机车制动技术发展及新型制动机1
国内机车微机制动机技术特点
国内机车微机制动机技术特点机车微机制动机是现代机车制动系统的核心部件，具有以下技术特点：1. 微机控制：机车微机制动机采用微处理器作为控制核心，具有高度的智能化和自动化程度。
微机控制能够对制动过程进行实时监测和控制，提高制动系统的精度和稳定性。
2. 电气传动：机车微机制动机采用电气传动技术，将电气信号转化为机械运动。
相比于传统的机械传动方式，电气传动具有响应速度快、调节范围广、精度高等优点，可以实现更高效的制动控制。
3. 集成化设计：机车微机制动机在设计上具有集成化的特点，将制动系统中的各个子系统整合在一起。
通过统一的控制和监测接口，实现各个子系统之间的协调工作，提高整个制动系统的效率和可靠性。
4. 多级调节：机车微机制动机具有多级调节功能，可以根据不同的工况和需求，自动调整制动力大小和施加时间。
多级调节能够使制动力在各个速度范围内保持较好的匹配，提高制动性能和安全性。
5. 故障诊断：机车微机制动机具有故障自诊断功能，能够及时捕捉和反馈制动系统中的故障信号。
通过故障诊断系统，可以对制动系统进行实时监测和故障排除，提高机车的可靠性和运行效率。
6. 网络通信：机车微机制动机支持网络通信功能，能够与其他系统进行数据交换和信息共享。
通过网络通信，可以实现制动系统与列车控制系统之间的协同工作和信息传递，优化列车运行效果。
7. 节能环保：机车微机制动机具有节能环保的特点。
通过精确的制动控制和调节，可以降低制动功率损耗，减少能源的浪费。
微机制动机还能够有效控制制动过程中的噪音和排放，减少对环境的污染。
机车微机制动机具有微机控制、电气传动、集成化设计、多级调节、故障诊断、网络通信、节能环保等技术特点，为机车制动系统的性能提升和安全可靠运行提供了重要保障。
国内外铁路货车制动技术发展
㊀㊀收稿日期:２０２０－０９－１１基金项目:辽宁省教育厅科学研究经费项目(L J K Y ２０２０１１２).作者简介:衣美玲(１９８７ ),辽宁丹东人,硕士研究生,辽宁铁道职业技术学院讲师,研究方向:轨道车辆设计㊁运用维护与检修.国内外铁路货车制动技术发展衣美玲(辽宁铁道职业技术学院,辽宁锦州㊀１２１０００)㊀㊀摘㊀要:总结了国内外铁路货车制动系统技术,以北美A A R 标准体系下的货车制动系统为对象,从国外典型的控制阀㊁空重车调整装置及基础制动装置的介绍入手,对比总结了我国货车制动系统的技术现状,并提出了铁路货车技术发展建议.关键词:铁路货车;制动技术;制动配件㊀㊀中图分类号:U ２７０ ３５㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００７ ６９２１(２０２１)０４ ００９２ ０２㊀㊀铁路货车随经济发展而不断向高速㊁重载发展,制动系统已经成为运行速度和装载能力进一步提高的关键制约因素.目前,国外货车制动系统主要有适应重载运输的A A R 体系,代表国家有美国㊁加拿大和澳大利亚等;适应快捷运输的U I C 体系,相比A A R 体系,我国货车制动系统有诸多相似之处.１㊀符合A A R 标准的货车制动系统北美货车制动系统经历了由K 型阀ңA B 阀ңA B D 阀ңA B DW 阀ңA B D X 阀数代的变迁,最终形成了以A B 系列控制阀为基本平台,以A B D X 型控制阀为代表的北美货车制动系统,其主要特点如下.１ １㊀控制阀具有多种适应长大列车的性能A B D X 控制阀属于二压力控制阀,具备制动㊁缓解和保压等功能,通过列车管与副风缸间压差实现.该控制阀具有多种适应长大列车的性能,主要有局部减压㊁紧急放风㊁紧急增压㊁常用制动加速和加速缓解等作用,促进了列车的制动㊁缓解性能,增大了列车的制动㊁缓解波速,减少列车的纵向冲动.从目前发展来看,就以压缩空气作为制动信号传递介质的自动空气制动机而言,受其本身物理特性限制,以美国为代表的现代货车空气制动机的性能已达到很高的技术水平,进一步提高性能的可能性不大.因此,自２０世纪９０年代以来,美国致力于开发电控空气制动机(E C P ),经过二十年的发展,E C P 技术已在美国㊁加拿大㊁南非和澳大利亚等国重载运输列车上广泛应用,特别是近年来在澳大利亚矿石车上大量应用.E C P 制动机具备列车操纵性能好,列车纵向冲动小,制动距离短,节能环保等优点.１ ２㊀自动调整的空重车调整装置A A R 体系的空重车调整装置大部分为两级自动调整,代表产品有E L X －B 和E L －６０等,该类空重车调整装置测重调压功能集成,通过检测车辆枕簧挠度变化,作为判定车辆装载状态的依据.在空车位时,空重车调整装置通过对制动缸限压并将制动缸压缩空气分流,来降低空车位的压力.１ ３㊀单元制动装置常规铁路货车将制动缸安装在车体上,而２０世纪５０年代曾出现制动缸固定在转向架上基础制动装置上的结构.近年来,又出现了最新型的T M X (见图１)和T M B ６０单元制动装置.制动缸直接安装在转向架制动梁上的结构中,车体与转向架间仅通过一根风管相连,结构简单,提升了传动效率和可靠性.更能适应例如关节车㊁漏斗车等专用车辆的特殊结构技术条件.图１㊀TM X 单元制动装置２㊀我国铁路货车制动系统我国货车制动技术同样经历了从仿制㊁改造到自主研制的发展历程.建国初期以K １㊁K ２㊁G K 型制动机为代表,到２０世纪７０年代研制出１０３型分配阀.到了２０世纪９０年代,新一代１２０型空气控制阀成功研制,能够适应重载运输的发展需求,经过不断运用改善,成为主型制动系统.２ １㊀１２０型㊁１２０－１型空气控制阀２９ ２０２１年２月内蒙古科技与经济F e b r u a r y ２０２１４４７０I n n e rM o n g o l i aS c i e n c eT e c h n o l o g y &E c o n o m yN o ．４T o t a lN o ．４７０１２０型空气制动机１以１０３型空气制动机为基础研制,能够适应万吨列车的技术要求,特别是增加了快速缓解作用和压力保持操纵的功能.与美国A B系列阀均属于有金属滑阀的二压力直接作用式阀,目前,该阀性能指标达到国外先进水平.为实现单独抑或与E C P㊁L o c o t r o l配套使用均能适应重载运输要求,１２０阀改进设计增添一些常用加速制动功能,定型为１２０－１型空气控制阀,显著降低了纵向冲动载荷,常用制动距离明显缩短.２ ２㊀空重车自动调整装置空重车自动调整装置可根据车辆装载重量的变化动态地调整闸瓦(闸片)压力,以合理调控空重车制动率.使重车工况制动力足够,制动距离满足要求;空车工况制动力不会过大而导致车轮抱死,引起车轮踏面擦伤故障.国内空重车调整装置最早是与G K型三通阀配套的手动两级空重车调整装置,主要由安全阀和降压风缸组成,之后演变为集成在１０３阀均衡部之上的手动两级空重车调整装置.然而手动调整空重车调整装置易漏调㊁误调,导致制动力空车高或重车不足的现象.手动调整空重车调整装置显著缺点难以克服.