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轨道车辆牵引与制动 版权信息
- ISBN：9787030519320
- 条形码：9787030519320 ; 978-7-03-051932-0
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
轨道车辆牵引与制动 内容简介
本书全面介绍轨道车辆（以动车组为主，也涉及铁路机车车辆以及地铁、城轨车辆等）的制动系统和牵引计算方法。制动部分主要介绍轨道车辆制动系统的结构、各组成部分的工作原理和特点。牵引计算部分是在系统阐述轨道车辆牵引计算基本知识和基本原理的基础上，对轨道车辆的牵引计算方法进行介绍（包括运行时分解算、制动距离的计算等）
轨道车辆牵引与制动 目录
目录
绪论 1
复习思考题 3
第1章 轨道车辆制动概述 4
1.1 制动的相关概念 4
1.1.1 基本概念 4
1.1.2 制动对轨道车辆的意义 5
1.1.3 轨道车辆的制动方式 5
1.1.4 制动作用的种类 14
1.2 高速和重载轨道车辆制动 15
1.2.1 高速轨道车辆制动 15
1.2.2 重载轨道车辆制动 17
复习思考题 18
第2章 电制动系统 19
2.1 电制动概述 19
2.2 电阻制动 19
2.2.1 系统组成和工作原理 19
2.2.2 制动力的产生原理 21
2.2.3 制动特性 21
2.3 再生制动 22
2.3.1 系统组成和工作过程 22
2.3.2 制动力的产生原理 23
2.3.3 制动特性 23
2.4 直流电机的电制动 24
2.4.1 凸轮变阻调速与斩波调阻调速 24
2.4.2 斩波调压调速 25
2.4.3 直流牵引电机斩波调压调速系统 27
2.5 交流电机的电制动 29
2.6 CRH2型动车组的电制动系统 33
2.6.1 组成和工作原理 33
2.6.2 性能 33
2.6.3 电制动在低速下的有效利用 33
复习思考题 34
第3章 空气制动系统 35
3.1 压缩空气供给系统 35
3.1.1 空气压缩机 35
3.1.2 干燥装置 36
3.1.3 风缸 36
3.1.4 安全阀 36
3.1.5 管路和塞门 37
3.2 空气制动控制部分 37
3.2.1 电空转换阀 37
3.2.2 中继阀 38
3.2.3 压力调整阀 38
3.2.4 电磁阀 39
3.2.5 增压缸 39
3.2.6 制动缸 40
3.3 基础制动装置 40
3.3.1 组成 40
3.3.2 制动倍率 44
3.3.3 传动效率 44
3.4 CRH2型动车组的空气制动系统 45
3.4.1 压缩空气供给系统 45
3.4.2 空气制动控制部分 47
3.4.3 基础制动装置 52
3.4.4 气路原理 53
3.5 CRH5型动车组的空气制动系统 55
3.5.1 直通空气制动系统 55
3.5.2 自动空气制动系统 56
复习思考题 57
第4章 防滑装置 58
4.1 防滑装置的种类 58
4.1.1 机械式防滑器 58
4.1.2 电子式防滑器 58
4.1.3 微机控制式防滑器 59
4.2 微机控制式防滑器的组成和工作原理 59
4.2.1 组成 59
4.2.2 工作原理 61
4.3 CRH2型动车组的防滑装置 63
4.3.1 电制动的滑行再黏着控制 63
4.3.2 空气制动的滑行再黏着控制 64
复习思考题 65
第5章 制动控制系统 66
5.1 制动控制系统的组成 66
5.1.1 制动信号发生装置 67
5.1.2 制动信号传输装置 67
5.1.3 制动控制单元 67
5.2 制动控制系统的操纵方式 68
5.3 制动控制系统的工作原理 68
5.3.1 制动指令控制 68
5.3.2 各种制动作用的控制 69
5.3.3 速度控制 73
5.3.4 制动系统与动车组其他系统的接口 73
5.4 CRH2型动车组的制动控制系统 74
5.4.1 组成及功能概述 74
