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1、第3章 列车制动力1本讲稿第一页，共六十二页制动力制动力n定义：由定义：由制动装置制动装置引起的与引起的与列车运行方列车运行方向相反向相反的的外力外力。n比列车运行阻力比列车运行阻力大大的多。的多。n在列车制动减速过程中，起主要作用在列车制动减速过程中，起主要作用的是列车制动力。的是列车制动力。2本讲稿第二页，共六十二页本章内容本章内容n制动力的分类、产生及限制制动力的分类、产生及限制n闸瓦摩擦系数闸瓦摩擦系数n闸瓦压力的计算闸瓦压力的计算n列车制动力的计算列车制动力的计算n实算法实算法n换算法换算法n二次换算法二次换算法n动力制动动力制动3本讲稿第三页，共六十二页一、制动力分类一、制动力分类
2、1）按制动方式：）按制动方式：(1)摩擦制动摩擦制动n闸瓦制动闸瓦制动n盘形制动盘形制动(2)动力制动：电阻、再生动力制动：电阻、再生(3)电磁制动：磁轨、涡流电磁制动：磁轨、涡流1 制动力的分类、产生及限制制动力的分类、产生及限制 4本讲稿第四页，共六十二页摩擦制动摩擦制动闸瓦制动闸瓦制动盘形制动盘形制动 1-制动缸制动缸;2-拉环拉环;3-水平杠杆水平杠杆;4-缓解缓解;5-制动块制动块;6-制动盘制动盘;7-中间拉杆中间拉杆;8-水平杠杆拉杆水平杠杆拉杆;9-转臂转臂5本讲稿第五页，共六十二页盘形制动的特点：盘形制动的特点：优点：优点：可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。可以大大减轻
3、车轮踏面的热负荷和机械磨耗。可按制动要求对制动盘和闸片进行选择，制动盘可可按制动要求对制动盘和闸片进行选择，制动盘可以在旋转时具有半强迫通风的作用，以改善散热性以在旋转时具有半强迫通风的作用，以改善散热性能，适用于高速列车。能，适用于高速列车。制动平稳，噪声小。制动平稳，噪声小。不足：不足：车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化；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，运行中消耗牵引制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。功率。6本讲稿第六页，共六十二页动力制动动力制动n电阻制动。在制动时将牵引电动机改变为发电机电阻制动。在制动时将牵引电动机改变
4、为发电机发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强发电，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，从而产迫通风，使电阻器发生的热量消于大气，从而产生制动作用。生制动作用。n再生制动。也是将牵引电动机变为发电机，不同再生制动。也是将牵引电动机变为发电机，不同的是，它将电能反馈回电网使用，经济合算，技的是，它将电能反馈回电网使用，经济合算，技术复杂，而且它只能用于电网供电的电力机车和术复杂，而且它只能用于电网供电的电力机车和电动车组。电动车组。7本讲稿第七页，共六十二页电磁制动电磁制动n磁轨制动磁轨制动(摩擦式轨道电磁制动摩擦式轨道电磁制动)优点：制动力不受粘着的限制
5、。优点：制动力不受粘着的限制。不足：不足：对钢轨磨损太大，对钢轨磨损太大，滑动摩擦力小。滑动摩擦力小。8本讲稿第八页，共六十二页电磁制动电磁制动n涡流制动涡流制动n(1)轨道涡流制动轨道涡流制动(又称又称线性涡流制动线性涡流制动或或涡流式轨道磁制动涡流式轨道磁制动）。把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。制动时利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产制动时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。大气。n优点：不受粘着限制优点
