【毕业设计】提速客车制动系统的研讨 ㊣ 精品文档 值得下载

是完成铁路客流运输任务的运载工具，而制动装置是铁路客车的重要组成部分之，是机车车辆实施减速和停车作用的执行机构，是确保列车运行安全的必备装置。

客车制动系统的性能是保证高速列车安全运行的关键。

对现代铁路而言，制动的重要性不仅仅是安全问题，制动已经成为制约列车速度和牵引质量进步提高的重要因素。

建国多年来，随着国民经济的增长，我国铁路制动技术发展迅速。

特别是改革开放以来，为适应铁路快速重载运输的需求，整个制动系统采用了大量的新技术，并且取得了显著的成效。

发展高速列车是提高铁路客运能力的主要措施，其关键取决于制动系统的性能。

列车制动系统的发展概况从年美籍德国人研制并实现用压力空气来进行列车制动之后的多年间，空气制动系统虽经不断发展和多次改动，但仍保持其基本作用原理。

解放前，由于我国铁路机车车辆来自世界许多国家，制动装置品种繁多，般以型三通阀为主，其他则为等杂型阀，当时尚有多辆车未装备空气制动机。

经过随后年的整修和改造，于年底基本已在全部车辆上装备了空气制动装置，并逐渐淘汰了各种杂型阀。

随着载重以上新造货车的投入运用，由于型制动机缺乏空重车位，重车制动力严重不足。

年四方车辆研究所和齐齐哈尔车辆厂共同研制在型制动机的基础上增添紧急阶段上升性能，并在降压气室上增设安全阀，这在定程度上提高了制动波速，并达到提高重车制动率的目的。

年铁道部组织审查，年起逐步在新造列车上全面推广，改名为型制动机。

随着铁路运输的不断发展，车辆的载重和速度都相应提高，型制动机由于其制动波速低等原因已不能适应需要。

为此，我国于年开始研制型空气制动机，并于年代通过铁道部技术鉴定后开始陆续装车。

为适应货物列车长编组重载的需要，年铁道部科学研究院与眉山车辆厂着手研制新型制动机，在型空气制动机的基础上进行改进，将其间接作用原理改为直接作用原理，同时增加加速缓解作用，保留型空气制动机原有优点，借鉴国外制动机的先进经验，全面调整了原有参数。

此改进方案于年通过铁道部技术鉴定后定型为型空气制动机并批量装车。

目前，为了适应货物列车提速的要求，相关研究单位和制造厂在型空气制动机基础上又研制了型货车制动机，目前尚未开始批量生产。

空重车自动调整装置与闸瓦间隙自动调整器合称两器。

空重车调整装置就是根据车辆载重量的不同来调整闸瓦压力，以保持车辆的制动率不随载重量的变化而变化，以减小列车制动时的纵向冲动和轮对擦伤。

世纪年代推广的型客车制动机，其空重车位采用手动调整方式，不仅耗费大量人力，而且易于失调误调，导致制动机发生不应有的故障。

年代后期，铁道科学研究院开始对两级自动调整装置进行研制。

早期产品有型型型无级调整装置，现又研制成功型空重车自动调整装置。

同时，眉山车辆厂也研制成功型空重车自动调整装置，并在提速客车和普通货客车上推广使用。

从年开始，我国铁路开始研制货车闸瓦间隙自动调整器又称闸调器，并先后在哈尔滨沈阳北京上海广州成都郑州等铁路局的部分列车上装车试验。

年月通过铁道部部级鉴定，定名为型双向闸瓦间隙自动调整器，并进行批量生产和在货车上推广应用。

在型闸调器之后，又成功研制了型闸调器。

列车提速促进我国铁路科技和管理水平提高铁路列车速度是个国家铁路技术水平的最重要的标志，新中国成立之初，铁路旅客列车的平均运行时速只有，直到二十世纪九十年代初也只提高到。

