城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p>　　2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　課題名稱：城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)分析</p><p>　　二級(jí)院校 鐵道牽引與動(dòng)力學(xué)院 </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)

2、老師 </p><p>　　完成日期 2013.12 </p><p>　　2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　一、課題名稱：城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的原理分析</p><p><b>　　二、指導(dǎo)老師：</b></p><p>

3、;<b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</b></p><p><b>　　1.課題概要</b></p><p>　　城市軌道交通運(yùn)輸是我國交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，它的發(fā)展與城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)。目前，世界各地的主要政治、經(jīng)濟(jì)、文化等中心城市都興建了不同形式的軌道交通運(yùn)輸網(wǎng)，有些還成為所在城市的重要景觀和標(biāo)志性建筑。我國北京、上海、廣州、南京等城

4、市的地下鐵道已經(jīng)開通，成為這些城市市內(nèi)交通運(yùn)輸?shù)闹е?另外還有許多其他的城市交通網(wǎng)也在籌建和建設(shè)之中。城市軌道交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展必將為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展插上騰飛的翅膀。</p><p>　　地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)用于保證地鐵車輛的運(yùn)行安全，具有多種操作模式，與傳統(tǒng)列車制動(dòng)系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)和工作原理更為復(fù)雜。</p><p>　　通過對(duì)此課題的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，使學(xué)生能更好的理解地鐵車輛制動(dòng)和空氣管路系統(tǒng)的工

5、作原理，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的能力，提高學(xué)生利用所學(xué)基本理論和自身具備的技能來分析解決本專業(yè)相應(yīng)問題的能力，使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法 ，完成工程技術(shù)人員必須具備的基本能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求</b></p><p>　　1、熟悉地鐵制動(dòng)在鐵路運(yùn)輸中的作用。</p>&

6、lt;p>　　2、簡單介紹地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)的組成。</p><p>　　3、詳細(xì)分析地鐵車輛及列車制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和工作過程。</p><p>　　4分析現(xiàn)有制動(dòng)系統(tǒng)存在的不足之處，利用自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)意見和具體實(shí)施方案。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)參考書</b></p><p>　　1

7、.《城市軌道交通車輛制動(dòng)技術(shù)》 殳企平編著 水利水電出版社</p><p>　　2.《列車制動(dòng)》 僥忠主編 中國鐵道出版社</p><p>　　3.《電力機(jī)車制動(dòng)機(jī)》 那利和主編 中國鐵道出版社</p><p>　　4. http://eschool.sues.edu.cn/ec/C356/kcms-2.htm</p&g

8、t;<p>　　5 .http://www.hasea.com</p><p>　　6. http://www.china1435.com</p><p>　　7. http://www.chinarailway.com</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容</b></p><p><b&g

9、t;　　封面</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　內(nèi)容摘要（200—400字左右，中英文）</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　正文（設(shè)計(jì)課題，內(nèi)容與要求，設(shè)計(jì)方案，原理分析，設(shè)計(jì)過程及特點(diǎn)）</p><p&

10、gt;<b>　　設(shè)計(jì)圖紙</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　附錄（圖表，材料清單，參考資料）</p><p><b>　　六、設(shè)計(jì)進(jìn)程安排</b></p><p>　　第1周：資料準(zhǔn)備與借閱，了解課題思路。</p><

11、p>　　第2周：熟悉地鐵制動(dòng)在鐵路運(yùn)輸中的作用。</p><p>　　第3-6周：介紹地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)的組成，分析地鐵車輛及列車制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和工作過程。</p><p>　　第7周：檢查，完成說明書，打印，裝訂。</p><p>　　第8周：畢業(yè)答辯準(zhǔn)備及答辯。</p><p>　　七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求</p>

12、<p>　　1.畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求</p><p>　　答辯前三天，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。</p><p>　　學(xué)生答辯時(shí)對(duì)自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。</p><p>　　答辯小組

13、質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。</p><p>　　2.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求</p><p>　　文字要求:說明書要求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯(cuò)別字，不允許抄襲。</p><p>　　圖紙要求:按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)

14、均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。</p><p>　　曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　為使列車能實(shí)施制動(dòng)和緩解而安裝于列車上的一整套裝置稱為制動(dòng)系統(tǒng)。由于城市軌道交通車輛與鐵

15、路車輛的編組形式不同，一般都采用動(dòng)力分散型的動(dòng)車組形式，所以可以分為動(dòng)車制動(dòng)裝置和拖動(dòng)制動(dòng)裝置。一套列車制動(dòng)裝置至少包括兩個(gè)部分，即制動(dòng)控制部分和制動(dòng)執(zhí)行部分。制動(dòng)控制部分由制動(dòng)信號(hào)發(fā)生與傳輸裝置以及制動(dòng)控制裝置組成。目前，制動(dòng)控制部分主要有空氣制動(dòng)控制部分和電空制動(dòng)控制部分兩大類。制動(dòng)執(zhí)行部分通常稱為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，包括閘瓦制動(dòng)，盤形制動(dòng)，磁軌制動(dòng)等不同方式。</p><p>　　本論文將以城市軌道交通車輛制動(dòng)系

16、統(tǒng)為論述對(duì)象，從基本概念和基礎(chǔ)理論入手，解釋制動(dòng)系統(tǒng)的組成及主要零部件的功能和結(jié)構(gòu)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：城軌 制動(dòng)系統(tǒng) 控制原理 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　A device for making train can carry out the brake and release a

17、nd is installed on the train called brake system. Because the grouping form city track traffic vehicle and railway vehicle is different, generally by the EMU power dispersed, so can be divided into the electric braking d

18、evice and a driving brake device. A train braking device at least comprises two parts, namely the brake control and brake actuator. The brake control section consists of a brake signal generation and transmission devi<

19、;/p><p>　　This paper will take the city rail transit vehicle braking system as research object, starting from the basic concepts and basic theory, to explain the function and the structure and main components o

20、f the brake system.</p><p>　　Key word： Urban rail brake system control theory </p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　城市軌道交通系統(tǒng)是城市最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，城市內(nèi)人員的流動(dòng)、物質(zhì)的運(yùn)輸依靠城市交通來完成，城市交通體系直接展示城

21、市的面貌和活力，體現(xiàn)城市的承載能力，關(guān)系著城市的環(huán)境，進(jìn)而影響著城市的可持續(xù)發(fā)展；而城市公共交通則是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分絕大多數(shù)居民的出行依靠公共交通，因此，城市公共交通是維持城市居民工作、學(xué)習(xí)和生活正常秩序的重要保障。自1863年世界上第一條地下鐵路在倫敦正式運(yùn)營之后，城市軌道交通系統(tǒng)得到了較快的發(fā)展，城市軌道交通己成為世界各主要特大城市倍受青睞的一種交通方式。目前己有43個(gè)國家和地區(qū)的320座城市修建了軌道交通，其中115

22、座城市修建了地鐵，國際上200萬人口以上的超級(jí)特大城市基本上都修建了地鐵，并且是城市交通的主力。我國由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平的限制，中國城市軌道交通建設(shè)起步較晚，但速度之快、規(guī)模之大。根據(jù)2013年7月5日發(fā)布的《中國城市發(fā)展報(bào)告（2012）》顯示，目前我國內(nèi)地已有北京、上海等17個(gè)城市開通70條軌道交通運(yùn)營線路，總運(yùn)營里程2064公里，其中2012年新增投運(yùn)里程321公里。隨著2012年眾多城市地鐵項(xiàng)目提前獲批，以及今年仍有大量項(xiàng)目獲得