6、：不受粘着限制,没有磨耗问题。缺点：消耗电能多，没有磨耗问题。缺点：消耗电能多，约为磁轨制动的约为磁轨制动的10倍，电磁铁发热量大，只能作为高速倍，电磁铁发热量大，只能作为高速列车紧急制动时的一种辅助制动方式。列车紧急制动时的一种辅助制动方式。n(2)旋转涡流制动旋转涡流制动(又称又称涡流式圆盘制动涡流式圆盘制动)。在牵引电动机轴上。在牵引电动机轴上装金属盘，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。用。n特点：受粘着限
7、制；消耗的电能多。特点：受粘着限制；消耗的电能多。9本讲稿第九页，共六十二页1 制动力的分类、产生及限制制动力的分类、产生及限制一、制动力分类一、制动力分类2）按用途可分为两种：按用途可分为两种：(1)常用制动：常用制动：在正常情况下为调节或控制在正常情况下为调节或控制列车速度包括进站停车所施行的制动。列车速度包括进站停车所施行的制动。制动力：制动力：20%80%(2)紧急制动：紧急制动：在紧急情况下为使列车尽快在紧急情况下为使列车尽快停住所施行的制动。停住所施行的制动。制动力：制动力：100%10本讲稿第十页，共六十二页空气制动原理图空气制动原理图 1-空气压缩机空气压缩机2-总风缸总风缸3
8、-总风缸管总风缸管4-制动阀制动阀5-列车管列车管6-三通阀三通阀7-制动缸制动缸8-副风缸副风缸9-紧急制动阀紧急制动阀11本讲稿第十一页，共六十二页二、制动力的产生二、制动力的产生12本讲稿第十二页，共六十二页n将轮对作为隔离体而建立的力矩平衡方程将轮对作为隔离体而建立的力矩平衡方程式式M0求得：求得：KkR=BLR制动力在数值上等于闸瓦摩擦力，即制动力在数值上等于闸瓦摩擦力，即n BL Kk (kN)二、制动力的产生二、制动力的产生13本讲稿第十三页，共六十二页制动力要受到轮轨间粘着条件的限制，制动力要受到轮轨间粘着条件的限制，即：即：Bmax=(k K)max Q (kN)分析几种情况
9、：分析几种情况：1 当轨面状况不好时，粘着系数下降，易滑行。当轨面状况不好时，粘着系数下降，易滑行。2 紧急制动时，由于闸瓦压力紧急制动时，由于闸瓦压力K值大，易滑行。值大，易滑行。3 当速度当速度v低时，粘着系数低时，粘着系数略大，而略大，而k随随v下降而急剧下降而急剧增加，故比值增加，故比值/k下降易发生滑行，尤其是在将要停下降易发生滑行，尤其是在将要停车时，更易滑行。车时，更易滑行。三、制动力的限制三、制动力的限制14本讲稿第十四页，共六十二页2 闸瓦摩擦系数闸瓦摩擦系数一、闸瓦摩擦系数的主要影响因素：一、闸瓦摩擦系数的主要影响因素：1)闸瓦的材质：闸瓦的材质：n铸铁闸瓦：磷升高，系数高
10、铸铁闸瓦：磷升高，系数高n合成闸瓦合成闸瓦2)列车运行速度：速度高，系数低列车运行速度：速度高，系数低3)闸瓦压强：压强大，系数低闸瓦压强：压强大，系数低4)制动时的初速度：初速高，系数低制动时的初速度：初速高，系数低15本讲稿第十五页，共六十二页1)提高铸铁闸瓦中的含磷量提高铸铁闸瓦中的含磷量2)采用双侧制动采用双侧制动3)采用合成闸瓦：重量小、耐磨、车轮磨采用合成闸瓦：重量小、耐磨、车轮磨耗小耗小二、改善二、改善(提高提高)闸瓦摩擦性能的措施闸瓦摩擦性能的措施16本讲稿第十六页，共六十二页中磷闸瓦：中磷闸瓦：三、闸瓦实算摩擦系数的计算公式三、闸瓦实算摩擦系数的计算公式高摩合成闸瓦和盘形制动