5.4.2 常用制动控制 75
5.4.3 非常制动控制 76
5.4.4 紧急制动控制 77
5.4.5 备用制动控制 80
5.4.6 耐雪制动控制 80
5.4.7 其他功能控制 80
复习思考题 81
第6章 铁路车辆制动机 82
6.1 局减与局增 82
6.1.1 局减 82
6.1.2 局增 82
6.2 二、三压力制动机 83
6.2.1 直接作用的二压力制动机 83
6.2.2 直接作用的三压力制动机 83
6.3 间接作用的制动机 85
6.3.1 间接作用制动机产生的原因 85
6.3.2 铁道车辆用间接作用制动机 86
6.4 104/103型空气制动机 86
6.4.1 104型制动机的特点和组成 86
6.4.2 104型制动机的作用 88
6.4.3 104C型制动机 96
6.4.4 104型电空制动机 96
6.4.5 103型制动机 98
复习思考题 100
第7章 铁路机车制动机 102
7.1 自动制动阀对制动管空气压强的间接控制 102
7.1.1 “膜板活塞加双阀口”的中继装置 102
7.1.2 机车电空制动机的控制原理 103
7.2 EUROTROL型电力机车制动机 103
7.2.1 特点和组成 103
7.2.2 BCU控制的作用原理 110
7.2.3 备用模块控制的作用原理 113
7.2.4 辅助模式、救援模式和重联模式 114
复习思考题 114
第8章 牵引计算的力学模型 115
8.1 牵引计算概述 115
8.1.1 牵引计算的性质和内容 115
8.1.2 牵引计算的用途 115
8.1.3 《列车牵引计算规程》 116
8.2 牵引力 116
8.2.1 牵引力的产生 116
8.2.2 黏着牵引力与空转 117
8.2.3 牵引力的计算 118
8.3 运行阻力 120
8.3.1 基本阻力 120
8.3.2 附加阻力 123
8.3.3 运行阻力的计算 126
8.4 制动力 126
8.4.1 制动力的形成和分析 126
8.4.2 制动力的计算 127
复习思考题 128
第9章 合力曲线、运动方程及时分解算 129
9.1 合力曲线图 129
9.1.1 单位合力曲线图的绘制 129
9.1.2 单位合力曲线图的应用 130
9.2 列车运动方程 131
9.3 列车运行时分解算 133
9.3.1 分析法 133
9.3.2 图解法 139
9.3.3 均衡速度法 139
9.4 线路纵断面化简 140
9.4.1 化简的方法 140
9.4.2 化简坡段加算坡度的计算 140
9.4.3 实例 141复习思考题 142
第10章 轨道车辆制动问题解算 143
10.1 制动距离及其计算 143
10.1.1 空走时间与空走距离的计算 144
10.1.2 有效制动距离的计算 146
10.2 紧急制动限速和列车必需制动能力的计算 147
10.2.1 紧急制动限速的解算 147
10.2.2 列车必需制动能力的解算 147
10.2.3 各种列车在不同制动条件下的制动限速表 147
复习思考题 155
第11章 牵引质量和牵引定数 156
11.1 牵引质量的计算 156
11.1.1 按限制坡度计算 156
11.1.2 按平直道昀高运行速度下的保有加速度计算 157
11.1.3 按起动地段的坡度计算 157
11.1.4 按车站到发线有效长计算 158
11.1.5 按小半径曲线“黏降”计算 159
11.2 牵引质量的验算 159
11.2.1 按“动能闯坡”验算 159
11.2.2 按长大下坡道缓解充风时间及制动空定时间验算 160
11.2.3 按内燃机车隧道昀低限速验算 161
11.3 牵引定数的确定 161
11.3.1 分析线路纵断面 161
11.3.2 绘制吨-公里图 163
11.3.3 统一牵引质量的措施 163
11.3.4 制定牵引定数的原则 164
复习思考题 164
第12章 轨道车辆牵引电算 165
12.1 牵引计算算法与模型概述 165
