單閘瓦式基礎制動裝置的作用

Ⅰ 列車制動裝置的正文

用以實現列車減速或停止運行，保證行車安全的設備。
組成部件及其作用 列車制動裝置由裝在機車上的供風系統和自動制動閥、分裝在機車和車輛上的制動機和基礎制動裝置，以及貫通全列車的制動管（又稱剎車管）組成。整個制動系統中充以壓縮空氣。供風系統包括空氣壓縮機和總風缸，其作用是供給整個系統所需的壓縮空氣。柴油機車和電力機車的空氣壓縮機是電動的，而在蒸汽機車上則以蒸汽機帶動，稱為風泵。自動制動閥是機車司機用以操縱列車制動系統的裝置。司機扳動自動制動閥手柄，控制制動管的排風或充風，使裝在機車和車輛上的制動機動作。
制動機包括空氣分配閥、副風缸和制動缸等。當制動管減壓時，空氣分配閥使副風缸中的壓縮空氣進入制動缸，推動韝鞴，通過基礎制動裝置中杠桿的作用，使閘瓦（或閘片）緊壓車輪踏面(或制動盤)，阻滯車輪的轉動，在輪軌間粘著力的作用下使列車減速或停止運行；制動管充風升壓時，空氣分配閥截斷副風缸管路而使制動缸內的壓縮空氣排入大氣，此時制動缸內的復原彈簧使韝鞴恢復原位，閘瓦離開車輪，從而實現緩解（見圖）。基礎制動裝置由一系列傳動杠桿、制動梁和閘瓦（或閘瓦和制動盤）組成。傳動杠桿起傳遞制動缸韝鞴動作和分配韝鞴推力的作用。
自動制動閥 機車司機用以操縱列車制動機的裝置。自動制動閥最早是簡單的排風塞門，以後發展成為由給氣閥控制規定壓力，由均衡風缸間接控制制動管減壓的較為完善的結構。20世紀初，北美和歐洲鐵路所使用的自動制動閥均採用回轉式滑閥結構。50年代以後，改用柱塞閥、橡膠平面閥或彈簧調壓均衡結構。當自動制動閥手柄處於制動區的某一位置時，自動制動閥在得到相應的減壓量後能自動保壓，在制動時能自動補充制動管漏泄的壓縮空氣，以保持所需要的減壓量。歐洲型制動閥為了實現列車加快緩解功能，另設有能夠在高壓過充位和在轉向運轉位時能自動消除過充的裝置，以避免產生自然再制動。70年代法國和聯邦德國鐵路還採用了按鈕式自動制動閥，用電磁閥控制制動管的壓力來實現制動和緩解。
制動機 機車和車輛上實現制動和緩解作用的裝置。在早期的蒸汽機車牽引的列車上，機車和車輛的制動是分別進行的。機車使用蒸汽制動機；車輛則用手制動機，由人力操縱手輪或用杠桿撥動，使閘瓦緊壓車輪踏面。機力制動機出現後，手制動機經過改進，仍作為輔助制動設備保留在車輛上，主要是在車輛單獨停放時作為防止溜逸之用，在調車作業中也有使用。
隨著鐵路運輸的發展，先後出現了多種機力制動機，如真空制動機、直通空氣制動機、自動空氣制動機、電空制動機等。
真空制動機 真空制動機系統在機車上設有真空泵、制動閥和真空制動缸，在車輛上則僅有真空制動缸。全列車制動部件用公稱直徑 50毫米(2英寸)以上的制動管連通。司機操縱制動閥，改變制動管中的真空度，真空制動缸中便產生壓力差，從而起階段的制動或緩解作用。這種制動機是英國鐵路在1844年首先應用的。它的優點是構造簡單，但制動力不大，而且海拔越高制動力越小。它的制動作用由列車頭部車輛向後傳播的速度（制動波速）低，制動空走時間和緩解時間都較長，列車前後沖動較大。英國鐵路企業自1964年起逐步改用自動空氣制動機。使用真空制動機的國家日益減少。
直通空氣制動機 它的制動作用是：用空氣壓縮機產生壓縮空氣貯存在總風缸中，司機操縱制動閥，將總風缸中的壓縮空氣通過制動管送入機車和車輛上的制動缸實現制動，或將制動缸中的壓縮空氣排出，實現緩解。這種制動機是美國發明家G.威斯汀豪斯在1869年發明的。由於壓縮空氣由前向後逐車輸送，列車前後車輛制動機動作時間差較大，這種制動機對較長的列車不適用。當列車分離時，制動能力全部喪失，列車運行安全不能保證，因此這種制動機應用不廣。
自動空氣制動機 在直通空氣制動機基礎上發展出來的空氣制動機，有北美鐵路應用的二壓力機構（直接一次緩解）自動空氣制動機和歐洲鐵路應用的三壓力機構（階段緩解）自動空氣制動機兩個系統。二壓力機構自動空氣制動機為G.威斯汀豪斯於1872年所發明。這種制動機在車輛上設有副風缸，由制動管充風至規定壓力，司機藉助自動制動閥降低或恢復制動管壓力，在制動管和副風缸間產生壓力差（二壓力機構因此得名），以控制制動機起制動或緩解作用。這種制動機可以根據制動管減壓量的大小實現分階段制動；但當制動管壓力高於副風缸時，即可直接實現一次緩解。由於不能實現分階段緩解，在坡道地區列車不易操縱，這是它的不足之處。這種制動機由於只用一根公稱直徑為25毫米（貨物列車後來改用32毫米,按舊制分別為1和1.25英寸）的制動管，可以使用壓縮空氣（壓力0.5～0.6兆帕），副風缸和制動缸的尺寸較小，重量較輕，因此於1889年被定為北美鐵路聯運貨車的標准制動機，後來應用到客車上。隨著列車長度的增加，這種制動機增加了快動功能、局部減壓功能、常用和緊急制動後的加速緩解功能、常用制動的加速功能等。在結構上也有改進，使檢修周期大為延長。新型的二壓力機構自動空氣制動機適用於100～150輛的長大貨物列車，為重載列車的開行創造了條件。