年月日铁路大提速后，全路旅客列车平均技术速度达到平均旅行时速达到，部分列车在个别区段瞬时速度已达。

年在旅客列车正线综合性能试验时，在许昌至小商桥站区间最高试验速度达到创造了我国铁路第速度记录。

这次试验的成功，不仅标志着我国铁路将来运营速度达到，也标志着我国铁路将跨入世界高速铁路行列。

提速是项宏伟的现代化工程，确保提速安全万无失，为此它对线路基础机车车辆通信信号运输组织等提出了全方位的创新要求。

它涉及技术装备安全控制运输组织生产力布局调整维修体制改革服务质量提升运输产品优化等方方面面。

任何方面出现问题，都会牵发而动全身，影响全路提速工作的顺利圆满完成。

为了达到以上目标，十几万铁路员工与施工队伍与万里铁道线上，在极其艰苦的条件下，在异常紧张的时间内，展开了场空前规模的大会战。

客车提速必然会压缩和减少货车的运行空间即降低列车密度和运输能力。

唯的办法是靠管理技术提高运输密度，如京沪线以全国的营业线路完成了全国的旅客周转量和的货物周转量，成为我国乃至世界上客货运输最繁忙的干线。

这就是靠管理技术提高运输能力换来的。

列车提速不断提高我国机车制动装置水平前苏联在列车上使用，合成闸瓦的经验表明，在整个速度范围内，摩擦系数几乎不变。

具有较高的制动效能，初速为的客车，停车制动距离在平道上是，该经验正好与我国现行的铁路技术管理规程第条，运行速度，至的旅客列车紧急制动距离限值为相同。

该距离比铸铁闸瓦缩短了，我国研制合成闸瓦较世界先进国家落后约年。

年铁道科学研究院与北京市制动密封材料厂首次主项承担型低摩擦系换方便及效益显著等特点。

金属陶瓷闸瓦金属陶瓷闸瓦与铸铁闸瓦相比，具有较高的摩擦因数，摩擦因数与抱闸力之间的关系良好，使用寿命长。

虽然金属陶瓷早已成功地应用于高效圆盘制动机结构内，但因制造复杂而导致其价格昂贵。

材料硬度高而难以磨合是金属陶瓷闸瓦不能均匀贴合到车轮踏面上的原因，因此在安装新闸瓦后不可避免地会出现偏高的接触应力区。

金属陶瓷的导热性比灰铸铁差，因此传入车轮的制动能量比采用灰铸铁制动闸瓦时大。

盘形制动方式盘形制动方式的改进主要通过改变制动盘闸片的性能来实现，目前研究较多的是金属制动闸片陶瓷材料制动闸片和炭纤维制动闸片。

国外营运的高速列车盘式制动仍在使用锻钢盘与铁铜粉末冶金闸片。

为进步提高制动盘的能量和降低盘重，研究主要集中在高能量制动盘和中能量制动盘上。

研究表明，炭纤维复合材料密度低制动能量高，但在摩擦系数稳定性和制造成本方面仍有大量的工作要做。

陶瓷材料具有优良的高温摩擦磨损性能，但仍没有解决大尺寸部件的脆性问题。

材料表面强化技术可大大改善制动盘表面的摩擦磨损性能，所要解决的问题是涂层与基体间结合的可靠性问题。

铝基强化复合材料可降低重量以上，但其使用温度相对较低，限制了它在更大的范围内推广使用。

国外炭纤维制动闸片的应用研究明显加快，国外制动闸片已经开始从使用半金属制动片为主转向使用少金属片甚至炭纤维片。

制动装置的故障及检测故障目前货运列车普遍采用的是闸瓦制动方式，较大的制动能力和较低的成本使其得以普遍采用，但也存在着诸多问题。

闸瓦抱死当施行缓解时，闸瓦未能离开车轮踏面，这故障称为闸瓦抱死。

闸瓦抱死时由于闸瓦与轮箍间的剧烈摩擦，导致大量发热，致使轮箍温度升高膨胀，严重的还使轮箍外串，造成脱线事故，因而闸瓦抱死对行车安全构成严重威胁。

闸瓦脱离由于列车在高速运行过程中频繁制动，闸瓦所受的冲击力非常大，容易使闸瓦松动，造成闸瓦脱离，严重影响行车安全。