12.2 牵引计算的单质点模型 165
12.2.1 列车的单质点模型 165
12.2.2 牵引策略 166
12.2.3 基于昀快速牵引策略的牵引计算模型 167
12.3 牵引计算的多质点模型 170
12.3.1 列车的多质点模型 170
12.3.2 基于多质点的牵引计算混合优化模型 172
12.4 制动电算软件简介 176
12.4.1 紧急制动距离的计算 176
12.4.2 列车制动限速表的编制 180
复习思考题 181
参考文献 182
绪论 1
复习思考题 3
第1章 轨道车辆制动概述 4
1.1 制动的相关概念 4
1.1.1 基本概念 4
1.1.2 制动对轨道车辆的意义 5
1.1.3 轨道车辆的制动方式 5
1.1.4 制动作用的种类 14
1.2 高速和重载轨道车辆制动 15
1.2.1 高速轨道车辆制动 15
1.2.2 重载轨道车辆制动 17
复习思考题 18
第2章 电制动系统 19
2.1 电制动概述 19
2.2 电阻制动 19
2.2.1 系统组成和工作原理 19
2.2.2 制动力的产生原理 21
2.2.3 制动特性 21
2.3 再生制动 22
2.3.1 系统组成和工作过程 22
2.3.2 制动力的产生原理 23
2.3.3 制动特性 23
2.4 直流电机的电制动 24
2.4.1 凸轮变阻调速与斩波调阻调速 24
2.4.2 斩波调压调速 25
2.4.3 直流牵引电机斩波调压调速系统 27
2.5 交流电机的电制动 29
2.6 CRH2型动车组的电制动系统 33
2.6.1 组成和工作原理 33
2.6.2 性能 33
2.6.3 电制动在低速下的有效利用 33
复习思考题 34
第3章 空气制动系统 35
3.1 压缩空气供给系统 35
3.1.1 空气压缩机 35
3.1.2 干燥装置 36
3.1.3 风缸 36
3.1.4 安全阀 36
3.1.5 管路和塞门 37
3.2 空气制动控制部分 37
3.2.1 电空转换阀 37
3.2.2 中继阀 38
3.2.3 压力调整阀 38
3.2.4 电磁阀 39
3.2.5 增压缸 39
3.2.6 制动缸 40
3.3 基础制动装置 40
3.3.1 组成 40
3.3.2 制动倍率 44
3.3.3 传动效率 44
3.4 CRH2型动车组的空气制动系统 45
3.4.1 压缩空气供给系统 45
3.4.2 空气制动控制部分 47
3.4.3 基础制动装置 52
3.4.4 气路原理 53
3.5 CRH5型动车组的空气制动系统 55
3.5.1 直通空气制动系统 55
3.5.2 自动空气制动系统 56
复习思考题 57
第4章 防滑装置 58
4.1 防滑装置的种类 58
4.1.1 机械式防滑器 58
4.1.2 电子式防滑器 58
4.1.3 微机控制式防滑器 59
4.2 微机控制式防滑器的组成和工作原理 59
4.2.1 组成 59
4.2.2 工作原理 61
4.3 CRH2型动车组的防滑装置 63
4.3.1 电制动的滑行再黏着控制 63
4.3.2 空气制动的滑行再黏着控制 64
复习思考题 65
第5章 制动控制系统 66
5.1 制动控制系统的组成 66
5.1.1 制动信号发生装置 67
5.1.2 制动信号传输装置 67
5.1.3 制动控制单元 67
5.2 制动控制系统的操纵方式 68
5.3 制动控制系统的工作原理 68
5.3.1 制动指令控制 68
5.3.2 各种制动作用的控制 69
5.3.3 速度控制 73
5.3.4 制动系统与动车组其他系统的接口 73
5.4 CRH2型动车组的制动控制系统 74
5.4.1 组成及功能概述 74
5.4.2 常用制动控制 75
5.4.3 非常制动控制 76
5.4.4 紧急制动控制 77
5.4.5 备用制动控制 80
5.4.6 耐雪制动控制 80
5.4.7 其他功能控制 80
复习思考题 81
第6章 铁路车辆制动机 82
6.1 局减与局增 82
6.1.1 局减 82