11、闸片：高摩合成闸瓦和盘形制动闸片：高磷闸瓦：高磷闸瓦：17本讲稿第十七页，共六十二页3 闸瓦压力的计算闸瓦压力的计算基础制动装置示意图基础制动装置示意图制动缸制动缸缓解弹簧缓解弹簧活塞活塞制动杠杆制动杠杆闸瓦闸瓦车轮车轮18本讲稿第十八页，共六十二页一、闸瓦压力的计算公式一、闸瓦压力的计算公式机车、车辆每块闸瓦的实算闸瓦压力机车、车辆每块闸瓦的实算闸瓦压力K的的计算公式为：计算公式为：n说明：基础制动装置的传动效率说明：基础制动装置的传动效率z和制动和制动缸空气压强缸空气压强Pz。19本讲稿第十九页，共六十二页zKs/KL：nz与机车、车辆所处状态与机车、车辆所处状态(静止、运行静止、运行)以
12、及以及基础制动装置复杂程度和保养状态有关基础制动装置复杂程度和保养状态有关。n按规定：按规定：n机车、客车闸瓦制动：机车、客车闸瓦制动：z=0.85；n客车盘形制动及其踏面制动单元、货车闸瓦制客车盘形制动及其踏面制动单元、货车闸瓦制动：动：z=0.90。二、基础制动装置的传动效率二、基础制动装置的传动效率z20本讲稿第二十页，共六十二页n制动缸的空气压强制动缸的空气压强主要与主要与制动机型式制动机型式和和列车管减压量列车管减压量r有关，有关，n制动缸空气压强：制动缸空气压强：1)机车制动缸中空气压强：机车制动缸中空气压强：pz=2.5r (kPa)2)客车及货车制动缸中的空气压强：客车及货车制
13、动缸中的空气压强：nL3、GL3、Kl、K2型型制制动动机机及及GK型型制制动动机机的的重重车车位位 pz=3.25r-100 (kPa)nGK型制动机的空车位型制动机的空车位 pz=1.78r-50 (kPa)n104型和型和103型制动机重车位型制动机重车位 pz=2.6r(kPa)n103型制动机空车位型制动机空车位 pz=1.36r (kPa)三、常用制动时制动缸的空气压强三、常用制动时制动缸的空气压强P z 21本讲稿第二十一页，共六十二页n单车试验时单车试验时rmin 40kPan列车状态下列车状态下rmin 50kPa n制动机的副风缸与制动缸压制动机的副风缸与制动缸压强相等时：
14、强相等时：n列列车车管管定定压压力力500kPa时时rmax=140kPan列列车车管管定定压压为为600kPa时时rmax=170kPa说明：列车管有效减压范围说明：列车管有效减压范围 22本讲稿第二十二页，共六十二页四、紧急制动时制动缸的空气压强四、紧急制动时制动缸的空气压强制动机类型列车管空气压力 p0(kPa)500600K1 及 K2 型360420GK型重车位360420空车位190190120型重车位350410空车位190190103型重车位360420空车位190230L3、GL3型关闭附加风缸、104型 420机车各型分配阀45045023本讲稿第二十三页，共六十二页例：闸
15、瓦压力的计算例：闸瓦压力的计算n有一有一C50型敞车，四轴单侧闸瓦制动，制型敞车，四轴单侧闸瓦制动，制动机为动机为GK型，有一个制动缸，直径为型，有一个制动缸，直径为356mm，制动倍率为，制动倍率为8.35，列车的管空，列车的管空气压力为气压力为500kPa，求紧急制动时空、重，求紧急制动时空、重车位的闸瓦压力。车位的闸瓦压力。24本讲稿第二十四页，共六十二页4 列车制动力的计算列车制动力的计算 n列车中各制动轴产生制动力的总和，称列车中各制动轴产生制动力的总和，称为列车制动力为列车制动力B，B(Kk)(kN)n列车制动力常按单位制动力进行计算，列车制动力常按单位制动力进行计算，并以并以b表
16、示表示n计算列车制动力计算列车制动力B或单位制动力或单位制动力b有三种有三种方法：方法：实算法、换算法和二次换算法实算法、换算法和二次换算法。25本讲稿第二十五页，共六十二页nB(Kk)(K1k1+K2k2+Knkn)(kN)n同理，列车单位制动力同理，列车单位制动力nb1000(K1k1+K2k2+Knkn)/(P+G)g)(N/kN)一、列车制动力的实算法一、列车制动力的实算法26本讲稿第二十六页，共六十二页例：制动力的实算法例：制动力的实算法nSS7型电力机车牵引一列型电力机车牵引一列30辆的辆的C50型敞车型敞车和和20辆辆G60A型罐车组成的重货物列车，型罐车组成的重货物列车，制动机
