制动系统(1)
制动类型
5、制动系统概述
列车的状态:
制动就是指车辆制动系统产生制动力,使列车减速或停车。
1、制动系统概述
车辆制动系统的作用:产生制动力,使列车减速或停车。其作用的好坏对保证列车安全和正点运行具有极其重要的作用,而且也是提高载重和运行速度的前提条件。
特点:地铁站间距离短,启动快,制动距离短,停车精度要求高。同时,地铁车辆的旅客上下波动较大,对车辆载重有较大的影响。
要求:地铁车辆的制动系统具有优良的制动性能,而且操纵灵活,制动减速快,响应时间短,并具有载荷校正功能。
制动类型
动能通过摩擦副的摩擦转变为热能,然后消散于大气。
列车制动时,将牵引电机变为发电机,动能转化为电能。
摩擦制动
动力制动
动能转移方式不同
制动类型
利用轮、轨之间的粘着力来实现制动。
制动力的提供不再依靠轮轨之间的粘着力,可获得超过轮轨粘着力的制动力。
粘着制动
非粘着制动
制动力获取方式不同
(1)粘着制动。制动时,(以踏面制动为例)车轮与钢轨之间有三种可能的状态:
1)纯滚动状态。车轮与轨道的接触点无相对滑行,车轮在钢轨上做纯滚动。这时车轮与闸瓦之间为动摩擦,车轮与钢轨之间为静摩擦,车轮与钢轨之间可能实现的最大制动例时轮轨之间的最大静摩擦力。只是一种难以实现的理想状态。
2)滑行状态。车轮在钢轨上滑行,此时车轮与钢轨之间的滑动摩擦力为列车制动力。这是一种必须避免的事故状态,由于滑动摩擦系数远小于静摩擦系数,因此一旦发生滑行,制动力将大大减少,制动距离会延长;同时车轮在钢轨上的长距离滑行,将导致车轮踏面的擦伤,危及行车安全。
3)粘着状态。列车制动时,车轮与钢轨的接触处即非静止,亦非滑动,车轮在钢轨上的滚动的同时又有滑动的趋势,这种状态为粘着状态。粘着状态下车轮与钢轨之间的最大水平作用力称为粘着力。粘着制动时,微粒能得到较大的制动力,需要具有较高粘着系数。然而粘着系数受到列车运行速度、气候、轨道表面状态等因素影响,时一个很大不确定因素。
(2)非粘着制动。列车制动时,制动力的提供不再依靠轮轨之间的粘着力,而是由其他方式提供,这种制动方式称为非粘着制动。非粘着制动的制动力不从轮轨之间获取,因而它可能实现的最大制动力可以超过轮轨之间的粘着力。
踏面制动、盘形制动、电制动属于粘着制动;而磁轨制动则属于非粘着制动。
制动类型
以电磁力为源动力的制动方式称为电制动;
以压缩空气为源动力的制动方式称为空气制动,如踏面制动、盘式制动等都为空气制动方式;
还有机械制动、液压制动等方式。
空气(摩擦)制动
电制动
其他制动
制动源动力不同
城市轨道交通车辆牵引电传动系统采用先进的调频调压交流感应电机驱动系统,在高速时具有良好的电制动性能。
但是由于电制动的效率随着运行速度的降低而降低,所以在车速降低到一定程度后必须采用空气制动系统。