轨道交通基础制动[仅供参考]
轨道交通车辆制动基础知识—制动方式
制动力形成方式
轨道交通车辆制动机维护与运用
1. 按制动力形成方式分
制动方式指制动时列车动能的转移方式或 制动力的获取方式，通常可依据动能的转移 方式、制动力的形成方式及制动源动力进行 划分。
1.粘着制动 2.非粘着制动
2.粘着制动
粘着制动是目前主要的一种制动方式，主 要靠轮轨间的作用力与反作用力（粘着力） 形成制动力，实现制动作用。闸瓦制动、盘 形制动、液力制动、电阻制动、旋转涡流制 动、再生制动以及飞轮贮能制动，都属于粘 着制动
6.制动源动力分类
7.制动力
制动力——人为地使列车减速 或阻止其加速由制动装置产生的 ，与列车运行方向相反的外力。
7.制动力
通过制动力大小的调节可产生不同的制动效果。 制动力对列车而言是 一种外力，是通过列车以外的物体产生并施加于列车上的一种阻力。
5.粘着系数
轮轨间的纵向水平作用力的最大值就叫粘着力，粘着力与轮 轨间垂直载荷的比值则称为粘着系数
影响粘着系数的主要因素有二个：一个是车轮和钢轨的表面 状况，另一个是车辆运行速度。
6.制动源动力分类
1）空气制动：以压缩空气为源动力，又可分为直通式空气制 动和自动式空气制动。
（2）电气制动：以电为源动力，如动力制动、磁轨制动等 （3）人力制动：以人力为源动力，如手制动机。 （4）弹簧制动：停放制动。
2.按动能转移方式分
可分为摩擦制动和动力制动。 （1）摩擦制动 摩擦制动通过摩擦把列车动能转变为 热能，从而获得制动力的方式，常见的 有闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动、液 力制动等。
2.按动能转移方式分
（2）动力制动 动力制动是通过牵引电动机将 列车动能转变为电能，以获得制 动力的方式。常见的有再生制动 、电阻制动、旋转涡流制动、轨 道涡流制动等。
地铁刹车原理
地铁刹车原理地铁作为一种重要的城市交通工具，其安全性一直备受关注。
而地铁的刹车系统作为保障地铁行车安全的重要组成部分，其原理和工作机制也备受关注。
本文将就地铁刹车原理进行深入探讨，以便更好地了解地铁刹车系统的工作原理。
地铁刹车系统主要由制动装置、刹车控制系统和辅助设备组成。
制动装置包括制动盘、制动鼓、制动片等，刹车控制系统包括制动阀、制动传感器、制动控制器等，辅助设备包括压缩空气系统、制动液系统等。
这些部件共同协作，实现地铁的安全刹车。
地铁刹车系统的工作原理可以简单概括为，当列车需要刹车时，驾驶员通过控制系统发出刹车指令，制动控制器接收指令后，通过压缩空气系统或制动液系统传递给制动装置，制动装置受到指令后产生制动力，使列车减速停车。
其中，压缩空气系统和制动液系统起到传递力量的作用，制动装置则将这些力量转化为制动力，实现列车的刹车。
在具体的工作过程中，地铁刹车系统还涉及到制动力的调节、速度的监控、防滑保护等功能。
制动力的调节通过控制制动片与制动盘或制动鼓的接触力来实现，以达到适当的制动效果；速度的监控通过制动传感器和控制系统实现，以确保列车在制动过程中不会出现过速或过缓的情况；防滑保护则通过控制系统对制动力进行动态调整，避免列车在制动过程中出现打滑现象，确保乘客的安全。
除了常规的电气控制刹车系统外，一些现代地铁还采用了再生制动系统。
再生制动系统通过将制动能量转化为电能，存储在蓄电池或供电系统中，实现能量的回收和再利用。
这种系统不仅可以减少能源消耗，还可以降低对制动片和制动盘的磨损，延长设备寿命。