经过改进设计,４００B型无级空重车调整装置面世,可实现无级自动调整,之后发展到现阶段的K Z W 系列.K Z W系列由X－A限压阀１与C－A传感阀１两部分组成,也采用降压缸分流分压的方法调整空重车压力,分流方式为下游分流,配１７L降压风缸,传感阀行程有２１m m和２７m m两种,以适应不同挠度差的转向架.２ ３㊀闸调器闸瓦间隙自动调整器可自动调整车轮和闸瓦两者之间的间隙大小,确保制动缸活塞推出行程在合适范围,实现制动缸压力不会因为轮瓦磨耗后间隙变化而显著改变.制动缸活塞行程过短则制动缸压力太高,抱死车轮引起擦伤;行程过长则制动缸压力过低,制动距离过长而不能保证安全运行.过去,闸瓦间隙通过人工调整,成本高.原J型单向闸调器仅能在轮瓦间隙过大,制动缸活塞行程过长时自动调整.因此,２０世纪７０年代后期展开了双向闸瓦间隙自动调整器的研制开发.１９８０年成功研制货车新式闸调器,定型为S T１ ６００型.初期采用推杆式的安装方式,但使用过程中发现,当传动比超过１时推杆弯曲变形大,后改为杠杆式.之后闸调器安装在制动梁中拉杆处,经改进设计,减轻了重量,缩小调整量为２５０m m,１９８８年批量装车运用,改型为S T２ ２５０型,已成为主型闸调器.２ ４㊀制动缸的应用与发展制动缸从普通制动缸发展到密封式制动缸,之后又演变为旋压密封制动缸.原有的普通制动缸其前端没有防尘装置,容易吸入灰尘,易磨损制动缸的内侧壁和皮碗,造成制动缸的漏泄而不能保压,缩短了制动缸和皮碗的寿命.其后经过改进,在制动缸前端加装防尘装置,有效地防止灰尘㊁杂物的进入,大幅度提高了制动缸的密封性能和使用寿命.２００２年９月,新型旋压密封制动缸通过评审,其后盖与缸体碾制成一体,前盖用钢板压制,提高了气密性,在前盖处设滤尘套,使吸入的压缩空气保持清洁.相比铸铁活塞,其互换性好㊁重量更轻㊁气密性好㊁皮碗使用寿命长.现阶段,新造车已全部采用旋压密封制动缸.２ ５㊀脱轨自动制动阀的应用２００５年,脱轨自动制动阀通过审查,其主要作用是保证在车辆发生脱轨时,脱轨制动阀的阀杆被拉断,迅速排出列车管内压力空气,使整个制动系统发生紧急制动作用,迅速停车,减小脱轨车辆对线路的破坏等.现已批量应用,保障了运输安全.２ ６㊀人力制动机的应用与发展人力制动机以人力为原动力,通过手轮转向和旋转力大小来控制,然而限于制动力小㊁动作不及时㊁不能司机操纵等缺点,很快被非人力的制动机取代.但在调车作业㊁车站停放或主要制动机出现故障时,人力制动机仍然是一个简单有效的救急制动手段.货车人力制动机主要有手制动机和脚制动机,但手制动机为主流.手制动机主要有链条式手制动机,多在老式货车上装用.另外一种是折叠式链条手制动机,多用于平车㊁砂石车装用,但动作太慢.此外是棘轮式的手制动机,以F S W型和N S W型手制动机为典型,具有阶段缓解和快速缓解作用,制动力大,作用性能好,结构合理,因是卧式手轮,不易碰弯,目前新造货车广泛装用N S W型.３㊀结论与展望近年来,我国货车装备技术不断提升.空气控制阀㊁空重车自动调整装置㊁闸调器的性能已达到国际先进水平,完全可以满足高速㊁重载的需要.但仍存在明显不足,如１２０阀的橡胶件㊁润滑油脂㊁零部件防腐等方面的不足,缩短了检修周期,难以保证可靠性.因此,需要继续利用新技术㊁新材料㊁新工艺㊁新装备来保证和提高我国制动技术的发展.着眼铁路货车未来的发展,E C P技术是主要方向,通过计算机网络控制,通信等先进技术的创新设计为操控平台,可实现目前空气制动系统难以实现的工作状态信息监控和实时反馈.[参考文献][１]㊀李和平,严霄蕙 ７０年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程(续)[J] 铁道机车车辆,２０１９,３９(６):１６~３１[２]㊀王俊龙 １６０k m/h快速铁路货车制动系统关键技术研究[D] 大连:大连交通大学,２００８ [３]㊀王文涛 铁路重载货车制动系统研究[D] 成都:西南交通大学,２００６３９衣美玲 国内外铁路货车制动技术发展２０２１年第４期。
70年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程
第39卷第5期2019年10月铁道机车车辆RAILWAY LOCOMOTIVE I CARVol.39No.5Oct.2019f专题研究I文章编号=1008-7842(2019)05—0025—1170年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程李和平】，严霄蕙2（1中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所，北京100081；2北京电子科技职业学院经济管理学院，北京100176）摘要回顾分析了新中国成立以来我国铁路机车车辆制动技术的发展变化,重点介绍了货运列车、提速旅客客车、重载货运列车、高速列车、复兴号动车组制动技术的自主研发情况及关键技术、性能参数，分析了制动技术在我国铁路发展过程中所起到的重要作用。
最后介绍了我国铁路参与国际铁路机车车辆标准制订情况及对铁路走出去的影响。
关键词铁路；机车车辆；高速列车；制动；发展中图分类号：U260.35文献标志码：A doi：10.3969力.issn.1008—7842.2019.05.06（一）自1876年中国大地上出现第1条营业铁路$$吴淞铁路建成通车之日起，到1949年解放前夕，旧中国在70余年仅仅修建了2.7万余公里铁路，其中能够维持通车的只有2.2万公里#新中国建立后，作为国民经济的大动脉，铁路得到快速发展，截止2018年底，我国铁路总里程已达到13.1万公里，其中高速铁路2.9万公里，占全世界总里程的2/3。
2017年6月26日代表着世界先进水平、被命名为复兴号的两列中国标准动车组在京沪高铁亮相，开启了中国铁路技术装备新时代#回眸70年来我国铁路机车车辆制动技术的发展和变化，每一步都印证着我国铁路的发展和技术进步#1制动机简统化及仿制阶段新中国刚刚成立时，所有的铁路运输设备均为国外生产。
机车车辆制动装置型号也十分繁杂，蒸汽机车大多装备ET—6型制动机。
客车大多为PM型和LN型制动机和少量的AV型制动机#货车则以K1、K2型制 动机为主，其他则为QA、Q SL P、H、Q SHU等杂型阀#这些制动阀基本上是20世纪20年代之前的国外产品。
电力机车升级DK-1型电空制动机、应急故障处理
故障维修电力机车升级DK-1型电空制动机、应急故障处理任 文（西安市轨道交通集团有限公司，陕西 西安 710018）摘 要：为满足SS4改型电力机车万吨重载列车的需要，DK-1型机车电空制动机须做适应性升级改造。
根据DK-2型机车电空制动机研制的经验，在原DK-1型机车电空制动机的基础上，增加均衡风缸模拟控制和网络通讯功能等达到多机远端重联时制动机同步控制的要求。