三壓力機構自動空氣制動機是英國人漢弗萊在1892年設計成的。這種制動機是在每一車輛上除副風缸外再設一個工作風缸，以制動管和工作風缸間的壓差來控制副風缸向制動缸的充氣和排氣，並使制動缸的壓力參加力的平衡，所以稱三壓力機構。它可以按照制動管減壓量的大小和壓力恢復的多少，分階段地實施制動和緩解，並且具有在制動系統未充滿規定壓力前制動缸壓力不衰竭性能（壓縮空氣不會全部排盡）。三壓力機構自動空氣制動機適用於在山區運行的列車和短小列車，但因緩解作用慢，不適宜於長大列車。
電空制動機 以壓縮空氣為動力，利用電磁閥控制各節車輛上空氣制動機的制動和緩解作用的制動系統。按作用原理可分為：①直通式，電磁閥直接控制壓縮空氣進入或排出制動缸；②自動式，電磁閥控制制動管壓力增減，使自動空氣制動機起作用。使用電空制動機可使列車前部和後部的車輛動作一致，能有效地減弱列車的縱向沖動，縮短制動距離。因此各國的地下鐵道車輛、動車組和高速旅客列車廣泛應用這種設備，貨物列車採用尚少。
基礎制動裝置 制動缸韝鞴桿的推力通過一系列杠桿擴大適當倍數(稱為制動倍率)，並分配到各閘瓦（或閘片）上，使其緊壓車輪踏面（或制動盤）產生制動力。通常客車採用雙側閘瓦，貨車用單側閘瓦，機車上則兩者均有採用。為補償閘瓦磨耗對韝鞴行程的影響，有些車輛裝有閘瓦間隙自動調整器。為了按車輛載重調整空車或重車時的制動倍率，有些車輛裝有兩級或多級空重車自動或手動調整裝置。歐洲一些高速車輛上還有用一個閘瓦托裝兩塊閘瓦以增加閘瓦作用面積和改善制動性能的。在傳統的制動裝置結構中，一輛車只有一個制動缸，安裝在底架下面。近30年來，美國有些貨車把制動缸裝在轉向架上同制動梁連成一整體，不僅簡化了結構，而且傳動效率高。在部分客車上也採用安裝在轉向架上的制動缸以提高傳動效率。柴油機車和電力機車上由於存在牽引電動機，在車輪前後的一側或兩側，單獨使用一套由制動缸、傳動機構、間隙自動調節器和閘瓦緊湊地組合而成的制動單元。有些液力傳動機車上還採用液力制動。
閘瓦 與車輪踏面接觸產生摩擦，將列車動能轉換為熱能散入大氣，達到列車減速或停止運行的部件。閘瓦按材質可分為鑄鐵閘瓦和合成閘瓦兩類。
①鑄鐵閘瓦。已有100多年使用歷史,早期是灰鑄鐵閘瓦,含磷量約0.2%左右，摩擦系數隨速度的提高而迅速下降,耐磨性也很差。改用中磷閘瓦(含磷量0.7%～1.0%)可以改善性能，但在制動時容易產生火花引起火災。高磷閘瓦（含磷量2.5%以上）產生的火花少,比較安全，但質脆容易斷裂，澆鑄時須添裝鋼制瓦背。高磷鑄鐵閘瓦的使用，日益普遍。
②合成閘瓦。又稱非金屬閘瓦，是用石棉及其他填料以樹脂或橡膠作為粘合劑混合後熱壓而成。合成閘瓦也要用鋼背加強。如果閘瓦壓製成片狀用於盤形制動則稱閘片。合成閘瓦於1907年首先在倫敦地鐵車輛上使用。50年代以來，應用日益普遍。合成閘瓦重量輕，耐磨，制動時基本上無火花。它與鋼輪間的摩擦系數隨速度提高的變化小，與輪軌間的制動粘著系數的變化基本一致，從而可以較好地利用粘著作用，改善制動性能和縮短停車制動距離。合成閘瓦有高摩擦系數和低摩擦系數之分。高摩擦系數合成閘瓦的摩擦系數約為鑄鐵閘瓦的兩倍,可使用較小直徑的制動缸和副風缸,從而減輕基礎制動裝置的重量，又能節省壓縮空氣，優點較多。低摩擦系數合成閘瓦可以直接取代鑄鐵閘瓦，適合於改造舊車之用。合成閘瓦的缺點是導熱性能較差，摩擦所產生的熱量使車輪踏面溫度升高，甚至使踏面出現局部高溫而導致熱裂。近年來，為避免對環境的污染，無石棉、無鉛等有害物質的合成閘瓦得到越來越多的採用。
盤形制動 用特設的制動盤和閘片作為摩擦副取代傳統的車輪踏面和閘瓦摩擦副，將列車動能轉換成熱能以實現列車制動，多用於時速超過160公里的車輛上,可免制動時產生過高的熱負荷而使車輪踏面熱裂。自1930年德國在柏林地鐵車輛上首次採用這種制動方式以來，對制動盤和閘片的材質、結構形式和安裝方法已作了許多改進。制動盤有安裝在車軸上的，有安裝在車輪輻極上的。鑄鐵盤和高摩擦系數合成閘片這一對摩擦副有較好的摩擦特性，應用較廣。使用盤形制動後，一般仍裝有用於清掃踏面的鑄鐵閘瓦，以免因踏面油污而降低輪軌間粘著系數。在一些高速機車車輛上，踏面清掃閘瓦也承擔一部分制動力和盤形制動結合使用，可取得更好的制動效果。