总的来说，地铁刹车系统是地铁安全运行的重要保障，其工作原理和机制涉及到多个方面的知识，包括机械制动、电气控制、动力学等。
了解地铁刹车系统的工作原理不仅有助于加深对地铁运行的理解，还可以为地铁安全运行提供重要的参考和支持。
希望本文能够帮助读者更好地了解地铁刹车原理，增强对地铁安全运行的信心和理解。
城市轨道交通车辆制动技术项目1 轨道交通车辆制动技术概论
力)也在起作用,但起主要作用的还是列车制动力(人为阻力)。
9
2.制动能力 城市轨道交通车辆在设计和制造过程中,列车的最高运行速度和 牵引功率需要得到充分考虑和计算,而制动能力更是需要认真计算和 校核的技术参数之一。列车的最大速度与牵引功率有关,但它更应该 受到制动能力的限制。 列车的制动能力是指该列车的制动系统能使其在规定的安全范 围内或规定的安全制动距离内可靠地把车停下来的能力。一般来说, 城市轨道交通系统都有明确的车辆运行规程,特别对列车制动能力有 严格的要求和规定。例如,要求列车在紧急情况下的制动距离(紧急 制动距离)不得超过某一规定值。我国的上海地铁规定:列车在满载 乘客的条件下,在任何运行速度下,其紧急制动距离不得超过180m。 这个距离要比启动加速度短得多。因此,从安全的目的出发,一般列
1.能叙述制动、缓解、制动装臵等重要的基本概念。 2.能分析城市轨道交通车辆制动系统的组成。
2
任务1
城轨制动技术的基本认知
【活动场景】 在城市轨道交通车辆检修基地或在城轨制动模型室或有多媒体 能展示城轨车辆制动作用的教室或现场进行教学。 【任务要求】 1.了解城市轨道交通车辆制动的基本知识。
2.能知道城轨车辆制动装臵的基本作用、基本结构与基本特点等。
轨列车的制动装臵分为动车制动装臵和拖车制动装臵两种类型,各型
车一般都有基础制动的装臵,但动车和拖车制动控制单元有一定的 区别。
7
②制动系统。城市轨道交通车辆制动装臵至少包括两个部分,制 动控制部分和制动执行部分。制动控制部分由制动信号发生与输出 装臵以及制动控制装臵组成;制动执行部分通常称为基础制动装臵,
包括闸瓦制动和盘式制动等不同方式。在传统意义上,列车上安装的
制动装臵比较简单、直观,采用压缩空气传递信号,因此我们称其为列 车制动装臵。但是随着轨道交通技术的发展,制动装臵中越来越多地 采用了电气信号和电气驱动设备,微机和电子设备的出现使制动装臵 变得无触点化和集成化,并且使制动控制功能融入了其他电路而不能 独立划分。因此,我们只能按现代化方法将具有制动功能的电子线 路、电气线路和气动控制部分归结为一个系统,统称为轨道交通车辆 制动系统。 由此可见,对城市轨道交通车辆来讲称之为制动系统比制动装臵 要更准确些。
城市轨道交通制动系统
城市轨道交通制动系统1、制动与缓解（1）制动。
制动是指人为地通过制动装置使车辆减速或阻止其加速的过程。
从能量变化角度分析，制动过程是一个能量转移的过程，即将列车运行的动能人为控制地转化成其他形式能量的过程。
而制动力则是指使车辆减速或阻止其加速的外力，制动机是产生并控制制动力的装置。
（2）缓解。
缓解是对已经施行制动的列车，解除或减弱其制动作用。
对于运动的列车而言，列车在停车后启动加速前或列车在运行途中限速制动后加速前均要解除制动作用，即施行缓解作用。
2、制动装置与制动系统（1）制动装置。
制动装置是在车辆中产生制动力，使列车减速、停车的一套机械、电气装置，一般将机械装置称为基础制动装置，而将电气控制的部分称为制动机。
制动作用的性能对保证车辆安全和正点运行具有极其重要的作用，制动装置也是提高列车运行速度和线路输送能力的重要条件之一。
（2）制动系统。
①制动系统的组成。