机车乘务员操控对此板块学习是密不可分的，现将行车中遇到常见的故障和处理整理出来，避免类似的故障未能及时处理，造成故障延时停车。
关键词：操纵使用；应急故障处理；同步制动缓解简介：为满足SS4改型电力机车万吨重载列车需要，DK-1型电空制动机须做适应性升级改造。
根据DK-2型机车电空制动机研制经验，在原DK-1型机车电空制动机基础上，增加均衡风缸模拟控制和网络通讯功能等达到多机远端重联时制动机同步控制要求。
机车乘务员操控对此板块学习是密不可分，现将行车中遇到常见故障处理做整理，避免类似故障未能及时处理，造成故障延时停车。
1 系统组成及操控：新增部件：单独制动控制器、单缓电空阀、单制电空阀、制动控制单元BCU、均衡风缸EP控制单元、压力传感器、重联阀状态压力开关及列车管流量监控器等。
原DK-1型电空制动机中制动电空阀、缓解电空阀取消。
1.1电空位操作电空位是DK-1型机车电空制动机正常工作时制动机所使用位置，所有操作内容均应在两节机车上完成。
1.1.1操作前准备（1）制动控制单元BCU设置制动控制单元BCU上的钮子开关分别朝上打向电空位、不补风、监控投入、安全投入。
（2）制动机激活将控制电源屏上电空制动自动开关扳钮闭合，待司机室的制动机状态指示灯长亮后闭合电源约55s，再将电空制动控制器手把置于重联位3s，传感器及电空阀无故障、且总风压力高于650kPa，制动机将激活后制动控制单元BCU数码管将显示bCU或bcu，bCU：重联转换阀93本务位，bcu：重联转换阀93补机位。
我国机车制动机的发展
作 者 简 介 ：刘 豫 湘 （１９６２一 ）， 男 ． １ ９８３年 毕 业 于 上 海 铁
道 学院铁道 车辆 专业 ，高 级工程师 （教授级 ），从事 机 车及 列车制动机 、电力
完 成上 述要 求 ，仅靠 对 Ｊｚ一７型机 车空气 制动 机 和 ＤＫ—ｌ型机车 电空制动机进行改进与完善是做不到的 ？只 有在 现 代新 技术 的 条件下 ，结 合 国 内 、外机 车制动 机 的 成功经验 ，研制 一种 新型机车制 动机才能达到上述 目标。
由于动 力 分散 式 动 车组 的制动 系统 与机 车或 动 力 集 中式 动 力车 的 制动 系统 ，从原 理 、型式 、控 制上 差 别 较 大 ，以下仅 对 机车 （含动 力集 中的动 力 车 ）上使 用 的 机 车 制 动 机基 本 型 式 的 选定 、操 纵 控 制模 式 及 基 本 功 能 和 空 电联 合制 动 模 式 的选 择 作一 些 说 明 。
车享 路 统的研究
Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｄｏｍ ｅｓｔｉｃ ｌｏｃｏｍ ｏｔｉｖｅ ｂｒａｋｅ
ＬＩＵ Ｙｕ－ｘｉ￣ｎｇ９ ＨＵ Ｙ ｕｅ－ｗｅｎ
（Ｒ ＆ Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｚｈｕｚｈｏｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ Ｗ ｏｒｋｓ，Ｚｈｕｚｈｏｕ，Ｈｕｎａｎ ４１２００１，Ｃｈｉｎａ）
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：ｌｏｃｏｍ ｏｔｉｖｅ ｂｒａ ｋ ｅ； ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｐｎｅｕｍ ａｔｉｃａｌｌｙ ｂｌｅｎｄｅｄ ｂｒａ ｋ ｉｎｇ ：ｅｌｅｃｔｒｏ—ｐｎｅｕｍ ａｔｉｃ ｂｒａ ｋ ｉｎｇ；ｍ ｉｃｒｏｃｏｍ ｐｕｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ
制动机发展历史
19世纪初，以蒸汽为动力的火车出现了。
在1829年举行的一次“火车竞赛”中，斯蒂芬森驾驶着满载的“火箭”号机车，以时速56公里创造了陆地第一个车辆奔跑速度。
此后不久，呼啸的火车开始奔驰在美国和欧洲大陆。
形成了铁路交通运输业蓬勃发展的新时代。
但是，这时的火车还不够完善。
致命的缺点是刹车不灵，经常导致运行事故。
在一般公众眼里，火车也是一种不安全的交通工具，有人将它戏称为“踏着轮子的混世魔王”。
当时的火车刹车装置十分原始，最初仅仅装在车头上，完全凭司机的体力扳动闸把来刹车，很难使沉重的列车迅速停下来。
后来改进为每节车厢上都安一个单独的机械制动闸，配备一个专门的制动员，遇有情况，由司机发出信号，各个制动员再狠命接下闸把。
这样虽然稍好一些，但仍然不能迅速地刹住列车。
因此，发明一种灵敏有效的火车刹车装置，已成了铁路系统一项亟待解决的大问题。
很多人都曾致力于改进火车刹车装置的研究，但谁也没想到，最终获得成功的却是一位贫困的美国年轻人——威斯汀豪斯，他发明了一种灵敏可靠的空气制动闸，给火车这匹巨大不羁的“铁马”，系上了“缰绳”，在铁路安全运输史上竖立了一个值得纪念的里程碑。
威斯汀豪斯发明新型火车空气闸的念头，是由一次偶然的事件激发起来的。
他在一次旅行中，恰好赶上了因火车刹车不灵造成的严重撞车事故。
目睹了一场车毁人亡的惨剧，他当时就下定决心，要发明一种有效的制动闸，来避免交通事故的发生，保障铁路运输的安全。
他首先想到了蒸汽。
既然列车是蒸汽推动的，为什么不能用蒸汽来制动呢？他设计了一套装置，用管路把锅炉和各个车厢连接起来，试图用蒸汽来推动汽缸活塞，从而压紧闸瓦，达到刹车的目的。
但由于高压蒸汽在长长的管路里迅速冷凝，丧失压力，实验未能取得预想的效果。
威斯汀豪斯正在一筹莫展时，有一天他偶然买了一份《生活时代》报，一条报道法国开凿塞尼山隧道，介绍压缩空气驱动大型凿岩机的消息，使他联想到苦思冥索的制动闸：既然压缩空气可以驱动凿岩机，开掘坚硬的岩石，或许也能够驱动火车制动闸。
CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统比较
CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统⽐较⼭东职业学院毕业设计（论⽂）题⽬：CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统⽐较系别：轨道交通系专业：铁道机车车辆班级：学⽣姓名：指导⽼师：完成⽇期：⼭东职业学院毕业设计任务书班级学⽣姓名指导教师设计题⽬CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统⽐较主要研究内容（1）分析Dk-1制动机作⽤原理；（2）分析CCBⅡ制动机系统作⽤原理；（3）分析⽐较CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统主要技术指标或研究⽬标（1）通过本课题的分析⽐较，巩固和加强课本上所学到的机车制动、机车电⽓制动等⽅⾯的知识；（2）熟悉Dk-1制动系统⼯作原理，掌握Dk-1制动机的操纵⽅法；（3）熟悉CCBⅡ制动系统⼯作原理，掌握CCBⅡ制动机的操纵⽅法；（4）培养学⽣运⽤所学习专业知识进⾏拓展知识学习的能⼒，为今后⼯作打好基础。
