列车制动小结

高速列车制动技术综述_彭辉水

高速列车制动技术综述 (1、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，高级工程师，彭辉水，湖南株洲，412001) (2、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，高级工程师，倪大成，湖南株洲，412001) 摘要：本文首先阐述了制动系统与高速列车安全性的关系，然后综述了高速列车的制动方式及其性能，并给出各自在国内外高速列车上的应用情况。同时介绍了高速列车制动力的控制模式，并就各种模式的优缺点进行对比，然后概述了高速列车的防滑再粘着控制技术并给出了其应用实例，最后论述了高速列车制动技术的发展趋势。 关键词：高速列车 制动 控制模式 防滑行再粘着控制 中图分类号：U260.35 文献标志码：A Braking Technology of the High-speed Trains Peng Hui-shui, Ni Da-cheng (Technology Center , Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412001,China) Abstract: This paper firstly presents the strong relationship between the braking system and the security of the high-speed trains, supplies the comparative analysis about the brake modes and the corresponding Braking performance, and reviews their applications in the high-speed trains. Then introduces the control mode of braking force in the high-speed trains and gives out the comparative analysis about their pros and cons. This paper reviews the technologies of Anti-skid re-adhesion control and supplies their application cases. Finally prospects the development trend of the braking technology of the high-speed trains. Keywords: High-speed Trains; Braking; Control Mode; Anti-skid Readhesion Control 高速铁路是新兴产业、战略性产业、带动性产业，是世界轨道交通发展的潮流。我国高速铁路异军突起，迅猛发展，打破了世界高速铁路技术的相对垄断格局，截止2011年1月底，我国高速铁路总里程达8358公里；规划到2012年底，总里程达到13000公里。高速铁路快速发展国人翘首以盼，但其安全性也备受瞩目！高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要，在意外情况下，高速列车紧急制动距离越短，高速列车才能越安全，旅客安全系数越高，本文将对当前高速列车制动技术领域的关键技术及其进展进行综合论述。 作者简介：1、彭辉水，男，1979年生，2001年毕业于北方交通大学电气学院，高级工程师．现主要从事机车粘着控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。2、倪大成，男，197年生，2001年毕业于湖南大学电气学院，高级工程师．现主要从事机车整流逆变控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。

列车制动力计算公式

1，紧急制动计算列车总制动力列车制动力计算 B h K h (kN) 式中K h ------ 全列车换算闸瓦压力的总和，kN； h --- 换算摩擦系数； 列车单位制动力的计算公式 b B 1000 1000 h K h ( N / kN ) ( P G) g ( P G) g 其中 (P K h G) g h ( N / kN ) ，则b 1000 h h 式中P G ------------ 列车的质量，t ； h --- 换算摩擦系数； h ------------------ 列车制动率； K h ------ 全列车换算闸瓦压力的总和，kN； 2，列车常用制动计算 b c 1 c b 由此可得b c c b 1000 h h c ( N / kN ) 式中 c ------------- 常用制动系数 b c ------- 列车单位制动力 表1 常用制动系数p1 为列车管空气压力 列车管减压量r/kPa 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 旅客 p1 600kPa 列车0.19 0.29 0.39 0.47 0.55 0.61 0.69 0.76 0.82 0.88 0.93 0.98 1.00 货物 p1 600kPa 列车0.17 0.28 0.37 0.46 0.53 0.60 0.67 0.73 0.78 0.83 0.88 0.93 0.96

p1 600kPa 0.19 0.32 0.42 0.52 0.60 0.68 0.75 0.83 0.89 0.95 --- --- --- 3, 多种摩擦材料共存时列车制动力的计算 同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，他们具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦 压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。即 B h1 K h1 h2 K h2 h3 K h3 （ h K h ）（kN） 式中，K h1 ,h1 代表机车的闸瓦制动，K h 2 ,h2 代表车辆的闸瓦 制动，K h3 , h3 代表车辆的盘形制动，等等。 列车单位制动力 1000 ( h b K h) 1000 ( h h )( N / kN ) 。 ( P G) g 4，列车制动的二次换算法 表2 不同摩擦材料换算闸瓦压力的二次换算系数 类别 基型高磷（中磷）闸瓦高摩合成闸片高摩合成闸瓦 高磷（中磷）闸瓦 1.0 0.56 0.63 高摩合成闸片 1.8 1.0 1.1 高摩合成闸瓦 1.6 0.9 1.0 低摩合成闸瓦0.8 0.45 0.5 粉末冶金闸瓦 1.3 0.7 0.8 种类 表3 机车的计算质量及每台换算闸瓦压力表 机型计算质量/t 闸瓦种别每台换算闸瓦压力 /kN SS1、SS3 、SS6 138 铸铁700<435>《355》 SS 3B 、SS 6B 138 高摩合成300（480）《240》