闸瓦偏磨闸瓦偏磨将减小闸瓦与车轮踏面的接触面积，使得闸瓦的制动能力下降。

闸瓦任侧厚度磨到极限后整块闸瓦即需报废，导致材料的浪费和运营费用的增加。

闸瓦偏磨在其它国家也有报道。

日本车辆工学对日本车辆运用检测现场的统计表明，所换闸瓦约是由于偏磨造成的。

偏磨也增加了列车的运行阻力，降低了铁路的运能。

如果能解决偏磨现象，可使目前机车提高牵引吨位以上。

检测闸瓦的制动工作状况直接影响着列车的行驶速度和行车安全，因此对闸瓦的状况进行及时有效地监控检测显得格外重要。

目前国内仍采用人工检测方式，不仅劳动强度大耗费时间多，而且检测精度低，对列车的安全性构成了定的威胁，因此迫切需要研制高效的自动检测装置。

目前国外已开发出些使用各种传感器进行闸瓦在线自动检测的设备，而其在国内尚处于研究开发中。

闸瓦自动化检测的应用是未来铁路行业发展的必然趋势。

鉴于目前这种状况，国内很多专家学者都对闸瓦自动检测技术进行了深入的研究，研究成果主要有列车制动性能检测仪，可检测闸瓦是否缓解。

检测时将压力开关放在闸瓦和制动盘中间来判断列车制动缸的状态。

测力闸瓦，由测力闸瓦体和个单触点传感器组成。

在防止车轮擦伤防滑和高速列车制动性能的研究等方面提供了基础性的检测手段。

上述闸瓦检测装置功能单，难以提高检测自动化程度。

目前很多专家学者已开始研制多功能高效率的闸瓦在线自动检测装置，主要采用高精度激光位移传感高速视觉传感和计算机图像处理等光机电体化技术来研制列车闸瓦自动检测装置。

自动检测装置应具备以下功能检测闸瓦是否脱离检测闸瓦的厚度检测闸瓦是否正常缓解检测闸瓦是否偏磨检测闸瓦是否出现裂纹。

由于列车运行现场和闸瓦状态的复杂性，要研制出具备上述功能的装置是十分困难的，需要采用多学科多领域交叉技术来完成。

国外列车制动新技术制动系统随着列车编组辆数加大，前后部制动和缓解的时间差就大，列车纵向冲击力加大。

此外，由于列车辆数多带来的副风缸和列车制动管总容积加大会产生系列的问题，如列车制动距离加长各车辆制动性能不致司机操纵列车困难和列车纵向冲动过大等。

同时，车轮和闸瓦的过度磨耗以及车轮热负荷等因素将导致车辆的维修和运用成本较高，得不到最佳的制动作用力而导致货运运能较低等等都是由空气制动系统的不足引起的。

而解决这问题的最理想办法便是应用直通式电控空气制动系统简称。

近年来，北美和南非通过运用，在既有线路条件的基础上实现了的重载列车运输。

就目前而言，制动系统主要有改善列车操纵减少车辆维修费用缩短运转周期节省能源消耗降低动力分配控制费用的优势，并为车辆添加传感器和传动机构功能提供了种可行方法，这些都是普通空气制动所不具备的。

根据标准，制动系统是机车和车辆上套完整的货车制动设备，以压缩空气为动力，由机车发出的网络信号控制常用制动和紧急制动。

它是在整列车上安装根双股直径为电缆，纵贯机车和车辆。

利用该电缆，可将机车上的电源传到车辆，实现机车和车辆双向数据的交换。

制动指令以数据的形式从牵引机车传出，同时作用在每辆车上。

当处于制动模式时制动管成为总风管，不同于传统的空气制动系统，不再通过减压产生制动指令信号，从而保持了的阶段缓解能力，使列车操作和速度控制更为灵活。

其组件包括车辆控制设备头端单元尾部设施车辆模块机车模块电源装置电源控制器接线盒和首尾终端等。

其中，机车制动装置主要包括直流电源等，车辆制动装置主要有以及管路集成装置等。

主要