基本要求所提交的设计分析⽅案能基本达到要求；能分析⽐较CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统的作⽤原理的异同。
主要参考资料及⽂献电⼒机车制动机李益民主编电⼒电⼦技术徐⽴娟主编HXD3电⼒机车《机车操作规程》、《机车运⽤规程》、《铁路技术管理规程》等技术标准资料/doc/3e181608bc23482fb4daa58da0116c175e0e1e42.html /毕业设计报告摘要本课题主要针对CCBⅡ制动机系统与DK-1制动系统的⽐较展开论述的。
对于制动系统和机车制动机的发展做了简要的介绍。
⾸先讲述了DK-1制动机的优点、组成、控制关系、操纵⽅法，以 SS9型电⼒机车DK-1型电空制动机为例讲述了“电空位”和“空⽓位”下的综合作⽤。
然后讲述了CCBⅡ制动机的组成、控制关系、操纵⽅法。
CCBⅡ制动机的综合作⽤，按⾃动制动作⽤、单独制动作⽤、空⽓备份状态以及⽆⽕回送状态等⽅⾯逐⼀介绍。
最后从机车风源系统和制动机的改造、制动机单台优缺点以及制动系统的作⽤原理等⽅⾯对⼆者的异同点进⾏分析⽐较。
国内机车微机制动机技术特点
国内机车微机制动机技术特点机车微机制动技术是指通过微处理器控制系统，实现机车制动过程的精确控制和监测。
随着科技进步和市场需求的不断提高，国内机车微机制动技术也在不断发展和完善。
本文将从国内机车微机制动技术的特点方面进行介绍。
一、精确控制机车微机制动技术通过微处理器控制系统，实现对制动过程的精确控制。
传统的机车制动系统通常由机械制动和气动制动组成，操作复杂，制动效果容易受到司机操作水平和环境因素的影响。
而采用微机制动技术后，可以通过对制动力的精确调节，保证机车在行车过程中的平稳制动，提高列车行车的安全性。
二、实时监测机车微机制动技术通过传感器等装置，可以实时监测机车制动过程中的各项参数，包括制动力的大小、制动距离、轮轴转速等。
这些监测数据可以实时传输至控制中心，为调度员提供实时的行车信息，为列车运行提供参考依据。
监测数据也可以记录在制动系统中，为事故分析提供重要数据支持。
三、自适应性机车微机制动技术可以根据不同的运行情况和工况，自动调整制动力的大小和制动曲线。
在列车行驶过程中，行车速度、载重量、路况等因素都会对制动力产生影响，传统的机车制动系统难以满足这些要求。
而微机制动技术具有自适应性，可以根据实际情况进行智能调整，提高列车运行的效率和安全性。
四、故障诊断机车微机制动技术内置自诊断功能，能够根据故障代码和报警信息快速定位和诊断故障原因，并提供相应的解决方案。
这大大提高了设备的可靠性和维护效率，减少了列车故障对运输运行的影响。
五、电气化集成随着我国铁路的不断电气化改造，机车微机制动技术也逐渐与电气化系统集成，实现智能化控制和数据交互。
这使得机车制动系统能够与整个铁路运输系统实现无缝连接，为铁路运输的安全、高效、智能化提供了技术支持。
六、节能环保机车微机制动技术可以减少因人为操作不当或者制动系统故障所造成的制动损耗，提高列车整体的能效比，减少对资源的浪费。
微机制动技术的应用可以减少对整个运输系统的影响，降低能耗和环境污染，符合能源节约和环保的发展趋势。
浅谈我国电力机车制动系统
• 108•内燃机与配件浅谈我国电力机车制动系统张省伟®于;贺虎成于(①西安科技大学，西安710054;②西安铁路职业技术学院，西安710014)摘要：文章分析了我国电力机车制动系统的现状，就电力机车制动系统的发展提出了一些观点。
Abstract：This thesis analyzes the current situation of electric locomotive braking system in China and puts for^-ard some viewpoints on the development of electric locomotive braking system。
关键词：电力机车；制动系统;现状;发展方向Key words:electric locomotive；braking system；current situation；development direction〇引言铁路运输伴随着社会的发展不断改变，并凭借着速度快、运输量大、气候地域适应能力强、准时性好、运价低和适用于大宗货物长距离运输等优点，在交通运输中占据了较大比重。
铁路列车要启动和运行，必须对其施加牵引，同样，为使列车减速、停车，必须对其施加制动，从安全角度来讲，制动比牵引更为重要。
制动系统通常包括机车制动机和车辆制动机，而机车制动机随着社会的发展和科学技术的进步，由起初的手制动机、空气制动机发展到性能相对完善的电空制动机，并随着技术的革新进一步发展为新型电空制动机，本文仅对我国电力机车制动机的现状及发展做以分析。
1电力机车制动系统的发展现状1.1 DK-1型电空制动机我国早期生产的电力机车以韶山系列为主，主要应用了DK-1型电空制动机，该制动机是在吸收国外制动机技术的基础上依照中国铁路标准自行设计开发的。
DK-1型作者简介：张省伟（1983-)男，陕西武功人，讲师，主要从事铁道机车专业教学及研究工作；贺虎成（1977-)，男，甘肃陇西人，博士，副教授，主要研究电力电子技术、智能自动化装置和运动控制技术等。
500字简述中国机车制动机的发展
我国机车制动机的发展自20世纪以来，我国机车制动技术一直在不断发展。
随着我国铁路建设的快速发展，机车制动技术也得到了持续的改进和提升，从最初的空气制动到现在的电子制动，我国机车制动技术已经取得了很大的进步。
下面将简要介绍我国机车制动机的发展历程。
一、空气制动技术20世纪初，我国的机车制动技术主要采用空气制动。
这种制动技术通过将压缩空气送入制动缸，推动制动鞋与车轮接触，从而达到制动的目的。
空气制动技术虽然在当时是一种较为先进的技术，但制动效果并不理想，尤其在重载货车上制动效果更加明显。
随着铁路运输的不断发展和机车制动需求的日益增加，我国的制动技术也开始迎来了新的发展。
二、液压制动技术20世纪60年代末期，我国开始引进液压制动技术。
液压制动技术采用液压传动来实现制动，相比于空气制动，液压制动技术具有制动力矩大、制动效果好等优点，因此得到了广泛的应用。
随着不断的改进和完善，我国的液压制动技术也逐渐成熟，并开始在机车制动系统中得到应用。
三、电子制动技术近年来，随着信息技术和电子技术的飞速发展，我国开始引进电子制动技术。
电子制动技术可以通过电子控制单元控制制动踏板、制动盘和制动鼓等制动部件，从而实现精准的制动控制。
这种技术不仅可以提高机车的制动性能，还可以实现列车的自动控制和精准停车，大大提高了铁路运输的安全性和效率。