高速列车制动方式分类

高速列车制动方式分类 从能量的观点来看，制动的实质就是将列车动能转变成其他能量或转移走；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。 （1）根据列车动能转移方式的不同，列车制动可分为如下几种方式： ①盘形制动。 ②电阻制动。 ③再生制动。 ④磁轨制动。 ⑤轨道涡流制动。 ⑥旋转涡流制动。 ⑦风阻制动。 上述制动方式中的盘形制动和磁轨制动也可称为摩擦制动，都是通过机械摩擦来消耗高速列车动能的制动方式。其优点是制动力与列车速度无关。无论列车是高速运行还是低速运行，都有制动能力，特别是在低速运行时能对列车施行制动直至停车。可以说摩擦制动始终是高速列车最基本的制动方式。摩擦制动的缺点是制动力有限，因受散热限制而使制动功率增大。电阻制动、再生制动、轨道涡流制动和旋转涡流制动等也可称为动力制动，都是利用某种能量转换装置将运行中列车的动能转换为其他形式的能量，并予以消耗的制动方式。其特点是制动力与列车速度有很大关系，列车速度越高，制动力越大，随着列车速度的降低，制动力也随之下降。 （2）根据制动力的形成方式不同，制动方式可分为黏着制动和非黏着制动。车轮在钢轨上滚动时，轮轨接触处既非静止，也非滑动，在铁路术语中用“黏着”来说明这种状态。黏着制动是指依靠黏着滚动的车轮与钢轨黏着点之间的黏着力来实现列车制动的方式。黏着制度包括闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动及电磁涡流转子制动等。以闸瓦制动为例，车轮、闸瓦和钢轨三者之间有3种可供分析的状态：第一种是难以实现的理想的纯滚动状态；第二种是应极力避

免的“滑行”状态；第三种是实际运用中的黏着状态。在上述3种情况中，纯滚动状态为最理想的轮轨接触状态，但实际上是不可能实现的；为避免车轮踏面擦伤、制动距离延长，需要防止“滑行”；黏着状态介于两者之间，它可以随气候与速度等条件的不同有相当大的变化。 由于列车的制动能量和速度的平方成正比，因此高速列车的动能很大，需要足够大的制动功率和更灵敏的制动操纵系统。而传统的空气制动装置要受制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制，以及摩擦材料性能对黏着利用的局限性，因此，高速列车要采用能提供强大制动能力并更好利用黏着的复合制动系统。虽然考虑到乘座舒适度，但是制动距离随列车速度的提高而适当延长是不可避免的。高速列车制动的总目标是控制制动距离，因此制动距离不会随车速的提高而增长太多。复合制动系统通常由制动控制系统、动力制动、摩擦制动（如盘形制动和踏面制动等）系统、微机控制的防滑器和非黏着制动装置等组成。复合制动力的产生分别来自电气（动力制动）、机械（盘形制动或踏面制动）和非黏着力（磁轨制动或涡流制动）。高速列车的复合制动模式包括不同车辆在不同制动作用工况和各种速度下的制动能量分配关系，应根据列车的动力方式和编组条件进行设计并通过微机进行控制。

列车制动系统

自动式空气制动系统的组成及其作用 自动式空气制动系统如下图所示： 各部分作用如下： 1.空气压缩机（1）、总风缸（2）：原动力系统。空气压缩机：制 造压缩空气；总风缸: 储存压缩空气，供全列车系统使用。 2.给风阀（4）：将总风缸的压缩空气调至规定压力，经自动制动阀 （5）充入制动管。 3.自动制动阀（5）：操纵部件。通过它向制动管充入压缩空气/将 制动管压缩空气排向大气。 4.制动管（14）：贯通全列车的压缩空气导管。向列车中各车辆的制

动装置输送压缩空气。通过自动制动阀（5）控制管内压缩空气压力变化实现操纵各列车制动机。 5.三通阀（8）：车辆空气制动装置的主要部件，控制制动机产生不 同作用。和制动管联通，由制动管压力的变化产生作用位置。制动机缓解：制动管连通副风缸，制动缸连通大气。向副风缸充入压缩空气，把制动缸内压缩空气排向大气。制动机制动：制动管通大气，副风缸通制动缸。副风缸内压缩空气充入制动缸，产生制动作用。 6.副风缸（11）：缓解储存的压缩空气，为制动时制动缸的动力源。 7.制动缸（10）：制动时，把从副风缸送来的压缩空气转变为机械推 力。 8.基础制动装置（17）：制动时，将制动缸推力放大若干倍传递到闸 瓦，使闸瓦夹紧车轮产生制动；缓解时，靠闸瓦自重使闸瓦离开车轮实现缓解。 9.闸瓦、车轮和钢轨：实现制动三大要素。制动时，闸瓦压紧转动 的车轮踏面后，闸瓦与车轮间的摩擦力借助钢轨，在与车轮接触点上产生与列车运行方向相反（与钢轨平行）的反作用力，即制动力。（黏着效应） 制动缸压力计算 1空气制动机的工作过程就是利用空气受压缩后体积与压力的自动变化来实现的。