6.1.2 局增 82
6.2 二、三压力制动机 83
6.2.1 直接作用的二压力制动机 83
6.2.2 直接作用的三压力制动机 83
6.3 间接作用的制动机 85
6.3.1 间接作用制动机产生的原因 85
6.3.2 铁道车辆用间接作用制动机 86
6.4 104/103型空气制动机 86
6.4.1 104型制动机的特点和组成 86
6.4.2 104型制动机的作用 88
6.4.3 104C型制动机 96
6.4.4 104型电空制动机 96
6.4.5 103型制动机 98
复习思考题 100
第7章 铁路机车制动机 102
7.1 自动制动阀对制动管空气压强的间接控制 102
7.1.1 “膜板活塞加双阀口”的中继装置 102
7.1.2 机车电空制动机的控制原理 103
7.2 EUROTROL型电力机车制动机 103
7.2.1 特点和组成 103
7.2.2 BCU控制的作用原理 110
7.2.3 备用模块控制的作用原理 113
7.2.4 辅助模式、救援模式和重联模式 114
复习思考题 114
第8章 牵引计算的力学模型 115
8.1 牵引计算概述 115
8.1.1 牵引计算的性质和内容 115
8.1.2 牵引计算的用途 115
8.1.3 《列车牵引计算规程》 116
8.2 牵引力 116
8.2.1 牵引力的产生 116
8.2.2 黏着牵引力与空转 117
8.2.3 牵引力的计算 118
8.3 运行阻力 120
8.3.1 基本阻力 120
8.3.2 附加阻力 123
8.3.3 运行阻力的计算 126
8.4 制动力 126
8.4.1 制动力的形成和分析 126
8.4.2 制动力的计算 127
复习思考题 128
第9章 合力曲线、运动方程及时分解算 129
9.1 合力曲线图 129
9.1.1 单位合力曲线图的绘制 129
9.1.2 单位合力曲线图的应用 130
9.2 列车运动方程 131
9.3 列车运行时分解算 133
9.3.1 分析法 133
9.3.2 图解法 139
9.3.3 均衡速度法 139
9.4 线路纵断面化简 140
9.4.1 化简的方法 140
9.4.2 化简坡段加算坡度的计算 140
9.4.3 实例 141复习思考题 142
第10章 轨道车辆制动问题解算 143
10.1 制动距离及其计算 143
10.1.1 空走时间与空走距离的计算 144
10.1.2 有效制动距离的计算 146
10.2 紧急制动限速和列车必需制动能力的计算 147
10.2.1 紧急制动限速的解算 147
10.2.2 列车必需制动能力的解算 147
10.2.3 各种列车在不同制动条件下的制动限速表 147
复习思考题 155
第11章 牵引质量和牵引定数 156
11.1 牵引质量的计算 156
11.1.1 按限制坡度计算 156
11.1.2 按平直道昀高运行速度下的保有加速度计算 157
11.1.3 按起动地段的坡度计算 157
11.1.4 按车站到发线有效长计算 158
11.1.5 按小半径曲线“黏降”计算 159
11.2 牵引质量的验算 159
11.2.1 按“动能闯坡”验算 159
11.2.2 按长大下坡道缓解充风时间及制动空定时间验算 160
11.2.3 按内燃机车隧道昀低限速验算 161
11.3 牵引定数的确定 161
11.3.1 分析线路纵断面 161
11.3.2 绘制吨-公里图 163
11.3.3 统一牵引质量的措施 163
11.3.4 制定牵引定数的原则 164
复习思考题 164
第12章 轨道车辆牵引电算 165
12.1 牵引计算算法与模型概述 165
12.2 牵引计算的单质点模型 165
12.2.1 列车的单质点模型 165
12.2.2 牵引策略 166
12.2.3 基于昀快速牵引策略的牵引计算模型 167
12.3 牵引计算的多质点模型 170
12.3.1 列车的多质点模型 170
12.3.2 基于多质点的牵引计算混合优化模型 172
