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铁路客车制动装置运用及演变

摘要：铁路客车制动装置对于铁路而言非常重要，无论是普速、快速旅客列

车以及货物列车，如果没有性能良好的制动装置就不能使运行中的列车在任何情

况下减速停车，进而说明制动装置是铁路列车运行重要的保障，同时列车制动系

统的优劣都会直接影响铁路行车的安全，随着新技术的不断运用，运用列车制动

装置的制动方式也不断发展及演变，进一步促进了列车的飞速发展。

关键词：铁路客车的制动装置；客车制动方式；盘形制动；踏面制动。

制动对于铁路而言，无论是普速、快速旅客列车，动车组列车，还是普通、

重载货物列车，列车制动系统的优劣都会直接影响铁路行车的安全。铁路机车车

辆上装用的制动装置其工作原理是将机车车辆的运动能转化成其他形式的能量，

从而达到让列车减速、停车的目的，但其是结构形式和功能又各有区别。

铁路机车车辆上装用的自动制动装置的制动方式按照动能转化的方式不同，

可分为两大类，一类是摩擦制动，另一类是动力制动。

铁路客车早期使用的闸瓦摩擦车轮踏面的制动方式，称为“踏面制动”（如

图1—1），踏面制动就是通过车轮与制动装置的相互摩擦，产生制动力，将列车

的动能转化成热能。工作原理就是通过设置在车轮单侧或两侧的闸瓦抱紧车轮，

进而产生制动踏面制动最大的缺点就是列车制动会造成踏面的磨损，并且伴随磨

损会产生大量噪音。随着新技术不断引进及运用，而解决这一问题的方式之一，

就是盘式制动。盘形制动的原理是在车轴或者车轮的幅板上安装制动盘，闸片抱

紧制动盘进而让列车减速、停车。盘形制动比闸瓦制动的好处就在于闸片直接作

用于制动盘而不是车轮本身，减少了闸瓦对车轮的磨耗。

虽然盘式制动成本更高、养护更复杂，但是因为其带制动平稳、噪音低的优

点，在客车尤其是新型客车及动车组列车上被广泛采用（如图1—2）。

图1—

1图1—2

列车的盘式制动和汽车的盘式制动类似，都是由夹器夹持制动盘产生制动力。

制动盘一般安装在轮对内侧的车轴上，但是也有贴在轮对内表面或者外表面的。

大多数铁路列车的盘式制动都是采用气压作动的，也就是通过列车管路系统制动

夹钳单元缸装置的运用，过夹器取代了制动风缸的作用。

和汽车盘式制动不同的是，大多数铁路列车的盘式制动都是采用气压作动的，

也就是说用气压管路，只不过夹器取代了制动风缸的作用。中国各型动车组列车

的例外是CRH2型动车组，该型动车组采用增压气缸将气压转换成油压，并由油

压驱动制动夹器。

此外，动车组列车和普通列车的另一个区别就是，动车组列车大多采用电气

指令式的直通空气制动机，即制动/缓解指令由电信号进行传输，但是制动介质

为空气，且为直通式制动机。这一制动方式的优点是对制动力的操作灵活、直接，

且由于制动风缸中的压力由电磁阀控制，紧急情况下导致电磁阀失电后，将自动

触发最大摩擦力的紧急制动，从而满足故障导向安全的要求。并且，需要指出的

一点是，大多数动车组列车的常用制动同时包含动力制动和摩擦制动(动力制动

是什么将在下文详细讲述)，且动力制动具有优先权。

此外，由于动车组列车由带动力的动车(M车)和不带动力的拖车(T车)组成，

动车的轮对上需要布置牵引电机，因此动车和拖车转向架有很大不同。CRH2型动

车组动车和拖车转向架，动车转向架仅有两组位于轮对上的盘式制动，拖车转向

架有两组位于轮对上的盘式制动和两对位于车轴上的盘式制动。

CRH2型动车组转向架

CRH2型动车组T车转向架面说到的踏面制动和盘式制动，统称为“摩擦制

动”，在铁路机车和动车组列车上，还存在另一种重要的制动方式，称为“动力

制动”。

动力系统是通过某种能量转换装置，将列车的动能转化成其他形式的能量，

从而使列车减速或者停车。动力制动一般也分为两类，一种是电阻制动，另一种

是再生制动。电阻制动的制动原理就是将驱动车轮的电动机转化成发电机，通过

车轮的动能进行发电，然后将电流输送到电阻器中转化成热能，进而消耗列车的

动能使之减速。再生制动与电阻制动的原理基本相似，二者最大的区别就是再生

制动将产生的电流不转化成热能，而是又反馈到供电系统中，使得电力可以循环

利用，这是一种比较理想的制动方式。

如果给一台电动机输入电流，则它将输出动力。如果反过来给它输入动力呢？

高中物理提到