电力机车的制动方式及其原理

电力机车的制动方式及其原理 1、制动技术概念 列车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速、不加速或停止运行。对已制动的列车或机车解除或减弱其制动作用，则称为“缓解”。为施行制动和缓解而安装在机车、车辆、列车上的一整套设备，总称为“制动装置”。“制动”和“制动装置”俗称为“闸”。施行制动常简称为“上闸”或“下闸”，施行缓解则简称为“松闸”。“列车制动装置”包括机车制动装置和车辆制动装置。不同的是，机车除了具有像车辆一样使它自己制动和缓解的设备外，还具有操纵全列车制动作用的设备。 2、机车制动方式 1）闸瓦制动：铁路机车车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动。用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。列车速度越高,制动时车轮的热负荷也越大。如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要，需要一种新型的制动装置以满足要求。 2）盘形制动：它是在车轴上或在车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使以合成材料或者粉末冶金制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，使列车停止前进。由于作用力不在车轮踏面上，盘形制动可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。另外制动平稳，噪声小。盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于踏面制动，尤其适用于时速120公里以上的列车，这正是各国普遍采用盘形制动的原因所在。但不足的是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化；制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。踏面制动和盘形制动都要通过轮轨之间的粘着来实现，因此都属于粘着制动。 3）再生制动：是将牵引电动机变为发电机，将电能反馈回电网使用，从而产生制动作用。用于电网供电的电力机车和电动车组。 4）电阻制动：用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机改变为发电机发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻器发生的热量消于大气，从而产生制动作用。 5）线性涡流制动：是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。制动时电磁铁不与钢轨接触。利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，把列车动能转化为热能，消散于大气。线性涡流制动既不受粘着限制,也没有磨耗问题。 6）盘形涡流制动：是在车轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力并发热消散于大气，从而起制动作用。盘形涡流制动要通过轮轨粘着才能产生制动力，因此也要受粘着限制。

动车组制动技术综述

动车组制动技术综述 列车制动的一般概念是指对行进中的列车施行减速或使在规定的距离内停车。制动的重要性不仅在于它直接关系到运输安全，还在于它是进一步提高列车运行速度的决定因素。列车速度越高，对制动的要求也就越高。因而，动车组的制动技术成为其高速运行的关键技术之一。 一、动车组制动方式分类 1.按动能消耗方式分： （1）摩擦制动：闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动等； （2）动力制动：电阻制动、再生制动、轨道涡流制动、旋转涡流制动等。 2.按制动形成方式分： （1）粘着制动：闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动、旋转涡流制动等； （2）非粘着制动：磁轨制动、轨道涡流制动等； 3.按动力的操作控制方式分：空气制动、电空制动、电磁制动。 二、高速动车组制动系统的基本要求 1．制动能力的要求 制动能力表现为停车制动时对制动距离的控制。在同样的制动装置、操纵方式和线路条件下，其制动距离基本上与列车制动初速度的平方成正比关系，所以随着列车速度的提高，必须相应地改进其制动装置和制动控制方式才能满足缩短制动距离的要求。 通过国外主要国家高速列车制动能力比较得知：国外300km/h高速列车的紧急制动距离均在3000～4000m之间。根据制动粘着利用和热负荷等理论计算的结果，我国动车组在初速300km/h条件下的复合紧急制动距离可保证在3700m

以内。 2．舒适性的要求 从列车动力学的观点出发，旅客的乘坐舒适性包括横向、垂向和纵向三方面的指标，高速动车组纵向运动的特点除起动加速度较快以外，主要是制动作用的时间和减速度远大于普通旅客列车，因此必需有相应措施来控制旅客纵向舒适性的指标，包括对制动平均减速度、最大减速度和纵向冲动的要求，均应高于普通旅客列车。 为满足纵向舒适性的高要求，动车组制动系统必须采用下述关键技术：（1）采用微机控制的电气指令制动系统以实现制动过程的优化控制，并在提高平均减速度的同时尽量减少减速度的变化率； （2）对复合制动的模式进行合理设计，使不同型式的制动力达到较佳的组合作用； （3）减少同编组列车中不同车辆制动力的差别，以缓和车辆之间的纵向动力作用； （4）采用摩擦性能良好的盘型制动装置和强有力的动力制动装置，以提供足够的制动力。 3．安全可靠性 制动系统作用的可靠性是列车行车安全的基本保证。特别是高速运行时制动系统失灵的后果将不堪设想。为此，动车组制动系统的安全可靠性设计涉及有下列四个方面： (1) 制动控制方式设计。动车组一般设有空气制动、微机控制的电空制动和计算机网络三种制动控制方式。在正常运行状况下由计算机网络控制并传递全列车各车辆的制动信息。当该控制系统发生故障时能自动转换为电空制动作用。

