动车组用紧凑式夹钳的设计
“复兴号”智能动车组制动系统简析
“复兴号”智能动车组制动系统简析摘要：随着动车组的飞速发展，复兴号动车组的制动系统尤其重要、直接影响复兴号动车组的行车安全及车辆性能。
本文主要介绍“复兴号”智能动车组制动控制系统的应用，为学习复兴号动车组的制动系统及故障排查系统依据。
Brief Analysis of Network Control System of Intelligent EMUSummary： With the rapid development of EMU, the braking system of Fuxing EMU is particularly important, which directly affects the driving safety and vehicle performance of Fuxing EMU. This paper mainly introduces the application of the braking control system of the "Fuxing" intelligent EMU, which is the basis for learning the braking system and the troubleshooting system of the Fuxing EMU.关键词：智能动车组；直接制动；空气制动；近几年来，随着科学技术的发展，中国标准动车组的发展日益纯熟，中国标准动车组对制动系统的要求也越来越高。
吸收了国外高速动车组的制动技术，依次完成了时速250公里、时速350公里、时速400公里动车组制动系统的应用，为高速动车组提供了完善、有效、可靠的制动系统。
1制动系统概述制动系统采用微机控制的直通电空制动、电制动和弹簧储能式停放制动三种制动模式。
动车组制动系统由直通式电空制动系统、电制动、风源系统、BP救援转换装置和基础制动装置等组成，具有常用制动、紧急制动EB、紧急制动UB、停放制动、保持制动、比例制动、清洁制动、乘客紧急制动、WSP、DNRA、撒砂、升弓供风、监测、诊断和故障记录、制动试验、回送和救援等功能。
时速160公里动力集中型动车组轻量化设计
时速160公里动力集中型动车组轻量化设计时速160公里动力集中型动车组轻量化设计随着我国高铁的快速发展，动力集中型动车组（Multiple Unit Train，简称“EMU”）作为高速铁路交通的主要列车型号之一，具备了高速、大运力、舒适等特点。
然而，由于传统动力集中型动车组采用了大量的钢材结构，导致车体重量较大，占用空间较大，限制了列车的运行速度与运输效率。
因此，轻量化设计成为提高动力集中型动车组性能的重要途径。
轻量化设计旨在通过采用轻量材料和先进的结构设计，减轻车体的重量，提高列车的运行速度和运输效率。
在时速160公里动力集中型动车组的轻量化设计中，关键的步骤包括车体材料的选择、结构设计的优化和加工工艺的改进。
首先，在车体材料的选择上，可以考虑采用高强度钢材、铝合金和复合材料等轻量材料替代传统的低碳钢材。
这些材料具有良好的强度和刚度特性，可以在减少车体重量的同时保证列车的运行安全。
其次，在结构设计上，应采用更加紧凑和高效的设计方案来减少车体的体积和重量。
例如，可采用空心梁和蜂窝板结构来替代传统的实心钢结构，增加材料的使用效率。
同时，通过优化连接结构和减少不必要的零部件，进一步降低车体的重量。
此外，加工工艺的改进也是实现轻量化设计的关键。
传统的铆接和焊接工艺在连接车体结构时存在着一定的缺陷，造成了不必要的重量增加。
因此，可以采用粘接技术替代传统的连接工艺，实现车体结构的整体化设计和加工，进一步降低车体的重量。
通过上述的设计优化，时速160公里动力集中型动车组的轻量化设计将会带来多方面的好处。
