的磨损也很严重。
常见的升降机制动器
液压升降机常见的升降机制动器SC系统施式升降机使用的制动器,常见的有三种形式:圆盘块式制动器、短行程电磁制动器和摩擦片式制动器。
它们都属于常闭式制动器。
一、圆盘块式制动器目前,施工升降机绝大部分都是使用的这种装置,占到总数的85%以上。
它克服了常闭式短行程电磁制动器的缺点,与电机做成一体,占地面积小,专用性强,修理、更换都方便。
但也存在着一定弊端。
第一,制动块是由铜基粉末压制而成,其形状每组10块,本身不耐磨;又由于相对受力面积小,单位面积压力大,损坏和更换频率高。
第二,为保证制动块的厚度一致,只要其中一块坏了,其余9块就不能用了。
第三,固定制动块的圆盘,由于结构上和工艺上的要求,比较单薄,刚度差,易产生变形和挠曲,使用中经常引起制动块卡死、破碎和错位等故障,造成提前更换制动块。
并给使用带来一定的潜在危险。
二、常闭式短行程电磁制动器它是通用的起重用制动装置,适当改进而用于施工升降机。
在我国最早的一代齿轮齿条式施工升降机中使用。
该装置的优点是:简单、散热性好、直观性强、属标准件,买来就能使用。
其缺点是:本应垂直安装使用而改成水平安装使用,带来一系列缺点。
如为防止自重下沉,在制动器上方用一弹簧悬挂着,吊笼在运行中,制动器处于抖动状态,既产生噪音又加速铰点的磨损。
据统计,使用3000h,就达到了报废标准。
而本身体积大、结构不紧凑、专用性差。
因此,该装置除在80年代生产的施工升降机上使用,目前已基本淘汰。
三、圆盘摩擦片式制动器近年来,出现了圆盘摩擦片式制动器,它克服了前两种制动装置的缺点,因而有较强的生命力。
我们知道,制动装置是靠接触面的摩擦力矩来进行制动的。
根据摩擦力矩与起升力矩相平衡的条件得:MP——外力产生的扭矩MTP——制动力矩i——摩擦副数Q——轴向力L ——摩擦系数DL——摩擦面的摩擦直径由此可知,当圆盘块式制动器与圆盘摩擦片式制动器的制动力矩MTP,摩擦副数i相同,摩擦直径DL近似相等的情况下,摩擦系数L值越大,所需轴向压力Q就越小。
制动的三种常见形式
制动的三种常见形式在日常生活和工业生产中，制动是非常重要的一种技术手段。
它可以让机械设备快速地停止或减速，避免发生一系列不良后果。
不同种类的机械设备常常需要使用不同形式的制动来实现停止或减速的目的。
今天我们就来介绍一下制动的三种常见形式。
一、机械制动机械制动是一种较为简单粗暴的制动方式。
它通过机械手段将移动的物体转换成潜在能量并将其吸收，从而实现减速或停止的目的。
常见的机械制动方式有曲柄制动、拉线制动、飞轮制动等。
曲柄制动是一种常见的机械制动方式，在汽车、自行车等交通工具中都有广泛的应用。
它利用曲柄和摩擦垫之间的摩擦力，将动能转化为热能，从而制动车轮。
拉线制动同样也是一种常见的机械制动方式，它通常应用于电梯、升降机、剪板机等机械设备中。
拉线制动通过绑定绳索和弹簧并使用锁紧装置吸收和转化运动能量，从而实现减速和停止的目的。
飞轮制动则是利用飞轮和摩擦垫之间的摩擦力实现制动的一种机械制动方式，主要应用于大型机械设备，如压力机、砂轮机等。
机械制动相对简单易懂，但在应对高速运动时，由于停止距离不足，容易造成伤害事故。
二、电磁制动电磁制动是一种电磁学基础与机械传动相结合的制动方式。
它利用电场和磁场之间的相互作用，产生制动力。
在电磁制动中，电流通过电磁钢制动盘，从而产生旋转磁场和变化磁通，使制动盘上的铁芯受到磁力作用，将皮带轮或齿轮制动并停止。
与机械制动相比，电磁制动具有优异的停止性能和重复性能，并适用于高速运动，如汽车的制动、列车的制动、机床的制动等。