23、許可</p><p>　　近年來，地鐵車輛的快速發(fā)展，運(yùn)行速度也由最初的60km/h逐漸提高到80 km/h、100 km/h甚至更高。車輛在高速運(yùn)行中必須依賴制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)列車運(yùn)行速度和及時(shí)準(zhǔn)確地在預(yù)定地在預(yù)定地點(diǎn)停車，保證列車安全正點(diǎn)地運(yùn)行。試想一下，在你有急事的時(shí)候，坐地鐵到站了，卻因?yàn)闆]有準(zhǔn)確的停在預(yù)定的停車點(diǎn)，直接開往下一站了，你是怎樣的心情？在你坐的地鐵時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，剎車不靈了，那面對(duì)的直接是生

24、命危險(xiǎn)。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 制動(dòng)系統(tǒng)概述1</p><p>　　1.1 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)模式2</p><p>　　1.2 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的歷史沿革3</p><p>　　1.3 國內(nèi)外的制動(dòng)系統(tǒng)4</p>

25、<p>　　1.4 制動(dòng)方式及制動(dòng)機(jī)的分類4</p><p>　　1.4.1 制動(dòng)方式5</p><p>　　1.4.2 制動(dòng)機(jī)分類6</p><p>　　1.5 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的要求和組成6</p><p>　　1.5.1 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的的要求6</p><p>　　1.5.2

26、 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的組成6</p><p>　　1.6 本章小結(jié)7</p><p>　　第2章 風(fēng)源系統(tǒng)及空氣制動(dòng)機(jī)8</p><p>　　2.1 空氣壓縮機(jī)8</p><p>　　2.1.1 活塞式空氣壓縮機(jī)8</p><p>　　2.1.2 螺桿式空氣壓縮機(jī)9</p><p

27、>　　2.2 空氣干燥器11</p><p>　　2.2.1 單塔式空氣干燥器11</p><p>　　2.2.2 雙塔式干燥器13</p><p>　　2.3 風(fēng)缸及其他空氣管路部件14</p><p>　　2.4 空氣制動(dòng)機(jī)16</p><p>　　2.4.1 直通式空氣制動(dòng)機(jī)16<

28、;/p><p>　　2.4.2 自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)18</p><p>　　2.4.3 電空制動(dòng)機(jī)21</p><p>　　2.5 本章小結(jié)22</p><p>　　第3章 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置23</p><p>　　3.1 單元制動(dòng)機(jī)23</p><p>　　3.2 閘瓦25<

29、;/p><p>　　3.3 盤形制動(dòng)26</p><p>　　3.5 本章小結(jié)28</p><p>　　第4章 電制動(dòng)29</p><p>　　4.1 電制動(dòng)的必要性和基本要求29</p><p>　　4.1.1 電制動(dòng)的必要性29</p><p>　　4.1.2 電制動(dòng)的基本

30、要求29</p><p>　　4.2 電阻制動(dòng)29</p><p>　　4.3 再生制動(dòng)31</p><p>　　4.3.1 直流再生制動(dòng)電路31</p><p>　　4.3.2 再生制動(dòng)時(shí)的電流控制33</p><p>　　4.3.3 直—交電路的再生制動(dòng)33</p><p&

31、gt;　　4.4 本章小結(jié)35</p><p>　　第5章 KBGM模擬式電氣指令制動(dòng)系統(tǒng)36</p><p>　　5.1 供氣單元37</p><p>　　5.2 制動(dòng)控制單元37</p><p>　　5.2.1 模擬轉(zhuǎn)換閥38</p><p>　　5.2.2 緊急閥39</p>

32、<p>　　5.2.3 稱重閥40</p><p>　　5.2.4 中繼閥41</p><p>　　5.2.5 停放脈沖閥42</p><p>　　5.3 微機(jī)制動(dòng)控制系統(tǒng)43</p><p>　　5.3.1 電空制動(dòng)控制信號(hào)44</p><p>　　5.3.2 電空制動(dòng)控制原理45

33、</p><p>　　5.4 空氣制動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)作用原理46</p><p>　　5.5 防滑控制系統(tǒng)47</p><p>　　5.6 本章小結(jié)49</p><p>　　第6章 總 結(jié)50</p><p><b>　　致 謝51</b></p><p>

34、<b>　　參考文獻(xiàn)52</b></p><p>　　第1章 制動(dòng)系統(tǒng)概述</p><p>　　人為地制止物體的遠(yuǎn)動(dòng)，包括使其減速、阻止其運(yùn)動(dòng)或者加速，均可以稱之為“制動(dòng)”。為使列車能實(shí)施制動(dòng)和緩解而安裝于列車上的一整套裝置，總稱為列車制動(dòng)裝置。有時(shí)，制動(dòng)與制動(dòng)裝置均簡稱為閘。實(shí)施制動(dòng)簡稱為上閘，也可簡稱為下閘。使制動(dòng)得到緩解簡稱為松閘。</p>&l

35、t;p>　　在鐵路上，可分為機(jī)車制動(dòng)裝置和車輛制動(dòng)裝置。由于城市軌道交通車輛與鐵路車輛的編組形式不同，一般都采用動(dòng)力分散型的動(dòng)車組形式，所以可分為動(dòng)車制動(dòng)裝置和拖車制動(dòng)裝置。城市軌道交通車輛操縱全列車制動(dòng)功能的設(shè)備安裝在列車兩端的帶司機(jī)室的頭車上。頭車既可以是拖車也可以是動(dòng)車，我國城市軌道交通車輛頭車一般是拖車。一套列車制動(dòng)裝置至少包括兩個(gè)部分，即制動(dòng)控制部分和制動(dòng)執(zhí)行部分。制動(dòng)控制部分由制動(dòng)信號(hào)發(fā)生與傳輸裝置以及制動(dòng)控制裝置組成

36、。目前，制動(dòng)控制部分主要有空氣制動(dòng)控制部分和電空制動(dòng)控制部分兩大類。制動(dòng)執(zhí)行部分通常稱為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，包括閘瓦制動(dòng)、盤形制動(dòng)、磁軌制動(dòng)等不同方式。</p><p>　　過去由于列車上安裝的制動(dòng)裝置比較簡單、直觀，而且用壓縮空氣傳遞制動(dòng)信號(hào)，因此稱其為一套制動(dòng)裝置。但是隨著高速動(dòng)車組和軌道交通車輛技術(shù)的發(fā)展，制動(dòng)裝置中越來越多地采用了電氣信號(hào)和電氣驅(qū)動(dòng)設(shè)備。微機(jī)和電子設(shè)備的出現(xiàn)使制動(dòng)裝置變得無觸點(diǎn)化和集成化，并且使

37、制動(dòng)控制功能融入了其他電路不能獨(dú)立劃分。因此，只能按現(xiàn)代方法將具有制動(dòng)功能的電子線路、電氣線路和氣動(dòng)控制部分歸結(jié)為一個(gè)系統(tǒng)，統(tǒng)稱為列車制動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　當(dāng)以壓力空氣作為制動(dòng)信號(hào)傳遞和制動(dòng)力控制的介質(zhì)時(shí)，該制動(dòng)裝置稱為空氣制動(dòng)控制系統(tǒng)，又稱空氣制動(dòng)機(jī)。以電氣信號(hào)來傳遞制動(dòng)信號(hào)的制動(dòng)控制系統(tǒng)，稱為電氣指令式制動(dòng)控制系統(tǒng)，其制動(dòng)力的提供可以是壓力空氣、電磁力、液壓等方式。</p><p

38、>　　現(xiàn)代軌道交通車輛的制動(dòng)系統(tǒng)是由動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)、空氣制動(dòng)系統(tǒng)以及指令和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成的。</p><p>　?。?）動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。它一般與牽引系統(tǒng)連在一起形成主電路，包括再生反饋電路和制動(dòng)電阻器，將動(dòng)力制動(dòng)產(chǎn)生的電能反饋給供電接觸網(wǎng)或消耗在制動(dòng)電阻器上。</p><p>　?。?）空氣制動(dòng)系統(tǒng)。它由供氣部分、控制部分和執(zhí)行部分等組成。供氣部分有空氣壓縮機(jī)組、空氣干燥器和風(fēng)缸

