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《大型养路机械制动技术》项目一大型养路机械制动基础知识目录CONTENTS任务1学习制动的基本概念任务2了解制动的方式任务3认知制动机的种类任务5了解大型养路机械制动任务4认知自动空气制动机任务2了解制动的方式【任务描述】
在铁路运输中，制动系统是确保列车安全运行的关键设备。课前，同学们需要对各类制动方式进行初步学习，了解不同制动方式的基本原理和特点。课堂上，老师将详细讲解各种制动方式的作用机制及其应用场景。课后，同学们将根据所学知识，对各类制动机进行更深入的探究，掌握其工作原理和技术细节。任务2了解制动的方式【配套知识】一、制动的方式二、制动方式的选择及应用任务2了解制动的方式任务2了解制动的方式制动方式就是指列车制动时制动力的获得方法。铁道车辆制动时，动能的转移方式基本可以分为热逸散制动方式和动能转换成电能的方式两种类型。热逸散制动方式是列车的动能通过摩擦转换为热能，然后消散于大气中。这种制动方式包括踏面制动和盘形制动等，是应用较广泛的固体摩擦制动形式。动能转换成电能的方式是通过非摩擦的方式将列车的动能转换为电能。这种制动方式包括电阻制动、再生制动和复合阻制动等，广泛应用于电力机车和电动车辆。任务2了解制动的方式一、制动的方式工作原理：闸瓦制动又称踏面制动，闸瓦制动通过闸瓦压紧车轮踏面，使轮瓦间发生摩擦，将列车动能大部分转化为热能，并通过车轮与闸瓦逸散到大气中。优点：简单可靠，能使全列车在高速和低速时都有制动停车能力，制动力的大小可通过控制闸瓦压力来适当调节，所以应用最为广泛，至今仍是铁路机车车辆的主要制动方式。缺点：是闸瓦压力过大时会发生车轮被“抱死”而滑行的现象，故制动力不能超过轮轨间粘着力。（一）闸瓦制动任务2了解制动的方式一、制动的方式（二）盘形制动工作原理：
盘形制动通过制动夹钳使闸片夹紧车轴或车轮辐板上的制动圆盘，闸片与制动圆盘之间产生摩擦，将动能转化为热能逸散。它减少了车轮踏面的磨耗，增大了摩擦散热面积。优点：减少车轮踏面的磨耗，延长车轮寿命，增大摩擦散热面积，提高散热效率，摩擦系数稳定，制动力均匀。缺点：构造较复杂，增加了车辆的簧下质量和运行阻力，闸片磨损较快，需定期更换。任务2了解制动的方式一、制动的方式（三）磁轨制动磁轨制动（摩擦式轨道电磁制动）制动时，将电磁铁放下与钢轨相吸，靠钢轨与电磁铁之间的摩擦转移能量。
优点：制动力不受轮轨间粘着力限制，适用于极端情况下的紧急制动，可在短时间内产生较大制动力，缩短制动距离。缺点：钢轨磨损严重，增加轨道维护成本，构造复杂，安装和维护难度大。任务2了解制动的方式一、制动的方式（四）轨道涡流制动工作原理：
轨道涡流制动，又称为线性涡流制动或涡流式轨道电磁制动。通过电磁感应原理，使电磁铁与轨道上的金属板产生相对运动，感应出涡流产生制动力。优点：制动力与车轮和轨道之间的摩擦无关，适用于各种轨道条件，减少轨道磨损，延长轨道寿命。缺点：电磁铁发热严重，需要有效的冷却系统，且只能作为辅助制动方式，不能单独作为主制动。任务2了解制动的方式一、制动的方式（五）旋转涡流制动工作原理：通过电磁感应原理产生涡流，将动能转换为热能，实现制动。主要应用于高速列车、风力发电机、电动机等高速旋转的机械系统。优点：无接触摩擦，避免了机械磨损，响应迅速，制动力矩大，适合高速列车，低噪音、高效、环保，体积小，高速时制动力衰减小。缺点：电磁铁发热严重，需要有效的冷却系统，且只能作为辅助制动方式，不能单独作为主制动。任务2了解制动的方式一、制动的方式（六）电阻制动工作原理：通过将牵引电机转换为发电机，将列车动能转换为电能，再由电阻器将电能转换为热能散发到大气中。优点：结构简单，易于实现，适用于电力机车和电动车辆，能够有效利用电能。缺点：电能转化为热能，能量浪费较大，不能回收能量，效率较低，且电阻器发热严重，需良好的散热系统。任务2了解制动的方式一、制动的方式（七）再生制动工作原理：将列车的动能转换成电能，与电阻制动不同的是将这部分电能反馈到牵引接触网再加以利用，因此，再生制动装置只能装在电力机车和电动车辆上。根据接触网上的电流，再生制动又可分为直流再生和交流再生两种。优点：提高能源利用效率，减少了能耗，减少了对摩擦制动的依赖，延长了制动器的使用寿命，提供了更平稳、可控的制动感受，提升了乘客的舒适度。缺点：能量转换效率受电池性能限制，高速行驶时制动力度可能受限，系统复杂，成本较高。任务2了解制动的方式一、制动的方式（八）液力制动工作原理：液力制动也称之为液体摩擦制动，即在液力传动内燃机车上装设液力耦合器，靠液体间和液体与耦合器之间的摩擦，使列车动能转变成工作液体的热能，并对发热的工作液体进行循环冷却，经由散热器逸散于大气。液力传动的内燃机车可采用液力制动。目前，大型养路机械上也有采用液力制动的车型，但它只能作为一种辅助制动装置，用以弥补闸瓦制动之不足。优点：能够有效辅助闸瓦制动，结构简单，维护方便。缺点：仅能作为辅助制动方式，制动力有限，适用于低速列车，不适用于高速列车。任务2了解制动的方式二、制动方式的选择及应用低速列车（<120km/h）通常采用较为简单的闸瓦摩擦制动方式。此时，摩擦产生的热能可以通过闸瓦和车轮逸散入大气，满足制动需求。随着速度的增加，闸瓦与车轮踏面的接触面的接触面积减小，产生的热能来不及转移、逸散到大气，容易导致闸瓦熔化或车轮“抱闸”滑行事故。因此，应采用盘式摩擦制动方式，或闸瓦与盘式制动联合作用方式。中速列车（120-140km/h）高速列车（>200km/h）当运行速度超过200km/h时，需转移的热能更大，靠摩擦制动方式已不能及时将热能逸散入大气。此时，需采用磁轨制动、轨道涡流制动等非摩擦制动方式，以确保安全停车。任务2了解制动的方式二、制动方式的选择及应用制动方式能量去向能效依赖电网典型应用场景闸瓦制动摩擦热能（车轮/闸瓦）低否传统铁路货车、大型养路机械盘式制动摩擦热能（制动盘）中否高铁、动
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