3 第三章摩擦制动

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3.2
盘形制动
2. SP4型踏面清扫器的构造 由膜板制动缸、闸片间 隙自动调整器组成
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3.2
盘形制动
3. SP4型踏面清扫器的作用与原理


工作状态：正常间隙制动位、正常间隙缓解 位、过大间隙制动位、过大间隙缓解位。
过大间隙缓解位又分为两个阶段： 既第一阶段、第二阶段
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3.3 其它形式摩的擦制动
有此给车轮踏面造成的损伤： A. 如果闸瓦的材质不当，可能会使踏面产 生磨耗沟； B. 使磨耗片嵌入闸瓦表面，导致车轮踏面 拉伤或磨出凹沟。
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3.2
盘形制动
盘形制动是用带闸片的夹钳夹紧安装在车 轮辐板两侧或车轴上的制动盘，使闸片与制 动盘产生摩擦而起制动作用。
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3.2
盘形制动
制动力形成方式
盘 形 能量转换方式 制 动 能量转换方法
一、磁轨制动
磁 轨 能量转移方式 制 动
制动力形成方式
非粘着制动 将车辆的动能转化为热能 摩擦制动
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能量转换方法
3.3 其它形式摩的擦制动
3.3 其它形式摩的擦制动
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3.3 其它形式摩的擦制动
一、磁轨制动


制动力： B=∑（K ● φ）
K—每个电磁铁的吸力
φ—电磁铁与钢轨间的滑动摩擦系数
第三章
摩擦制动
3.1 闸瓦制动 3.2 盘形制动 3.3 其它形式的摩擦制动
1
3.1
闸瓦制动
闸瓦制动是利用闸瓦压紧车轮踏面，使轮瓦间 发生摩擦，将列车动能的大部分变为热能，并 转移到车轮与闸瓦，再逸散于大气的制动方式
制动力形成方式
闸 瓦 能量转换方式 制 动 能量转换方法
粘着制动 将车辆的动能转化为热能 摩擦制动
2. 压缩弹性低，噪声小，温度分配均匀。 3. 粘结性强，既有树脂的耐老化性，又有橡 胶的韧性，热衰退率低，恢复性好。
4. 耐磨性好，表面有良好的再现性。
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3.2
盘形制动
六、 SP2型盘形制动单元构造 1.由膜板制动缸、闸片间隙自 动调整器组成
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3.2
盘形制动
2. SP2型盘形制动单元作用原理
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3.2
盘形制动
㈡ 盘形制动也存在下列不足： 1. 车轮踏面没有闸瓦的磨刮，轮轨粘着将 恶化。(措施加装防滑装置，加装踏面清扫器）
2. 制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动 增大。
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3.2
盘形制动
三、盘形制动装置的安装 安装的数量： 160km/h以下
2个/轴 160km/h以上 3 ~ 4个/轴
摩擦制动执行下列功能 ㈠ 常用制动： ⑴ 首先在动力转向架实加动力制动，如果动力制 动不足，再在拖车轴上施加空气制动。 ⑵ 当动力轴的动力制动不能使用时，用摩擦制动 力代替。 ⑶ 当速度大约10km/小时的时候，停车制动在所有 的转向架上采用空气制动（根据动力制动特性）。
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1.4 动车组制动系统的组成和特点
一体式制动夹钳 （CRH2动车组）
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3.2
盘形制动
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3.2
盘形制动
四、制动盘 H300型轴盘式制动盘 组成：摩擦环 盘毂 连接装置
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3.2
盘形制动
H3200型整体制动盘 属于高速制动盘。 一般用于200kn/h 以上的车辆，每轴 装3个制动盘。
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3.2
盘形制动
H3200型整体制动盘 的特点：强度高、 耐热冲击性能强、 结构简单、故障少， 但成本高。


工作状态：正常间隙制动位、正常间隙缓解 位、过大间隙制动位、过大间隙缓解位。 过大间隙缓解位又分为两个阶段： 既第一阶段、第二阶段
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3.2
盘形制动
七、SP4型踏面清扫器
1.踏面清扫器的作用：