39、等；控制部分有電—空轉(zhuǎn)換閥(EP)、緊急閥、稱重閥和中繼閥等；執(zhí)行部分有閘瓦制動(dòng)裝置和盤形制動(dòng)裝置等。</p><p>　?。?）指令和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它既是傳送司機(jī)指令的通道，也是制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換及制動(dòng)系統(tǒng)與列車控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的總線</p><p>　　1.1 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)模式</p><p>　　根據(jù)車輛的運(yùn)行要求，制動(dòng)系統(tǒng)采用以下幾種制動(dòng)模

40、式。</p><p>　?。?）常用制動(dòng)。正常運(yùn)行下為調(diào)解或控制列車速度，包括進(jìn)站停車所實(shí)施的制動(dòng)，特點(diǎn)是作用比較緩和，制動(dòng)力可以連續(xù)調(diào)節(jié)，制動(dòng)過程中能夠根據(jù)車輛載荷自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力(當(dāng)常用制動(dòng)力最大時(shí)即為常用全制動(dòng))。</p><p>　?。?）緊急制動(dòng)。在緊急情況下為使列車盡快停止而施行的制動(dòng)，特點(diǎn)是作用比較迅速，而且將列車制動(dòng)能力全部使用，通過故障導(dǎo)致安全的設(shè)計(jì)原則為“失電制動(dòng)，得電緩

41、解”的緊急空氣制動(dòng)系統(tǒng)。緊急制動(dòng)是在列車遇到緊急情況或發(fā)生其他意外情況時(shí)，為使列車盡快停車而實(shí)施的制動(dòng)，其制動(dòng)力與快速制動(dòng)相同。緊急制動(dòng)時(shí)考慮了脫弓、斷鉤、斷電等故障情況，故只采用空氣制動(dòng)，而且停車前不可緩解，在盡可能減小沖動(dòng)的情況下不對(duì)沖動(dòng)進(jìn)行具體限制。</p><p>　?。?）快速制動(dòng)。快速制動(dòng)是為了使列車盡快停車而實(shí)施的制動(dòng)，其制動(dòng)力高于常用全制動(dòng)(上海、廣州快速制動(dòng)力高于常用全制動(dòng)22％)。這種制動(dòng)方式

42、是在緊急情況下，制動(dòng)系統(tǒng)各部分作用均正常時(shí)所采取的“種制動(dòng)方式，其特點(diǎn)是與常用制動(dòng)相同，制動(dòng)過程可以施行緩解。受沖擊率極限的限制，主控制器手柄回“0”位，可緩解，具有防滑保護(hù)和載荷修正功能。</p><p>　　（4）彈簧停放制動(dòng)。為防止車輛在線路停放過程中發(fā)生溜滑，城軌車輛設(shè)置停放制動(dòng)裝置。停放制動(dòng)通常是將彈簧停放制動(dòng)器的彈簧壓力通過問瓦作用于車輪踏面來形成制動(dòng)力。以前停放制動(dòng)也稱停車制動(dòng)或彈簧停車制動(dòng)，但在地

43、鐵列車中，停車制動(dòng)是另外一個(gè)概念，所以為區(qū)別開來，稱停放制動(dòng)較好。庫內(nèi)停車時(shí)可以解決因制動(dòng)缸壓力會(huì)因管路漏泄，無壓力空氣補(bǔ)充而逐步下降到零．使車輛失去制動(dòng)力的停放問題。在正常情況下，彈簧力的大小不隨時(shí)間而變化，由此獲得的制動(dòng)力能滿足列車較長時(shí)間斷電停放的要求。彈簧停放制動(dòng)的緩解風(fēng)缸充氣時(shí)，停放制動(dòng)緩解；彈簧停放制動(dòng)的緩解風(fēng)缸排氣時(shí)，停放制動(dòng)施加；還附加有手動(dòng)緩解的功能。停放制動(dòng)是列車停車后，為使列車維持靜止?fàn)顟B(tài)所采取的一種制動(dòng)方式。&l

44、t;/p><p>　?。?）停車制動(dòng)。對(duì)于地鐵列車來說，通常把停車前的這—段空氣制動(dòng)過程稱為停車制動(dòng)或保持制動(dòng)。當(dāng)停車制動(dòng)位列車減速到極低速度以后，為減小沖動(dòng)，制動(dòng)力會(huì)有所降低。上海地鐵和廣州地鐵是在減速至4km/h左右，制動(dòng)力降至70％。停車制動(dòng)具有常用制動(dòng)的特點(diǎn)。</p><p>　　1.2 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的歷史沿革</p><p><b>　　一、早

45、期的制動(dòng)方式</b></p><p>　　自1881年德國柏林有了世界上第一輛有軌電車后，世界各大城市相續(xù)開始了大規(guī)模的城軌交通的建設(shè)。對(duì)于城軌車輛來說，除了要承載更多的乘客外，還有一項(xiàng)重要任務(wù)，那就是要使其運(yùn)動(dòng)中的車輛能夠安全的減速和停車，也就必須要對(duì)車輛實(shí)施制動(dòng)。最早的有軌電車是以人工制動(dòng)的。司機(jī)絞動(dòng)剎車鋼絲，使木制的閘瓦緊靠車輪踏面，用摩擦力使車輪或車軸轉(zhuǎn)動(dòng)減慢直至停止，以達(dá)到車輛減速或停車的目

46、的。當(dāng)然，這種原始的制動(dòng)方式既費(fèi)力又不安全，時(shí)常會(huì)發(fā)生鋼絲斷裂和車輛失控事故。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，為了讓車輛以一定速度安全運(yùn)行，必須使其具有同樣的減速和停車能力，必須重視對(duì)車輛制動(dòng)的改進(jìn)。忽視車輛制動(dòng)將會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，甚至造成旅客生命和財(cái)產(chǎn)的損失。因此，對(duì)制動(dòng)機(jī)的研制成為近代鐵路和城軌交通的一個(gè)大熱門，有時(shí)甚至比電氣牽引上的發(fā)明更引人關(guān)注。</p><p>　　1863年，倫敦在市中心環(huán)路下面修建隧道，擬讓火車在市中心的

47、地下通行。但是火車的煙霧在隧道中彌漫，盡管有通風(fēng)井，但是排放煙霧問題仍然難以解決。直到1890年，倫敦才建成電力牽引的地下鐵路，這就是意義上的第一條地鐵。</p><p>　　地鐵在20世紀(jì)初的歐美地區(qū)的城市得到迅速發(fā)展。由于地鐵車輛是沿用鐵路車輛的，因此任何火車制動(dòng)新技術(shù)會(huì)立即被利用于地鐵列車。當(dāng)時(shí)火車一般使用一般使用人工機(jī)械制動(dòng)，例如杠桿撥動(dòng)式閘瓦制動(dòng)裝置。</p><p>　　二、現(xiàn)

48、代化的制動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　隨著20世紀(jì)初科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鐵路車輛上出現(xiàn)了空氣制動(dòng)機(jī)。所謂空氣制動(dòng)機(jī)就是利用壓力空氣作為制動(dòng)的動(dòng)力的來源，并用壓力空氣的壓力變化來實(shí)現(xiàn)列車的制動(dòng)和緩解裝置。這種空氣制動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于鐵路、地鐵。這相比人工機(jī)械制動(dòng)，安全性和可靠性有了很大的進(jìn)步。</p><p>　　20世紀(jì)30年代，在歐美地區(qū)和日本出現(xiàn)了采用電信號(hào)來傳遞和緩解指令的制動(dòng)控制系統(tǒng)，這是