列车制动力计算公式

列车制动力计算 1，紧急制动计算 ①列车总制动力 )(kN K B h h ∑=? 式中 ∑h K ------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ； h ?---换算摩擦系数； ②列车单位制动力的计算公式 )/()(1000)(1000kN N g G P K g G P B b h h ?+=?+?=∑? 其中 )/()(kN N g G P K h h ?=?+∑，则h h b ???=1000 式中 G P +------------列车的质量，t ； h ?---换算摩擦系数； h ?------------------列车制动率； ∑h K ------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ； 2，列车常用制动计算 1≤= b b c c β 由此可得 )/(1000kN N b b c h h c c β??β=?= 式中 c β-----常用制动系数 c b -------列车单位制动力 表1 常用制动系数 1p 为列车管空气压力 列车管减压量r/kPa 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 旅客列车 kPa p 6001= 0.19 0.29 0.39 0.47 0.55 0.61 0.69 0.76 0.82 0.88 0.93 0.98 1.00

3,多种摩擦材料共存时列车制动力的计算 同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，他们具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。即 ） ）（（kN 332211∑∑∑∑∑=???+++=h h h h h h h h K K K K B ????式中，1h K ,1h ?代表机车的闸瓦制动，2h K ,2h ?代表车辆的闸瓦制动，3h K ,3h ?代表车辆的盘形制动，等等。 列车单位制动力 )/()(1000)()(1000kN N g G P K b h h h h ∑∑∑?=?+= ???。 4，列车制动的二次换算法 表2 不同摩擦材料换算闸瓦压力的二次换算系数 类别 基型 高磷（中磷）闸瓦 高摩合成闸片 高摩合成闸瓦 高磷（中磷）闸瓦 1.0 0.56 0.63 高摩合成闸片 1.8 1.0 1.1 货物列车 kPa p 6001= 0.17 0.28 0.37 0.46 0.53 0.60 0.67 0.73 0.78 0.83 0.88 0.93 0.96 kPa p 6001= 0.19 0.32 0.42 0.52 0.60 0.68 0.75 0.83 0.89 0.95 --- --- ---

列车牵引与制动复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 列车牵引与制动 一、填空题： 1.列车制动一般分为制动和制动。 2. 制动是把正常情況下为调节或控制列车速度，包括进站停车所施行的制动。 3. 制动是指紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动。 4.按传动机构的配置，基础制动装置可分为和单元式两种。 5.只要轮轨间不被破杯，制动力将随闸瓦压力的增加而增大。 6.轨道制动既不受钢轨黏着限制，也没有磨耗问题。 7.摩擦制动作用产生的要素为、、。 8.摩擦制动方法包括和盘形制动两种。 9.空重车调整装置目前主要是人工调整。 10.我国货车列车管定压一般为 _ kPa，客车一般为 _ _ kPa 11.制动机的灵敏度分为制动灵敏度和灵敏度。 12.列车管减压速度达到指标时必须起紧急制动，而不能是常用制动。 13.常用制动的安定性是常用制动列车管减压速度的。 14.制动作用沿列车长度方向的传播速度称为。 15.制动波速高,说明列车部制动作用的时间差小，既可减轻冲动，又能制动距 离。（前后）（纵向）(缩短 16.ST型闸调安装方式有和两种，分别安装在基础制动装置的和上。 17.具有二压力机构阀的自动制动机，在制动管与制动缸之间安装了三通阀和。 18.具有三压力机构阀的自动制动机，分配阀的动作由制动管、和制动缸三种压力来控制。 19.我国目前铁路客车电空制动机主要型式为_ 型和_ 型。 20.我国目前铁路货车空气制动机型式为型、_ _型和__ 型。 21.为使每个三通阀都能实现紧急局部减压，在阀的下部加了一个。 22.103及104型分配阀中间体上的三个空腔分别是_ _、 _、室。 23.103型分配阀构造上由、、三部分组成。 24.103及104型分配阀结构原理是机构作用式。 25.F8阀转换盖板切断通路时，可形成作用。 26.F8型分配阀在构造上由、、等几部分组成。 27.120型空气控制阀的结构原理是压力机构作用式。 28.120型控制阀半自动缓解阀由_ 和_ _两部分组成。 29.F-8阀转换盖板连通通路时，可实现制动机作用。 30.F8型分配阀的限压阀的作用是限制的最高压力 31.当F-8型制动机与二压力制动机混编时，应将转换盖板转到位。 32.JZ-7型空气制动机自阀手柄的几个不同位置是：过充位、、、、 、。 33.JZ-7型空气制动机单阀阀体上装有三个阀件，分别为单缓柱塞阀、定位柱塞阀和。 34.JZ-7型分配阀副阀膜板左侧通制动管，右侧通风缸。 35.JZ-7型空气制动机自阀手柄在紧急制动位时，自阀的放风阀直接排压力空气。 36. 制动机的特点是制动作用的操纵控制用电,但制动作用的原动力还是压力空气。 37.DK-1型电空制动机分配阀安全阀的作用是防止容积室内 而使机车出现滑行现象。 38DK-1型电空制动机分配阀在充气缓解位 向工作风缸充风。 39.DK-1型电空制动机分配阀主阀部的作用是控制机车的充气、制动、保压及 的形成。 40.DK-1型电空制动机制动缸的排风通路由 的均衡阀控制。 41.DK-1型电空制动机空气位操作时应将空气制动阀上的转换键置 。 42.DK-1型电空制动机空气制动阀在正常情况下用来单独控制 的制动或缓解。 43.DK-1型电空制动机空气制动阀缓解位时，定位凸轮未压缩 。