首先，减轻车体重量可以降低列车的能耗，提高能源利用效率。
其次，降低车体重量可以减小列车的轮轨接触力，降低了磨损和噪音的产生，提高了列车的乘坐舒适性。
此外，轻量化设计还可以增加列车的载重量和降低空气阻力，提高列车的运载能力和运输效率。
然而，在实际应用过程中，轻量化设计也面临一些挑战和困难。
首先，轻量材料的使用成本较高，给设计和制造带来一定的经济压力。
高速动车组车轴的磁轭设计与优化
高速动车组车轴的磁轭设计与优化概述：高速动车组车轴是现代高铁运输中非常重要的组成部分。
车轴的质量和性能直接影响到列车的安全性、平稳性和运行效率。
磁轭作为车轴上重要的配件，起到支撑轮轴承和传递动力的作用，因此其设计和优化对于车轴性能的改善至关重要。
本文将围绕高速动车组车轴的磁轭设计与优化展开讨论。
车轴磁轭的设计：车轴磁轭的设计需要满足多个方面的要求，包括结构强度、轻量化、热传导等。
首先，磁轭的结构强度必须足够，能够承受列车运行时产生的运载荷，并确保车轴的安全性。
其次，为了提高列车的牵引能力和运行效率，磁轭的质量应该尽可能轻量化，减少车轴的自重。
最后，磁轭需要具有良好的热传导性能，以便将车轴上产生的热量迅速散发，避免发生过热导致的故障。
磁轭材料选择与优化：车轴磁轭的材料选择对其性能至关重要。
常见的磁轭材料有钢材、铝合金等。
钢材具有较好的强度和刚性，能够满足磁轭的结构强度要求，但其密度较大，会增加车轴的自重。
铝合金具有轻质、高强度和良好的热传导性能，可以有效减轻车轴自重，并提高热传导效率。
因此，在车轴磁轭的设计过程中，需要综合考虑磁轭的结构强度和轻量化要求，选择合适的材料。
此外，在磁轭的结构设计中，可以采用优化方法来改善其性能。
例如，通过有限元分析方法对磁轭进行应力和热传导分析，找到结构中的应力集中区域和热量积聚点，进一步优化磁轭的结构形状，减少应力集中和热阻，提高其结构强度和热传导性能。
同时，可以通过设计合适的孔洞结构来减轻磁轭的重量，提高轻量化效果。
磁轭表面处理与涂层技术：为了提高磁轭的耐腐蚀性和抗磨损性，可以对磁轭的表面进行处理和涂层。
常见的磁轭表面处理方法有阳极氧化和镀铬等。
阳极氧化可以形成氧化层，提高磁轭的耐腐蚀性和表面硬度；镀铬可以在磁轭表面形成一层光滑的镀层，减少摩擦和磨损，延长磁轭的使用寿命。
此外，还可以采用纳米涂层技术，如纳米复合涂层和纳米陶瓷涂层等，进一步提高磁轭的抗磨损性和耐腐蚀性。
一种结构紧凑的高速动车组内端门设计
2016. 12（下） 现代国企研究159案 例 AN LI摘要：阐述了一种结构紧凑的高速动车组内端门，仅利用内装间壁一侧的空间，提高动车组内部空间的利用率。
对门的驱动机构、吊装方式等与现有的结构做了改进设计及对比分析。
关键词：内端门；高速动车组；结构紧凑为了提高动车组车内环境的舒适性，客室两端普遍采用电动内端门。
门的周边有布线用的线槽、支架、间壁墙、风道和排水管道等，安装环境复杂，随着新车型的不断出现，给内端门的布置空间越来越紧张。
为满足不同车型的需求，提高载客能力，在现有成熟内端门的基础上重新设计一种结构更紧凑的内端门，并尽可能增大通过宽度。
一、内端门实施方案内端门一般设置在客室端部的内装间壁夹层处，采用电控电动移门，主体结构、功能和运动原理与现有动车组相同。
主要由门扇、驱动机构、导轨、电控系统、锁闭装置等部件组成。
门扇通过门携架与驱动机构连接，由触摸按钮发出的开门信号通过门控器驱动直流电机带动门携架和门扇沿下部导轨往复运动。
在门扇下部设置有通风格栅，加快客室内部空气流通，提高了客室的舒适性。
将电机、门控器、传动机构、吊装支架等均布置在门的同一侧，最大限度给车内其它部位预留安装空间。
吊装点与驱动机构集成，取消通常采用的安装横梁。
为了保证横梁取消带来的驱动机构吊装刚度不足问题，额外采用一根四面均可安装滑块的骨架和车体连接。
