第五章 制动系统

第一节 制动基础知识

一、制动基本概念 1．制 动

使运动中的物体停止运动或降低速度，这种作用叫制动。另外，对停止中的物体施以适当措施防止其移动，也叫制动。 2．缓 解

对已经实行制动的物体，解除或减弱其制动的作用称为缓解。 3．列车制动装置

为了顺利实现制动或缓解而安装于机车(轨道车、接触网作业车等)车辆上的一种制动设备，称为列车制动装置。列车制动装置由制动机和基础制动装置组成。制动机是进行操纵和控制部分的总称，基础制动装置是产生、传送制动力部分的总称。列车制动装置又可分为机车制动装置和车辆制动装置。 4．制动力

由制动装置产生的与列车运行方向相反、阻碍物体运行、可根据需要调节的外力，称为制动力。 5．常用制动

正常情况下为调整列车(机车)运行速度或将列车(机车)停在规定地点所施行的制动称为常用制动，其特点是作用缓和、制动力可调。 6．紧急制动

在紧急情况下，为了尽快使列车(机车)停止运行而施行的制动称为紧急制动，也称非常制动，其特点是作用迅猛、用尽所有的制动能力。 7．制动距离

从司机施行制动(将制动阀手柄移至制动位)的瞬间起，到列车速度降为零的瞬间止，列车所驶过的距离称为制动距离。制动距离是一个综合反映列车制动装置性能和实际制动效果的主要技术指标。 二、制动方式 (一)摩擦制动 1．闸瓦制动

闸瓦制动又称踏面制动，是自有铁路以来使用最广泛的一种制动方式，现在普通客货列车均采用这种制动方式。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，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，其作用原理如图5—1所示。

图5—1闸瓦制动

2.盘形制动(摩擦式圆盘制动)是在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘，以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸片压紧在车轴的制动盘上产生制动力，把列车动能转变成热能，消散于大气，并产生制动力。整个制动单元(制动盘除外)通常以三点悬吊在转向架的构架上，如图5—2所示。

图5—2 轴盘式盘形制动装置

1一制动缸；2一连接拉杆；3一制动缸活塞杆；4一制动缸杠杆；5一钳形杠杆； 6一钳形杠杆拉杆；7一闸片声一闸片托；9一制动盘; 10一固定支点；11一拉杆 与闸瓦制动相比，盘形制动有下列主要优点： (1)大大减轻了车轮踏面的热负荷和机械磨耗。

(2)可按制动要求选择最佳摩擦副(采用闸瓦制动时，车轮作为摩擦副的一方，其构造和材质不能根据制动的要求来选择。 (3)制动平稳，几乎没有噪声。

盘形制动的缺点是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，轮轨黏着将恶化，可通过加装踏面清扫器或采用以盘形为主、盘形加闸瓦的混合制动方式来改善黏着，加装防滑器并不能改善黏着。制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动增大，运行中还要消耗牵引功率。

铁路上采用盘形制动已经有一百多年的历史。我国铁路从1958年开始，曾先后两次试用过盘形制动，目前在快速客运列车上已普遍采用。

(二)动力制动

依靠机车的动力机械产生的制动力，包括电阻制动、再生制动、液力制动，其大小受到机车动力制动功率的限制。 1．电阻制动

电阻制动是在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机改变为他励发电机，由轮对带动发电，并将电流通往专门设置的电阻器转变为热能(采用强迫通风，使电阻产生的热量消散于大气)，从而产生制动作用。电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。 2．再生制动

再生制动也是将牵引电动机变为发电机，但将电能反馈回电网，使本来由电能或位能变成的列车动能获得再生，而不是变成热能消散掉。它只能用于由电网供电的电力机车和电动车组，反馈回电网的电能要马上由正在牵引运行的电力机车或电动车组接收和利用。 三、制动机

按制动原理和操作控制方法的不同，制动机可分为手制动机、空气制动机、真空制动机、电空制动机和电（磁）制动机。 (一)手制动机

手动制动是以人力为原动力，以手轮(或杠杆)的转动和手力的大小来操纵控制的，其构造简单、费用低廉。手制动机产生的制动力比空气制动时的制动力要小得多，制动过程也很缓慢，因此，只有在不能使用空气制动机的情况下才使用手制动机。 1．折叠轴链条式手制动机

折叠轴链条式手制动机的构造如图5—3所示。手制动轴制成上、下两部分，用活节及销子连接，不使用时将轴套上推，露出活节，把上部分放倒，放在手制动轴的手把托内，使用时再把它立起来，将轴套拉下，套在活节上固定好，同时放入轴卡板内，用销子固定，防止倾斜。手制动轴上设有棘轮，与车端上的棘止组成防缓器，其作用和固定轴链条式一样，都是为了防止手制动轴逆转。

图5—3 折叠轴链条式手制动机的构造

1一轴套；2一手轮；3一手制动轴；4一棘轮；5一卡板；

6一手制动轴手托把；7一手制动链；8一轴托

2．涡轮蜗杆式手制动机

涡轮蜗杆式手制动机是我国自行设计制造的手制动装置。 这种制动机结构简单，使用轻便灵活，制动力较大。新造 客车全部采用涡轮蜗杆式手制动机，其构造如图5—4所 示。

图5—4 涡轮蜗杆式手制动机 1一摇把；2一蜗杆；3一涡轮；4一主轴 5一锥形链轮；6一制动链 3．螺旋拉杆式手制动机

螺旋拉杆式手制动机用在部分22型和23型客车上，JY290—10和JY360型重型轨道车也使用这种手制动机，其构造如图5—5所示。

图5—5 螺旋拉杆式手制动机

1一手把；2一摇把；3、12一水平轴；4、8、10、11一伞齿轮；5一塞销； 6一塞栓；7一圆弹簧；9一立轴¨3一滑杆¨4一螺杆¨5一螺钉螺帽；16一连杆