Ⅱ 基礎制動工作原理及作用時什麼

基礎制動裝置將制動缸活塞的推動力經杠桿系統增大後傳給閘瓦壓緊輪箍，通過軌道測粘著力產生作用，實現制動。基礎制動裝置由制動缸索驅動的杠桿系統和閘瓦組成。制動時基礎制動裝置傳遞制動原動力並擴大適當的背書均勻的分配給各閘瓦，是閘瓦壓緊車輪發生制動作用。

Ⅲ 車輛的基本構造

車輛的種類雖然多，構造卻大同小異。這應該說是標准化的功勞，也是大型生產流水線的需要。隨著社會的發展、科技的進步和需求的變化，鐵路車輛的外形開始有了改變，尤其是客車車廂不再是清一色的老面孔。但是它們的基本構造並沒有重大的改變，只是具體的零部件有了更科學先進的結構設計。
一般來說，車輛的基本構造由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置和制動裝置五大部分組成。 車體是車輛上供裝載貨物或乘客的部分，又是安裝與連接車輛其他組成部分的基礎。早期車輛的車體多以木結構為主，輔以鋼板、弓形桿等來加強。近代的車體以鋼結構或輕金屬結構為主。
貨車車體：
主要組成部分包括側壁（牆）、端壁（牆）、車頂等。車體的鋼結構由許多縱向梁和橫向梁（柱）組成，車體底架通過心盤或旁承支承在轉向架上。車體鋼結構承擔自重、載重、整備重量及由於輪軌沖擊和簧上振動而產生的垂直動載荷；列車起動、變速、上下坡道時，在車輛之間所產生的牽引和壓縮沖擊力等縱向載荷；以及包括風力、離心力、貨物對側壁的壓力等側向載荷。
客車車體：
為全金屬焊接結構，由底架、側牆、車頂和端牆等四部分焊接而成。在鋼骨架外面焊有金屬地板。側牆板、車頂板和端牆板，形成一個上部帶圓弧下部為矩形的封閉殼體，俗稱薄壁筒形結構車體。殼體內面除用縱向桿件和橫向梁、柱加強外，還採用牆板壓筋方式來代替部分桿件，以增強結構的強度和剛度，形成整體承載的合埋結構。客車車體必須具有良好的隔熱性能。為使旅客上下車方便，客車兩端設有通過台，並在通過台的外端設置折棚和渡板，防止風雨及寒氣侵入。車體內除設置門窗、座椅及卧鋪外，還需裝設衛生設備、通風裝置、給水設備、車電設備、取暖設備、播音裝置及空氣調節裝置等。 車底架就是由各種縱向和橫向鋼梁組成的長方形構架。它承托著車體，是車體的基礎。車底架承受上部車體及裝載物的全部重量，並通過上、下心盤將重量傳給走行部。在列車運行時，它還承受機車牽引力和列車運行中所引起的各種沖擊力及其他外力。所以，它必須具有足夠的強度和剛度，才能堅固耐用。
貨車的車底架一般由中梁、側梁、枕梁、橫梁、端梁及地板橫梁等組成。中梁位於底架的中央，是整個底架的基礎和主要受力桿件。中梁端部是安裝車鉤緩沖裝置的地方，直接承受縱向作用力。枕梁是底架和轉向架連接的地方，在枕梁下部設有上旁承和上心盤，分別和轉向架搖枕上的下旁承和下心盤相對。它受力較大，負擔全車的重量，並通過心盤將重量傳給走行部。罐車的底架結構和其他貨車有所不同，由於罐體本身具有很大剛度，因此罐內液體的重量主要由罐體來承擔，然後通過托架及枕梁傳至轉向架，故罐車底架主要承受水平的縱向牽引沖擊力。罐車的中梁由兩根槽鋼製成，中央部分蓋有上蓋板，蓋板上焊有罐體下鞍板；枕梁為箱形斷面，上面裝有罐體托架，通過蹼形板焊在枕樑上，以便支撐罐體。
客車車底架的構造和貨車底架相似。但是，由於客車兩端必須設置通過台，所以它的小梁伸出端梁之外，和通過台端梁、側梁組成通過台架。在通過台端梁之前，再裝置緩沖梁。 走行部是車輛在牽引動力作用下沿線路運行的部分。走行部的作用是保證車輛靈活、安全平順地沿鋼軌運行和通過曲線；可靠地承受作用於車輛各種力量並傳給鋼軌；緩和車輛和鋼軌的相互沖擊，減少車輛振動，保證足夠的運行平穩性和良好的運行質量；具有可靠的制動機構，使車輛具有良好的制動效果。
鐵路車輛發展的初期，載重量小，容積也不大，走行部很簡單，一般採用二軸車的結構形式，車軸直接安裝在車體下方，稱為無轉向架車輛。隨著車輛載重量的增大，一般多採用轉向架的結構形式。轉向架是將兩個及其以上輪對通過專門的構件組成的一個整體部件。
由於車輛的用途、運行條件、製造和檢修能力等因素的不同，轉向架的類型很多，結構各異。一般轉向架主要由輪對、側架和搖枕、軸箱油潤裝置、彈簧減振裝置、基礎制動裝置所組成。
輪對由一根車軸和兩個車輪壓裝成一體，在車輛運行過程中，車輪和車軸之間不容許有相對位移。輪對承受著車輛的全部重量，且在軌道上高速運行時還承受著從車體、鋼軌兩方面傳來的其他各種作用力。輪對的質量直接影響列車運行安全，因此對它的製造、檢修均有嚴格規定。輪對上的車軸根據所用軸承型式，可分為滑動軸承車軸和滾動軸承車軸。而車輪的結構、形狀、尺寸，材質是多種多樣的。按其用途可分為客車用、貨車用、機車用車輪，按其結構分有整體輪與輪箍輪。輪箍輪又可分為鑄鋼輻板輪心、輾鋼輻板輪心及鑄鋼輻條輪心的車輪。整體輪按其材質又可分為輾鋼輪，鑄鋼輪等。為降低雜訊、減小簧下質量，國外還採用彈性車輪、消音車輪、起皺輻板車輪等新型車輪。無論任何形式車輪，與鋼軌直接接觸的部分主要是輪緣和踏面。輪緣就是車輪內側突起的部分，其作用是引導車輪的運行方向，防止車輪脫軌。踏面就是車輪與鋼軌頭部的接觸面。在踏面上設有1：20的斜坡，能使車輛的重心落在線路中心線上，以克服和減輕車輛的蛇行運動，並順利地通過曲線。
側架和搖枕是轉向架的組成部分，側架把轉向架的各個零部件聯系在一起構成一個整體。它的兩端有軸箱導框，以便安裝軸箱。側架中部設有彈簧承台，是安裝彈簧減振裝置的地方。搖枕則連同下心盤，旁承盒鑄成一體，它的兩端支座在彈簧上。車體的重量和載荷通過下心盤經搖枕傳給兩側的枕彈簧，並通過搖枕將兩個側架聯系起來。