驱动机构通过U型支架与骨架连接。
门扇打开时完全缩回到间壁内，增大净通过宽度。
门关到位的止挡附近安装有气弹簧，门框边沿设置有隐藏拉手，提了高内端门的可操作性。
门自动打开后，在开门位置延时一段时间后自动关闭。
开关门过程中门控单元对车门内部元器件进行实时监控，发现问题后通过故障指示灯闪烁指示故障。
开关过程中门遇到障碍物阻挡，将启动防挤压功能，避免人身伤害。
内端门具有延时自动关门、故障自诊断、障碍物检测、隔离锁闭等功能。
二、方案对比（一）总体方案对比现有动车组内端门一般将驱动机构安装在一根加强横梁上，车体中间的部分通过上下两个支架将横梁吊装在车顶C槽上，横梁两侧各通过一个小的侧支架固定，减少门动作时水平方向的晃动。
动车组车辆构造与设计
动车组车辆构造与设计动车组车辆构造与设计是现代铁路运输系统中一个非常重要的领域。
动车组是指由一组车辆组成的自行驶动的列车，可以根据需要拆分或连接车辆来适应不同的运输需求。
本文将详细介绍动车组车辆的构造和设计方面的一些关键要素。
首先，动车组车辆的构造通常包括车体、车内设施、车辆悬挂系统、车门和紧急逃生设备等。
车体是动车组车辆的主要组成部分，它通常由钢材制成，具有足够强度和刚度来承受不同工况下的应力和振动。
车体的设计考虑了列车的运行安全性、乘客舒适性和运营效率等因素。
为了提高安全性，车体上通常设有防火、阻烟装置以及迫降装置等。
车内设施是动车组车辆的重要组成部分，包括座椅、空调系统、音视频设备、洗手间等。
座椅的设计要考虑到乘客的舒适感和支持性，通常采用可调节的座椅和柔软的填充物。
空调系统负责维持车内的适宜温度和湿度，以提供一个舒适的乘车环境。
音视频设备则为乘客提供娱乐和信息服务。
车辆悬挂系统是动车组车辆的重要部分之一，用于支撑车体并减少车体对乘客的振动。
常见的悬挂系统包括钢板弹簧悬挂系统、空气弹簧悬挂系统和电磁悬挂系统等。
钢板弹簧悬挂系统具有简单可靠、造价低廉的特点，但对乘客的振动隔离效果相对较差。
空气弹簧悬挂系统则可以提供更好的振动隔离效果，但相应的成本较高。
电磁悬挂系统则是一种较新的技术，可以提供更高的平衡性和乘坐舒适性。
车门是乘客进出车厢的通道，通常采用电动开关和传感器来实现自动开关。
为了方便乘客进出车辆，车门通常设有自动平台和滑道。
车门的设计要在确保安全的前提下，提供快速、平稳的开关操作。
紧急逃生设备是车辆上的重要安全装置，用于紧急情况下的乘客疏散。
常见的紧急逃生设备包括紧急门、紧急疏散滑道、逃生梯等。
这些设备必须保持畅通和易于操作，以确保乘客能够快速有效地疏散。
除了以上基本构造之外，动车组车辆的设计还需要考虑节能环保和运行安全等因素。
节能环保的设计包括优化车辆的空气动力学性能、采用轻量化材料和使用先进的能源管理系统等。
动车组制动系统方案设计
学术研讨Academic research■ 王华动车组制动系统方案设计摘要：根据动车组制动系统的特点及动车组制动系统检修的过程，提出了适合高职院校学生锻炼动手能力的动车组制动系统的组成方案及所要达到的最终目标。
关键词：制动；动车组；检修为了实现《动车组检修》、《动车组驾驶》以及《城市轨道交通车辆检修与驾驶》专业的人才培养方案，实现职业院校为生产企业服务的宗旨，满足我国迅速发展的高铁事业人才需求，特规划设计高速铁路动车组制动实验实训室项目。
设计的动车组制动系统是以时速380公里高速动车组为原型，以一动一拖为一个动力单元，根据克诺尔直通式电空制动的原理，按照真车的布置设计实训机构。
制动系统由位于车体的控制元件和位于转向架的基础制动部件组成，由摩擦制动和电制动产生制动力，电制动和摩擦制动的复合由制动控制单元(BCU)、牵引控制单元(TCU)和列车中央控制单元(CCU)调节。
1动车组制动系统组成制动系统采用直通电空制动和备用自动空气制动组合的控制系统。