四、发展趋势未来，随着铁路运输的进一步发展和技术的不断创新，我国机车制动技术将继续向着智能化、自动化和高效化方向发展。
随着新材料和新工艺的不断涌现，机车制动技术也将迎来新的突破和发展。
可以预见，我国机车制动技术在未来将会取得更加显著的成就，为我国铁路运输的发展做出更大的贡献。
五、新材料和新工艺的应用随着科技的不断进步，新材料和新工艺的应用也对我国机车制动技术的发展起到了至关重要的作用。
高强度、耐磨损的碳纤维材料的应用，可以大大提高制动部件的耐用性和可靠性；先进的制造工艺和加工技术，使得制动部件的精度和稳定性得到了显著提高。
浅析铁道车辆制动技术的现状及发展
浅析铁道车辆制动技术的现状及发展【摘要】铁道车辆制动技术在铁路运输中起着至关重要的作用。
本文从历史演变、现代发展现状、电子控制技术的应用、智能化系统的发展趋势和新型材料研究等方面进行了浅析。
随着科技的发展，铁道车辆制动技术不断创新，智能化和电子控制技术的运用使制动更加精准和安全。
未来，新型材料的研究和应用将进一步提升制动效能。
铁道车辆制动技术的不断发展引领着铁路运输行业的进步，未来的发展方向将更加注重智能化、高效化和绿色化。
通过对铁道车辆制动技术的研究，可以为铁路运输安全和发展提供有力支持。
【关键词】铁道车辆制动技术、历史演变、现代发展、电子控制、智能化、新型材料、发展方向、总结。
1. 引言1.1 铁道车辆制动技术的重要性铁道车辆制动技术的重要性体现在保障铁路运输安全、提高运输效率、减少事故风险和保护乘客安全等方面。
车辆制动系统是铁道运输中至关重要的部分，能够确保列车在运行中安全减速、停车和预防意外事件发生。
在高速列车运行过程中，制动技术直接关系到列车的安全性和稳定性，对列车运行速度的控制起着至关重要的作用。
铁道车辆制动技术的研究和发展对于铁路运输的安全和效率具有重要意义。
随着铁路运输的不断发展和现代化进程，铁道车辆制动技术也在不断创新和完善。
通过不断引入新技术和材料，不断改进制动系统结构和控制方式，铁道车辆制动技术得以不断提升。
这不仅有助于提升铁路运输的安全性和效率，还能为铁路行业的可持续发展提供支持。
铁道车辆制动技术的重要性不容忽视，需要持续关注和研究，以确保铁路运输的安全、快速和可靠运行。
1.2 研究目的和意义铁道车辆制动技术是铁路运输中的关键技术之一，其安全性和效率直接影响着列车运行的顺畅与安全。
研究铁道车辆制动技术的目的在于不断提升列车的制动性能，保障列车行车安全，并且提高列车的运行效率。
随着铁路运输的不断发展和进步，制动技术的不断创新和改进已经成为行业的发展趋势。
对铁道车辆制动技术进行深入研究，不仅可以推动铁路交通的发展，也可以提高列车运行的安全性和效率，为乘客和货物运输提供更加可靠的保障。
浅谈机车制动的发展历程
浅谈机车制动的发展历程作者：郑鸣斐来源：《科学与财富》2014年第08期早期的火车及其制动方式：18世纪60年代人类开始了第一次工业革命，并创造了巨大的生产力，人类进入“蒸汽时代”。
从瓦特改良的蒸汽机开始，人类的工业生产全面围绕着蒸汽机为原动力的方式，交通运输工具也因蒸汽机的出现而产生了巨大的变革与突破。
1825年9月27日，乔治·史蒂芬孙驾驶着自行设计并制造的“旅行”号蒸汽机车，共运行了31.8公里，时速在20公里左右，世界上第一条铁路正式建成通车，也标志着近代铁路运输业的开端。
当时，也就是19世纪早期的火车的铁路机车以蒸汽机车为主，这类机车挂载车辆少，速度较慢，当时火车的制动主要依靠蒸汽机车的逆汽运动以及以人力为原动力的闸瓦制动，即运用人力带动一系列杠杆等传动机械机构的手工闸制动方式。
这种制动方式制动效果差，随着铁路运输的不断发展，列车变得更长更重，运行速度大幅度提高，此时人工闸的制动已经满足不了列车的制动需求，列车运行的安全与可靠性需要新制动技术的发展来保障。
1866年，美国一位年轻人乔治·威斯汀目睹了一起铁路事故，了解到既有制动装置的不足。
1869年，当时年仅23岁的乔治·威斯汀豪斯通过大量的研究和试验，成功研制了世界上第一套“直通空气制动机”。
这套制动系统包括了一台空气压缩机，它将空气加压到压强为每平方英寸50-70磅的压缩空气并储存在总风缸内，进行制动时，司机打开阀门，让压缩空气流通过车辆之间的列车管，进入分别安装在每节车厢的制动缸内，而压缩空气将制动缸内的活塞推出，再通过一系列拉杆和杠杆作用迫使闸瓦压向车轮，实现制动的目的；而在缓解时，司机通过操纵阀门，使制动缸和管路中的压缩空气排向大气，从而令制动缸内的复原弹簧将活塞压回到风缸内，使闸瓦离开车轮。
当时的安装实例表明空气制动机效果良好，弥补了人工闸制动力的不足，大大提升了列车的制动性能。
第二次工业革命：进入电气时代和内燃机车地进一步提速100多年后人类社会生产力发展又有一次重大飞跃。
电力机车制动系统
平衡而形成向右的压力差，推动活塞带动滑阀、节制阀右移；
开通充气沟，使列车管压力空气经充气沟进入副风缸贮备； 开通制动缸经滑阀的排风气路，使制动缸排风，最终使闸瓦 离开车轮实现缓解作用。
制动系统功能介绍与体验 五、空气制动机的作用原理 （二）自动空气制动机的作用原理 2.基本作用原理－制动状态
按制动过程所需要的作用动力和控制信号分
空气制动机 作用动力和控制信号均为压缩空气
制动机
电空制动机 作用动力为压缩空气，控制信号为电信号 真空制动机 作用动力和控制信号均为大气压
制动系统功能介绍与体验 四、制动方式及制动机的分类
按作用对象分
机车制动机
制动机
车辆制动机
任务
对列车制动系统进行灵活、准确的操纵和控制； 向整个列车制动系统提供质量良好的动力（如压力空气）。
制动系统功能介绍与体验制动系统功能介绍与体验郴州列车相撞案例分析郴州列车相撞案例分析一事故再现一事故再现制动系统功能介绍与体验制动系统功能介绍与体验郴州列车相撞案例分析郴州列车相撞案例分析一事故再现一事故再现制动系统功能介绍与体验制动系统功能介绍与体验郴州列车相撞案例分析郴州列车相撞案例分析一事故再现一事故再现制动系统功能介绍与体验制动系统功能介绍与体验郴州列车相撞案例分析郴州列车相撞案例分析一事故再现一事故再现制动系统功能介绍与体验制动系统功能介绍与体验郴州列车相撞案例分析郴州列车相撞案例分析一事故再现一事故再现制动系统功能介绍与体验制动系统功能介绍与体验郴州列车相撞案例分析郴州列车相撞案例分析一事故再现一事故再现66月29日2时34分由长沙开往深圳的k9017次客月29日2时34分由长沙开往深圳的k9017次客车与刚刚启动正在出站的由铜仁开往深圳西的k9063车与刚刚启动正在出站的由铜仁开往深圳西的k9063次客车机车相撞导致k9017次机车及机后1至5节车次客车机车相撞导致k9017次机车及机后1至5节车厢k9063机车及机后1至2节车厢脱轨
70年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程(续)