电磁制动具有简单可靠、动作迅速的特点。
因为其采用的是电学处理，所以适用性也较强，但电磁制动的高功率会释放大量热量，所以使用时要注意通风散热。
三、液压制动液压制动是一种利用流体进行传输和转换机械能、热能等形式的制动方式。
它通过液压油泵将液压油推动到稳压阀，稳压阀会根据压力大小开启适当的阀门，从而控制液压系统的压力和流量，使机械设备减速或停止。
液压制动系统应用广泛，高速列车、卡车、液压机、工程机械等都采用液压制动。
电机的制动方式及注意事项
电机的制动方式及注意事项1.机械制动机械制动是指通过机械装置来实现电机的制动。
常见的机械制动方式有刹车制动、摩擦制动和反作用制动。
（1）刹车制动：刹车制动是通过刹车片与刹车盘之间的摩擦来实现制动。
它具有制动力矩大、制动效果稳定等优点，常用于需要快速停止电机转动的场合。
使用刹车制动时需要注意刹车片的磨损情况，防止过度磨损导致制动效果下降或失效。
（2）摩擦制动：摩擦制动是通过松动储能装置，使制动摩擦片与制动轮摩擦产生制动力矩。
摩擦制动具有简单可靠的优点，但制动效果比较受制动片与制动轮之间的摩擦系数影响。
因此，在使用摩擦制动时需要控制好制动片与制动轮之间的间隙，并注意保持制动片与制动轮的清洁。
（3）反作用制动：反作用制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动，即改变电机的电流方向，使电机产生逆转力矩来实现制动。
反作用制动具有无磨损、制动效果好等优点，常用于对刹车装置要求很高或需要反复制动的场合。
2.电磁制动电磁制动是通过电磁装置来实现电机的制动。
常见的电磁制动方式有电磁制动器和电磁刹车器。
（1）电磁制动器：电磁制动器是利用电磁线圈产生的电磁力来实现制动。
它具有制动力矩大、制动效果稳定等优点。
使用电磁制动器时需要注意保持电磁线圈的正常工作状态，防止因电磁线圈故障导致制动失效。
（2）电磁刹车器：电磁刹车器是利用电磁线圈产生的电磁力来实现制动的一种特殊形式。
它主要用于需要定时刹车或需要持续制动的场合，如升降机、起重机等。
在使用电磁刹车器时需要注意线圈的绝缘状态，避免因绝缘损坏导致刹车器失效。
3.回馈能量制动回馈能量制动是通过将电机产生的能量回馈给电网来实现制动。
它主要用于大型电机的制动，可以减少能量浪费。
使用回馈能量制动时需要注意控制回馈功率，避免对电网造成影响。
在使用电机制动时需要注意以下几点：（1）制动器的选择：根据电机的转动惯量、制动时长和制动力矩要求，选择适合的制动方式和制动器。
（2）制动器的安装：制动器的安装位置应易于操作和维修，并注意固定牢固，防止在制动时产生振动。
21章 电力机车的电气制动
1．电气制动的基本原理
电气制动是利用电机的可逆性原理。电力机车 在牵引工况运行时，牵引电机做电动机运行，将 电网的电能转变为机械能，轴上输出牵引转矩以 驱动列车运行。电力机车在电气制动时，列车的 惯性力带动牵引电动机，此时牵引电机将做发电 机运行，将列车动能转变为电能，输出制动电流 的同时，在牵引电机轴上产生反向转矩并作用于 轮对，形成制动力，使列车减速或在下坡道上以 一定速度运行。
8.它励电阻制动为什么不用于机车制停？ 9.何谓电力机车的电气制动特性，它包括哪些工 作特性？ 10.何谓恒速控制？分析它对于利用机车制动功率 有何意义？ 11.绘图说明电阻制动工作特性的限界条件。
复习思考题