49、制動(dòng)系統(tǒng)的一次改革，因?yàn)殡娦盘?hào)的傳輸速度比空氣波速快得多。采用電信號(hào)的制動(dòng)控制系統(tǒng)被稱為電氣指令式制動(dòng)控制系統(tǒng)。</p><p>　　20世紀(jì)50年代，國外城軌車輛在大規(guī)模采用電磁空氣制動(dòng)機(jī)的同時(shí)，還采用電氣指令制動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)力制動(dòng)和空氣制動(dòng)。最近幾十年來，由于電力電子交流技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的加入，使電氣指令式制動(dòng)控制系統(tǒng)不斷改進(jìn)、發(fā)展。大功率電力電子元件的出現(xiàn)使電氣再生制動(dòng)成為可能，微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使制動(dòng)防滑系統(tǒng)

50、更加完善。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外的制動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　目前，我國城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)主要分為國內(nèi)和國外產(chǎn)品，國內(nèi)制動(dòng)系統(tǒng)為鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所所研制的制動(dòng)系統(tǒng)，國外制動(dòng)系統(tǒng)主要包括德國的KNORR制動(dòng)系統(tǒng)、日本NABTESCO制動(dòng)系統(tǒng)和英國WESTINGHOUSE制動(dòng)系統(tǒng)。以上均屬于當(dāng)今主型的模擬式直通電空制動(dòng)系統(tǒng)，具有反應(yīng)快速、操縱靈活。</p>

51、<p><b>　　一、國產(chǎn)制動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　由鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所所研制的國產(chǎn)制動(dòng)系統(tǒng)，已成功運(yùn)用于各城市的地鐵車輛中，如天津?yàn)I海線所采用的制動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用微機(jī)控制的模擬式電－空制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)控制系統(tǒng)采用車控方式，即每輛車都配有一套電空制動(dòng)控制裝置(EBCU)，空氣簧壓力取自前后轉(zhuǎn)向架各1點(diǎn)，將其平均后進(jìn)行控制，EBCU內(nèi)設(shè)有監(jiān)控終端，具有自診

52、斷和故障記錄功能。</p><p>　　二、德國KNORR制動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　德國KNORR制動(dòng)系統(tǒng)主要指KNORR的ESRA電空制動(dòng)系統(tǒng)。該電空制動(dòng)系統(tǒng)是一種標(biāo)準(zhǔn)化的制動(dòng)系統(tǒng)，是傳統(tǒng)的直通電空制動(dòng)系統(tǒng)，可用于機(jī)車、動(dòng)車組和城軌等項(xiàng)目。該電空制動(dòng)系統(tǒng)1993年研發(fā)，1995年投入應(yīng)用。在我國，該電空制動(dòng)系統(tǒng)主要應(yīng)用于上海、廣州、北京和天津等地鐵項(xiàng)目。</p><

53、;p>　　三、日本NABTESCO制動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　日本NABCO制動(dòng)系統(tǒng)主要指NABCO的HRDA型電空制動(dòng)系統(tǒng)，1992年投入應(yīng)用，是一種傳統(tǒng)的直通電空制動(dòng)系統(tǒng)。在我國，該電空制動(dòng)系統(tǒng)主要應(yīng)用于北京和天津的城軌項(xiàng)目。</p><p>　　四、英國WESTINGHOUSE制動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　英國WESTINGHOUSE制動(dòng)系統(tǒng)主要指英國

54、WESTINGHOUSE(現(xiàn)為KNORR英國子公司)的EP2002電空制動(dòng)系統(tǒng)，是一種基于架控的城軌直通電空制動(dòng)系統(tǒng)。該電空制動(dòng)系統(tǒng)2000年開始研發(fā)，2005年裝車應(yīng)用。在我國，該電空制動(dòng)系統(tǒng)主要應(yīng)用于上海、廣州、北京等地鐵項(xiàng)目。</p><p>　　1.4 制動(dòng)方式及制動(dòng)機(jī)的分類</p><p>　　制動(dòng)過程是人為產(chǎn)生并控制列車減速力的大小，從而控制列車減速運(yùn)行或阻止它加速的過程。制

55、動(dòng)過程中所需要的作用動(dòng)力和控制信號(hào)的不同是區(qū)別不同制動(dòng)機(jī)的重要標(biāo)志。例如：1、空氣制動(dòng)機(jī)的作用動(dòng)力和控制信號(hào)均為壓縮空氣（又稱壓力空氣）；2、電空制動(dòng)機(jī)的作用動(dòng)力也是壓力空氣，但其控制信號(hào)則為電信號(hào)。因此了解制動(dòng)機(jī)的作用動(dòng)力和控制信號(hào)是分析和掌握該制動(dòng)機(jī)工作過程的基本前提。</p><p>　　1.4.1 制動(dòng)方式</p><p>　　理論上，常以制動(dòng)方式區(qū)別不同方式的制動(dòng)。 制動(dòng)方式是

56、指制動(dòng)過程中列車動(dòng)能的轉(zhuǎn)移方式或制動(dòng)力的形成方式。按照列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式的不同，制動(dòng)方式可分為熱逸散和將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成有用能兩種基本方式。</p><p>　　分類如下： 閘瓦制動(dòng)</p><p>　　固體摩擦制動(dòng) 盤形制動(dòng)</p><p>　　摩擦制動(dòng) 軌道電磁制動(dòng)</p

57、><p><b>　　液體摩擦制動(dòng)</b></p><p><b>　　熱逸散</b></p><p><b>　　電阻制動(dòng)</b></p><p>　　動(dòng)力制動(dòng) 旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)</p><p><b>　　軌道渦流制動(dòng)</b>&

58、lt;/p><p><b>　　再生制動(dòng)</b></p><p><b>　　能量轉(zhuǎn)換 </b></p><p><b>　　飛輪儲(chǔ)能制動(dòng)</b></p><p>　　按照制動(dòng)力形成方式不同，制動(dòng)方式又可分為黏著制動(dòng)和非黏著制動(dòng)。制動(dòng)里的形成是通過輪軌間黏著來實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)，稱之為

59、黏著制動(dòng)；反之，不通過輪軌間的黏著來形成制動(dòng)力的制動(dòng)，稱之為非黏著制動(dòng)。</p><p>　　1.4.2 制動(dòng)機(jī)分類 </p><p>　　制動(dòng)機(jī)包括：（1）按作用對(duì)象可分為機(jī)車制動(dòng)機(jī)和車輛制動(dòng)機(jī)；（2）按控制方式和動(dòng)力來源可分為空氣制動(dòng)機(jī)、電空制動(dòng)機(jī)和真空制動(dòng)機(jī)等。</p><p>　　無論機(jī)車制動(dòng)機(jī)采用何種制動(dòng)機(jī)（如空氣制動(dòng)機(jī)、電空制動(dòng)機(jī)等），都要可靠的完成以

60、下任務(wù)：（1）對(duì)列車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行靈活、準(zhǔn)確的操縱和控制；（2）向整個(gè)列車制動(dòng)系統(tǒng)提供質(zhì)量良好的動(dòng)力（如壓力空氣）。</p><p>　　1.5 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的要求和組成 </p><p>　　城市軌道的交通的特點(diǎn)是安全、快捷、準(zhǔn)時(shí)、方便。它的站距比較短，行車速度快，乘客上下數(shù)量波動(dòng)大，發(fā)車頻率高。因此對(duì)車輛啟動(dòng)、加速和制動(dòng)都是有很高的要求。特別是對(duì)制動(dòng)，出于安全考慮，必須做到萬無

61、一失。</p><p>　　1.5.1 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的的要求</p><p>　　綜合起來，城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)滿足一下的要求：</p><p>　?。?） 制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有足夠的制動(dòng)能力，能保證車輛在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車。制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)操作靈活、反應(yīng)迅速、停車平穩(wěn)。</p><p>　?。?） 制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)包括電氣制動(dòng)和空氣制動(dòng)兩種制動(dòng)方式，并