軸箱油潤裝置是保證車輛安全運行的重要部件。其作用是將輪對和側架或構架聯系在一起，使輪對沿鋼軌的滾動轉化為車輛沿線路的平動；承受車輛的重量，傳遞各方面的作用力，並保證良好的潤滑性能，使車軸在高速運轉時不致發生熱軸現象。軸箱裝置按軸承的工作特性分為滾動軸承軸箱裝置和滑動軸承軸箱裝置。滾動軸承能減少運動阻力，適合高速運行，是鐵路車輛技術現代化的重要措施之一。滑動軸承軸箱由於啟動阻力大，不適合高速運行，維修費用高，冬、夏季需更換軸油且易發生熱軸，故逐漸被滾動軸承釉箱所代替。
彈簧減振裝置是車輛減少有害沖動和衰減振動的裝置。車輛上採用的彈簧減振裝置，按其主要作用的不同大體可分為三類：一類是主要起緩和沖動的彈簧裝置，如中央及軸箱的螺旋圓彈簧；二類是主要起衰減振動的減振裝置，如垂向、橫向減振器；三類是主要起定位（彈性約束）作用的定位裝置，如軸箱輪對縱、橫方向的彈性定位裝置，搖動台的橫向緩沖器或縱向牽引拉桿等。
基礎制動裝置由制動缸活塞推桿以至閘瓦及其間一系列杠桿、拉桿、制動梁等傳動部分所組成，其作用是把制動缸活塞上的推力增大若干倍以後平均地傳給各個閘瓦，使之壓緊車輪而產生制動作用。
為了適應載重的增加和速度的提高，中國鐵路一方面通過對引進技術的消化吸收，研製開發了CW系列轉向架；一方面通過對國產206型轉向架的技術升級，借鑒國外的焊接技術，形成了SW系列轉向架。這兩種轉向架經過運用考核和多次技術改進，現已開始走向成熟，成為我國鐵路提速客車的主型轉向架。
緩沖裝置
車鉤緩沖裝置是用於使車輛與車輛，機車或動車相互連掛，傳遞牽引力，制動力並緩和縱向沖擊力的車輛部件。它由車鉤，緩沖器、鉤尾框，從板等組成一個整體，安裝於車底架構端的牽引梁內。為了保證車輛連掛安全可靠和車鉤緩沖裝置安裝的互換性，我國鐵路機車車輛有關規程規定：車鉤緩沖器裝車後，其車鉤鉤舌的水平中心線距鋼軌面在空車狀態下的高度，客車為880mm（允許+10mm，-5mm誤差），貨車為880mm（±10mm）。兩相鄰車輛的車鉤水平中心線最大高度差不得大於75mm。 首先說說車鉤。車鉤是用來實現機車和車輛或車輛和車輛之間的連掛，傳遞牽引力及沖擊力，並使車輛之間保持一定距離的車輛部件。車鉤按開啟方式分為上作用式及下作用式兩種。通過車鉤鉤頭上部的提升機構開啟的叫上作用式（一般貨車大都採用此式）；藉助鉤頭下部推頂杠桿的動作實現開啟的叫下作用式（客車採用）。車鉤按其結構類型分為螺旋車鉤、密接式自動車鉤、自動車鉤及旋轉車鉤等。螺旋車鉤使用最早，但因缺點較多已被淘汰，密接式自動車鉤多為高速鐵路車輛所用。中國除在大秦鐵路重載單元列車上使用旋轉車鉤外，現一律採用自動車鉤。所謂自動車鉤，就是先將一個車鉤的提桿提起後，再用機車拉開車輛或與另一車輛車鉤碰撞時，能自動完成摘構或掛鉤的動作的車鉤。中國鐵道部門1956年確定1、2號車鉤為標准型車鉤。但隨著列車速度的提高和牽引噸位的增加，又於1957、1965年先後設計製造了15號車鉤和13號車鉤。客車使用15號車鉤，貨車則逐步用13號車鉤代替2號車鉤。
鉤頭組成
車鉤由鉤頭，鉤身、鉤尾三個部分組成、車鉤前端粗大的部分稱為鉤頭，在鉤頭內裝有鉤舌、鉤舌銷，鎖提銷，鉤舌推鐵和鉤鎖鐵。車鉤後部稱為鉤尾，在鉤尾上開有垂直扁鎖孔，以便與鉤尾框聯結。為了實現掛鉤或摘鉤，使車輛連接或分離，車鉤具有以下三種位置，也就是車鉤三態：鎖閉位置——車鉤的鉤舌被鉤鎖鐵擋住不能向外轉開的位置。兩個車輛連掛在一起時車鉤就處在這種位置。開鎖位置——即鉤鎖鐵被提起，鉤舌只要受到拉力就可以向外轉開的位置。摘鉤時，只要其中一個車鉤處在開鎖位置，就可以把兩輛連掛在一起的車分開。全開位置——即鉤舌已經完全向外轉開的位置。當兩車需要連掛時，只要其中一個車鉤處在全開位置，與另一輛車鉤碰撞後就可連掛。旋轉車鉤的構造與普通車鉤不同，鉤尾開有鎖孔，鉤尾銷與鉤尾框的轉動套連接。鉤尾端面為一球面，頂緊在帶有凹球面的前從板上。當鉤頭受到扭轉力矩作用時，鉤身連同尾銷以及轉動套一起轉動。旋轉車鉤只安裝在專為大秦鐵路運煤單元組合列車設計的車輛上。這種車輛的一端裝設旋轉車鉤，另一端裝設固定車鉤，整列車上每組連接的兩個車鉤，兩兩相互搭配。當滿載煤炭的車輛進入卸煤區的翻車機位時，翻車機帶動車輛翻轉180度，將煤炭傾倒出來。旋轉車鉤可以使車輛翻轉卸貨時不摘鉤連續作業，縮短了卸貨作業時間。 密接式車鉤一般在高速鐵路和地下鐵道的車輛上使用。它的體積小、重量輕、兩車鉤連掛後各方向的相對移動量很小，可實現真正的「密接」；同時，對提高制動軟管、電氣接頭自動對接的可靠性極為有利。 列車制動就是人為地制止列車的運動，包括使它減速，不加速或停止運行。對已制動的列車或機車解除或減弱其制動作用，則稱為「緩解」。為施行制動和緩解而安裝在列車上的一整套設備，總稱為列車「制動裝置」。「制動」和「制動裝置」俗稱為「閘」。施行制動常簡稱為「上閘」或「下閘」，施行緩解則簡稱為「松閘」。
「列車制動裝置」包括機車制動裝置和車輛制動裝置。不同的是，機車除了具有像車輛一樣使它自己制動和緩解的設備外，還具有操縱全列車制動作用的設備。
在介紹制動裝置前，先談談列車制動方式。
列車制動在操縱上按用途可分為「常用制動」和「緊急制動」兩種。在正常情況下為調節或控制列車速度包括進站停車所施行的制動，稱為「常用制動」，它的特點是作用比較緩和而且制動力可以調節。在緊急情況下為使列車盡快停住所施行的制動，稱為「緊急制動」（也稱為「非常制動」），它的特點是作用比較迅猛而且要把列車制動能力全部用上。