12.4 制动电算软件简介 176
12.4.1 紧急制动距离的计算 176
12.4.2 列车制动限速表的编制 180
复习思考题 181
参考文献 182
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轨道车辆牵引与制动 节选
绪论 1. 轨道车辆牵引与制动概述 轨道车辆是一种统称，泛指在专用轨道上运行的各种交通运输工具，包括传统的铁路机车车辆、动车组、城市地铁及轻轨车辆；磁悬浮车辆也属于轨道车辆的范畴。有时为方便起见，往往也将轨道车辆简称为列车。 按动力的配置方式，轨道车辆所采用的牵引方式分为动力集中和动力分散两种。传统铁路列车的牵引动力是集中配置的：有牵引动力装置并只承担牵引任务的称为机车，它与无牵引动力并只载客或装货的客货车辆不是长期固定连挂的，机车与其后的车辆在列车运行之前才连挂在一起组成列车。 动车组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度高效运输的工具，以编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适为特点，备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐(现代化的城市轻轨及地铁车辆根据其结构特点，也可归为动车组一类)。动车组中有牵引动力装置的车辆称为动车(用M表示)，无动力的称为拖车(用T表示)。动车组可以由动车与拖车组成，也可以全部由动车组成，而且长期固定编组运营，运营时不解编；但同型号的动车组可以重联运行。动车组的牵引动力配置有动力集中式或动力分散式两种。动力集中式的动车组有两种模式：一种是两端都为带司机室的动车Mc，中间为无动力、只载客的拖车T；另一种是只一端为带司机室的动车Mc，另一端为带控制的拖车Tc。动力集中式的典型代表为德国的ICE1、ICE2和法国的TGV。动力分散式的动车组把牵引动力装置分散在列车的不同位置，其动力配置也有两种：一种是完全分散，即动车组中的车辆全部为动车，如日本的0系高速列车，16辆编组中全部是动车；另一种是相对分散，即列车编组中不全是动车，也有一些无动力、只载客的拖车，如日本的100系、700系高速列车(由12辆动车、4辆拖车组成，即所谓的12动＋4拖)。 按动力来源的类型，现代轨道车辆所采用的牵引方式分为内燃和电动(蒸汽动力的轨道车辆早已于20世纪末停产)。内燃动车组按传动方式有电传动和液力传动两种，电动车组按电流制式有直流和交流两种，当今世界上运营的动车组大多为交流电动车组。2006年以前，我国自主研发、先后投入运营的内燃动车组和电动车组有：新曙光号(NZJ1型)、神州号(NZJ2型)、金轮号、九江号和北亚号液力传动内燃动车组、普天号摆式内燃动车组；春城号、大白鲨号、蓝箭号、先锋号、中原之星号、中华之星号电动车组，多数为动力集中式。2006年以来，通过引进、消化吸收、逐步国产化的方式，我国已陆续生产200km/h、300km/h以及380km/h速度级别的CRH系列电动车组。 与牵引配置方式不同的是，在轨道车辆中，不管是具有牵引动力装置的机车(或动车)，还是被牵引的货车、客车(或拖车)，都具有各自的制动装置。但机车(或动车组中的头车)除了像车辆一样具有使它自己制动和缓解的设备外，还具有操纵全列车(包括机车或头车自身，以及其他各车)制动作用的设备。 牵引(或驱动)和制动是列车运行中矛盾而又统一的两个方面。从作用力的观点来看：牵引是将燃料的化学能或电厂提供的电能转变为列车动能，使列车得以起动、运行或加速；制动则反其道而行之，将列车动能从列车转移走，使列车减速或停止。 提高列车的牵引质量和运行速度，保证列车运行安全和尽量节省能耗，是扩大铁路运能、实现铁路运输现代化和提高铁路经济效益的重要内容。为此，必须研制和装备性能良好的牵引动力和制动装置，必须提高操纵水平，讲究经济操纵。换句话说，既要有牵引和制动两方面的良好“硬件”，也要改进这两方面的“软件”，使好“硬件”能发挥出更好的作用。