⑴清扫车轮踏面，改善轮轨间的粘着状态； ⑵通过闸瓦的磨削以消除车轮踏面与钢轨 接触产生的滚动疲劳； ⑶承担部分制动力。
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3.1
闸瓦制动
二、闸瓦材质 2. 合成闸瓦—特点：
①可按需要改变配方和工艺来获得合适的摩擦 系数。 ②闸瓦本身重量轻，约为铸铁闸瓦的1/3。 ③耐磨性好，使用寿命约为铸铁闸瓦的5—6倍 ④基本无制动火花，可防止因制动而引起的火 灾事故。 ⑤对车轮踏面的磨耗比铸铁闸瓦减少一半。
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3.1
闸瓦制动
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㈠ 优点（与闸瓦制动比较） 2. 可按制动要求选择最佳“摩擦副”，能充分利 用制动粘着系数
盘形制动的粘着限制
r B = K′•φ• ≤ Bμ R
3.2
盘形制动
二、盘形制动的特点 ㈠ 优点（与闸瓦制动比较） 1. 结构紧凑、制动效率高 2. 可按制动要求选择最佳“摩擦副”，能充分 利用制动粘着系数 3. 可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。 能适应速度的提高，减轻车轮踏面的损伤。 4. 制动盘和闸片的耐磨性好，检修工作量小 5. 制动平稳，几乎没有噪声。
四、摩擦制动执行下列功能 ㈣ 自动制动启用：
通过行车安全装置或者列车一旦断开时，施加紧 急制动。
㈤ 停车制动：（在V≤10km/小时）
在低速时动力转向架上施加空气制动取代动力制 动，使整个列车实现一个均衡的减速制动效果。
㈥ 保持制动：
使列车停止在限定的位置。
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粘着制动 将车辆的动能转化为热能 摩擦制动
制动机：空气制动机、电空制动机 制动原动力：压缩空气。
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3.2
盘形制动
一、基础制动装置 主要包括：制动 盘、合成闸片、 盘形制动单元和 杠杆等部件. 提速客车的转向 架上还装有SP4 型踏面清扫器.
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3.2
盘形制动
18
3.2
盘形制动
二、盘形制动的特点 ㈠ 优点（与闸瓦制动比较） 1. 结构紧凑、制动效率高 2. 可按制动要求选择最佳“摩擦副”，能充分 利用制动粘着系数 3. 可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。 能适应速度的提高，减轻车轮踏面的损伤。 4. 制动盘和闸片的耐磨性好，检修工作量小 5. 制动平稳，几乎没有噪声。
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㈠ 优点（与闸瓦制动比较） 1. 结构紧凑、制动效率高
3.2
盘形制动
二、盘形制动的特点 ㈠ 优点（与闸瓦制动比较） 1. 结构紧凑、制动效率高 2. 可按制动要求选择最佳“摩擦副”，能充分 利用制动粘着系数 3. 可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。 能适应速度的提高，减轻车轮踏面的损伤。 4. 制动盘和闸片的耐磨性好，检修工作量小 5. 制动平稳，几乎没有噪声。
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3.3 其它形式摩的擦制动
优点： 制动力不受粘着限制，车轮踏面不会磨损擦伤； 缺点： 制动力不能调节； 滑动摩擦电磁铁钢轨均磨耗大，而制动力小； 增加转向架额外质量； 消耗大量电能。 应用情况：作为辅助制动方式，在高速区段时使用。 国外高速列车中只有德国的ICE—V及瑞典的摆式 列车动车组的拖车上采用了该种制动方式，且仅用 于紧急制动。
中磷铸铁闸瓦：耐磨性提高了一倍。 高磷铸铁闸瓦：耐磨性又提高了一倍，制 动时火花少。 缺点：随着含磷量的提高 闸瓦的脆性增加。
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3.1
闸瓦制动
二、闸瓦材质
2. 合成闸瓦 成分：树脂、金属粉末（铸铁粉末、铜粉、 铝粉或铅锌等氧化物）、减摩剂及稳定剂 等材料在热压下塑合而成。
按摩擦系数的大小可分为低摩合成闸 瓦和高摩合成闸瓦。
四、摩擦制动执行下列功能 ㈡ 紧急制动：
由列车驾驶员将TBC的制动手柄板至紧急制动位 置来使制动管（BP）快速彻底的放风。产生最大的 空气制动减速度。
㈢ 乘客紧急制动：
触发紧急制动，并且给驾驶员发出一个报警信号， 驾驶员如果认为必要可取消紧急制动（如选择更适 当的位置停车）。
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1.4 动车组制动系统的组成和特点