制动系统由动力制动系统、空气制动系统及指令和通信网络系统组成。
动力制动系统。
动力制动系统一般与牵引系统连在一起形成主电路，包括再生反馈电路和制动电阻器，将动力制动产生的电能反馈给供电接触网或消耗在制动电阻器上。
空气制动系统。
空气制动系统由供气部分、控制部分和执行部分组成。
供气部分有空气压缩机组、空气干燥器的风缸等；控制部分有电-空转换阀、紧急阀、称重阀、中继阀等；执行部分主要是指基础制动装置，主要有闸瓦制动装置、盘形制动装置等。
指令和通信网络系统。
指令和通信网络系统是传递司机指令的通道，也是制动系统内部数据传递交换及制动系统与列车控制系统进行数据通信的总线。
②制动系统的作用。
制动系统的主要作用如下：车辆在运行过程中，司机通过制动装置使列车减速、停车或停止加速。
防止车辆在长大下坡道运行时加速。
防止城轨车辆在停车线或检修线上自动溜放而实施停放作用等。
广州地铁3号线基础制动装置及制动距离研究
广州地铁3号线基础制动装置及制动距离研究夏德茂;奚鹰;李涛;宋颖辉【摘要】基础制动装置是地铁制动系统中的关键部件之一,其制动能力的优劣直接影响到地铁的行驶安全与乘坐舒适度.在研究RZS盘式单元制动器的基础上,给出了一些具体参数及常用制动和停放制动的制动力曲线.介绍了常用制动与缓解、停车制动和手动释放的工作原理,为后续制动倍率的研究和闸调机构的数学模型的推导提供理论基础.其次,对目前最为先进的EP2002制动控制系统做了简单的介绍.最后,对安装有RZS单元制动器和EP2002制动控制系统的广州地铁3号线在制动初速120 km/h、平直轨道上的紧急制动距离进行了计算,计算结果满足相关技术要求.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2014(017)002【总页数】6页(P101-105,110)【关键词】城市轨道交通车辆;基础制动单元;制动控制系统;制动距离【作者】夏德茂;奚鹰;李涛;宋颖辉【作者单位】同济大学机械与能源工程学院,201804,上海;同济大学机械与能源工程学院,201804,上海;同济大学机械与能源工程学院,201804,上海;同济大学机械与能源工程学院,201804,上海【正文语种】中文【中图分类】U270.351First-autho r’saddress School of Mechanical Engineering, Tongji University,201804,Shanghai,China地铁列车的运行包括牵引、惰行和制动3个过程［1］。
列车制动主要可分为动力制动、电磁制动和摩擦制动3种方式［2］。
基础制动装置包括闸瓦制动和盘形制动2种,其制动性能的优劣直接影响列车行驶安全。
列车的制动距离是综合反映制动装置的性能和实际制动效果的主要技术指标［3］。
因此,有必要通过计算验证列车在不同载荷条件和初速度下的制动距离。
当列车在紧急制动时,全部由空气制动执行［4］,即空气制动力等于总制动力［5］。
单元一-制动基础知识
一.城市轨道交通制动系统的发展
四是德国KNORR公司生产的架控式EP2002型制动系统，目前得到了广 泛应用，所谓架控形式，就是在一个转向架上装一个EP2002阀，一个 EP2002阀只控制一个转向架。如果一个EP2002阀出现故障，只需切除一个 转向架上空气制动控制，使故障对列车运行的影响减至最小。中国广州地铁3 号线是世界上第一个使用EP2002型制动系统的用户。
一.城市轨道交通制动系统的发展