第39卷第6期2019年12月铁道机车车辆RAILWAY LOCOMOTIVE I CARVol.39No.6Dec.2019f专题研究I文章编号=1008-7842（2019）06—0016—1670年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程（续）李和平！，严霄蕙2（1中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所，北京100081；2北京电子科技职业学院经济管理学院，北京100176）摘要回顾分析了新中国创立以来我国铁路机车车辆制动技术的发展变化，重点介绍了货运列车、提速旅客客车、重载货运列车、高速列车、复兴号动车组制动技术的自主研发情况及关键技术、性能参数，分析了制动技术在我国铁路发展过程中所起到的重要作用#最后介绍了我国铁路参与国际铁路机车车辆标准制订情况及对铁路走出去的影响#关键词铁路；机车车辆；高速列车；制动；发展中图分类号：U260.35文献标志码：A doi：10.3969力.issn.1008—7842.2019.06.04（二）4重载货运制动技术我国铁路重载运输开始于上世纪80年代初#改革开放以后，国民经济快速发展，铁路货运量猛增，运量与运能的矛盾日益突出，发展重载运输成为不二选择# 1980年铁科院机辆所首次向国家计委、国家经委和铁道部建议实施重载运输#国家经委和铁道部采纳了该建议，并安排铁科院开展相关科研课题#1981年由国家科委、国家计委、国家经委及国家建委下达的交通系统主要技术政策研究中，铁科院承担了“铁路牵引动力发展方向和发展步骤”、“提高旅客运输能力及客车发展方向”、“铁路大型货车发展方向”等课题#铁科院机辆所在1983〜1984年期间，首次完成了4000〜5000t重载列车制动配套技术的试验研究，并第一次在环行线进行了双机牵引7000〜10000t货运列车的探索性制动试验#1984年，机辆所与北京铁路局合作，在环形线和丰沙大线首次进行了5000t列车纵向动力学试验，基本上摸清了长大重载列车的纵向力分布规律#在此期间，为了适应货车制动技术研究和发展需要，铁科院将建于1964年的100辆编组货车制动试验台，扩展为150辆编组#本世纪初为了适用于长大货运列车制动试验的需要，又将试验台扩展到200辆编组#发展铁路重载货运的核心问题之一是制动问题#在开展重载列车研究初期，机辆所与南京摩擦材料厂合作，研制成功了407G型高摩合成闸瓦；与齐齐哈尔车辆厂等合作，研制了ST1—600型双向闸瓦间隙自动调整器;研制了400A/B型货车制动机空重车自动调整器#这些新技术与103制动阀、新型制动缸等配套，运用于重载C）'a敞车#与此同时，铁科院机辆所与齐厂合作，成功研制了用于大秦线单元运煤列车的缩短型专用C）3A敞车，为开行重载组合列车而研制了组合列车空气同步制动装置和列车尾部主管压力遥测装置#空气同步制动的基本原理是将组合列车（见图19）前部列车尾部车辆的列车管与第2列车的机车自动制动阀连接，利用前部列车的列车管压力变化控制后部列车的机车自动制动阀，代替了后部列车机车的司机操纵。
我国轨道车辆制动技术发展概述
我国轨道车辆制动技术发展概述1引言我国轨道车辆制动技术经过60余年的发展，取得了长足进步。
特别是上个世纪90年代以来，经过六次客运大提速和重载货运技术的提高，我国机车、客车、货车、高速动车组、城轨车辆等轨道车辆制动技术在许多方面达到或接近世界先进水平。
但同时应该看到，在高速和重载货运等制动技术方面，部分核心技术我们还没有完全掌握，还没有形成具有完全自主知识产权的产品，因此我国轨道车辆制动技术还有较大的发展空间，需要进一步加大研发力度。
2 机车车辆制动技术发展长期以来，我国机车车辆一直采用符合AAR标准的制动机。
解放初期，我国机车车辆制动机沿用解放前所采用的美国制动机，即机车采用单端操纵的ET-6型制动机，客车采用L型制动机，货车采用K制动机，到了20世纪60年代初期，机车由ET-6型演变成适应双端操纵的EL-14型制动机，并开始在电力、内燃机车上装用。
由于这两种机车制动机在结构上存在固有缺点，到20世纪80年代逐步淘汰。
为了克服ET-6、EL-14机车制动机制动和缓解波速慢、其金属研磨件难以维护等缺点，20世纪70年代，我国相继研制成功JZ-7型内燃机车制动机和DK-1型电力机车制动机，这两种制动机能够客货车兼用，在结构上取消了研磨件，并设置了过充性能，到目前为止仍为我国内燃机车和电力机车的主型制动机。
在L型和K型制动机的基础上，我国开发了客车GL型、货车GK型制动机，这两种制动机均采用二压力直接作用式三通阀，为金属、胀圈结构形式，制动、缓解波速较低，使用维护不便。
20世纪60年代末至80年代初，分别研制成功二压力间接作用式的104型客车制动机和103型货车制动机、三压力结构的F8型客车制动机，前两种制动机采用橡胶膜板、滑阀结构，后一种制动机采用膜板、柱塞结构，制动、缓解波速得到较大提升，使用维护较为方便。
90年代为解决万吨运煤列车的制动问题，研制了120型货车制动机，使我国货车制动机技术水平达到国际先进水平。
浅析铁道车辆制动技术的现状及发展
浅析铁道车辆制动技术的现状及发展铁道车辆制动技术是指铁路车辆在行驶过程中，通过施加制动力来达到减速和停车的目的。
在铁路运输中，制动技术是保证列车安全的重要基础之一。
本文将对铁道车辆制动技术的现状及发展进行浅析。
目前铁道车辆主要的制动方式有手动制动和自动制动两种。
1. 手动制动手动制动是指机车司机或车长通过操作制动手柄，将制动芯轴转动，使制动器夹紧轮轴，从而达到制动的目的。
手动制动优点是可靠性高，能够在紧急情况下迅速制动车辆，但需要人工操作，操作不当容易导致事故发生。
自动制动是指通过信号系统和空气制动装置来实现制动，具有自动化程度高、操作简便等优点。
自动制动可以分为直接自动制动和简化自动制动两类。
直接自动制动是指通过信号系统控制，将制动命令信号传递给机车及车厢上的空气制动装置，从而实现列车的制动。
直接自动制动的优点是系统灵活、实时性好，适合长途列车运行，但是需要铺设信号系统和空气制动管路，成本高。
简化自动制动是直接自动制动的一种改进，它通过铁道线路上的接触轨和空气制动阀，在发生紧急情况下自动制动列车。
这种制动方式操作简单，成本较低，但也存在一定的缺陷，比如不能适应高速列车的制动需求，容易产生误动信号等。
随着铁路运输的不断发展和技术的进步，铁道车辆制动技术也在不断发展。
未来铁道车辆制动技术的发展趋势主要有以下几个方向：1. 自动化程度的提高自动化程度是制动技术的一个重要发展方向。
目前，铁路车辆已经实现了较高程度的自动化制动，但还有提高的空间。
未来，随着智能制动技术的发展，预计将实现更高程度的自动化。
2. 提高制动安全性制动安全性是铁道车辆制动技术发展的关键。
当前，制动信号的传输和接收还存在一定的不足之处，未来需要加强监测、控制、信号传输和故障诊断技术，提高制动安全性。
3. 车辆制动系统的集成化车厢制动系统的集成化是未来的发展趋势之一。
