列车制动装置——闸瓦制动
发布时间:2017-04-08 08:33 来源:admin 阅读:
1.组成部件及其作用
列车制动装置由装在机车上的供风系统和自动制动阀、分装在机车和车辆上的制动机和基础制动装置,以及贯通全列车的制动管(又称刹车管)组成。整个制动系统中充以压缩空气。供风系统包括空气压缩机和总风缸,其作用是供给整个系统所需的压缩空气。柴油机车和电力机车的空气压缩机是电动的,而在蒸汽机车上则以蒸汽机带动,称为风泵。自动制动阀是机车司机用以操纵列车制动系统的装置。司机扳动自动制动阀手柄,控制制动管的排风或充风,使装在机车和车辆上的制动机动作。
2.基础制动装置
制动缸鞲鞴杆的推力通过一系列杠杆扩大适当倍数(称为制动倍率),并分配到各闸瓦(或闸片)上,使其紧压车轮踏面(或制动盘)产生制动力。通常客车采用双侧闸瓦,货车用单侧闸瓦,机车上则两者均有采用。为补偿闸瓦磨耗对鞲鞴行程的影响,有些车辆装有闸瓦间隙自动调整器。为了按车辆载重调整空车或重车时的制动倍率,有些车辆装有两级或多级空重车自动或手动调整装置。欧洲一些高速车辆上还有用一个闸瓦托装两块闸瓦以增加闸瓦作用面积和改善制动性能的。在传统的制动装置结构中,一辆车只有一个制动缸,安装在底架下面。近30年来,美国有些货车把制动缸装在转向架上同制动梁连成一整体,不仅简化了结构,而且传动效率高。在部分客车上也采用安装在转向架上的制动缸以提高传动效率。柴油机车和电力机车上由于存在牵引电动机,在车轮前后的一侧或两侧,单独使用一套由制动缸、传动机构、间隙自动调节器和闸瓦紧凑地组合而成的制动单元。有些液力传动机车上还采用液力制动。
闸瓦
与车轮踏面接触产生摩擦,将列车动能转换为热能散入大气,达到列车减速或停止运行的部件。闸瓦按材质可分为铸铁闸瓦和合成闸瓦两类。
①铸铁闸瓦。已有100多年使用历史,早期是灰铸铁闸瓦,含磷量约0.2%左右,摩擦系数随速度的提高而迅速下降,耐磨性也很差。改用中磷闸瓦(含磷量0.7%~1.0%)可以改善性能,但在制动时容易产生火花引起火灾。高磷闸瓦(含磷量2.5%以上)产生的火花少,比较安全,但质脆容易断裂,浇铸时须添装钢制瓦背。高磷铸铁闸瓦的使用,日益普遍。
②合成闸瓦。又称非金属闸瓦,是用石棉及其他填料以树脂或橡胶作为粘合剂混合后热压而成。合成闸瓦也要用钢背加强。如果闸瓦压制成片状用于盘形制动则称闸片。合成闸瓦于1907年首先在伦敦地铁车辆上使用。50年代以来,应用日益普遍。合成闸瓦重量轻,耐磨,制动时基本上无火花。它与钢轮间的摩擦系数随速度提高的变化小,与轮轨间的制动粘着系数的变化基本一致,从而可以较好地利用粘着作用,改善制动性能和缩短停车制动距离。合成闸瓦有高摩擦系数和低摩擦系数之分。高摩擦系数合成闸瓦的摩擦系数约为铸铁闸瓦的两倍,可使用较小直径的制动缸和副风缸,从而减轻基础制动装置的重量,又能节省压缩空气,优点较多。低摩擦系数合成闸瓦可以直接取代铸铁闸瓦,适合于改造旧车之用。合成闸瓦的缺点是导热性能较差,摩擦所产生的热量使车轮踏面温度升高,甚至使踏面出现局部高温而导致热裂。近年来,为避免对环境的污染,无石棉、无铅等有害物质的合成闸瓦得到越来越多的采用。