從施行制動的瞬間起，到列車速度降為零的瞬間止，列車駛過的距離，稱為制動距離。這是綜合反映列車制動裝置性能和效果的主要技術指標。列車重量越大，運行速度越高，就越不容易在短時間、短距離內停下來。那麼，列車的運行速度與制動距離之間是什麼關系呢？假如一列由15節車廂組成的列車運行時速在50公里時，它實施制動後，可以在130米內停下來；當時速增加到70公里時，它要向前行駛250米才能停下來；當列車速度達到每小時100公里時，它的制動距離要570米；而當列車速度高達120公里時，制動距離就要超過800米。由此可見，列車速度提高一倍，制動距離要增加三倍以上。然而，我國現行的《鐵路技術管理規程》規定，「列車在任何鐵路坡道上的緊急制動距離，規定為800 m」。這就是說，要想提高列車速度，必須採用更先進的制動裝置。
鐵路機車車輛採用的制動方式最普遍的是閘瓦制動。用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊，在制動時抱緊車輪踏面，通過摩擦使車輪停止轉動。在這一過程中，制動裝置要將巨大的動能轉變為熱能消散於大氣之中。而這種制動效果的好壞，卻主要取決於摩擦熱能的消散能力。使用這種制動方式時，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負荷由車輪來承擔。列車速度越高,制動時車輪的熱負荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使採用較先進的合成閘瓦，溫度也會高達400~450℃。當車輪踏面溫度增高到一定程度時，就會使踏面磨耗、裂紋或剝離，既影響使用壽命也影響行車安全。可見，傳統的踏面閘瓦制動適應不了高速列車的需要。於是一種新型的制動裝置——盤形制動應運而生。
盤形制動，它是在車軸上或在車輪輻板側面安裝制動盤，用制動夾鉗使以合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面，通過摩擦產生制動力，使列車停止前進。由於作用力不在車輪踏面上，盤形制動可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。另外製動平穩，幾乎沒有雜訊。盤形制動的摩擦面積大，而且可以根據需要安裝若干套，制動效果明顯高於鑄鐵閘瓦，尤其適用於時速120公里以上的高速列車，這正是各國普遍採用盤形制動的原因所在。但不足的是車輪踏面沒有閘瓦的磨刮，將使輪軌粘著惡化；制動盤使簧下重量及沖擊振動增大，運行中消耗牽引功率。
鐵路機車車輛制動機按制動原動力和操縱控制方式的不同，可分為：手制動機、空氣制動機、電空制動機、電磁製動機和真空制動機。
手制動機
是以人力為制動原動力，以手輪的轉動方向和手力大小來操縱控制。構造簡單，費用低廉，是鐵路歷史上使用最久遠，生命力最頑強的制動機。鐵路發展初期，機車車輛上只有這種制動機，每車或幾個車配備一名制動員，按司機笛聲號令協同操縱，由於制動力弱，動作緩慢，不便於司機直接操縱，所以很快就被非人力制動機取而代之，手制動機成為輔助的備用制動機。
空氣制動機
是以壓力空氣作為制動原動力，以改變壓力空氣的壓強來操縱控制。制動力大，操縱控制就靈敏便利。我國鐵路習慣把壓力空氣簡稱為「風」，把空氣制動機簡稱為「風閘」。空氣制動機又分直通式和自動式兩大類，直通式空氣制動機已不再採用。
自動式
特點是列車管排氣（減壓）時制動缸充氣（增壓），發生緩解。優點是，當列車發生分離事故，制動軟管被拉斷時，列車管風壓急劇下降，三通閥活塞自動而迅速地移動到制動位，故列車能自動迅速制動直至停車。這不僅提高了列車運行安全性，而且列車前後部開始制動作用的時間差小，即制動和緩解的—致性較好，適用於編組較長的列車；因此在世界各國鐵路上得到最廣泛的應用。
電空制動機是電控空氣制動機的簡稱，是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操縱控制用「電控」，但制動作用原動力還是壓力空氣．而且，在制動機的電控因故失靈時，它仍可實行「氣控」（空氣壓強控制），臨時變成空氣制動機。在列車速度很高或編組很長，空氣制動機難以滿足要求時，採用電空制動機可以大大改善列車前後部制動和緩解作用的一致性，顯著減輕列車縱向沖擊，並縮短制動距離，世界上許多高速列車都採用了電空制動機，我國廣深線准高速旅客列車和某些干線的提速客車也採用了電空制動機。
真空制動機
還有一種真空制動機，它的特點是以大氣為原動力，以改變「真空度」來操縱控制。當制動閥手柄置於緩解位時，真空泵與列車管連通、列車管和制動缸內的空氣都被抽走，列車管和制動缸內上下兩方都保持高度真空，活塞因自重落下，活塞桿向外伸出。當制動閥手柄置於制動位時，列車管與大氣相通，大氣進入列車管和制動缸活塞下方。由於抽氣完成時球形止回閥已落下處於關閉狀態，大氣壓力只能將它壓住而不能使閥口開放，故大氣不能進入活塞上方。活塞上下的壓差推動活塞上移，活塞桿縮向缸內而發生制動作用。真空制動機在非人力制動機中構造較簡單，價格較便宜，維修也較方便。但是，由於大氣壓強本身有限，「絕對真空」又很難達到，而且，需要較大的制動缸和較粗的列車管，所以，有些釆用真空制動的鐵路，隨著牽引重量和運行速度的提高，已經或正在向空氣制動過渡。