17、为制动机为GK型，型，G3500t，司机施行紧，司机施行紧急制动，列车制动初速急制动，列车制动初速V0=60km/h，求当，求当速度降至速度降至V=40km/h时的列车制动力时的列车制动力B和和单位制动力单位制动力b。（列车管空气压力为。（列车管空气压力为500kPa，中磷闸瓦），中磷闸瓦）27本讲稿第二十七页，共六十二页紧急制动时制动缸的空气压强紧急制动时制动缸的空气压强制动机类型列车管空气压力 p0(kPa)500600K1 及 K2 型360420GK型重车位360420空车位190190120型重车位350410空车位190190103型重车位360420空车位190230L3、GL3
18、型关闭附加风缸、104型 420机车各型分配阀45045028本讲稿第二十八页，共六十二页原理：假定闸瓦摩擦系数与闸瓦压强无关，用一个不随原理：假定闸瓦摩擦系数与闸瓦压强无关，用一个不随闸瓦压强变化的换算摩擦系数闸瓦压强变化的换算摩擦系数h来代替实算摩擦系来代替实算摩擦系数数k，又将实算闸瓦压力，又将实算闸瓦压力K修正成换算闸瓦压力修正成换算闸瓦压力Kh，即即 Khh=Kk 因此因此 B(Kk)KhhhKh (kN)二、列车制动力的换算法二、列车制动力的换算法29本讲稿第二十九页，共六十二页1)换算摩擦系数换算摩擦系数n换算摩擦系数换算摩擦系数h是将是将K固定为某一数值代入实算摩擦系固定为某一
19、数值代入实算摩擦系数公式中求得的。数公式中求得的。货车货车 重车位平均重车位平均 K33.5kN；货车货车 空车位平均空车位平均 K19.5kN；货车货车 空、重车位平均空、重车位平均 K26.5kN。n考虑到全国客车每块闸瓦的实算闸瓦压力平均为考虑到全国客车每块闸瓦的实算闸瓦压力平均为20kN，故，故换算摩擦系数的换算摩擦系数的K值按值按25kN计算计算中磷闸瓦：中磷闸瓦：带入带入K为：为：30本讲稿第三十页，共六十二页高磷铸铁闸瓦高磷铸铁闸瓦高摩合成闸瓦高摩合成闸瓦 盘形制动合成闸片盘形制动合成闸片1）换算摩擦系数）换算摩擦系数31本讲稿第三十一页，共六十二页 51525354555657
20、585951051151200.240 0.170 0.143 0.129 0.121 0.115 0.111 0.108 0.105 0.103 0.101 0.1001100.247 0.177 0.150 0.136 0.128 0.122 0.118 0.115 0.112 0.110 0.108-1000.254 0.184 0.157 0.143 0.135 0.129 0.125 0.122 0.119 0.117-900.261 0.191 0.164 0.150 0.142 0.136 0.132 0.129 0.126-800.268 0.198 0.171 0.157 0
21、.149 0.143 0.139 0.136-700.275 0.205 0.178 0.164 0.156 0.150 0.146-600.282 0.212 0.185 0.171 0.163 0.157-500.289 0.219 0.192 0.178 0.170-400.296 0.226 0.199 0.185-300.303 0.233 0.206-200.310 0.240-100.317-中磷铸铁闸瓦换算摩擦系数表中磷铸铁闸瓦换算摩擦系数表 32本讲稿第三十二页，共六十二页v51525354555657585951051150.312 0.295 0.282 0.271 0.