常用制动通过直通电空制动施加；紧急制动通过直通电空制动和自动式空气制动同时施加；当救援时，使用自动式空气制动。
1.1头车的操纵部分司控台、司机制动控制手柄、备用制动控制手柄、双针压力表、司机室电器柜、与制动相关的仪器仪表和电器电路、模拟指令发生器（产生四路脉冲信号，实现动态显示）。
司控台的规格尺寸与真车一致，司机制动控制手柄采用真车正品件必须可以控制所有常用制动及紧急制动的级别。
除1A和1B之外各个定位都是闭锁的。
1A和1B 之间的制动力可以进行无级设定。
1.2压缩空气供给系统：压缩空气产生通过螺杆式空气压缩机，空压机供风量至少在1300L/ min，工作压力1000kpa。
安全阀的压力限制值为1100kpa, 压缩供风使用寿命（技术使用寿命）30年；干燥机采用双塔式；同时配有风缸、空气过滤器，分油器以及各软管，管道，阀，塞门。
每个司机室都配备了一个有照明的双针压力表，其测量精确度必须至少符合1.5级。
CRH380A型动车组制动系统
整理课件
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制动控制装置采用模块 化设计，由构架、制动控制 器（BCU）、各空气阀类组 件、压力开关、电磁阀、安 全阀、风缸等设备组成。
整理课件
9
THE END 谢谢
整理课件
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整理课件
2
CRH380A/AL新一代高速列车制动系统由制动控制系统、 供风系统、基础制动装置三大部分组成。制动系统采用复合 制动方式，单元内优先利用再生制动，再生制动不足时由空 气制动进行补充。降低制动盘和闸片的磨耗。初速度380km/h 紧急制动距离小于8500m；初速度350km/h 紧急制动距离小 于6500m
司机制动控制器
车辆信息控制装置（中央装置）
牵引变流器
制动指令转换装置
车辆信息控制装置（终端装置）
制动控制器 电空转换阀
制动控制装置
中继阀
制动风缸
紧急制动 电磁阀
调压阀
总风缸
防滑阀
基础制动装置
紧急制动回路
干燥器
主空气压 缩机组
空气
电气
光整纤理课件
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供风系统主要由螺 杆式空气压缩机组、膜 式干燥器、以及贯穿全 列的总风管等组成。
辅助风源装置
司机制动控制器
制动控制装置(各车)
常用、紧急、辅助、耐雪制动整方理课式件
主风源装置
基础制动装置 气动卡钳
3
制动指令经列车信息监控系统传送到每辆车的制动控制 装置,由制动控制装置内BCU结合速度、车重和制动级别等信 息进行运算,按制动控制规律（减速度随速度的变化）控制 EP 阀(电空转换)，并经中继阀送出压缩空气到基础制动装置. 紧急电磁阀失电时,压缩空气直接到达中继阀，产生制动压力。
高速铁路动车组-CRH380B型动车组车钩缓冲装置
图4-49 半永久车钩卡环连接示意图
Hale Waihona Puke 图4-47 半永久车钩图4-50 半永久车钩连接示意图
相比于自动车钩，半永久车钩连接时需要人工使用工具对其进行锁定操作才能完成连接及分解。可以满足CRH380B(L)型动车组的垂直曲线运动、水平曲线运动，以及两连接车辆间的相对旋转运动。所有电气线路（电源、控制和总线线路）都通过单独的多接头电缆敷设至连挂车辆。动车组制动管和总风管连接集成在钩头正面，连挂完成后两辆车制动管和总风管接通，不设置装配阀。
CRH380B型动车组车钩缓冲装置
CRH380B型动车组前端车钩为10型自动车钩，中间车钩为半永久车钩；CRH380BL型动车组前端车钩为10型半自动车钩，中间车钩为半永久车钩；同时还配置用于连接转化的过渡车钩。
图4-39 10型自动车钩实物照片