62、且在正常制動(dòng)過程中，優(yōu)先電氣制動(dòng)，減少空氣制動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染并且降低車輛維修成本。</p><p>　　（3） 制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有可靠的安全系數(shù)，即使個(gè)別車輛發(fā)生故障或者在坡道上運(yùn)行，也應(yīng)有足夠的制動(dòng)力，保證列車可靠制動(dòng)停車。</p><p>　　（4） 車輛應(yīng)具有載荷矯正能力，能更具乘客載荷量自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)力，使車輛制動(dòng)力恒定，保證乘客的舒適性。</p><p>　　（5

63、） 制動(dòng)系統(tǒng)必須具有緊急制動(dòng)或者快速制動(dòng)功能。除了由司機(jī)操作外，還可由其他工作人員操作。</p><p>　　1.5.2 城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的組成</p><p>　　根據(jù)城軌車輛的特點(diǎn)，制動(dòng)系統(tǒng)一般包括下面幾個(gè)部分：</p><p>　?。?）電氣制動(dòng)系統(tǒng)。他一般與牽引系統(tǒng)連在一起形成主電路，包括再生反饋電路和制動(dòng)電阻器，將動(dòng)力制動(dòng)產(chǎn)生的電能反饋給供電接觸網(wǎng)或消耗

64、在制動(dòng)電阻器上。</p><p>　　（2）空氣制動(dòng)系統(tǒng)。它由供氣部分、控制部分和執(zhí)行部分等組成。供氣部分有空氣壓縮機(jī)、空氣干燥機(jī)和風(fēng)缸等；控制部分有電空轉(zhuǎn)換閥、緊急閥、稱重閥和中繼閥等；執(zhí)行部分就是閘瓦制動(dòng)裝置和盤式制動(dòng)裝置等。</p><p>　　（3）指令和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它既是傳送司機(jī)命令的通道，同時(shí)也是制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換及制動(dòng)系統(tǒng)與列車控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的總線。</p&g

65、t;<p><b>　　1.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是簡單的描述了制動(dòng)系統(tǒng)。通過本章可以了解到制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念，什么是制動(dòng)，制動(dòng)機(jī)的歷史，國內(nèi)外的制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)方式及制動(dòng)機(jī)的分類和城市軌道車輛制動(dòng)系統(tǒng)的主要功能和組成。</p><p>　　制動(dòng)是人為的使列車的減速或阻止其加速的過程。從能量的角度看我們轉(zhuǎn)移來看可以分成熱逸散和

66、將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成有用能兩種。在城軌里采用的熱逸散的制動(dòng)有閘瓦制動(dòng)、盤形制動(dòng)和電阻制動(dòng)；能量轉(zhuǎn)換的制動(dòng)就是再生制動(dòng)。制動(dòng)機(jī)的分類是看動(dòng)力源和控制方式來分，比如電制動(dòng)的動(dòng)力源是電，而空氣制動(dòng)機(jī)的的動(dòng)力源是空氣，電空制動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源是空氣但是它是通過電信號(hào)來觸發(fā)的。</p><p>　　制動(dòng)機(jī)從歷史發(fā)展從手制動(dòng)機(jī)發(fā)展到直通空氣制動(dòng)機(jī)，再發(fā)展到自動(dòng)空氣制動(dòng)，一直到現(xiàn)在的電空制動(dòng)機(jī)等等。</p><p>

67、　　國外的制動(dòng)機(jī)是很多的，德國的KNORR制動(dòng)系統(tǒng)、日本NABTESCO制動(dòng)系統(tǒng)和英國WESTINGHOUSE制動(dòng)系統(tǒng)等等，他們都被上海地鐵、廣州地鐵、北京地鐵等等廣泛應(yīng)用。</p><p>　　城軌的制動(dòng)系統(tǒng)由電氣制動(dòng)系統(tǒng)，空氣制動(dòng)系統(tǒng)，指令和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。它的要求很多有（1）擁有足夠的制動(dòng)力（2）要擁有電制動(dòng)和空氣制動(dòng)（3）車輛要具有載荷矯正能力（4）要擁有可靠的安全保障系數(shù)（5）要具有緊急制動(dòng)能力。&l

68、t;/p><p>　　第2章 風(fēng)源系統(tǒng)及空氣制動(dòng)機(jī)</p><p>　　一般情況下，城軌車輛采用電動(dòng)車組模式，以單元進(jìn)行編組，所以其風(fēng)源系統(tǒng)也是以單元來供氣。</p><p>　　2.1 空氣壓縮機(jī)</p><p>　　空氣壓縮機(jī)是用來產(chǎn)生壓縮空氣的裝置。城軌用的空氣壓縮機(jī)要求具有噪聲低、振動(dòng)小、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便。環(huán)境實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，其直流

69、驅(qū)動(dòng)電機(jī)已逐漸被交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)取代。目前，城軌車輛中采用的主要有活塞式空氣壓縮機(jī)和螺桿式空氣壓縮機(jī)兩種。</p><p>　　2.1.1 活塞式空氣壓縮機(jī)</p><p>　　活塞式空氣壓縮機(jī)由固定機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)/排氣機(jī)構(gòu)、中間冷卻裝置和潤滑裝置等及部分組成。其中固定機(jī)構(gòu)包括機(jī)體、氣缸、氣缸蓋；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括曲軸、連桿、活塞；進(jìn)/排氣機(jī)構(gòu)包括空氣濾清器、氣閥；中間冷卻裝置包括中間冷卻器、

70、冷卻風(fēng)扇；潤滑裝置包括潤滑油泵、潤滑油路等，如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 活塞式空氣壓縮機(jī)作用原理</p><p>　　1-潤滑油泵；2-機(jī)體；3-油壓表；4-空氣濾清器；5、8-進(jìn)氣閥片；6-排氣閥片；7、9-低壓活塞；10-高壓活塞；11-主風(fēng)缸；12-壓力控制器；13-上集氣箱；14-散熱管；15-下集氣箱</p><p>　　活塞式空氣壓

71、縮機(jī)的工作原理：電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)高、低壓缸活塞同時(shí)在氣缸內(nèi)做上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于曲軸中部的三個(gè)軸頸在軸向平面內(nèi)互成120°，兩個(gè)低壓活塞和一個(gè)高壓活塞分別相隔120°轉(zhuǎn)角。當(dāng)?shù)突钊滦袝r(shí)，活塞頂面與缸蓋之間形成真空，經(jīng)過空氣濾清器的大氣推開進(jìn)氣閥片進(jìn)入低壓缸，此時(shí)排氣閥在彈簧和中冷器內(nèi)空氣壓力的作用下關(guān)閉。當(dāng)?shù)蛪夯钊闲袝r(shí)，氣缸內(nèi)的空氣被壓縮，其壓力大于排氣閥片上方壓力與排氣閥彈簧的彈

72、力之和時(shí)，壓縮排氣閥彈簧推開排氣閥片，具有一定壓力的空氣排出缸外，而進(jìn)氣閥片在氣缸內(nèi)壓力及其彈簧的作用下關(guān)閉。兩個(gè)低壓缸送出低壓空氣，都經(jīng)氣缸蓋的同一通道進(jìn)入中冷器。經(jīng)中冷器冷卻后，在進(jìn)入高壓缸，進(jìn)行第二次壓縮，壓縮后的空氣經(jīng)排氣閥口、主風(fēng)管路送入主風(fēng)缸中儲(chǔ)存。高壓活塞的進(jìn)、排氣作用與低壓活塞的進(jìn)、排氣作用相同。</p><p>　　在運(yùn)行中，主風(fēng)缸壓力保持在一定的范圍，如750～900kPa，它是通過空壓機(jī)壓力