22、262 0.254 0.247 0.242 0.236 0.232 0.228 0.225高摩合成闸瓦换算摩擦系数表高摩合成闸瓦换算摩擦系数表 v5152535455565750.347 0.328 0.314 0.301 0.291 0.282 0.275 0.269v85951051151251351451550.263 0.258 0.254 0.250 0.246 0.243 0.240 0.237高摩合成闸片换算摩擦系数表高摩合成闸片换算摩擦系数表 33本讲稿第三十三页，共六十二页2)换算闸瓦压力换算闸瓦压力简化初速：简化初速：中磷闸瓦：中磷闸瓦：计算公式：计算公式：高磷闸瓦：高磷闸
23、瓦：34本讲稿第三十四页，共六十二页 运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力 (kN)机车、车辆类型列车管空气压力p0(kPa)500600货车标记载重50吨及其以上(包括载重40吨的保温车)，装有GK型、120型或103型制动机。重车位250280空车位160160标记载重50吨及其以上装有K2型制动机。160190标记载重40吨(包括载重25吨及不满40吨的保温车),装有K2型制动机。140170标记载重30吨，装有K1型制动机。120140守 车4 轴901102 轴5060客车L3、GL3型制动机关闭附加风缸、104型制动机330104型制动机,盘形制动装
24、置、高摩合成闸片(不安装踏面制动单元)单层客车210104型制动机,盘形制动装置、高摩合成闸片(装有踏面制动单元)双层客车200单层客车160盘形制动装置装有踏面制动单元部分、104型制动机(不分单、双层客车)11035本讲稿第三十五页，共六十二页机车电 力SS1、SS3700700SS4(高摩闸瓦)400400SS78408408G5205206K920920SS8(粉末冶金闸瓦)280280内 燃DF、DFH3550550DF4(货、客)、DF4B(货、客)、DF4C(货)、DF8、DF11650650ND5(高摩闸瓦)420420ND2700700DF7D（低摩闸瓦）720720蒸 汽Q
25、J650650JS600600注：表中未注明闸瓦型式的均为中磷铸铁闸瓦。运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力 (kN)机车、车辆类型列车管空气压力plkPa50060036本讲稿第三十六页，共六十二页列车单位制动力为：列车单位制动力为：(NkN)为列车换算制动率，是列车换算闸瓦压为列车换算制动率，是列车换算闸瓦压力与列车所受重力之比，是反映列车制动能力的参数。力与列车所受重力之比，是反映列车制动能力的参数。三、列车单位制动力与列车换算制动率三、列车单位制动力与列车换算制动率37本讲稿第三十七页，共六十二页考虑两点：考虑两点：(1)对于任意列车管减压量的常用制动，
26、其对于任意列车管减压量的常用制动，其列车换算制动率的计算公式：列车换算制动率的计算公式：hc=h c c=1（常用制动系数）（常用制动系数）38本讲稿第三十八页，共六十二页列车管减压量507090110130140150160170 P0(kPa)旅客列车0.190.390.550.690.820.880.930.961.00600货物列车0.170.370.530.670.780.830.880.930.966000.190.420.600.750.890.95500常用制动系数表常用制动系数表c 39本讲稿第三十九页，共六十二页(2)列车换算制动率的规定列车换算制动率的规定1)每百吨列车重