二是以北京、天津为代表的B型车上采用较多的日本NABCO公司 生产的HRDA型制动系统。系统为数字式制动系统。即常用制动指令采 用3根指令线编码，共7级。微机制动控制单元与气制动控制单元集成在 一起，固定于车辆底架下面。由于采用了流量比例阀进行EP控制，因此 气制动控制单元较为简单。在武汉轻轨和重庆独轮轨等项目上也采用了 此制动系统。基础制动根据车辆的不同有所区别。
一.城市轨道交通制动系统的发展
这时，空气制动和电气控制作用同时产生，当电制动失效时空气制 动还能发生作用。
DK型电空制动机空气制动部分是在铁路客车原LN型空气制动机的基 础上加以改造的，主控机构先期直接采用GL3型三通阀，由于城市轨道 交通车辆空重车重量相差较大，所以加装了空重车调整装置，基础制动 装置为踏面制动。后来对DK型电空制动机进行了进一步改进，仿照客车 分配阀设计了膜板分配阀，在操作灵活性和可靠性方面与GL3型三通阀 相比有了较大的提高。但DK型制动系统在电阻制动与空气制动的匹配上 采用切换方式，因而制动力控制性能较差。
4．保压制动 保压制动是为防止车辆在停车前的冲动，使车辆平稳停车，通过ECU内部 设定的执行程序来控制。
第一阶段：当列车制动到速度8Km/h，DCU触发保压制动信号，同时输出给 ECU，这时，由DCU控制的电制动逐步退出，而由ECU控制的气制动来替代。
城市轨道交通车辆技术《基础制动装置》
3保证各闸瓦产生根本一致的闸瓦压力。
第二页，共四页。
根底制动装置类型、用途
三、根底制动装置类型 根底制动装置按作用方式可分为闸瓦制动装置与盘形制 动装置两种型式。
1闸瓦制动装置：分为“单侧制动〞和“双侧制动〞 两种。
2盘形制动装置：分为轴盘制动和轮盘制动。
第三页，共四页。
内容总结
根底制动装置类型、用途
一、地铁制动特点 1制动频繁 地铁车站之间距离短，约1公里左右，制动频次较高 2制动减速度大：2，最大可达14 m/s2
3制动精度高：±500mm左右
第一页，共四页。
根底制动装置类型、用途
二、根底制动装置用途 根底制动装置的作用有：
1传递制动缸活塞杆的推力〔也叫制动原力〕至各闸 瓦；
根底制动装置类型、用途。地铁车站之间距离短，约1公里左右，制动频次较高。2制动减速度大：2，最大可达 14 m/s2。3保证各闸瓦产生根本一致的闸瓦压力。三、根底制动装置类型。根底制动装置按作用方式可分为闸瓦制动 装置与盘形制动装置两种型式。2盘形制动装置：分为轴盘制动和轮盘
城市轨道交通制动系统
城市轨道交通制动系统1. 引言城市轨道交通成为现代城市中不可或缺的交通方式之一。
为了确保轨道交通的运行安全和顺畅，制动系统起到了至关重要的作用。
本文将介绍城市轨道交通制动系统的基本原理、组成部分和运行方式。
2. 制动系统的基本原理城市轨道交通的制动系统主要依靠摩擦力来减速列车。
当制动系统施加力使车轮和轨道接触产生摩擦力时，列车的运动能量将会转化为热能而减速。
制动系统的基本原理是通过施加摩擦力来阻滞列车的运动，并将运动能量转化为热能来减速。
3. 制动系统的组成部分城市轨道交通的制动系统一般由以下几个主要组成部分构成：3.1 制动盘制动盘是由特殊材料制成的转动部件，安装在轮轴上。
当制动系统施加力时，制动盘会与制动片接触，通过摩擦产生制动力。
3.2 制动片制动片是制动系统的主要摩擦元件，通常由高温耐磨材料制成。
制动片和制动盘之间的摩擦产生制动力，实现列车的减速和停车。
3.3 制动装置制动装置是控制制动片与制动盘接触的装置。
它由制动机构、传动装置和控制系统组成。
制动机构用于施加力使制动片与制动盘接触，传动装置用于传递制动力，而控制系统用于控制制动力的施加和释放。