一、CRH380B型动车组前端车钩 CRH380B型动车组的前端车钩用于重联、回送及救援，采用可伸缩的10型自动伸缩车钩，车钩位于司机室前端头罩内，如图4-40所示。 电气连接器位于车钩左右两侧，均设保护端盖保护，避免处于解编位置时被污染，保护端盖能自动打开和关闭。每侧设一个保护接地电阻器。车钩中心轴上下方设风管连接器。对中装置使车钩保持在车辆的纵轴中心线，防止车辆运行时车钩出现不必要的摆动。同时车钩头部的前表面和电气车钩都装备有加热器。当外界温度低于大约 5 C时，加热器启动，防止在低温下影响连挂。
二、CRH380B型动车组中间车钩 CRH380B型动车组中间车钩采用半永久车钩。 1. 半永久车钩结构及作用原理 动车组除在两头车外侧装设自动车钩外，头车与中间车之间、中间车与中间车之间均使用半永久车钩（图4-47），半永久车钩是一个由两部分组成的联合体，型号分别为1420和1421，其中1420带有缓冲装置（图4-48），两部分通过车钩卡环连接在一起（图4-49），这种连接方式具有刚性好、无松脱、安全性高的优点。连接后如图4-50所示。
动车组车辆构造与设计第05章--车端连接装置PPT课件
A、闭锁过程（全开-闭锁）
连挂时，钩头 凸锥插入相邻车钩 的凹锥孔内，钩头 内侧面压迫相邻车 钩钩舌逆时针转动 40o,解钩风缸弹簧 受压变形；当量钩 舌连接面完全接触 后，形成一个球体， 在解钩风缸弹簧复 原力的作用下，在 凹锥孔内顺时针转 动40o后恢复原状， 完成车辆连挂，车 钩处于连挂状态 （闭锁位置）。
精品资料动车组车辆构造与设计第05章车端连接装置置精品资料兰州交通大学机电学院机车车辆系商跃进精品资料第五章车端连接装置一概述二车车钩三缓冲器四典型的车端连接装置精品资料第一节概述一车端连接装置的作用与组成二车钩缓冲装置三风档精品资料一车端连接装置的作用与组成1车端连接装置的作用2车端连接装置的组成精品资料1车端连接装置的作用车端连接装置是指连接两车辆间或连接两车列间的所有机械空气和电气装置
高乘客的乘坐舒适度。
• 空气管路连接器：传递制动线路压力和主风缸压力的压
缩空气，以及车钩解钩压缩空气。
• 电气连接器：传递各种中低压电流、各种控制信号和网
络通信信号等。
.
3.风档
2.电气与 风管连 接器
1. 车钩缓 冲装置
二、车钩缓冲装置
1、车钩缓冲装置的作用 2、车钩缓冲装置的组成 3、钩缓传力过程 4、车钩高相关规定
闭锁、开锁、 全开三种作 用．俗称为车钩
的三态作用。
.
（1）普通自动车钩三态作用
全开锁-闭锁
开锁-全开锁
.
闭锁-全开锁
（2）柴田式车钩三态作用
作用原理 该车钩有待挂、连接和解钩三种状态， 如图所示。
密接式车钩内部结构与作用原理 a)连挂状态 b)解钩状态 c)待挂状态 1—钩头 2—钩舌 3—解钩杆 4—弹簧 5—解钩风缸
• 内风挡：风挡是客车之间的柔性运动部件，可在车与车之
浅谈内燃电传动车组的制动系统
浅谈内燃电传动车组的制动系统内燃动车组在低客量路线，不需要大量投资建造电气化线路，使得投资成本大幅降低。
且在低运量的情况下，内燃动车组的车辆造价和运作成本，亦较电力动车组低。
制动系统作为内燃动车组的重要组成部分，是车辆安全运行的可靠保证。
制动控制系统为间接作用式制动系统，各系统遵循故障导向安全的原则，且满足UIC系列标准的要求。
本文对内燃电传动车组制动系统的设计参数、结构组成及功能原理进行介绍和说明。
1 总体介绍出口内燃电传动车组，能够以最高100km/h的速度运行。
动车组为交流电传动，3辆车编组，其中2辆动车和1辆拖车，编组方式：-Mc03+Tc02+Mc01-，Mc：安裝动力转向架和司机室的动车，Tc：拖车，+：风档车钩接连接，-：前端车钩，可两列重联运行。
三节编组的车型配置图如图1所示：制动系统依据UIC标准进行设计，遵循故障导向安全的原则，当出现意外情况时，保证列车能够及时停车。
