制动概念
列车在运行中需要减速和停车,为了使列车有效地减速或停车,机车车辆上均须装有制动机。列车牵引达数千吨,运行速度很高,动能这样大的列车,没有强大的制动力是不能保证列车运行安全,也无法提高运输效率。
列车制动力这样大,它是怎样产生的呢?现在广泛采用的是以压缩空气为动力使闸瓦压紧车轮的摩擦制动方式。我们称它为空气制动机,由空气制动装置和基础制动装置两部分组成。另外,以人力为动力的手制动机也广泛地在车辆上使用,它只能作辅助用。例如调车作业中使用。
操作制动机使用闸瓦压紧车轮,叫制动,反之,闸瓦离开车轮,叫缓解。制动时闸瓦紧压车轮的力量,叫闸瓦压力;闸瓦压紧转动的车轮所产生的摩擦力,叫制动力,如图7—1所示。显然,闸瓦压力大,制动力也大(指车闸瓦压力容许值以内而言)。
列车由施行制动时起到完全停车时止,中间所行驶的距离,叫制动距离。
列车制动力愈大,制动距离就愈短,列车运行就愈安全;列车制动力愈大,列车运行速度就可以愈高。
图7—1 制动力示意图
1—车轮;2—闸瓦
基础制动装置
一、转8A型转向架基础制动装置的构造
液化石油气铁路罐车转8A型转向架的基础制动装置采用单侧滑槽式弓形制动梁,其结构包括制动杠杆、闸瓦、闸瓦托、制动梁、安全吊、滚子轴、滚动套、下拉杆、固定杠杆支点及安全链,如图7—2所示。
图7—2 基础制动装置
1—安全吊;2—制动拉杆;3—制动梁;4—固定杠杆支点;5—闸瓦;
6—闸瓦托;7—滚子轴;8—滚动套;9—下拉杆;10—安全链
二、基础制动装置的作用
1.制动作用
基础制动装置的作用是将制动缸的作用力放大后传给轮对。当列车制动时,制动缸的作用力通过车体下的制动杠杆、上拉杆以及转向架的制动杠杆,将制动梁连同闸瓦贴靠车轮,阻止车轮转动(图7—3)。车轮与闸瓦之间的摩擦力,使列车运行的动能转化为热能散逸在大气中。
图7—3 制动杠杆作用原理
同样的道理,若转动手制动机的手轮,也可以达到上述的制动作用。
2.缓解作用
当制动缸内的压缩空气排出后,制动缸勾贝在其缓解簧的作用下被推回原位,各杠杆、拉杆、制动梁等因解除了外力作用,在缓解簧作用力和制动梁闸瓦的重力作用下,恢复原位,闸瓦离开车轮发生缓解作用。单闸瓦式基础制动装置缓解作用见图7—4(图中实线为缓解位置,虚线为制动时的位置)。
图7—4 基础制动装置制动缓解传动示意图
三、基础制动装置的安全装置
制动梁与下拉杆如果发生脱落,容易造成列车脱线和颠覆的重大事故,所以必须设置安全装置。液化石油气铁路罐车转8A型转向架制动梁的安全装置为安全链,下拉杆的安全装置为安全吊。
1.制动梁安全链
每根制动梁安装两条安全链.上端分别用两条螺栓安装于摇枕两侧,下端铆固在制动梁上,链条留有20mm的松余量,在运行及制动时,链条不起作用、不受力。当制动梁一旦发生脱落时,即由链条把制动梁挂住,起到保险作用。安全链的结构如图7—5所示。
2.下拉杆安全吊
下拉杆安全吊多为长方形,使下拉杆从中穿过,当下拉杆脱落时,可以被托住,是防止下拉杆脱落后,不致与道岔等轨道上部建筑物相接触而造成脱线事故。它的结构如图7—B所示。安装在弓形制动梁的槽型钢上。安装后下拉杆与安全
图7—5 基础梁安全链
1—制动梁;2—吊链环;3—上吊环连帽;4—下吊铁板
吊的距离不少于5mm,以免受冲击磨损。
四、转8A型转向架的的制动倍率
车辆制动时,制动缸传至转向架的作用力经转向架杠杆机构扩大的倍数称之为转向架的制动倍数,用n转表示。图7—7为转向架制动倍率计算的简图,图中P为制动缸传递至转向架制动杠杆上的作用力,K1、K2为闸瓦闸瓦压力,P1为下拉杆压力,α为KI或K2与P1,在水平方向上的夹角。根据受力关系有:
图7—6 下拉杆安全吊
1—制动梁体;2—下拉杆;3—下拉杆安全吊座;4—下拉杆安全吊
图7—7 转向架制动倍率计算简图
故转向架制动倍率为
但我国目前在进行制动倍率的计算时,习惯上是将COSα的影响归入基础制动装置的传动效率中去考虑,为不把COSα的值计算在∑K中,因此计算时取:
即:
对于转8A型转向架,A=408mm,B=182mm,故
由计算得出:转8A型转向架的制动倍率为6.5。
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