通过车载计算机的集成管理，实现车内各系统的自动化控制，提高整车的稳定性，减小故障发生的可能性。
铁道机车车辆液压制动机及其国内外发展
铁道机车车辆液压制动机及其国内外发展摘要介绍了应用于铁道机车车辆上的液压制动机的原理、特点和关键技术,对国内外铁道机车车辆采用液压制动机的应用进行了分析,并阐述了液压制动机的发展趋势。
关键词液压制动;铁道车辆;发展列车运行速度越高,对车辆设备小型化、轻量化及制动系统的性能及可靠性要求越高。
采用液压制动机来代替传统的空气制动机,可以在确保具有与空气制动装置相同可靠性的条件下实现小型化、轻型化,同时由于液压系统具有快速响应的特点,可取消防滑器,并比空气制动系统具有更好的防滑性能。
为了适应高速机车车辆以及城市轨道交通车辆整体技术的发展,世界上许多国家都对液压制动方式进行了研究,成为铁路机车车辆制动技术发展的趋势之一。
目前,随着计算机技术、机电和自动控制技术、现代制造技术及新材料、新工艺等一系列高新技术的蓬勃发展,液压技术有了很大的发展。
密封材料性能的提高、液压件微型化以及高可靠性和适用性等,都给机车车辆制动系统采用液压技术创造了条件。
1 液压制动的组成及基本原理液压制动系统一般是由油泵,蓄能器,电磁控制阀以及基础制动装置等部件组成。
液压系统原理图一般如图1所示。
由液压系统原理图可以看出,整个液压制动系统按照功能来分,可以分为微机制动控制器(MBCU)、电液制动装置及基础制动装置。
微机制动控制器(MBCU)的工作原理与空气制动机基本相似,以接收常用制动指令、紧急制动指令、电气制动反馈、ATC信号等输入,经过计算机处理,输出常用制动指令、紧急制动指令来控制相应电磁阀,完成制动力的控制。
除此之外,它还要控制液压系统的驱动和控制,如油泵的起停控制,以及整个液压系统的状态检测等,如液压系统的各种传感器反馈信息。
电液制动装置由电机、油泵、蓄能器、常用制动压力控制、紧急制动压力控制和油箱组成。
各部分工作原理如下。
(1)电机、油泵及蓄能器电机、油泵将电能转变为液压能源,给整个制动系统提供制动能量。
由于机车车辆的制动系统是间隙性工作的,因此采用了蓄能器装置,可有效减少电机功率,降低系统能耗。
列车制动技术及发展
列车制动技术及发展最早的列车制动技术是由火车员手动操作制动系统，通过操作车厢顶部的手柄或脚踏板来实现列车的制动。
这种制动方式操作繁琐，制动效果较差，容易发生事故。
随着工业革命的进展，蒸汽机车逐渐取代了蒸汽火车，出现了蒸汽制动系统。
蒸汽制动是利用汽缸中的蒸汽力来实现制动，比手动制动提高了制动力的大小和速度，但仍然存在操作不方便和制动效果不稳定的问题。
20世纪初，出现了空气制动技术。
这种制动方式利用空气压力来传递力量，通过管道和活塞将压缩空气传递到车辆上的制动器上，实现制动效果。
空气制动技术大大提高了制动力的大小和稳定性，减少了制动距离，因此在列车运行过程中得到广泛应用。
但是，空气制动技术仍然需要火车员手动操作制动装置，存在操作不便和制动反应时间长的问题。
20世纪50年代，电磁制动技术开始应用于列车制动系统中。
电磁制动利用电磁力实现制动效果，通过列车上的传感器和控制系统控制电磁制动器的工作，实现自动化制动。
这种制动方式大大提高了制动的精确度和舒适性，减少了制动距离，并减少了对火车员的依赖。
然而，由于电磁制动需要大量的电力支持，因此需配备能够提供大量电力的配电系统，增加了列车的重量和成本。
现代列车制动技术在电磁制动的基础上进一步发展，出现了自动制动系统。
自动制动系统利用传感器和计算机控制系统，实现对列车制动装置的自动化控制和监测。
当列车需要制动时，传感器会监测到相应的信号，并通过计算机控制制动器的工作。
自动制动系统大大提高了制动的精确度和可靠性，并降低了对火车员的要求。
此外，随着科技的不断进步，列车制动技术也在不断创新和发展。
例如，利用电动蓄能技术实现高效能制动；利用电磁铁吸附技术实现快速刹车；利用惯性制动技术实现紧急制动等。
这些新技术不断推动着列车制动技术的进步，使得列车行车更加安全和可靠。
综上所述，列车制动技术经历了手动制动、蒸汽制动、空气制动、电磁制动和自动制动等多个阶段的发展。
不断创新和进步的技术使得列车制动更加精确、可靠和安全。
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分配阀
►二压力机构分配阀作用示意图
►三压力机构分配阀作用示意图
制动缸压力的计算基础
压力与压强 大气压
由物理学可知，大气对地球表面作用着一定压力，这一压 力称为大气压。一般取100kPa。 绝对压力 压力空气的实际压力。若气体未压缩而呈自由状态，其绝 对压力即为大气压力，若处于绝对真空状态，则其绝对压 力为零。 表压力 压力表指示的压力值。由于一般压力表只指示高于大气压 力数值（真空压力表则例外），所以绝对压力与表压力的 差值为大气压力值。 绝对压力等于表压力与大气压之和。
制动系统发展
► 1869年，美国工程师乔治·韦斯汀豪斯（Geroge Westinghouse）发明了世界上第一台空气制动机---直通式空气制动机。
► **革命性的突破**
• 很多人都曾致力于改进火车刹车装置的研究，但谁也没想到，最终获得成功的却 是一位贫困的美国年轻人——威斯汀豪斯，他发明了一种灵敏可靠的空气制动闸 ，给火车这匹巨大不羁的“铁马”，系上了“缰绳”，在铁路安全运输史上竖立 了一个值得纪念的里程碑。 威斯汀豪斯发明新型火车空气闸的念头，是由一次偶 然的事件激发起来的。他在一次旅行中，恰好赶上了因火车刹车不灵造成的严重 撞车事故。目睹了一场车毁人亡的惨剧，他当时就下定决心，要发明一种有效的 制动闸，来避免交通事故的发生，保障铁路运输的安全。 他首先想到了蒸汽。既 然列车是蒸汽推动的，为什么不能用蒸汽来制动呢？他设计了一套装置，用管路 把锅炉和各个车厢连接起来，试图用蒸汽来推动汽缸活塞，从而压紧闸瓦，达到 刹车的目的。但由于高压蒸汽在长长的管路里迅速冷凝，丧失压力，实验未能取 得预想的效果。 威斯汀豪斯正在一筹莫展时，有一天他偶然买了一份《生活时代 》报，一条报道法国开凿塞尼山隧道，介绍压缩空气驱动大型凿岩机的消息，使 他联想到苦思冥索的制动闸：既然压缩空气可以驱动凿岩机，开掘坚硬的岩石， 或许也能够驱动火车制动闸。 基于这个想法，威斯汀豪斯终于制成了新型的空气 闸。其原理并不复杂，只要增加一台由机车带动的空气压缩机，通过管道将压缩 空气送往各个车厢的汽缸就行了。刹车时，只要一打开阀门，压缩空气就会推动 各车厢的汽缸活塞，将闸瓦压紧，使列车迅速停下来。 1868年，年仅23岁的威斯 汀豪斯取得了空气制动闸的专利权，组成了威斯汀豪斯制动闸公司。直到今天， 空气制动闸仍然是火车和汽车运行的安全保障。
制动缸压力的计算基础
三、波义耳-马略特定律
为简化计算起见，可以忽略温度变化对计算结果的影 响，即把压力与容积的变化过程看作是等温变化过程 。根据波义耳----马略特定律，空气压力与容积之间 的关系为：