Ⅳ 城軌車輛轉向架由哪幾部分組成

組成

1、構架

構架是轉向架的基礎，它把轉向架的各個零、部件組成一個整體。它不僅承受、傳遞各種載荷及作用力，而且它的結構、形狀尺寸都應滿足各零、部件組裝的要求。

2、輪對軸箱裝置

軸箱與軸承裝置是聯系構架和輪對的活動關節，它使輪對的滾動轉化為車體沿著軌道的平動。輪對沿鋼軌的滾動，除傳遞車輛的重量外，還傳遞輪軌之間的各種作用力。

3、彈性懸掛裝置

為了保證輪對與構架、轉向架與車體之間連接，同時減少線路的不平順和輪對運動對車體的影響，在輪對與構架、轉向架與車體之間裝設有彈性懸掛裝置。

4、基礎制動裝置

為使運行中的車輛在規定的距離范圍內停車，必須安裝制動裝置，其作用是傳遞和擴大制動缸的制動力，使閘瓦與車輪或閘片與制動盤之間的轉向架內摩擦力轉換為輪軌之間的外摩擦力（即制動力），產生制動效果。

5、牽引裝置

動力轉向架上設有牽引電動機與齒輪傳動裝置。它使牽引電機的扭矩轉化為輪對或車輪上的轉矩，利用輪軌之間的黏著作用，驅動車輛沿著鋼軌運行。

(4)單閘瓦式基礎制動裝置的作用擴展閱讀

轉向架是軌道車輛結構中最為重要的部件之一，其主要作用如下：

1）車輛上採用轉向架是為增加車輛的載重、長度與容積、提高列車運行速度，以滿足鐵路運輸發展的需要；

2）保證在正常運行條件下，車體都能可靠地坐落在轉向架上，通過軸承裝置使車輪沿鋼軌的滾動轉化為車體沿線路運行的平動；

3）支撐車體，承受並傳遞從車體至車輪之間或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力，並使軸重均勻分配。

4）保證車輛安全運行，能靈活地沿直線線路運行及順利地通過曲線。

5）轉向架的結構要便於彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，減小動應力，提高車輛運行平穩性和安全性。