73、控制器自動(dòng)控制控制空壓的啟動(dòng)或停止來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)主風(fēng)缸的壓力逐漸增高，達(dá)到規(guī)定壓力上限時(shí)，壓力控制器切斷空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源，使空壓機(jī)停止工作；而隨著設(shè)備的用風(fēng)和管路的泄漏等，使主風(fēng)缸的壓力逐漸降低，達(dá)到規(guī)定壓力下限；壓力控制器接通空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源，使空壓機(jī)開始工作，主風(fēng)缸壓力回升。這樣主風(fēng)缸壓力一直被控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。</p><p>　　活塞式空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟，可靠性和穩(wěn)定性好，不需要特殊潤滑

74、，性價(jià)比具有吸引力。</p><p>　　2.1.2 螺桿式空氣壓縮機(jī)</p><p>　　螺桿空壓機(jī)與活塞空壓機(jī)相同，都屬于容積式空壓機(jī)。從使用效果來看螺桿空壓機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　(1)可靠性高。螺桿空壓機(jī)零部件少，沒有易損件，因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長，大修間隔期可達(dá)4～8萬小時(shí)。</p><p>　　(2)操作維護(hù)方便。螺

75、桿空壓機(jī)自動(dòng)化程度高，操作人員不必經(jīng)過長時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)，可實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　(3)動(dòng)力平衡好。螺桿空壓機(jī)沒有不平衡慣性力，機(jī)器可平穩(wěn)地高速工作，可實(shí)現(xiàn)無基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適合作移動(dòng)式空壓機(jī)，體積小、重量輕、占地面積少。</p><p>　　(4)適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿空壓機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，容積流最幾乎不受排氣壓力的影響，在寬闊的范圍內(nèi)能保持較高效率，在空壓機(jī)結(jié)構(gòu)不作任何改變的

76、情況下，適用于多種工況。</p><p>　　（5）噪聲低、振動(dòng)小。螺桿式空氣壓縮機(jī)工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件兩個(gè)螺桿的運(yùn)動(dòng)沒有質(zhì)心位置的變動(dòng)，所以沒有產(chǎn)生振動(dòng)的干擾力。陰、陽螺桿和機(jī)殼之間相互密貼和嚙合的間隙是通過噴油實(shí)現(xiàn)密封和冷卻的，不產(chǎn)生機(jī)械接觸和摩擦，因而噪音低。</p><p>　　螺桿式空氣壓縮機(jī)的工作原理：該壓縮機(jī)的工作過程分為進(jìn)氣、壓縮、排氣三個(gè)階段，如圖2-2。</p>

77、<p>　　圖2-2螺桿式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)流</p><p>　　1-螺桿式空氣壓縮機(jī)；2-聯(lián)軸器；3-冷卻風(fēng)機(jī)；4-電動(dòng)機(jī)；5-空、油冷卻器(機(jī)油冷卻單元)；6-冷卻器(壓縮空氣后冷單元)；7-壓力開關(guān)；8-進(jìn)氣閥；9-真空指示器；10-空氣濾清器；</p><p>　　11-油細(xì)分離器；12-最小壓力維持閥；13-安全閥；14-溫度開關(guān)；15-視油鏡；16-泄油閥；<

78、/p><p>　　17-溫度控制閥；18-油氣筒組成；19-機(jī)油過濾器；20-逆止閥</p><p>　　（1）進(jìn)氣過程。螺桿空壓機(jī)的工作過程詳細(xì)分析之進(jìn)氣過程：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝空間在轉(zhuǎn)至進(jìn)氣端壁開口時(shí)，其空間最大，此時(shí)轉(zhuǎn)子齒溝空間與進(jìn)氣口的相通，因在排氣時(shí)齒溝的氣體被完全排出，排氣完成時(shí)，齒溝處于真空狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)至進(jìn)氣口時(shí)，外界氣體即被吸入，沿軸向進(jìn)入陰陽轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)氣體充滿了整

79、個(gè)齒溝時(shí)，轉(zhuǎn)子進(jìn)氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離機(jī)殼進(jìn)氣口，在齒溝的氣體即被封閉。</p><p>　　（2）壓縮過程。螺桿空壓機(jī)的工作過程詳細(xì)分析之壓縮過程：陰陽轉(zhuǎn)子在吸氣結(jié)束時(shí)，其陰陽轉(zhuǎn)子齒尖會(huì)與機(jī)殼封閉，此時(shí)氣體在齒溝內(nèi)不再外流。其嚙合面逐漸向排氣端移動(dòng)。嚙合面與排氣口之間的齒溝空間漸漸件小，齒溝內(nèi)的氣體被壓縮壓力提高。</p><p>　　（3）排氣過程。螺桿空壓機(jī)的工作過程詳細(xì)分析之排氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子

80、的嚙合端面轉(zhuǎn)到與機(jī)殼排氣口相通時(shí)，被壓縮的氣體開始排出，直至齒尖與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時(shí)陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼排氣口的齒溝空間為0，即完成排氣過程，在此同時(shí)轉(zhuǎn)子的嚙合面與機(jī)殼進(jìn)氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，進(jìn)氣過程又再進(jìn)行。</p><p>　　2.2 空氣干燥器</p><p>　　空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣中含有較高的水份、油份和機(jī)械雜質(zhì)等，必須經(jīng)過空氣干燥器將其中的水份、油份

81、和機(jī)械雜質(zhì)除去，才能達(dá)到車輛上用風(fēng)設(shè)備對(duì)壓縮空氣的要求。液態(tài)的水、油微粒及機(jī)械雜質(zhì)在濾清器中基本被除去，壓縮空氣的相對(duì)濕度降低是避免用風(fēng)過程中出現(xiàn)冷凝水危害的主要方式，它依靠空氣干燥器來完成。</p><p>　　空氣干燥器的基本原理是：吸附過程是一個(gè)平衡反應(yīng)。在吸附劑和與其接觸的壓縮空氣之間濕度趨向于平衡，而相對(duì)濕度大的壓縮空氣與吸附劑的表面接觸時(shí)，由于吸附劑具有大量微孔，與空氣的接觸面積大，吸附劑可以大量、快

82、速地吸附壓縮空氣的水蒸氣分子，達(dá)到干燥壓縮空氣的目的。再生過程也是一個(gè)平衡反應(yīng)，用于吸附劑再生的吹掃氣體是由較高壓力的壓縮空氣膨脹而來。膨脹時(shí)，空氣體積增大而壓力降低，獲得的吹掃氣體的相對(duì)濕度較低。因而易于“奪”走吸附器上已吸附的水蒸氣分子，使吸附劑恢復(fù)干燥狀態(tài)，達(dá)到再生目的。其特點(diǎn)是“壓力吸附與無熱再生”。</p><p>　　常用的吸附劑有：活性炭、氧化鋁、硅凝膠及分子篩等。</p><p

83、>　　空氣干燥器一般都是塔式的，有單塔式和雙塔式兩種。</p><p>　　2.2.1 單塔式空氣干燥器</p><p>　　單塔式空氣干燥器是一種無熱再生作用的干燥器，如圖2-3所示。它的特點(diǎn)是吸附劑的吸附作用與再生作用在同一個(gè)干燥筒內(nèi)進(jìn)行。由油水分離器、干燥筒、排水閥、電控閥、再生風(fēng)缸和消聲器等組成。在油水分離器中有許多網(wǎng)格圈（這是一種用鋁片或銅片做成的有縫的小圓筒），干燥器則

84、是一個(gè)網(wǎng)形的大圓筒，其中盛滿顆粒狀的吸附劑。</p><p>　　圖2-3單塔式空氣干燥器</p><p>　　1-干燥筒；2-彈簧；3-單向閥；4-帶孔擋板；5-干燥筒筒體；6-吸附劑；7-油水分離器；8-網(wǎng)格圈；9-排泄閥；10-消音器；11-彈簧；12-活塞；13-電空閥；14-線圈；</p><p>　　15-排氣閥；16-銜鐵；17-帶排氣的截?cái)嗳T；18