1.电力机车电气制动的基本原理是什么？ 2.电力机车电气制动有几种形式？ 3.电气制动与空气制动相比有哪些显著的优越 性？ 4.何谓电阻制动？ 5.为什么串励电机不适合在制动工况运行？ 6.分析串励电阻制动的电气稳定性。 7.它励电阻制动的调节方式有几种？
电阻制动是目前电力机上普遍采用的一种控制 方式。其电路结构简单，只需将串励电动机车的励 磁绕组与电枢绕组分离，电枢绕组并接制动电阻， 励磁绕组单独接励磁电源即可。电阻制动易于实现 自动控制，可以实现恒磁通、恒速、恒流控制。尤 其恒速控制对机车通过长大坡道，提高机车平均速 度等有良好的经济意义。恒流控制可以充分利用机 车的制动功率。为了克服低速电阻制动之不足采用 分级电阻制动和加馈电阻制动。
二、他励牵引电机电阻制动
采用它励电机电阻制动时，首先切断牵引电机电 枢与电网的连接，使电枢绕组与制动电阻接成回路， 而电机原串励绕组则由另外电源供电，电机作它励 发电机运行。 1．电气稳定性分析 2．制动特性及控制方式 （1）速度特性V=f（IZ） （2）制动力特性B=f（IZ） （3）制动特性B=f（V） （4）控制方式
列车不同制动模式
保持制动控制
为使列车在坡道上停车时保持静止，防止列车在坡道上起动时倒溜， 在列车临时停车时，而实施保持制动。它通过常用制动实现（如制动力 为最大常用制动力的70％）。
当车速小于5km/h时，保持制动自动施加；当列车的牵引力达到10% 的最大牵引力或车速大于2km/h时，保持制动自动缓解。
停放制动控制
紧急制动控制
紧急制动是在紧急情况下为使列车尽快停住所施加的制动，也称“非常 制动”。其特点为纯空气制动，作用迅猛，不受冲动限制，制动力达到最 大，停车前不能缓解。在最大超员工况下，车轮半磨耗状态下，列车紧急 制动的平均减速度不低于1.2m/s2。
紧急制动控制
紧急制动是独立的控制回路，只要紧急制动环路断开，列车就会 产生最高安全等级的紧急制动。只要出现下列之一情况，列车紧急制 动环路断开：
停放制动可使列车在一定坡道路面上可靠停驻。在每根轴上，具有一 个带停放制动功能的踏面制动单元，在一个转向架上，停放制动对角 布置。 停放制动通过弹簧施加，是纯机械制动。在列车停车时，当总风压力 下降到停放制动开始施加的压力后（如450Kpa），停放制动能够自动 施加，当总风压力恢复时停放制动应能自动缓解并恢复停放制动的正 常功能。 停放制动实施后，可手动缓解，一旦手动缓解了停放制动，停放制动 即失效，在总风压力处于正常范围时，进行一次制动操作，停放制动 功能自动恢复。
制动方式
常用制动力分配原则
(1)电制动力的分配原则:由于车辆编组每单元为三节，假设每单元 自己提供制动力，总共需要300%的制动力，而电制动时只有动车能 提供制动力，每单元的三节车中只有两节动车，因此每节动车承担 150%的制动力。 (2)气制动力的分配原则:由A、B和C车组成的单元车则需300%的气 制动力，每节车的(气制动控制单元)根据本车的载荷重量负责本车 100%的制动力。
CRH1型动车组制动系统概述
CRH1型动车组制动系统概述一、制动系统的控制功能1.CRHl型动车组采用电气指令式制动系统，动车组各车辆的制动控制装置采用微机控制(见图9－1)。
(1)制动力由动力车的电制动及各车辆的摩擦制动产生。
(2)动力车采用轮盘方式制动，拖车采用轴盘制动方式制动。
2.根据制动作用的不同，将制动分为常用制动、停放制动、保持制动、耐雪制动、紧急制动。
同时我们也根据司机主控控制器的制动施加方式，将常用制动分为B1－B7级制动。
B7级过后的8级即为紧急制动，其他的制动的实施，不能通过司机主控控制器实现。
二、制动系统的工作原理1.动车组制动系统由两部分组成，分别是再生制动及直通式电空制动。