这就需要既研究列车的牵引计算问题(牵引质量、运行速度和能耗与哪些因素有关；如何跑得更快、拉得更多并且更加节能)，也研究制动的问题(如何更好地保证列车运行安全，不让它成为进一步提高牵引质量和运行速度的严重障碍)。 2. 对轨道车辆运行有直接影响的力 由动力学的原理可知，轨道车辆运行中所受外力直接决定了轨道车辆的运动状态(如运行时分、制动距离和牵引质量等)的关系；因此，要了解轨道车辆的运动状态，首先要研究对其运行有直接影响的各种外力，这些外力共有如下三种。 1) 牵引力F。 牵引力F指由动力传动装置引起的与轨道车辆运行方向相同的外力，这是司机可以控制的使轨道车辆发生运动或加速的力。 2) 运行阻力W 运行阻力W是轨道车辆运行中由于各种原因自然发生的与轨道车辆运行方向相反的外力，它的大小是司机无法控制的，其作用是阻止轨道车辆发生运动或使轨道车辆自然减速。 3) 制动力B 制动力B是由制动装置引起的与轨道车辆运行方向相反的外力。制动力是人为的阻力，其大小是司机可以控制的，作用是使轨道车辆产生较大的减速度或者在长大下坡道防止轨道车辆超速，以及防止轨道车辆在停放时由于坡度或大风而溜逸。 根据线路情况和运行要求，轨道车辆可以有三种运行工况，每种情况下作用于轨道车辆上的合力由不同的力组合而成。 (1) 牵引运行。 作用于轨道车辆上的力有牵引力F和运行阻力W，其合力C=F-W。 (2) 惰行。 作用于轨道车辆上的力只有运行阻力W，故合力C=-W。 (3) 制动运行。 作用于轨道车辆上的力有制动力B和运行阻力W，其合力C=-(B+W)。 当合力C>0，即合力方向与轨道车辆运行方向相同时，它是加速力，轨道车辆将加速运行；当合力C<0，即合力方向与轨道车辆运行方向相反时，它是减速力，轨道车辆将减速运行；当合力C=0时，轨道车辆将刀速运行。 作用于轨道车辆上的合力取决于组成该合力的牵引力、阻力和制动力的情况以及它们与线路条件、轨道车辆情况和运行速度之间的关系。 3. 课程的主要内容 “轨道车辆牵引与制动”课程把牵引计算与制动结合在一起讲授，本书的目的是给读者提供轨道车辆制动技术与牵引计算方面的基本知识，主要内容包括：动车组(含轻轨及地铁车辆)制动装置的组成和工作原理，包括电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统；铁路机车车辆制动装置的组成和工作原理；轨道车辆的牵引计算方法，包括牵引计算的力学模型、轨道车辆的运动学方程及运行时分解算、轨道车辆制动问题解算、牵引质量计算和牵引电算；等等。 复习思考题 1. 轨道车辆的牵引有哪些分类方式？每种分类方式下分别具有哪些种类？ 2. 与轨道车辆运行直接相关的有哪几种力？它们的定义及在不同工况下的组合如何？ 第1章 轨道车辆制动概述 1.1 制动的相关概念 1.1.1 基本概念 人为地制止列车运动，包括使其减速、阻止其运动或加速运动，均可称为制动。反之，对已施行制动的列车，解除或减弱其制动作用，均称为缓解。为使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套设备，总称为制动装置。 我国铁路广泛使用的空气制动装置从结构上可分为制动机和基础制动装置两个组成部分。制动机是产生制动原动力并进行操纵和控制的部分，包括制动装置中的司机制动控制器、制动缸和分配阀等；基础制动装置是传送制动原动力并产生制动力的部分，如制动装置中的制动夹钳。在轨道车辆所使用的制动装置中，有的已不存在制动机和基础制动装置的区分(如电制动的情形)。 由制动装置产生的与列车运行方向相反的外力称为制动力，它是人为的阻力，比列车运行中由于各种原因自然产生的阻力要大得多。所以，尽管在制动过程中列车运行阻力也起作用，但起主要作用的还是列车制动力。 从列车施行制动作用开始，到其完全停止所驶过的距离称为制动距离。它是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。有时也采用制动(平均)减速度作为评价指标，两者的实质是一样的。