27、量的换算闸瓦压力：每百吨列车重量的换算闸瓦压力：100h g2)运营列车换算制动率的通用值：运营列车换算制动率的通用值：A.货车：货车：500kPa和和600kPa分别取分别取0.28和和0.30 B.普通旅客列车（闸瓦）：普通旅客列车（闸瓦）：h=0.58 C.快速旅客列车（盘形制动）：快速旅客列车（盘形制动）：h=0.323)紧急制动：全值紧急制动：全值h；进站制动；进站制动:0.5h；信号；信号机距离：机距离：0.8h。40本讲稿第四十页，共六十二页例：制动力换算法例：制动力换算法nDF11型内燃机车牵引型内燃机车牵引15辆客车，牵引重辆客车，牵引重量为量为800t，车辆制动机为，车辆制
28、动机为L3型，按中磷闸型，按中磷闸瓦计算，管定压为瓦计算，管定压为600kPa。求：。求：n(1)每百吨列车重量的换算闸瓦压力。每百吨列车重量的换算闸瓦压力。n(2)V0=110km/h时实施紧急制动，当速时实施紧急制动，当速度降至度降至 35km/h时的列车制动力和单位制时的列车制动力和单位制动力。动力。n(3)常用制动管减压量为常用制动管减压量为120kPa时的列时的列车单位制动力。车单位制动力。41本讲稿第四十一页，共六十二页 运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力 (kN)机车、车辆类型列车管空气压力p0(kPa)500600货车标记载重50吨及其以上(包
29、括载重40吨的保温车)，装有GK型、120型或103型制动机。重车位250280空车位160160标记载重50吨及其以上装有K2型制动机。160190标记载重40吨(包括载重25吨及不满40吨的保温车),装有K2型制动机。140170标记载重30吨，装有K1型制动机。120140守 车4 轴901102 轴5060客车L3、GL3型制动机关闭附加风缸、104型制动机330104型制动机,盘形制动装置、高摩合成闸片(不安装踏面制动单元)单层客车210104型制动机,盘形制动装置、高摩合成闸片(装有踏面制动单元)双层客车200单层客车160盘形制动装置装有踏面制动单元部分、104型制动机(不分单、
30、双层客车)11042本讲稿第四十二页，共六十二页机车电 力SS1、SS3700700SS4(高摩闸瓦)400400SS78408408G5205206K920920SS8(粉末冶金闸瓦)280280内 燃DF、DFH3550550DF4(货、客)、DF4B(货、客)、DF4C(货)、DF8、DF11650650ND5(高摩闸瓦)420420ND2700700DF7D（低摩闸瓦）720720蒸 汽QJ650650JS600600注：表中未注明闸瓦型式的均为中磷铸铁闸瓦。运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力运用中的机车、车辆每辆换算闸瓦压力 (kN)机车、车辆类型列车管空气压力plkPa500600
31、43本讲稿第四十三页，共六十二页列车管减压量507090110130140150160170 P0(kPa)旅客列车0.190.390.550.690.820.880.930.961.00600货物列车0.170.370.530.670.780.830.880.930.966000.190.420.600.750.890.95500常用制动系数表常用制动系数表c 44本讲稿第四十四页，共六十二页例：制动力换算法例：制动力换算法nDF4(货货)型内燃机车牵引型内燃机车牵引40辆货车，牵辆货车，牵引重量引重量3000t，其中重车，其中重车30辆，空车辆，空车10辆，车辆制动机为辆，车辆制动机为GK