城市轨道交通列车制动力

城市轨道交通列车制动力 人为地使运动物体减速或阻止其加速叫作制动，对于城市轨道交通列车来说，为了使运行着的列车能迅速地减速或停车，必须对它施行制动；为了防止列车在下坡道上运行时由于重力作用导致速度增加，也需要对它施行制动；同时为避免停放的车辆因重力作用或风力吹动而溜走，也要对它施行制动(称为停放制动)。因此，制动系统对保证列车安全和正点运行具有极其重要的意义。 列车制动力是由制动装置产生的与列车的运行方向相反、阻碍列车运动并且司机可以根据需要或由自动驾驶装置控制和调节的外力。制动力和列车运行阻力虽然都阻止列车的运动，但是制动力是人为的和可控的。所以，在列车制动减速过程中，尽管运行阻力也在起作用，但起主要作用的是列车制动力。 一、制动功率与制动能力 从能量的观点看，制动的实质就是将列车所具有的动能转移出去，制动系统转移动能的能力称为制动功率。在一定的制动距离条件下，列车的制动功率是其速度的三次函数。列车的最高运行速度虽然与其牵引功率有关，但也受其制动能力的限制。列车的制动能力是指制动系统能使其在规定的制动距离内安全停车的能力。按照城市轨道交通列车的运行规程，列车在非常情况下的制动距离(紧急制动距离)不得超过某一规定值。例如，地铁规定的紧急制动距离一般为180 m。这个距离要比启动加速距离短得多，因此列车的制动功率要比驱动功率大5~10倍。 二、制动的类型 根据不同的分类方式，制动可分为黏着制动和非黏着制动、摩擦制动和非摩擦制动。 踏面（闸瓦）制动、盘形制动、电阻制动、再生制动和液力制动都需要通过轮轨黏着来产生制动力，故习惯上把它们归为一类，称为黏着制动。 轨道电磁制动(包括摩擦式和涡流式)和翼板制动都不需要通过轮轨黏着来 产生制动力，故习惯上把它们归为一类，称为非黏着制动。

列车制动距离及计算

列车制动 一、什么是制动 二、制动力是如何产生的？ 三、影响制动力的因素有那些？ 四、列车制动问题解算 列车制动问题解算”主要是：在各种不同的线路条件下，列车制动能力（列车换算制动率）、列车运行速度和列车制动距离这三个因素之间的相互关系，而且都是按施行紧急制动的情况考虑的（列车制动力或列车换算制动率均按百分之百计算）。 列车制动问题解算通常有三种类型： (1)已知制动能力（列车换算制动率）和列车运行速度， 计算制动距离。 (2)已知列车制动能力（换算制动率）和必须保证的制动距离，解算平道或下坡道允许的紧急制动限速。 (3)已知列车的紧急制动限速和必须保证的制动距离，解算平道或下坡道至少必须的列车制动能力（换算制动率）。 其中，制动距离计算是关键。 第一节制动距离及其计算

在司机施行制动时，列车中各车辆的闸瓦并非立即、同时压上车轮的，闸瓦压上车轮之后，闸瓦压力也不是瞬间达到最大值的，制动缸压强有一个上升过程， 参看图5-1。图中t。和tN分别为从司机施行制动至第一辆车和最末一辆车的制动缸压强开始上升的时间（在t。的时间内，列车实际上还是惰行，所以称t。为纯空走时间，即真正的制动空走时间t。为制动缸充气时间（压力从零上升到预定值的时间）。所以，全列车的闸瓦压力和制动力也有一个增长的过程，如图5-2中实线所示。 为便于计算，通常假定全列车的闸瓦都是在某一瞬间同时压上车轮，而且闸瓦压力就是在这一瞬间从零突增至预定值， 如图5-2中虚线所示。图5-2空走距离的原始概念 Sb=Sk＋S, (5-1) 这样，列车制动过程就明显地被分成两段： 前一段是从施行制动到这一瞬间的空走过程，它经历的时间称为空走时间（显然，这是个假定的空走时间），以t0表示，列车在空走时间t0内靠惯性惰行的距离称为空走距离，以S。表示； 后一段是从突增的瞬间至列车停止的有效制动过程，也叫实制动过程，其经历的时间称为有效制动时间或实制动时间，以‘表示，列车在t。时间内、在全部制动力和运行阻力的作用下急剧减速所运行的距离，称为有效制动距离或实制动距离，以S表示