制动系统分为供风系统和制动控制系统。
2 供风系统组成及功能供风系统由风源系统和辅助供风系统组成，为制动系统及其他用风设备供风。
2.1 风源系统组成风源系统产生的压缩空气质量满足ISO 8573-1222级的要求。
动车组运行需要两套风源系统正常工作。
在线路条件较差的情况下，耗风量有可能超过压缩机的供应量，为了解决这个问题，利用储风缸给用风设备供风。
每车至少配备一个总风缸和一个制动副风缸，用于满足整车的用风需求。
当其中一套风源系统故障时，动车组应降速运行。
空压机的运行方式主要为单双日轮流运行的方式。
如图2所示，风源系统由空气压缩机、软管、安全阀、干燥器、截断塞门、油滤器、安全阀、主风管、排水塞门等集成。
空气压缩机采用螺杆式空压机，干燥器采用双塔式干燥器。
供风量为900L/min ，经过干燥器之后供风量为600L/min（±5%），经过干燥器之后供风量可以调整。
供风压力为750～900kPa。
为防止空气倒流现象，风源系统内部零部件具有单向止回功能。
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动车组用紧凑式夹钳的设计
摘要：2007年以来，国内主机厂通过自主创新，研发了350km/h速度级的CRH380A/B/C型新一代动车组。
但是部分关键部件未实现自主开发及国产化，在
制造、运用维护中需要依赖外方，造成故障处理不及时、采购周期过长、成本较高。
国内零部件企业响应行业发展战略，承担了基础制动装置的自主创新深化研
究工作，通过实现产品国产化替代，可大大缩短产品交付周期，降低使用维护成本。
本文介绍了针对CRH380A型动车组平台紧凑式夹钳的国产化替代产品设计研究。
关键词：CRH380A型动车组；制动；杠杆；紧凑式夹钳
1制动夹钳结构原理
如图1所示，国产化制动夹钳在制动气缸内部设置杠杆放大机构，减小制动
气缸的直径尺寸，同时保证其输入输出制动力特性提升至紧凑式夹钳相当的水平，可实现与进口紧凑式制动夹钳的对等替换。
其基本工作原理是通过制动气缸充气，促使活塞推动气缸内一级杠杆转动，通过推杆传递制动气缸内部的制动力，再通
过二级杠杆放大制动力传递至闸片，带动闸片压紧制动盘实施制动，制动气缸输
出力通过二级杠杆比进行放大，气缸直径可控制在200mm以内，放大比例可达3。
制动气缸内部设置有间隙调整机构，补偿盘片磨耗产生的间隙。
图1国产化制动夹钳机构简图
2制动夹钳结构设计
2.1典型制动夹钳的工作原理
2.1.1传统三点吊架式制动夹钳工作原理
传统三点吊架式制动夹钳的基本工作原理是通过制动气缸充气伸长，促使制
动气缸两端杠杆绕杠杆转动支点转动，带动闸片压紧制动盘实施制动，制动气缸
输出力通过杠杆比进行放大，气缸直径可达250mm,但受制于夹钳安装空间结构，
放大比例<2。
制动气缸内部设置有间隙调整机构补偿盘片磨耗产生的间隙。
2.1.2进口四点紧凑式制动夹钳工作原理
进口四点紧凑式制动夹钳的基本工作原理是通过制动气缸充气，推动一级杠
杆转动，带动一侧二级杠杆横向平动，通过间隙调整器推动另一侧二级杠杆运动，最终促使闸片压紧制动盘实施制动。
一级杠杆实际结构设计成偏心轴放大机构，
放大比例可达10：二级杠杆属于缩小倍率杠杆，杠杆输入力在杠杆中间支点，杠
杆转动支点在间隙调整器端，二级杠杆倍率在0.4~0.6之间；夹钳总体放大倍率
可达6，但是给气缸预留设计空间小，气缸直径不能超过150mm。
2.1.3替代进口制动夹钳工作原理
如图2所示，替代进口制动夹钳考虑结合传统制动缸结构和紧凑式制动夹钳
多级倍率调整的优势，在制动缸内部设置杠杆放大机构，折衷考虑适当减小制动
缸的直径尺寸，同时保证其输入输出制动力特性提升至紧凑式夹钳相当的水平，
可实现与进口紧凑式制动夹钳的对等替换。