32、型，列车管定压型，列车管定压600KPa，按中磷闸瓦计算，按中磷闸瓦计算。n求列车在求列车在V0=70km/h时紧急制动，速度降时紧急制动，速度降为为30km/h时的单位制动力。时的单位制动力。45本讲稿第四十五页，共六十二页多种摩擦材料并存时列车制动力的计算多种摩擦材料并存时列车制动力的计算n公式：公式：nBh1Kh1+h2Kh2+h3Kh3+(hiKhi)(kN)nb=1000 (hihi)，(N/kN)，46本讲稿第四十六页，共六十二页例例:多种摩擦材料并存时列车制动力的计算多种摩擦材料并存时列车制动力的计算nSS8型电力机车牵引型电力机车牵引15辆双层快速客车，辆双层快速客车，牵引重量
33、为牵引重量为900t，客车基础制动装置为盘，客车基础制动装置为盘形制动高摩合成闸片加踏面制动中磷闸形制动高摩合成闸片加踏面制动中磷闸瓦，瓦，列车管定压列车管定压600KPa，分别计算当，分别计算当速度速度V0=110km/h施行紧急制动和减压量施行紧急制动和减压量80kPa时的常用制动，速度降到时的常用制动，速度降到90km/h时的单位制动力。时的单位制动力。n(其中：其中：SS8型电力机车的换算摩擦系数按高摩合型电力机车的换算摩擦系数按高摩合成闸瓦的成闸瓦的80取值取值)47本讲稿第四十七页，共六十二页n原理：在假定原理：在假定与与K无关的基础上，再次假定无关的基础上，再次假定与材质与材质无
34、关，即用无关，即用b来代替来代替h，用，用Kb代替代替Khn因此：因此：Kbb=Khh 即：即：Kb=Khh/b=Kh x 式中式中 xh/b：各种闸瓦：各种闸瓦(或闸片或闸片)的等效的等效(二次换二次换算算)系数。系数。n列车制动力：列车制动力：BbKbb(Kh x)(kN)n单位制动力单位制动力:b=1000bb，(N/kN)四、不同材质闸瓦混编的列车制动力计算的等效法四、不同材质闸瓦混编的列车制动力计算的等效法(二次换算法二次换算法)48本讲稿第四十八页，共六十二页闸瓦类型基型中磷闸瓦高磷闸瓦高摩合成闸片中磷闸瓦11-0.0025(120-v 0)0.43+0.0025(120-v 0)
35、高磷闸瓦1+0.003(120-v 0)10.42+0.0045(120-v 0)低摩合成闸瓦0.0830.84-0.0025(120-v 0)0.38-0.002(120-v 0)高摩合成闸瓦2.2-0.01(120-v 0)2.2-0.015(120-v 0)0.9高摩合成闸片2.4-0.01(120-v 0)2.4-0.015(120-v 0)1不同基型时各种闸瓦不同基型时各种闸瓦(或闸片或闸片)等效二次换算系数表达式等效二次换算系数表达式 49本讲稿第四十九页，共六十二页不同基型时各种闸瓦不同基型时各种闸瓦(或闸片或闸片)等效二次换算系数取值等效二次换算系数取值 基型闸瓦类型制动初速v
36、 0(km/h)1601401201008060高摩合成闸片高磷闸瓦0.240.330.420.510.600.69中磷闸瓦0.3050.3550.4050.4550.5050.555低摩合成闸瓦0.340.380.420.46高摩合成闸瓦0.90.90.90.90.90.9高磷闸瓦中磷闸瓦1.00.950.90.85低摩合成闸瓦0.840.790.740.69高摩合成闸瓦2.21.91.61.3高摩合成闸片2.42.11.81.5中磷闸瓦高磷闸瓦1.01.061.121.18低摩合成闸瓦0.830.830.830.83高摩合成闸瓦2.22.01.81.6高摩合成闸片2.42.22.01.85
37、0本讲稿第五十页，共六十二页例：制动力二次换算法例：制动力二次换算法nSS8型电力机车牵引型电力机车牵引15辆双层快速客车，牵辆双层快速客车，牵引重量为引重量为900t，客车基础制动装置为盘形制，客车基础制动装置为盘形制动高摩合成闸片加踏面制动中磷闸瓦，动高摩合成闸片加踏面制动中磷闸瓦，列车列车管定压管定压600KPa，分别计算当速度，分别计算当速度V0=110km/h施行紧急制动和减压量施行紧急制动和减压量80kPa时时的常用制动，速度降到的常用制动，速度降到90km/h时的单位制时的单位制动力。动力。n(其中：其中：SS8型电力机车的换算摩擦系数按高摩合成闸型电力机车的换算摩擦系数按高摩合