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3.3 其它形式摩的擦制动
永磁磁轨制动
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永磁磁轨制动
3.3 其它形式摩的擦制动
二、翼板制动 利用空气动力学原理，在制动时展开翼板，增 加运行方向上的迎风面积，利用大气与翼板的相对 摩擦，将列车的动能转化为热能，并随着空气的快 速流动散于大气。
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3.3 其它形式摩的擦制动
二、翼板制动 制动的原动力风阻 翼 板 能量转移方式 制 动
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3.2
盘形制动
安装方式： 轴盘式——制动盘压装在车轴上 轮盘式——制动盘安装在车轮侧面
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3.2
盘形制动
安装关系示意图
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3.2
盘形制动
悬挂方式 制动缸浮动制动
杠杆式制动夹钳 （CRH1、CRH3和CRH5 动车组）
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3.2
盘形制动
30
3.2
盘形制动
2
3.1
闸瓦制动
闸 制动机：产生制动原动力并进行操纵和 控制的部分 瓦 制 基础制动装置：传送制动原动力并产生 动 制动力的部分
3
3.1
闸瓦制动
一、基础制动装置的分类 (一) 按传动机构的配置分 1. 散开式：全车只有一个较大的制动缸
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3.1
闸瓦制动
一、基础制动装置的分类 (一) 按传动机构的配置分 2. 单元式：制动缸较小而且数量较多，各个制 动缸分别设置在各个轮对的附近，制动缸 和闸瓦之间杠杆很少，甚至没有杠杆。从 制动缸到闸瓦组成一个非常紧凑的制动单 元。 又分为侧置式、背推式两种
三、影响闸瓦摩擦系数的因素
主要有四个：闸瓦材质、列车运行速度、闸 瓦压强、制动初速。
闸瓦压强越大摩擦系数越小。 制动初速越低，摩擦系数越大。 摩擦系数随列车运行速度的降低而增大。 材质不同摩擦系数不同，其摩擦系数与其 它因素的相互影响程度也不同。
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3.1
闸瓦制动
四、闸瓦制动的缺点 1. 闸瓦摩擦面积小 2. 制动热负荷主要由车轮来承担
制动力形成方式
非粘着制动 将车辆的动能转化为热能 摩擦制动
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能量转换方法
3.3 其它形式摩的擦制动
1. 特点： 非粘着制动； 速度越高制动力越大； 翼板的合理设计能提高制动过程中轮轨间 的粘着力。 2. 难点：翼板的设计和布置。 若翼板的位置适当，动车组运行时的空气阻力 可增加3~4倍。
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动车组制动系统的摩擦制动
5
3.1
闸瓦制动
2. 单元式： 侧置式： G系列单元制动装置。
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3.1
闸瓦制动
2. 单元式： b) 背推式：
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3.1
闸瓦制动
(二) 按闸瓦配置分 1. 单侧制动：也称单闸瓦式。
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3.1
闸瓦制动
(二) 按闸瓦配置分 2. 双侧制动：也称双闸瓦式。
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3.1
闸瓦制动
二、闸瓦材质 1. 铸铁闸瓦 灰铸铁闸瓦：闸瓦韧性好，生产工艺简单。
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3.2
盘形制动
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3.2
盘形制动
五、合成闸片 材质：腰果壳液改性酚醛 树脂和丁苯胶参合 型作为粘结剂的高 摩擦系数有机合成 闸片。 HZ 408 牌号合成闸片 — 普通客车用 HZ 5445 牌号合成闸片 — 准高速客车用
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3.2
盘形制动
所谓热衰退,是指高温下 衬片材料分解产生一些气体 合成闸片的特点： 和液体,气体和液体在摩擦 1. 热稳定性好。 面间起润滑作用,使摩擦系 数降低,制动性能变坏。