PV＝常量 式中
P——压力空气的压力（绝对压力），（Pa，N/m2） ；
V——压力空气的容积（m3）。
正好克服制动缸活塞弹簧反力和制动缸活塞与制 动缸壁摩擦力之和的制动缸压力
最小有效减压量
能够生成最小有效制动缸压力的减压量
根据制动缸压力与制动管减压量的关系
35KPa 3.25rmin 100
rm in
135 3.25
41.5KPa
规定： 制动管最小有效减压量 为50 KPa
车辆最大有效减压量计算
3.6r PG前 当定压500KPa时
交流传动机车制动系统
► 一、制动机及管路发展 ► 二、CCBⅡ制动机 ► 三、法维莱Eurotrol制动机
－－机车车辆学院 马金法
制动基本概念
• 所谓制动是指能够人为地产生列车减速力并控 制这个力的大小，从而控制列车减速或阻止它 加速运行的过程。
• 不同情况对制动提出了不同的要求 *常用制动不一定停车，可能是仅仅是调速。 *紧急制动一定要迅速停车 制动过程必须具备两个基本条件： • （1）实现能量转换； • （2）控制能量转换。
PG‘前
•VG
PR‘前
•VR
（P
‘ G前
r) •VG
PR‘后
• VR后
100 •VR r •VG PR‘后 •VR
100 •VR r •VG PR‘后 •VR
100 r • VG VR
PR‘后
PR 2.6r PZ
最小有效减压量计算
• 最小有效制动缸压力（35KPa）
0 • 4.制动后副风缸的压力与制动管压力相等，为（
500KPa+100KPa-r)或（700KPa-r） • 5.副风缸与制动后制动缸容积比为3.25:1 • 6.制动后制动缸的压力为我们所求
车辆（GK）制动缸压力计算
PF‘前 •VF PZ‘前 •VZ前 PF‘后 •VF 着轮子的混世魔王 • 19世纪初，以蒸汽为动力的火车出现了。在1829年举行的一次“火
车竞赛”中，斯蒂芬森驾驶着满载的“火箭”号机车，以时速56公里 创造了陆地第一个车辆奔跑速度。此后不久，呼啸的火车开始奔驰在 美国和欧洲大陆。形成了铁路交通运输业蓬勃发展的新时代。 但是， 这时的火车还不够完善。致命的缺点是刹车不灵，经常导致运行事故 。在一般公众眼里，火车也是一种不安全的交通工具，有人将它戏称 为“踏着轮子的混世魔王”。 当时的火车刹车装置十分原始，最初仅 仅装在车头上，完全凭司机的体力扳动闸把来刹车，很难使沉重的列 车迅速停下来。后来改进为每节车厢上都安一个单独的机械制动闸， 配备一个专门的制动员，遇有情况，由司机发出信号，各个制动员再 狠命接下闸把。这样虽然稍好一些，但仍然不能迅速地刹住列车。因 此，发明一种灵敏有效的火车刹车装置，已成了当然铁路系统一项亟 待解决的大问题。
► 注意由于制动机直接关系着行车安全，所以制 动机设计和使用中一定要对最困难的情况进行 充分的预想，制动机正常情况下能够顺利完成 制动任务，紧急情况下更要能够顺利完成制动 任务。即预防“万一”
► 制动管充风，产生制动作用；制动管排风，实 现缓解作用。
直通式空气制动机分析
► 制动缸的压力变化控制方法。 与列车制动管连通，由司机通过控制制动管压力变化来直接控制。 ► 制动管压力变化控制方法。 通过制动阀手柄不同位置直接控制制动管与调压阀管、大气通路的
• 现代制动机全部增设了均衡风缸与中继阀，通过中继阀根据均衡 风缸的压力变化来控制制动管与均衡风缸完成相同的压力变化， 使司机能够方便准确地控制制动管的压力变化
司机直接 控制机 车上均 衡风缸
中继阀
全列车 制动管
➢机车制动阀间接控制列车管压强
– 自动制动阀
– 均衡风缸
– 中继阀 – 列车管压强 过充风缸
3.制动前容积室的压力100KPa，它的容积制动前 后基本相等
4.制动后工作风缸的压力与制动管压力相等 （500KPa+100KPa-r)，r为制动管减压量
5.工作风缸与容积室的容积比为2.6:1
6.制动后容积室的压力为我们所求
机车（分配阀）制动缸压力计算
PG‘前 •VG PR‘前 •VR前 PG‘后 •VG PR‘后 •VR后
连通与关断，进而控制制动管压力变化。通过调压阀来限制制动 管压力的最高值，同时防止总风缸压力变化影响制动管压力变化 从而影响制动与缓解的控制作用 ► 总风缸压力变化控制方法。 ► 通过控制压缩机的启停来控制 **各管路的压力变化控制实际上就是控制该管路与外部大气或压力比 它高的风源的通路的开通与切断来实现该管路的压力控制。**
直通式空气制动机缺点
► 存在“列车分离时，列车制动系统 失去制动作用”的致命弱点
自动空气制动机
► 1872年，乔 治·韦斯汀豪斯 在直通式空气 制动机的基础 上，研制出了 一种新型的空 气制动机—自 动空气制动机。
自动空气制动机
自动空气制动机缓解位
自动空气制动机制动位
自动空气制动机制动后保压位
一、制动机及管路发展
1.总风缸 2.制动缸 3.列车制动管 4.均衡风缸管 5.作用管 6.制动平均管
制动系统
► 制动力是指制动过程中所形成的可以人 为控制的列车减速力。
控制
实现
制动机
手制动机 弹停制动
基础制动装置
制动系统
制动系统发展
► 1825年9月27日，在 英国的斯多克顿至 达林顿之间建成了 世界上第一条铁路， 于是世界上第一列 由蒸汽机车牵引的 列车开始运营。当 时所使用的制动机 是人力制动机，即 手制动机。
在空气制动机的工作过程中，一方面，虽然空气压缩 机产生的压力空气具有一定的温度，但压力空气须经 散热管进入总风缸，并且总风缸又置于大气之中，所 以当总风缸向制动管及各风缸充入压力空气时，压力 空气都已经过充分冷却，使其温度与外界接近于相等 。另一方面，在制动过程中，随着制动管减压速度的 不同，副风缸向制动缸（或工作风缸向容积室）充风 速度也不相同，致使气体因动能的变化而造成气体温 度的波动和压力的波动，但待风缸的压力稳定后，其 气体温度与大气温度也接近于相等（有关试验资料表 明，制动机工作过程受到温度的影响约为１℃左右） ，同时，在制动机中存在着各种漏泄和游间，对计算 精确度也有影响。
制动缸压力的计算基础
制动缸压力计算的依据
一、克拉贝隆理想气体状态方程： PV=GRT 式中 P——气体的压力（Pa，N/m2）；
V——气体的容积（m3）； T——气体的温度（K）； G——气体的摩尔数（mol）；
R——普适气体恒量，R=8.31J/mol•K。
制动缸压力的计算基础
二、空气制动机的实际工作过程
直通式空气制动机
制动机管路发展1
• 总风缸管 全列车的风源
• 列车制动管 向车辆提供制动与缓解用的压缩空气，同时传 递车辆制动机制动与缓解的控制信号。
• 制动缸管 • 作用于制动缸活塞上，产生制动原力，制动机
的控制对象。
直通式空气制动机分析
► 制动机的控制对象是制动缸的压力变化，分析 制动机就是分析各管路的压力控制方法与实现。
自动空气制动机的特点
• 相比直通式，增加了副风缸和三通阀。结 构复杂化，但消除了直通式的致命弱点。