5----城市轨道交通车辆-制动-传动-维修2.ppt

第五章 城市轨道交通车辆 5.1 城市轨道车辆组成及主要参数 5.2 车体结构 5.3 车辆转向架 5.4 车钩缓冲装置 5.5 制动系统 5.6 电动车辆的传动方式 5.7 车辆停放维修基地及维修修程 5.5 制动系统 一、制动系统及制动方式 1.制动系统 人为地使运动物体减速或阻止其加速叫做制动。对于城市轨道车辆来说，为了使运行着的电动车组能迅速地减速或停车，必须对它施行制动；为了防止电动车组在下坡道上运行时由于电动车组的重力作用导致电动车组速度增加，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，亦需要对它施行制动（称停放制动）。 为了能施行制动，需要在城市轨道车辆上安装有一整套零部件组成的一个完整的制动系统装置。它包括两个部分：制动控制系统和制动执行系统。制动控制系统由制动信号发生与传输装置和制动控制装置组成。制动执行系统通常称为基础制动装置，有闸瓦制动与盘形制动等。 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。 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，几乎没有噪声。盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于铸铁闸瓦，尤其适用于时速120公里以上的高速列车，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。 从能量的观点看，制动的实质就是将电动车组所具有的动能从它上面转移出去，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，电动车组的制动功率是其速度的三次函数。 城市轨道交通的站距较短，因此电动车组的调速及停车都比较频繁。为了提高运行速度（尤其是对高架有轨交通车辆和地铁列车），必须使其启动快，制动距离短。同时城市有轨交通车辆的旅客上下波动较大，对车辆载重有较大的影响。针对这些特点，城市轨道车辆的制动系统应具备7个条件： （1）操纵灵活，制动减速快。作用灵敏可靠，车组前后车辆制动、缓解作用一致。 （2）具有足够的制动能力，保证车组在规定的制动距离内停车。 （3）对新型的城市轨道车辆，一般要求具有动力制动能力，并且在正常制动过程中，应尽量充分发挥动力制动能力，以减少对城市环境的污染和降低运行成本。同时应具有动力制动与摩擦制动的联合制动能力。 （4）制动系统应保证车组在长大下坡道上运行时，其制动力不会衰减。 （5）电动车组各车辆的制动能力应尽可能一致，制动系统应根据乘客量的变化，而具有空重车调整能力，以减少制动时的纵向冲击。 （6）具有紧急制动性能，遇有紧急情况时，能使电动车组在规定距离内安全停车。紧急制动作用除可由司机操纵外，必要时还可由行车人员利用紧急按钮(紧急阀)进行操纵。 （7）电动车组在运行中发生诸如列车分离、制动系统故障等危急行车安全的事故时，应能自动起紧急制动作用。 2.制动方式 要改变运动物体的运动状态，必须对它施加外力。人为地使电动车组减速或阻止其加速的外力称为制动力。制动方式可按制动时电动车组动能转移方式、制动力获取方式或制动源动力的不同进行分类。 1）按电动车组动能转移方式分类 电动车组动能的转移方式可以分为两类： 一是摩擦制动方式，即动能通过摩擦转变为热能，然后消散于大气。其中常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动和盘形制动，在高速列车的制动系统中还有轨道电磁制动等方式。二是动力制动方式，即把动能通过发电机转化为电能，然后将电能从车上转移出去。城市轨道车辆上采用的动力制动形式主要有电阻制动和再生制动。 电阻制动：利用直流电机可逆的工作原理，将牵引电动机转为发电机工况时发出的电能消耗于制动电阻，利用电机产生的反转矩使机车减速的一种电制动形式。 　　电阻制动虽然损失电能，但其制动系统独立性强，可以与接触