但制动距离比较具体，制动减速度则较为抽象。两者的关系可用式(1-1)表示： (1-1) (1-2) 或 (1-3) 式中，v为施行制动时的列车初速度，简称“制动初速”，km/h；S为制动距离，m；a为列车在制动距离内的平均减速度，m/s2。 为确保行车安全，世界各国都要根据本国铁路情况(主要是列车速度、信号和制动技术等)制定出自己的制动距离标准——紧急情况下制动距离的昀大允许值，又称计算制动距离。有时也给出减速度标准。我国《铁路技术管理规程》(简称《技规》)原来规定的紧急制动距离为800m，但随着列车速度的提高，制动距离的标准也要相应加长(否则会使制动过程的减速度过大)。如对于国产CRH系列的动车组，当制动初速度为160km/h时，规定紧急制动距离为1400m；当制动初速度为200km/h时，紧急制动距离为2000m；对于昀高速度为380km/h的CRH380系列的动车组，其紧急制动距离超过7000m。 1.1.2 制动对轨道车辆的意义 对于轨道车辆来说，制动的重要性不仅仅是安全问题，它还是限制轨道车辆运输现代化目标——“高速重载”的重要因素。即要想做到列车速度和牵引质量的进一步提高，除了要有大的牵引功率之外，还必须有足够强的制动能力。因为从能量的角度来看，制动的本质就是要消耗列车具有的动能，设一列列车的质量为m，制动初速度为v，其制动系统需要承担的是约12mv2的能量转移任务；显然，m和v越高，列车制动系统的性能就应越强。而且，由动能的表达式可看出，速度v的提高对列车制动能力提出了尤其高的要求。从运动学的角度也可分析出制动对“高速重载”的重要意义，以提速这一目标为例：图1-1表示列车从甲站出发，经起动、刀速运行和制动工况在乙站停车的过程。在一定制动能力的保证下，列车从图中A点开始减速进站。若制动能力不足，则必须从A′点就开始制动，从而延长了制动距离，影响了行车效率；若想在原有的减速距离内停车，则列车运行的速度在起动阶段只能提升至A″点的水平。列车的制动能量和速度呈平方关系，时速200～300km轨道车辆的制动能量是普通列车的4～9倍，可见，能力强大的制动装置对于保证轨道车辆的高速、安全运行有着至关重要的意义。 图1-1 列车制动能力对速度的影响 城市轻轨车辆和地铁车辆虽然运行速度不高(一般不超过100km/h)，但由于其运营线路的站间距短(普遍在1～2km)，因此，其紧急制动距离比铁路列车要短得多，一般在200m左右。所以，它们对制动减速度的要求也较高：一般常用制动需0.8～1m/s2，紧急制动减速度在1.2～3.3m/s2，其制动能力也较强。 1.1.3 轨道车辆的制动方式 制动方式有多种分类标准，本书主要介绍如下三种。 1. 按动能的转移方式 轨道车辆制动过程中动能的转移方式包含两层含义：一是“转”的方式，即将轨道车辆动能转化为何种其他形式的能量；二是“移”，即如何将转化出的其他形式的能量消耗掉。以闸瓦制动为例，“转”就是将轨道车辆动能通过闸瓦与车轮踏面的摩擦转化为热能，“移”就是将由动能转化出的热能耗散于大气。按动能的转移方式，轨道车辆所采用的制动方式主要有以下几种。 1) 闸瓦制动 闸瓦制动是在制动时使闸瓦与车轮踏面接触，利用闸瓦与车轮踏面的摩擦，将列车的动能转化为热能，昀终散逸在大气中。其制动力的大小可以通过闸瓦与车轮踏面间的压力进行调节。这种制动方式结构比较简单、制动效果较好，在铁路机车车辆上获得了广泛的应用。但闸瓦制动增加了车轮踏面的机械磨耗及热负荷，越来越不适应列车运行速度逐渐提高的要求。 2) 盘形制动 盘形制动是在车轴上或车轮辐板侧面安装制动盘，制动时用制动夹钳使两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，将轨道车辆动能转变成热能耗散于大气，如图1-2所示。 图1-2 盘形制动装置 1-制动缸；2-拉杆；3-水平杠杆；4-缓冲弹簧；5-制动闸片；6-制
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