列车制动装置简介

现代轨道车辆列车制动装置简介

摘要：制动系统是列车的一个重要组成部分，它直接影响列车运行的安全性。本文重点介绍了各种制动装置的原理、结构及其在动车组上的应用情况。 关键词：制动装置电动制动电气制动再生制动动车组 引言：随着铁路现代化运输的发展，列车的运行速度和牵引重量不断提高，我们除了要加大牵引力外还务必要提高机车、车辆的制动性能。支撑着所有铁道车辆安全运行的基本要素就是制动装置，“安全制动停车”是铁道车辆必须具备的功能。制动装置的性能不仅是保障行车安全的必要手段，同时也是提高列车速度和铁路通过能力的重要因素。 一、制动的概论 人为地使列车减速，停车或防止停留的车辆移动所采取的措施，称为制动。在铁路机车、车辆上，产生制动的方法比较多，目前我国主要采用以压缩空气为动力，利用基础制动装置上的闸瓦紧压转动着的车轮踏面，使其相互间产生摩擦力，将机车、车辆动能转变为热能逸散，从而使列车减速或停车的方法。 二、制动装置的组成、分类及比较 （一）制动装置组成 制动装置一般可分为两大组成部分： （1）“制动机”——产生制动原动力并进行操纵和控制的部分。（2）“基础制动装置”——传送制动原动力并产生制动力的部分。（二）制动装置分类 1.按动能的转移方式分 （1）踏面制动 踏面制动，又称闸瓦制动，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，消散于大气，并产生制动力。现在的货车采用的是单闸瓦的踏面摩擦制动，而普通客车采用的是双闸瓦的踏面摩擦制动。 （2）盘形制动 盘形制动是在车轴或轮辐板侧面安装的制动盘，一般为铸铁圆盘，制动时用制动夹钳使合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，将动车组动能转变成热能消散于大气。 （3）电阻制动 电阻制动是在制动时将原来驱动轮对的牵引电机转变为发电机，由轮对带动发电，并将电流通过专门设置的电阻器，采用通风散热将热量消散于大气，从而使动轮产生制动作用。电阻制动装置可以取消压缩空气供给源，实现车辆轻量化，简化制动系统 （4）再生制动 再生制动也是将牵引电机转变为发电机运行，不同的是，它是将电能反馈回电网，使本来由电能变成的动车组动能再生为电能，而不是变成热能消散掉。 2.按用途分 (l)常用制动 常用制动是正常条件下为调节、控制列车速度或进站停车施行的制动。特点是作用比较缓和，且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%~80%，多数情况下只用50%左右。

制动力计算方法

《机动车运行安全技术条件》（GB7258-2004）有关制动方面的： 1.1 台试检验制动性能 1.1.1 行车制动性能检验 1.1.1.1 汽车、汽车列车在制动检验台上测出的制动力应符合表 6 的要求。对空载检验制 动力有质疑时，可用表 6 规定的满载检验制动力要求进行检验。 摩托车及轻便摩托车的前、后轴制动力应符合表 6 的要求，测试时只允许乘坐一名驾 驶员。 检验时制动踏板力或制动气压按7.13.1.3 的规定。 表 6 台试检验制动力要求 1.1.1.2 制动力平衡要求（两轮、边三轮摩托车和轻便摩托车除外） 在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值，与全过程中测得的该轴左 右轮最大制动力中大者之比，对前轴不应大于20% ，对后轴（及其它轴）在轴制动力不小 于该轴轴荷的60% 时不应大于24%；当后轴（及其它轴）制动力小于该轴轴荷的60% 时，在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的8% 。 依据国标要求，对前轴以外的制动力平衡计算分两种情况： 1、当该轴制动制动率 >= 60%时，过程差最大差值点的两个力分别 为f1和f2，如果f1 >= f2 不平衡率 = （f1 –f2）/f1 * 100 ； 如果f1 < f2不平衡率 = （f2 –f1）/f2 * 100 2、当该轴制动制动率 < 60%时，过程差最大差值点的两个力分别

为f1和f2，如果f1 >= f2 不平衡率 = （f1 –f2）/轴重 * 100 ；如果f1 < f2不平衡率 = （f2 –f1）/轴重 * 100 注意：以上为简约的计算，较为准确的计算要注意单位之间的换算：轴重是kg，制动力的单位是10N 例如： 轴重最大左最大右差值左差值右制动率不平衡率 2074 543 508 543 508 50.7 1.7 二轴不平衡率（ 543-508）*10/(2074*9.8)*100= 1.722% 有关制动台仪表 制动台仪表的不平衡率算法说明书没有给出，不清楚其算法，对于前轴有可能是对的，对于后轴等仪表算法可定是错误的，制动台本身不能得到车辆的轴重，也就不能判断制动率是否 >=60，也就不能得出不平衡率。

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。但因为其制动距离短，而结构又简单可靠，所以这种装置在有轨电车和轻轨上使用较多。 二，电制动 从能量的观点来看，制动的本质就是将列车的动能转移成别的形式的能量。制动系统转移动能的能力成为制动功率。一般的在一定的安全制动距离下，列车的