6）充分利用輪軌之間的粘著，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產生的制動力，使車輛具有良好的制動效果，以保證在規定的距離之內停車。

7）轉向架是車輛的一個獨立部件，在轉向架於車體之間盡可能減少聯接件。

Ⅳ 基礎制動裝置的作用

設在轉向架上，利用杠桿原理，將空氣制動機或手制動機產生的力量擴大，再均衡地向各閘瓦傳力的裝置。客車多為雙瓦式，貨車多為單瓦式。

Ⅵ 火車的制動原理

制動裝置一般可分為兩大組成部分：
（1）「制動機」——產生制動原動力並進行操縱和控制的部分。
（2）「基礎制動裝置」——傳送制動原動力並產生制動力的部分。
列車制動在操縱上按用途可分為兩種。
（l）「常用制動」——正常情況下為調節或控制列車速度，包括進站停車所施行的制動。其特點是作用比較緩和而且制動力可以調節，通常只用列車制動能力的20％～80％，多數情況下只用50％左右。
（2）「緊急制動」—一緊急情況下為使列車盡快停住而施行的制動（在我國，也稱「非常制動」），其特點是作用比較迅猛，而且要把列車制動能力全部用上。
從司機實施制動（將制動手柄移至制動位）的瞬間起，到列車速度降為零的瞬間止，列車所駛過的距離，稱為列車「制動距離」。這是綜合反映列車制動裝置的性能和實際制動效果的主要技術指標。
閘瓦制動，又稱踏面制動，是自有鐵路以來使用最廣泛的一種制動方式。它用鑄鐵或其他材料製成的瓦狀制動塊（閘瓦）緊壓滾動著的車輪踏面，通過閘瓦與車輪踏面的機械摩擦將列車的動能轉變為熱能，消散於大氣，並產生制動力。其他制動方式除閘瓦制動外，鐵路機車車輛還有一些其他制動方式。
（一）盤形制動
盤形制動（摩擦式圓盤制動）是在車軸上或在車輪輻板側面裝上制動盤，一般為鑄鐵圓盤，用制動夾鉗使合成材料製成的兩個閘片緊壓制動盤側面，通過摩擦產生制動力，把列車動能轉變成熱能，消散於大氣。參看圖4—1－4。
與閘瓦制動相比，盤形制動有下列主要優點：
（1）可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。
（2）可按制動要求選擇最佳「摩擦副」（採用閘瓦制動時，作為「摩擦副」一方的車輪的構造和材質不能根據制動的要求來選擇），盤形制動的制動盤可以設計成帶散熱筋的，旋轉時它具有半強迫通風的作用，以改善散熱性能，為採用摩擦性能較好的合成材料閘片創造了有利的條件，適宜於高速列車。
（3）制動平穩，幾乎沒有雜訊。
但是，盤形制動也有它不足之處：
（1）車輪踏面沒有閘瓦的磨刮，輪軌粘著將惡化，所以，還要考慮加裝踏面清掃器（或稱清掃閘瓦），或採用以盤形為主、盤形加閘瓦的混合制動方式，否則，即使有防滑器，制動距離也比閘瓦制動要長。
（2）制動盤使簧下重量及其引起的沖擊振動增大，運行中還要消耗牽引功率。
盤形制動的制動力
（二）磁軌制動
磁軌制動（摩擦式軌道電磁製動）是在轉向架的兩個側架下面，在同側的兩個車輪之間，各安置一個制動用的電磁鐵（或稱電磁靴），制動時將它放下並利用電磁吸力緊壓鋼軌，通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產生制動力，並把列車動能變為熱能，消散於大氣。參看圖4—1－5。
磁軌制動的制動力