(1)再生制动系统，将牵引电机转换成发电机，将动能转换成电能，并将电流反馈回电网。
(2)直通式电空制动系统，将电指令转换成空气指令实现空气制动或缓解作用。
2.列车制动优先采用再生制动方式，制动方式转换均由微机系统控制完成。
(1)当司机通过司机操纵台上的制动控制器发出制动指令时，制动电信号首先到达列车计算机系统。
(2)列车计算机系统根据列车速度，减速度及轮轨黏着状态，确定动力制动及空气制动的功率及两者的分配。
3.直通式电空制动系统由制动控制器、空气压缩机、干燥器、制动控制装置、制动缸及相关的电气和空气管路组成。
三、CRH1型动车组各车辆转向架的制动功能1.动力车转向架可采用再生制动和摩擦制动两种形式，拖车转向架采用的制动方式为摩擦制动。
(1)当动力制动和摩擦制动共同使用时，再生制动永远具有优先权。
(2)再生制动的制动力不足时，则由空气摩擦制动进行补偿。
2.列车配有计算机控制的电空制动系统，每辆车都设有本车制动计算机(BCU)。
3.贯穿整个列车的电气安全环路不受计算机的控制，以确保在安全环路控制下可启动紧急制动阀，保证动车组实施紧急制动。
四、CRHl型动车组车辆制动装置作用原理1.使用气缸控制的盘形制动装置可以实现摩擦制动，盘形制动装置有两种形式，一种是不带停放制动装置，另一种带有弹簧启动的停放制动装置。
浅谈高速列车的制动形式
浅谈高速列车的制动形式摘要:从能量的观点来看，制动的实质就是将列车动能转变成别的能量或转移走；从作用力的观点来看，制动就是让制动装置产生与列车运行方向相反的外力，使列车产生较大的减速度，尽快减速或停车。
制动方式问题采取什么方法将动能转化或转移，通过什么方法产生，这是制动的一个基本问题。
关键词:高速列车闸瓦制动盘型制动磁轨制动1.前言根据列车动能消耗的方式不同，制动方式可分为摩擦制动和动力制动。
摩擦制动包括闸瓦制动、盘型制动和磁轨制动等。
动力制动包括电阻制动、再生制动、电磁涡流转子制动等。
2.摩擦制动摩擦制动是指通过机械摩擦来消耗列车动能的制动方式。
其优点是制动力与列车速度无关。
无论列车是在高速还是低速时都有制动能力，特别是在低速时能对列车施行制动直至停车。
可以说摩擦制动始终是列车最基本的制动方式。
摩擦制动的缺点是，制动力有限，这是受热能散发的限制而直接影响制动功率增大的缘故。
2.1闸瓦制动闸瓦制动也称踏面制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式。
它用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块（闸瓦）紧压滚动着的车轮踏面，通过闸瓦与车轮踏面的机械摩擦将列车的动能转变为热能耗散于大气，并产生制动力。
由于滑动摩擦系数比粘着系数小得多，故制动力将突然迅速减小。
在强大的闸瓦摩擦力矩作用下，车轮转速将显著降低，直至停止转动。
但列车速度并未同时显著降低，已停止转动的车轮在钢轨上滑行，使车轮踏面发生局部擦伤。
当闸瓦压力一定时，制动力的大小取决于闸瓦摩擦系数。
闸瓦摩擦系数与闸瓦的材质、列车运行速度、闸瓦压强和制动初速有关。
2.2盘型制动盘型制动（摩擦式圆盘制动）是在车轴或车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，将列车动能转变成热能，消散于大气。
与闸瓦制动相比，盘型制动有下列主要优点：（1）可大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。