38、成闸瓦的瓦的80取值取值)51本讲稿第五十一页，共六十二页三种制动力计算方法的比较三种制动力计算方法的比较实算法换算法二次换算法原理按照K，k的实际值计算假定与K无关，用h来代替k，同时用Kh代替K在假定与K无关的基础上，再次假定与材质无关，即用b来代替h，用Kb代替Kh计算公式B(Kk)B hKhB bKbkf(材质,K,v,v0)h f(材质,v,v0)b f(v,v0)K最佳适用范围各种情况单一摩擦材料多种摩擦材料计算简便性低高高52本讲稿第五十二页，共六十二页5 动力制动动力制动 n动力制动动力制动性能性能:n高速时：制动力随速度的降低而增大，高速时：制动力随速度的降低而增大，低速时：
39、制动力随速度的降低而减小。低速时：制动力随速度的降低而减小。n特点：特点：n在长大下坡道上，采用动力制动可使列车安在长大下坡道上，采用动力制动可使列车安全地以较大速度行驶，提高线路通过能力；全地以较大速度行驶，提高线路通过能力；n使用动力制动减速，可节省车轮和闸瓦间的使用动力制动减速，可节省车轮和闸瓦间的磨耗。磨耗。53本讲稿第五十三页，共六十二页电阻制动原理电阻制动原理n电力机车和内燃机车的电阻制动是利用电力机车和内燃机车的电阻制动是利用直流电机的可逆原理，在制动工况时，直流电机的可逆原理，在制动工况时，使牵引电动机变为发电机，由轮对驱动，使牵引电动机变为发电机，由轮对驱动，将列车的动能转换
40、成电能，再通过制动将列车的动能转换成电能，再通过制动电阻转变成热能后散逸掉。电阻转变成热能后散逸掉。54本讲稿第五十四页，共六十二页电阻制动的工作范围电阻制动的工作范围1)最大励磁电流限制最大励磁电流限制2)粘着限制粘着限制3)最大制动电流限制最大制动电流限制4)最大整流限制最大整流限制5)机车最大速度限制机车最大速度限制55本讲稿第五十五页，共六十二页电阻制动的特性曲线电阻制动的特性曲线1)DF4型内燃机车电阻制动的调节与特性曲线型内燃机车电阻制动的调节与特性曲线56本讲稿第五十六页，共六十二页电阻制动的特性曲线电阻制动的特性曲线2)SSl型电力机车电阻制动的调节与特性曲线型电力机车电阻制动
41、的调节与特性曲线57本讲稿第五十七页，共六十二页说明：说明：n1)不能在停车制动时单独利用电阻制动。不能在停车制动时单独利用电阻制动。n2)低速区的大制动力特性。机车上装有低速区的大制动力特性。机车上装有1/2 Rz(半制动电阻半制动电阻)电阻制动装置。电阻制动装置。58本讲稿第五十八页，共六十二页SS3型电力机车电阻制动特性曲线型电力机车电阻制动特性曲线 59本讲稿第五十九页，共六十二页DF4B型型(货货)内燃机车电阻制动特性曲线内燃机车电阻制动特性曲线 60本讲稿第六十页，共六十二页小结小结n制动力的分类、产生及限制制动力的分类、产生及限制n闸瓦摩擦系数闸瓦摩擦系数n闸瓦压力的计算闸瓦压力
42、的计算n列车制动力的计算列车制动力的计算n实算法实算法n换算法换算法n二次换算法二次换算法n动力制动动力制动61本讲稿第六十一页，共六十二页作业作业nSS1型电力机车一台，车辆编组情况为：型电力机车一台，车辆编组情况为：标记载重标记载重50t的的45辆辆(自重自重20t，有，有5辆空辆空车，车，GK型制动机型制动机)，标记载重，标记载重30t的的20辆辆(自重自重15t，有，有10辆空车，辆空车，k1型制动机型制动机)，全部为中磷闸瓦，列车管定压为，全部为中磷闸瓦，列车管定压为600kPa，计算列车换算制动率，并求在，计算列车换算制动率，并求在80km/h时实施紧急制动，当速度降至时实施紧急制动，当速度降至 40km/h时的单位制动力。时的单位制动力。62本讲稿第六十二页，共六十二页