3.4 减速器减速器是将列车的高速旋转转换为适合制动系统工作的合适速度的装置。
它通常由齿轮传动系统组成，通过传动装置将高速旋转转换为低速旋转，然后由制动系统实施制动。
4. 制动系统的运行方式城市轨道交通的制动系统通常有以下几种运行方式：4.1 机械制动机械制动是通过物理力量使制动片与制动盘接触来实现制动效果。
例如，手动刹车系统就是一种常见的机械制动系统，司机通过踩下踏板来使制动片与制动盘接触以减速列车。
4.2 电子制动电子制动是通过电子设备来控制制动系统的工作。
例如，列车制动系统与列车控制系统相连，当列车控制系统检测到需要减速或停车时，它会向制动系统发送信号，制动系统便会施加制动力。
4.3 辅助制动辅助制动是指在列车制动过程中，通过其他手段来帮助制动系统减速。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参考课件
（4）粉末冶金闸瓦在更换时注意事项
上下闸瓦钎子一定要插入闸瓦托及闸瓦孔内 闸瓦托上的穿肖一定要插入闸瓦钎子的销孔内，外侧开
口销子锁好 更换闸瓦后，调整复位装置，保证新闸瓦与车轮踏面间
隙不小于6-8mm
18
参考课件
二. PC7Y型及PC7YF型踏面单元制动器
Knorr公司生产的踏面制动单元有两种 型式，一种为不带弹簧停放制动的制动单元 PC7Y型，另一种是带弹簧停放制动的 PC7YF型踏面单元制动器。
车辆自重及便于更换闸瓦工作，减轻检修人员的劳动强度 可避免磨耗铁粉的污损及因制动喷火星而引起的火灾事故 摩擦系数比较平稳及能保证有足够的制动力
8
参考课件
（2）结构
合成闸瓦本身强度较小，因而在其背面压装一块钢板（钢背），闸 瓦的厚度为45ｍｍ。
合成闸瓦由钢背和摩擦体两部分组成，如图3-2所示。实物如图3-3 所示
4
参考课件
中磷闸瓦和高磷闸瓦的基本型式如图3-1所示。 闸瓦厚度原型为40ｍｍ，但为增加有效磨耗量，延长 其使用寿命，后改为50ｍｍ，但有一部分车辆安装50 ｍｍ厚度的闸瓦比较困难，故仍使用40ｍm厚度的闸 瓦，闸瓦内圆弧半径为440ｍｍ。
5
参考课件
图3-1 铸铁闸瓦 （a）中磷闸瓦；（b）高磷闸瓦 1-瓦鼻；2-钢背；3-加强筋；4-瓦体
13
（1）构成
1 2 3
1-瓦背；2-钢背；3-摩擦体。 图3-4 粉末冶金闸瓦的组成
参考课件
图3-5 粉末冶金闸瓦实物图
14
参考课件
（2）外观要求及使用性能
闸瓦瓦背不得存在裂纹，并应进行防锈 处理；
外
闸瓦瓦背外弧面和检验样板之间的局部 间隙不大于1.5mm；
观
闸瓦摩擦体不得存在裂纹、分层、疏松
3
参考课件
中磷铸铁闸瓦的含磷量为0.7%-1.0%，高磷铸铁 闸瓦的含磷量为10%以上。高磷铸铁闸瓦的耐磨性 比中磷铸铁闸瓦高1倍左右，故高磷闸瓦的使用寿 命比中磷闸瓦长，约为中磷闸瓦的2.5倍以上。高 磷闸瓦还有一个优点，就是制动时火花少。铸铁闸 瓦的摩擦系数随含磷量的提高而增大，故高磷闸瓦 的摩擦系数大于中磷闸瓦。但含磷量过高，将增加 闸瓦的脆性，故高磷铸铁闸瓦需采用钢背补强结构， 以解决脆裂问题。
更换闸瓦时，首先做好安全措施，按放好止轮器，挂上禁动牌。弹 簧停车装置置于缓解位，单阀制动，将不换闸瓦侧转向架的制动缸塞门 关闭，单阀缓解。用专用内六角扳手拧动闸瓦托复位装置，闸瓦托就会 快速后退，使闸瓦间隙增大，将闸瓦托上的上下开口销及穿销取下，拆 下闸瓦。换上新闸瓦，上侧闸瓦钎子从上向下穿，下侧闸瓦钎子从下向 上穿，然后将上、下闸瓦托穿销穿好锁定，再拧动复位装置，保证新闸 瓦与车轮踏面间隙不小于8mm，然后将单阀制动缓解多次，闸瓦间隙将 自动调整到额定值，再开放制动缸塞门。