（2）可按制动要求选择最佳“摩擦副”。
盘型制动的制动盘可以设计成带散热筋的，它旋转时具有半强迫通风之作用，以改善散热性能，为采用摩擦性能较好的合成材料闸瓦提供了有利条件，与闸瓦制动相比，它更适宜于高速列车。
汽车设计课程设计—盘式制动器
因为滑动钳式盘式制动器只在制动盘的一侧装油缸，结构简单，造价低廉，易于布置，结构尺寸紧凑，可以将制动器进一步移近轮毂，同一组制动块可兼用于行车和驻车制动。
滑动钳由于没有跨越制动盘的油道或油管，减少了受热机会，单侧油缸又位于盘的内侧，受车轮遮蔽较少使冷却条件较好，另外，单侧油缸的活塞比两侧油缸的活塞要长，也增大了油缸的散热面积，因此制动液温度比用固定钳时低30℃～50℃，气化的可能性较小。
所以这里所设计的制动器形式选用：滑动钳式盘式制动器
对于常见的扇形摩擦衬块，如果其径向尺寸不大，制动盘上的制。
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高速列车的制动方式
普通列车的制动多采用踏面制动方式，随着列车速度的提高，列车动能与速度的平方成正比，制动功率与速度的三次方成正比。
所以要在一定的时间和距离内将列车动能转化掉，仅靠传统的踏面制动和用空气制动机操纵控制是不行的。
解决这一问题的方法是采用多种制动方式协调配合。
目前通用的制动方式有3类7种：第一类受粘着限制的摩擦制动，包括闸瓦(踏面)制动和盘形制动。
闸瓦制动的闸瓦材料为铸铁、合成材料或粉末冶金，闸瓦摩擦系数随车速增加而减小，一般车速达到140km/h就要改变制动方式。
盘形制动，在车轴上或车轮幅板侧面安装铸钢或铸铁的制动圆盘，用制动夹使合成材料或粉末冶金制造的两个制动（闸瓦）块紧压制动圆盘的侧面，摩擦生热，产生制动作用。
其优点是不损伤踏面，可充分利用非动轴在轴上多排几组制动盘，闸瓦和制动盘的材料可选配。
一般可采用盘形和踏面制动联合的方式。
但两者都是粘着制动，在高速时制动效果不明显。
第二类受粘着限制的动力制动，包括电阻制动、再生制动和旋转涡流制动。
电阻制动是在制动时将牵引电机变为发电机，再将产生电流通往制动电阻，电能转变为热能散失，产生制动作用。
这一制动形式在东风4C、东风8B等车型上和踏面制动联合运用。
再生制动类似于电阻制动，只是将电能反馈回电网，既产生制动作用，又使电能得到再次利用。
旋转涡流制动，在牵引电机轴或车轴上装金属盘，制动时使它在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面感应出涡流并产生热能，产生制动作用。
考虑到散热，可将感应盘制成能自通风的形式。
这类制动在列车低速时，其产生电流或涡流会很小，制动作用也会很小，甚至不起制动作用。
第三类不受粘着限制的非粘制动，包括磁轨制动和线性涡流制动。
磁轨制动，在转向架的两侧架下安装一电磁铁，制动时将磁铁放在钢轨上，摩擦生热，产生制动作用。
缺点摩擦钢轨，对钢轨的材质要求较高。
线性涡流制动，同磁轨制动相似，只是电磁铁不放在钢轨上，而是离钢轨有几毫米，利用它和钢轨的相对运动感应出涡流，产生热能并散失以产生制动作用。
缺点如车流密度较大，钢轨散热困难，且制动时产生的电磁场对信号电路产生干扰。
几种制动都各有优缺点，在选用上应多考虑运用条件。
动车一般是在前两类中各取一种或两种配合使用。
通常速度较低时用摩擦制动，高速时用动力制动。
三种动力制动中，电阻制动技术较成熟但动能以热能的形式白白散失了。
再生制动，充分利用能量，但要对供电系统进行改造。
旋转涡流制动，动轴上空间紧张，需充分考虑。