85、-再生風(fēng)缸；19-節(jié)流孔</p><p>　　單塔式空氣干燥原理：空氣壓縮機(jī)工作時(shí)，電空閥13失電，活塞下方通過排氣閥15排向大氣，活塞12在彈簧力作用下關(guān)閉排泄閥9，而空壓機(jī)輸出的壓力空氣從干燥塔中部的進(jìn)口管Ⅰ進(jìn)入干燥塔，首先到達(dá)油水分離器，當(dāng)含有油分和機(jī)械雜質(zhì)的壓縮空氣經(jīng)過網(wǎng)格圈時(shí)，油滴吸附在網(wǎng)格圈的縫隙中，機(jī)械雜質(zhì)則不能通過網(wǎng)格圈的縫隙，這樣就將壓縮空氣中的油分和機(jī)械雜質(zhì)濾去，然后再進(jìn)入干燥筒內(nèi)與吸附劑相遇

86、，吸附劑大量地吸收水分，使從干燥筒上方輸出的壓縮空氣的相對(duì)濕度降低，達(dá)到車輛用風(fēng)系統(tǒng)的要求。如圖所示的干燥筒下方1/4高度處為裝有網(wǎng)格圈8的油水分離器，而上方3/4高度處為裝有吸附劑6的空氣干燥筒1。</p><p>　　干燥劑再生原理:經(jīng)過干燥的壓力空氣，一路經(jīng)過接口Ⅱ及單向閥3送往主風(fēng)缸，單向閥的作用是防止壓力空氣從主風(fēng)缸逆流；另一路經(jīng)節(jié)流孔19充入再生風(fēng)缸18。當(dāng)空氣壓縮機(jī)停止工作的同時(shí)電空閥13得電，再生

87、風(fēng)缸18內(nèi)得壓力空氣經(jīng)過打開的電空閥向活塞12下部充氣，活塞上移，打開排泄閥9，干燥塔內(nèi)的壓力空氣迅速排出，這時(shí)再生風(fēng)缸內(nèi)的壓力空氣經(jīng)節(jié)流孔回沖至干燥塔內(nèi)，從而沿干燥筒、油水分離器一直沖至干燥塔下部的積水積油腔內(nèi)，在下沖過程中，干燥空氣吸收了干燥劑中水分同時(shí)還沖下了網(wǎng)格圈上的油滴和機(jī)械雜質(zhì)，這樣干燥劑再生的同時(shí)網(wǎng)格圈也得以清洗。</p><p>　　但是采用空氣壓縮機(jī)的排氣量相對(duì)較小時(shí)，它的停止工作間隙不能滿足單

88、塔式干燥器再生所需的時(shí)間間隙，這時(shí)使用雙塔式干燥器就能解決問題。</p><p>　　2.2.2 雙塔式干燥器</p><p>　　雙塔式空氣干燥劑的構(gòu)造如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 雙筒式空氣干燥器</p><p>　　19-干燥筒；19.7-吸附劑；19.11-油水分離器；24-止回閥；25-干燥器座；34-雙活塞閥

89、</p><p>　　34.15、34.17、56、70-可諾爾K形環(huán)；43-電磁閥；50-再生節(jié)流孔；55-預(yù)控制閥71-旁通閥；92、93-隔熱材；A-排泄口；O1～O3-排氣口；P1-進(jìn)氣口；P2-出氣口V1-V10-閥座</p><p>　　雙塔式空氣干燥器的工作原理：</p><p>　　雙筒干燥器工作為干燥與再生兩個(gè)工況同時(shí)進(jìn)行，壓力空氣在一個(gè)筒中流過并

90、干燥時(shí)，另外一個(gè)筒中的吸附劑即再生。從空氣壓縮機(jī)輸出的壓力空氣首先經(jīng)過裝有網(wǎng)格圈的油水分離器，除去空氣中的液態(tài)油、水、塵埃等。然后，壓力空氣再流過干燥筒中的吸附劑，吸附劑吸附壓力空氣中的水分。一部分干燥過的壓力空氣（約13%~18%）被分流出來,經(jīng)過再生節(jié)流膨脹后,進(jìn)入另一個(gè)干燥塔對(duì)已吸水飽和的吸附劑進(jìn)行脫水再生,再生工作后的壓力空氣經(jīng)過油水分離器時(shí)，再把積聚在網(wǎng)格圈上的油、水及機(jī)械雜質(zhì)等。</p><p>　　

91、雙塔式干燥器沒有再生風(fēng)缸，但是設(shè)有一個(gè)定時(shí)脈沖發(fā)生器以使兩個(gè)干燥塔的電磁閥定時(shí)地輪換開、關(guān)，以使兩個(gè)塔的功能定時(shí)進(jìn)行輪換。</p><p>　　2.3 風(fēng)缸及其他空氣管路部件</p><p>　　1、風(fēng)缸是用于儲(chǔ)存壓縮空氣的，用鋼板制成，具有很高的耐壓性，是一種高壓容器。車載風(fēng)缸有各種用途，比如上海直流制列車每節(jié)車上有四個(gè)風(fēng)缸：總風(fēng)缸，空氣懸掛系統(tǒng)風(fēng)缸、制動(dòng)風(fēng)缸、氣動(dòng)車門風(fēng)缸、再生儲(chǔ)風(fēng)缸

92、（帶有空氣干燥塔的C車），以上海地鐵1號(hào)線直流列車為例，每節(jié)車上有四個(gè)風(fēng)缸：一個(gè)250L總風(fēng)缸，一個(gè)100L空氣懸掛系統(tǒng)風(fēng)缸，一個(gè)50L制動(dòng)風(fēng)缸，以及一個(gè)50L氣動(dòng)車門風(fēng)缸。此外，帶有空氣干燥塔的C車增加一個(gè)再生儲(chǔ)風(fēng)缸。而上海地鐵交流制列車每節(jié)車上有五個(gè)風(fēng)缸：一個(gè)100L主風(fēng)缸，一個(gè)100L副風(fēng)缸，一個(gè)60L氣動(dòng)車門風(fēng)缸，以及兩個(gè)空氣懸掛系統(tǒng)風(fēng)缸。如圖2-5。</p><p><b>　　圖2-5 風(fēng)缸

93、結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1-端蓋 2-缸體 3-管接頭 4-排水堵</p><p>　　2、（1）截?cái)嗳T：它安裝在制動(dòng)支管上，當(dāng)列車中的車輛因特殊情況或列車檢修作業(yè)需要停止車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的作用時(shí)，關(guān)閉該車的截?cái)嗳T，切斷車輛制動(dòng)機(jī)與制動(dòng)主管的壓縮空氣通路，同時(shí)排出副風(fēng)缸和制動(dòng)缸的壓縮空氣，使制動(dòng)機(jī)緩解，以便于檢修人員的安全操作。截?cái)嗳T有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式：一種是

94、錐芯獨(dú)立式；另一種是球芯式。如圖2-6和2-7。</p><p>　　圖2-6 錐芯獨(dú)立式截?cái)嗳T</p><p>　　1-閥體 2-塞門芯 3-蓋 4-彈簧 5-手把</p><p>　　圖2-7 帶排氣口的截?cái)嗳T</p><p>　　（2）脈沖電磁閥：它是先導(dǎo)控制的二位三通閥，它是由一個(gè)氣動(dòng)往復(fù)閥芯和用于預(yù)控的電磁閥組成。而且，它還配有

95、附加的手動(dòng)控制。</p><p>　　脈沖電磁閥用于氣電控制回路中，如果電脈沖觸發(fā)，則控制腔充氣或排氣，或按順序交替進(jìn)行，雙塔式干燥塔要用到。</p><p>　?。?）止回閥：它安裝于只允許空氣從一個(gè)方向流入且反向截止的空氣管路，以避免降壓。</p><p>　?。?）減壓閥：它的作用是調(diào)節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)中的空氣壓力。</p><p>　?。?/p>