列车制动力计算公式

列车制动力计算 1, 紧急制动计算 列车总制动力 B K h (kN) 式中 K h ------ 全列车换算闸瓦压力的总和， kN; ;： h ---换算摩擦系数; ?:h ---换算摩擦系数; 列车制动率; 全列车换算闸瓦压力的总和, 2, 列车常用制动计算 列车单位制动力 Pi 为列车管空气压力 式中 由此可得 ■e -----常用制动系数 e' bTOOO h h e (N/kN) 列车单位制动力的计算公式 B-1000 100°V K h (N/kN) (P G)?g (P G)?g 送K h 其中 —八』N/kN)，则 (P G)-g 1000 h 式中 P G 列车的质量, 常用制动系数

3, 多种摩擦材料共存时列车制动力的计算 同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，他们具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。即 B二心J八心厂肚?3 ■…八(‘「?)( kN) 式中，K hi, -hi代表机车的闸瓦制动，K h2, I代表车辆的闸瓦制动，K h3, ；：h3代表车辆的盘形制动，等等。 1000迟但Q K h) 列车单位制动力 b - — = 1000^ (J-h)(N/kN)。 (P + G)?g 4，列车制动的二次换算法

力值； <>内是折算成合成闸瓦的换算压力值；《》内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值；[]内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值。

注：换算闸瓦压力栏中，括号外是原闸瓦（片）的换算压力值；（）内是折算成铸铁闸瓦的换算压力值； <> 内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值；《》内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值。 货车改造的代用客车，每辆换算闸瓦压力按货车计算。 装有空重车手动调整装置的车辆，车辆总重（自重+载重）达到40t时，按重车位调整。 ④旅客列车自动制动机列车主管压力为600kPa,其他列车为500kPa,长大下坡道区段 的自动制动机列车主管压力由各铁路局规定。 5, 闸瓦制动力的限制： B max 八K \q。」z 式中K----闸瓦的压力（kN）; q。---每轴作用在钢轨上的垂直载荷； J z----轮轨间的黏着系数； 6, 摩擦系数 tp 闸瓦摩擦系数k的试验公式： 中磷闸瓦----- k =0.64 —100 3.6V 100 0.0007（110 _v0） 5K +100 14v+100 高磷闸瓦----- k =0.82 —100 17V 100 0.0012（120 —v0） 7K+100 60v+100 低摩合成闸瓦——；=0.25 - 500 4v 150? 0.0006（100 —v。）

城市轨道交通列车制动力的产生

城市轨道交通列车制动力的产生 目前，城市轨道交通中除了橡胶车轮列车和磁悬浮列车等特殊交通系统外，绝大部分列车采用的是钢轨钢轮的走行方式。因此，首先要来研究钢轨与钢轮之间的相互关系，以及它们在运行中的各种工况。 对由一根车轴与两个车轮组成，其在钢轨上运行时，一般承受垂直荷载、纵向荷载和横向荷载。垂直荷载来自车辆对轮对的正压力，纵向荷载主要来自牵引及制动，横向荷载来自车辆的蛇行运动。牵引时，牵引电动机通过传动机构将牵引动力传递给动车的动力轮对（动轮对），通过车轮和钢轨的相互作用产生使车辆运动的反作用力。根据物理学中有关机械摩擦的理论，轮轨间的切向作用力就是静摩擦力。而最大静摩擦力就是钢轨对车轮的反作用力的法向分力与静摩擦系数的乘积。稳态前进的非动力轮对的车轮在不制动时，其纵向切向力平衡轴承阻力和蛇行时的惯性力。因此，无论是动轮对还是从动轮对都存在着纵向切向力，它导致了轮轨之间的纵向相对运动。但实际上，事情并非那么简单，动轮与钢轨间切向作用力的最大值与物理学上的最大静摩擦力相比要小一些，情况也更复杂一些。在分析轨道车辆的轮轨关系时，通常必须引入两个十分重要的概念，即黏着和蠕滑。 一、黏着 图为某城市轨道交通列车的动车以速度v在直线线路上运行时，它的一个动轮对的受力情况（图中忽略了其内部的各种摩擦阻力，为了更清楚地表示该图中的各种关系，我们把实际上相互接触的车轮与钢轨稍稍分开画出）。

在图中，Pi为作用在钢轨上的正压力，又称为轮对的轴重；Mi为牵引电动机作用在动轮对上的驱动转矩，可以用一对力（Fi′和Fi）形成的力偶代替。力Fi′和Fi分别作用在轮轴中心的O点和轮轨接触处的O′点，其大小为： 式中，Ri为动轮半径。 在正压力Pi的作用下，车轮与钢轨的接触部分紧紧压在一起。 Fi使车轮上的O′点具有向左运动的趋势，并通过O′点作用在钢轨上。fi ′表示车轮作用在钢轨上的力，fi ′=Fi 。由于轮轨接触处存在着摩擦力，车轮上O′点向左运动的趋势将引起向右的静摩擦力fi，即钢轨对车轮的反作用力，fi =fi ′。因此，车轮上的O′点受到两个相反方向的力Fi和fi的作用，而且fi=Fi。所以，O′点保持相对静止，轮轨之间没有相对滑动，在力Fi ′的作用下，轮对做纯滚动运动。 由于正压力而保持车轮与钢轨接触处相对静止的现象称为黏着，黏着状态下的静摩擦力fi称为黏着力。 轮轨间的黏着与静力学中静摩擦的物理性质十分相似。驱动转矩Mi产生的切向力Fi增大时，黏着力fi也随之增大，并保持与Fi相等。当切向力Fi增大到某个数值时，黏着力fi达到最大值。此后，切向力Fi如果再增大，fi反而迅速减小。试验证明，黏着力fi的最大值fmax与动轮对的正压力Pi成正比，其比例常数称为