其基本工作原理是通过制动气缸充气，促使活塞推动气缸内一级杠杆转动，
通过推杆传递制动气缸内部的制动力，再通过二级杠杆放大制动力传递至闸片，
带动闸片压紧制动盘实施制动，制动气缸输出力通过二级杠杆比进行放大，气缸
直径可达200mm,放大比例可达3。
制动气缸内部设置有间隙调整机构补偿盘片磨
耗产生的间隙。
图2替代进口制动夹钳机构简图
2.2改进型制动夹钳整体设计方案
2.2.1原进口夹钳结构接口
如图5所示，进口紧凑式夹钳通过吊架上的四个螺栓孔通过螺栓与转向架固
定连接，气缸进气口设置在吊架下侧，二级杠杆前端设置有闸片托用于安装闸片。
2.2.2替代进口夹钳结构接口
替代进口夹钳安装接口保持一致，吊架上设置四个螺栓孔用于与转向架连接，为了使吊架具有更好的承受制动扭矩的能力，吊架与杠杆的配合安装方式由原图
2所示的吊架两端将杠杆包在中间的方式，变更为类似，杠杆两端将吊架配合段
包在中间的方式，配合段设置铰接点，便于杠杆转动，杠杆一端安装带内部放大
机构的制动气缸，制动气缸后侧设有进气口便于连接进气管，杠杆另一端安装闸
片托用于固定闸片。
制动缸内部基本布局分成活塞和推力套部分，活塞和相连的套管状零件通向
运动，现在活塞经过杠杆传递促使推力套穿越活塞与活塞成相反方向运动，推力
套内部同样设置有自动间隙调整机构，杠杆可在制动缸内沿径向均匀布置2~4套，具体配置根据制动力载荷和设计安装空间来确定。
通过上述结构改进设计，有效
减小了制动缸的尺寸，使夹钳吊架部分具有了较大强化空间。
2.3杠杆基本尺寸确定
2.3.1二级杠杆基本尺寸确定
进口夹钳基本尺寸，吊架安装孔与杠杆闸片托铰链点水平距离为245mm,以铰
链点计算杠杆长度约450mm,从杠杆闸片托铰链点起到吊架侧最长水平距离为
515mm。
替代进口制动夹钳吊架侧配有制动缸，按照制动缸内径200mm,壁厚5mm,
要保证总体水平长度不超过进口夹钳的515mm长度，以铰链点计算杠杆长度应小
于515-200/2-5=410mm。
为保证夹钳安装后不会与车轮产生干涉，杠杆闸片托铰
链点与夹钳吊架安全间距应不小于229m,吊架在制动承受扭矩时需要足够的强度，根据目前所搜集情报经验，吊架主体水平方向宽度不小于40mm,以铰链点计算杠
杆长度应大于229 40 200/2 5=374mm。
根据等强度设计原则，以及各杠杆铰链点
安装接口要求，确定杠杆截面基本参数：杠杆高度方向与闸片托、吊架、气缸配
合尺寸，参考成熟产品的接口尺寸确定初步尺寸。
2.3.2吊架基本尺寸确定
吊架与转向架通过四个螺栓孔联接，螺栓孔间距为180mmX180mm,杠杆与吊架
铰接支点通过相对螺栓孔的定位尺寸来确定，根据进口夹钳制动时两侧杠杆转动
支点间距，吊架上与杠杆铰链支点两侧支点间距定为240m,支点与螺栓孔间距根
据杠杆长度来确定，保证吊架与车轮不会产生干涉。
高度方向的尺寸主要根据与
杠杆和转向架的接口要求来确定。
LL1 L1=245mm,LL2 L1≥229mm。
结语
综上所述，本文分析了目前主流制动夹钳的基本机构运动原理，同时对各夹
钳的优缺点进行了对比分析：针对进口紧凑式制动夹钳的功能模块结构，特别是
与其他各部件的配合接口进行了分析。
在上述总结分析的基础上提出了替代进口
夹钳的设计方案，解决了原有技术在实现替代时存在强度和设计空间不够的问题。
根据既有动车组用制动夹钳的输入输出特性匹配参数，确定了所设计夹钳的
制动缸有效作用面积，以及总的传动放大比例。
据此分配了一级杠杆和二级杠杆
放大比率的选配范围，初步确定了主要构件吊架、一级杠杆、二级杠杆的基本框
架结构和主要尺寸。
下一章将尝试通过优化设计方法对原始设计方案进行优化。
参考文献
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