式中K——每個電磁鐵的電磁吸力；
φ一一電磁鐵與鋼軌間的滑動摩擦系數。
與閘瓦和盤形制動相比，磁軌制動的優點是，它的制動力不是通過輪軌粘著產生的，自然也不受該粘著的限制。高速列車加上它，就可以在粘著力以外再獲得一份制動力，使制動距離不致於太長。磁軌制動的不足之處是，它是靠滑動摩擦來產生制動力的，電磁鐵要磨耗，鋼軌的磨耗也要增大，而且，滑動摩擦力無論如何也沒有粘著力大。所以，磁軌制動只能作
為緊急制動時的一種輔助的制動方式，用於粘著力不能滿足緊急制動距離要求的高速列車上，在施行緊急制動時與閘瓦（或盤形）制動一起發揮作用。
（三）軌道渦流制動
軌道渦流制動又稱線性渦流制動或渦流式軌道電磁製動。它與上述磁軌制動（摩擦式軌道電磁製動）很相似，也是把電磁鐵懸掛在轉向架側架下面同側的兩個車輪之間。不同的是，軌道渦流制動的電磁鐵在制動時只放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流，產生電磁吸力作為制動力，並把列車動能變為熱能消散於大氣。
軌道渦流制動既不通過輪軌粘著（不受其限制），也沒有磨耗問題。但是，它消耗電能太多，約為磁軌制動的10倍，電磁鐵發熱也很厲害，所以，它也只是作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。
（四）旋轉渦流制動
旋轉渦流制動（渦流式圓盤制動）是在牽引電動機軸上裝金屬盤，制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉，盤的表面被感應出渦流，產生電磁吸力，並發熱消散於大氣，從而產生制動作用。
與盤形制動（摩擦式圓盤制動）相比，旋轉渦流制動（渦流式圓盤制動）的圓盤雖然沒有裝在輪對上，但同樣要通過輪軌粘著才能產生制動力，也要受粘著限制。而且，與軌道渦流制動相似，旋轉渦流制動消耗的電能也太多。
（五）電阻制動
電阻制動廣泛用於電力機車、電動車組和電傳動內燃機車。它是在制動時將原來驅動輪對的自勵的牽引電動機改變為他勵發電機，由輪對帶動它發電，並將電流通往專門設置的電阻器，採用強迫通風，使電阻發生的熱量消散於大氣，從而產生制動作用。
（六）再生制動
與電阻制動相似，再生制動也是將牽引電動機變為發電機。不同的是，它將電能反饋回電網，使本來由電能或位能變成的列車動能獲得再生，而不是變成熱能消散掉。顯然，再生制動比電阻制動在經濟上合算，但是技術上比較復雜，而且它只能用於由電網供電的電力機車和電動車組，反饋回電網的電能要馬上由正在牽引運行的電力機車或電動車組接收和利用。
上述各種制動方式中，除磁軌制動和軌道渦流制動外，都要通過輪軌粘著來產生制動力並受粘著限制，所以習慣上統稱為「粘著制動」，並把不通過粘著者統稱為「非粘（著）制動」。
制動機種類
按制動原動力和操縱控制方法的不同，機車車輛制動機可分類為：手制動機、空氣制動機、真空制動機、電空制動機和電（磁）制動機。
（一）手制動機
手制動機的特點是以人力為原動力，以手輪的轉動方向和手力的大小來操縱控制。它構造簡單、費用低廉，是鐵路上歷史最悠久、生命力最頑強的制動機。鐵路發展初期，機車車輛上都只有這種制動機，每車或幾個車配備一名制動員，按司機的笛聲號令協同操縱。由於它制動力弱、動作緩慢、不便於司機直接操縱，所以很快就被非人力的制動機所代替。非人力的制動機成了主要的制動機，手制動機退居次要地位，成了輔助的備用的制動機。但是它的這個「配角」的地位很牢固。在調車作業、車站停放或者主要制動機突然失靈時，手機仍然是一個簡單有效的救急的制動手段。
（二）空氣制動機
空氣制動機的特點是以壓力空氣（它與大氣的壓差，即壓力空氣的相對壓強）作為原一以改變空氣壓強來操縱控制。它的制動力大、操縱控制靈敏便利。
我國鐵路上習慣於把壓力空氣簡稱為「風」，把空氣制動機簡稱為「風閘」。依此類推風缸、風泵、風管、風壓、風表等名稱均由此而來。直通式空氣制動機的基本特點是：列車管直接通向制動缸（「直通」），列車管充氣（增壓）時制動缸也充氣（增壓），發生制動；列車管排氣（減壓）時制動缸也排氣鹼壓），發生緩解。它的優點是構造簡單，並且既有階段制動，又有階段緩解，操縱非常靈活方便。缺點是當列車發生分離事故、制動軟管被拉斷時，將徹底喪失制動能力，而且，列車前後部發生制動作用的時間差太大，不適用於編組較長的列車。因此，列車操縱後來就改用了自動式空氣制動機。
2．自動式空氣制動機
自動空氣制動機包括機車制動機和車輛制動機，分別安裝在機車和車輛上，構成制動機的一個整體。自動空氣制動機由下列主要部件組成，並分別用管路連接。
(1)空氣壓縮機——一般稱為風泵。利用機車的蒸汽或柴油機、電動機作動力，將空氣壓縮成壓力空氣，供製動系統及其他風動裝置使用。在制動機中稱壓力空氣為風或氣。
(3)總風缸——機車貯存壓力空氣的容器。因沒有壓力調整器，能自動控制空氣壓縮機的運轉或停止，使總風缸的空氣壓力始終保持為8~9kgf／cm2。
(3)給風閥——為調節壓力空氣的部件，總風缸的高壓空氣經給風閥調整為規定的風壓後，送入制動管。我國規定貨物列車制動管風壓(簡稱定壓)為5kgf／cm2，旅客列車為6kgf／cm2。
(4)自動制動閥——簡稱大閘或自閥，是司機操縱列車制動機的部件。機車上還裝設單獨調動閥(或稱小閘、單閥)，單機運行時，司機使用單獨制動閥操縱機車制動機。
(5)副風缸——是每個車輛貯存壓力空氣的容器。機車上因有總風缸，不另設副風缸。
(6)制動缸——是將空氣壓力轉變為制動原動力的部件。利用壓力空氣推動制動缸活塞，壓縮緩解彈簧，使活塞桿推出產生制動作用；如排出制動缸的壓力空氣則緩解彈簧推回活塞，使制動機緩解。機車車輛都裝有制動缸。
(7)三通閥——裝設在車輛上，是依靠制動管風壓的變化使制動機形成制動或緩解等作用的部件。機車上使用的是分配閥，它控制機車(及深水車)的制動和理解等作用。
與直通式相比，在組成上每輛車多了一個三通閥6和一個副風缸8。「三通」指的是：一通列車管，二通副風缸，三通制動缸。
（四）電空制動機
電空制動機為電控空氣制動機的簡稱。它是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操縱控制用電，但制動作用的原動力還是壓力空氣（它與大氣的壓差）。在制動機的電控因故失靈時，它仍可以實行空氣壓強控制（氣控），臨時變成空氣制動機。
（五）電磁製動機
操縱控制和原動力都用電的制動機稱為電磁製動機，簡稱電制動機。例如軌道渦流制動和旋轉渦流制動，其操縱控制和原動力都用電，所以，採用這兩種制動方式的制動機都屬於電磁製動機的范疇（其實，對於這種制動方式，制動機和基礎制動已很難截然分開了）。