列车制动距离规定通用版

管理制度编号：YTO-FS-PD397 列车制动距离规定通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

列车制动距离规定通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 列车制动距离，是指列车在实施制动前，以最大规定速度在限制下坡道上运行，由开始使用紧急制动时起至列车完全停止时的最长距离。 为了保证列车运行的安全，防止行车事故的发生，必须确保列车能在规定的制动距离内停车。列车中的机车（包括蒸汽机车的煤水车）和车辆的自动制动机，均应加入全列车的制动系统。 中国铁路的列车制动距离统一规定为800m。要求所有使用自动制动机的列车，在区段内任何纵断面线路上以最大容许速度运行时，当实施紧急制动后，都具有在800m 制动距离内停车的制动能力。 1．中国铁路对闸瓦压力的规定 列车制动能力是由闸瓦压力来保证的。列车需要的闸瓦压力与列车的重量、运行速度及运行区段内限制下坡道的坡度直接相关。列车重量越大，速度越高，坡度越陡长，则所需要的闸瓦压力也就越大。为保证列车能在800m 制动距离内停车，规定了列车按重量计算的单位闸瓦压力

机车列车制动力基本概念(汇编)

（一）、列车制动力的定义 由制动装置引起的、与列车运行方向相反的、司机可根据需要控制其大小的外力，称为制动力，用字母B表示。 列车制动力与机车牵引力一样，同样是钢轨作用于车轮的外力，所不同的是机车牵引力仅发生在机车的动轮与钢轨间，而列车制动力则发生在全列车具有制动装置的机车、车辆的轮轨之间。 在操纵方式上，列车制动作用按用途可分为两种：常用制动和紧急制动。常用制动是正常情况下调控列车速度或停车所施行的制动，其作用较缓和，而且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%至80%，多数情况下，只用50%左右。紧急制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动，它不仅用上了全部的制动能力，而且作用比较迅猛。 （二）、制动力产生的方法 产生列车制动力的方法很多，主要可分为三类： 1．摩擦制动 传统的摩擦制动指的是将空气压力通过机械传动装置传到闸瓦或闸片上，利用闸瓦与车轮踏面或闸片与制动盘的摩擦而产生制动力，分为闸瓦制动和盘形两种。电磁轨道制动是另外一种摩擦制动。 （1）闸瓦制动：以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸瓦压紧车轮踏面由摩擦产生制动力。是常速机车车辆采用的主要制动方式。 （2）盘形制动：以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸片压紧装在车轴或车轮上的制动盘产生摩擦形成制动力，从而减轻车轮踏面的热负荷，延长车轮使用寿命，保证行车的安全。准高速和高速列车普遍采用这种制动方式，我国新造客车也采用盘形制动。 （3）电磁轨道制动 也叫磁轨制动，是利用装在转向架的制动电磁铁，通电励磁后，吸压在钢轨上，制动电磁铁在轨面上滑行，通过磨耗板与轨面的滑动摩擦产生制动力。磁轨制动力不受轮轨粘着力的限制，是一种非粘着制动方式。在紧急制动时同时附加此制动可以显著缩短制动距离。据国外实验资料报导，在列车速度为200～210km/h施行紧急制动，同时附加电磁轨道制动比不加此制动时的制动距离要缩短25％。 2．动力制动 依靠机车的动力机械通过传动装置产生的制动力。包括电阻制动、再生制动、电磁涡流制动、液力制动等。 （1）电阻制动 利用电机的可逆性，把牵引电动机变为发电机，将列车的动能转换成电能由制动电阻变成热能，散逸到大气中去。电磁转矩成为阻碍牵引电机转子运行的动力，从而起到制动作用。我国电力机车和电动车组普遍采用，内燃机车和内燃动车组多数采用。 （2）再生制动 与电阻制动相似，同样利用电机的可逆性，只不过将牵引电动机作发电机产生的电能通过逆变装置回送给电网。目前，在国外高速动车组、交流传动电力机车已广泛应用，我国部分国产电力机车上已经应用。 （3）电磁涡流制动 电磁涡流制动是利用电磁铁和电磁感应体相对运动，在感应体中产生涡流，将列车的动能转换成电磁涡流并产生热能，达到制动的目的。 根据电磁铁和感应体的型式，电磁涡流制动分为电磁涡流轨道制动（线性电磁涡流制动）和电磁涡流转子制动（盘式电磁涡流制动）。电磁涡流轨道制动是将转向架上的电磁铁落至距轨面6-7mm处，由电磁铁与钢轨间的相对运动在钢轨内产生感应涡流，这些涡流在