性
闸瓦不得使车轮踏面产生局部过度磨耗、
能
沟状磨耗和犁痕式磨耗，不得使踏面产生热
损伤，不得因闸瓦原因造成摩擦体和车轮之
间发生材料转移。
16
参考课件
（3）FJW-2粉沫冶金闸瓦
制动单元使用FJW-2粉沫冶金闸瓦，闸瓦托上有上、下两块闸瓦， 每块闸瓦各用一个闸瓦钎子穿于闸瓦托上。每个闸瓦钎子一端设有销孔， 用穿销插入该孔，穿销外侧用开口销锁定，使闸瓦固定。
图3-2 合成闸瓦 （a）低摩合成闸瓦；（b）高摩合成闸瓦
1-钢背；2-摩擦体；3-散热槽；4-冲孔
9
参考课件
图3-3 合成闸瓦实物图
10
参考课件
2.合成闸瓦
钢背内侧开有槽或孔，以提高摩擦体与钢背的结合强度。 低摩合成闸瓦钢背两端的中间部分制成凸起的挡块，两侧低平， 以便与闸瓦托的四个爪相结合。钢背外侧中部，装有用钢板焊 制成的闸瓦鼻子，其外形与中磷铸铁闸瓦相同，并可互换使用； 而高摩合成闸瓦则因与低摩合成闸瓦、中磷铸铁闸瓦的摩擦系 数相差太大，不能互换使用，为防止混淆，将高摩合成闸钢背 两端的中间部制成低平，两侧凸起，正与低摩合成闸瓦相反。 钢背内侧还焊有加强筋，以增加钢背的刚度。为了增加闸瓦的 散热面积和避免闸瓦裂损、脱落，合成闸瓦摩擦体的中部压制 成一条或两条散热槽。合成闸瓦是将合成材料按规定的比例混 合均匀后，置于钢模内与钢背热压成为一个整体的。
要பைடு நூலகம்
等粉末冶金烧结缺陷；
求
闸瓦厚度大的一侧垂直于摩擦面的方向， 涂一道约10mm宽的白漆标记；
摩擦体除白漆标记外，其余部分不得涂 漆。
15
参考课件
（2）外观要求及使用性能
闸瓦使用限度（包括瓦背和摩擦体在内）
任何一处的剩余厚度不小于14mm；
使
闸瓦在使用限度内，摩擦体不应产生片
用
状或块状脱落，摩擦体脱落面积大于摩擦面 积的20%时禁用；
11
参考课件
目前城轨车辆中大多采用合成闸瓦， 但合成闸瓦的导热性较差，因此目前也有 采用导热性能良好，且具有较好的摩擦性 能的粉末冶金闸瓦。
12
（1）构成
参考课件
粉末冶金闸瓦由瓦背和摩擦体组成，如图3-4 所示，实物如图3-5所示。瓦背采用机械性能不低 于Q235-A的冷轧钢板制造。瓦背取材的长度方向应 与钢板的轧制方向一致。钢板技术条件应符合 GB/T700的规定。摩擦体以金属或其合金为基体， 加入摩擦、减摩或起某些特殊作用的其他金属、非 金属组分，用粉末冶金技术制成。
参考课件
1.掌握闸瓦制动和盘形制动装置的结构、作 用原理 2.掌握单元制动器的结构、组成、工作原理
1
参考课件
一.闸瓦
铸铁闸瓦
闸
瓦
的
合成闸瓦
分
类
粉末冶金闸瓦
2
参考课件
一.闸瓦
在铸铁闸瓦中又可分为中磷铸铁闸瓦和高磷铸铁 闸瓦。在合成闸瓦中，按其基本成分，可分为合成树 脂闸瓦和石棉橡胶闸瓦；按其摩擦系数高低，又可分 为高摩擦系数合成闸瓦和低摩擦系数合成闸瓦（简称 高摩合成闸瓦和低摩合成闸瓦）。粉末冶金闸瓦根据 制动摩擦性能要求不同可分为三类：低摩擦系数闸瓦 （L1或L2型）、标准摩擦系数闸瓦（M型闸瓦）和高 摩擦系数闸瓦（H型闸瓦）。
6
参考课件
合成闸瓦是由树脂（包括活性树脂）或橡胶、石 棉、石墨、铁粉、硫酸钡等材料，以一定的比例混合 后热压而成的闸瓦。
7
参考课件
（1）优点
摩擦性能可按需要进行调整 耐磨性好，使用寿命长 节约铸铁材料 对车轮踏面的磨耗小，可延长车轮的使用寿命 重量轻，一般只为铸铁闸瓦的１/２～１／３，故可减轻