96、5）空氣過濾器：空氣過濾器用于壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng)，氣動(dòng)車門機(jī)構(gòu)等，可以保護(hù)這些敏感的設(shè)備不受損壞?？諝膺^濾器對(duì)在多塵環(huán)境下運(yùn)行的列車的制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性具有極其重要的作用。</p><p>　　（6）安全閥：它是空氣制動(dòng)系統(tǒng)中保證空氣壓力不至于過高的部件。設(shè)定壓力通過調(diào)節(jié)螺母來調(diào)節(jié)。如圖2-8。</p><p><b>　　圖2-8 安全閥</b></p>

97、<p>　　1-閥體 2-活塞 3-彈簧 4-頂桿 5-調(diào)節(jié)螺母 6-上蓋 B-排氣口 V-發(fā)口</p><p><b>　　2.4 空氣制動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　空氣制動(dòng)，又稱為機(jī)械制動(dòng)或摩擦制動(dòng)，主要以壓縮空氣為動(dòng)力，由車輛的風(fēng)源系統(tǒng)供給。</p><p>　　2.4.1 直通式空氣制動(dòng)機(jī)</p><

98、;p>　　直通式空氣制動(dòng)機(jī)工作原理如圖2-9所示。</p><p>　　空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣儲(chǔ)入總風(fēng)缸內(nèi)，經(jīng)總風(fēng)缸管至制動(dòng)閥。制動(dòng)閥有緩解位、保壓位和制動(dòng)位3個(gè)不同位置。在緩解位時(shí)，制動(dòng)管內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥Ex口排向大氣；在保壓位時(shí)，制動(dòng)閥保持總風(fēng)缸、制動(dòng)管和Ex口各不相通；在制動(dòng)位時(shí)，總風(fēng)缸管壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥流向制動(dòng)管。</p><p>　　圖2-9 直通式空氣制動(dòng)機(jī)</p

99、><p>　?、?緩解位；Ⅱ-保壓位；Ⅲ-制動(dòng)位；1-空氣壓縮機(jī)；2-總風(fēng)缸；3-制動(dòng)風(fēng)管；4-制動(dòng)閥：</p><p>　　5-制動(dòng)管；6-制動(dòng)缸；7-基礎(chǔ)制動(dòng)裝置；8-制動(dòng)缸緩解彈簧；9-制動(dòng)缸活塞；10-閘瓦；</p><p>　　11-制動(dòng)閥EX；12-車輪</p><p>　　（1）制動(dòng)位。駕駛員要實(shí)施制動(dòng)時(shí)，首先把操縱手柄放在制動(dòng)位，

100、總風(fēng)缸的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥進(jìn)入制動(dòng)管。制動(dòng)管是一根貫穿整個(gè)列車，兩端封閉的管路。壓縮空氣由制動(dòng)管進(jìn)入各個(gè)車輛的制動(dòng)缸，壓縮空氣推動(dòng)制動(dòng)缸活塞移動(dòng)，并通過活塞桿帶動(dòng)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，使閘瓦壓緊車輪，產(chǎn)生制動(dòng)作用。制動(dòng)力的大小，取決于制動(dòng)缸內(nèi)壓縮空氣的壓力，由駕駛員操縱手柄在制動(dòng)位放置時(shí)間長短而定。</p><p>　?。?）緩解位。要緩解時(shí)，駕駛員將操縱手柄置于緩解位，各車輛制動(dòng)缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)管從制動(dòng)閥Ex口排入大

101、氣。操縱手柄在緩解位放置的時(shí)間應(yīng)足夠長，使制動(dòng)缸內(nèi)的壓縮空氣排盡，壓力降至為零。此時(shí)制動(dòng)缸活塞借助于制動(dòng)缸緩解彈簧的復(fù)原力，使活塞回到緩解位，閘瓦離開車輪，實(shí)現(xiàn)車輛緩解。</p><p>　?。?）保壓位。制動(dòng)閥操縱手柄放在保壓位時(shí)，可保持制動(dòng)缸內(nèi)壓力不變。當(dāng)駕駛員將操縱手柄在制動(dòng)位與保壓位之間來回操縱，或在緩解位與保壓位之間來回操縱時(shí)，制動(dòng)缸壓力能分階段上升或降下，即實(shí)現(xiàn)階段制動(dòng)或階段緩解。</p>

102、<p>　　直通空氣制動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是：</p><p>　?。?）制動(dòng)管增壓制動(dòng)、減壓緩解、列車分離時(shí)不能自動(dòng)停車。</p><p>　?。?）能實(shí)現(xiàn)階段緩解和階段制動(dòng)。</p><p>　?。?）制動(dòng)力大小靠司機(jī)操縱手柄在制動(dòng)位放置時(shí)間的長短決定，因此控制不太精確。</p><p>　?。?）制動(dòng)時(shí)全列車制動(dòng)缸的壓縮空氣都由總風(fēng)

103、缸供給；緩解時(shí)，各制動(dòng)缸的壓縮空氣都需要經(jīng)制動(dòng)閥排氣口排入大氣。因此前后車輛制動(dòng)一致性不好。</p><p>　　2.4.2 自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)</p><p>　　自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)與其他空氣制動(dòng)機(jī)不同的是，增加了三個(gè)部件：在總風(fēng)缸與制動(dòng)閥之間增加了給氣閥；在每節(jié)車輛的制動(dòng)管與制動(dòng)缸之間增加了三通閥和副風(fēng)缸。給氣閥的作用是限定制動(dòng)管定壓，人為規(guī)定制動(dòng)管壓力，即無論總風(fēng)缸壓力多高，給氣閥出口

104、的壓力總保持在一個(gè)設(shè)定值。</p><p>　　自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)工作原理如圖2-10所示。</p><p>　　圖2-10自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)</p><p>　?、?緩解位；Ⅱ-保壓位；Ⅲ-制動(dòng)位；1-空氣壓縮機(jī)；2-總風(fēng)缸；3-總風(fēng)缸管；4-制動(dòng)閥：</p><p>　　5-制動(dòng)管；6-制動(dòng)缸；7-基礎(chǔ)制動(dòng)裝置；8-制動(dòng)缸緩解彈簧；9-制動(dòng)缸活

105、塞；10-閘瓦；</p><p>　　11-制動(dòng)閥EX口；12-車輪；13-三通閥；14-副風(fēng)缸；15-給氣閥；16-三通閥排氣口</p><p>　　自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)閥同樣也有緩解位、保壓位和制動(dòng)3個(gè)作用位置，但內(nèi)部通路與直通式空氣制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)閥有所不同。在緩解位時(shí)它聯(lián)通給氣閥與制動(dòng)管的通路；制動(dòng)位時(shí)它使制動(dòng)管與制動(dòng)閥上的EX口相通，制動(dòng)管壓縮空氣經(jīng)它排向大氣；保壓位時(shí)仍保持各路不

106、通。</p><p>　　制動(dòng)閥操縱手柄放在緩解位時(shí)，總風(fēng)缸中的壓縮空氣經(jīng)給氣閥、制動(dòng)閥送到制動(dòng)管，然后通過制動(dòng)管送到各車輛的三通閥，經(jīng)三通閥使副風(fēng)缸充氣。如此時(shí)制動(dòng)缸中有壓縮空氣，則經(jīng)三通閥的排氣口16排入大氣。列車運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)閥操縱手柄一般處于緩解位，直至副風(fēng)缸充至制動(dòng)管定壓值。</p><p>　　制動(dòng)閥操縱手柄放在制動(dòng)位時(shí)，制動(dòng)管內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥EX口排向大氣。制動(dòng)管的減壓信號(hào)

107、傳至車輛的三通閥時(shí)，三通閥動(dòng)作，副風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)三通閥充向制動(dòng)缸，制動(dòng)缸活塞推出，使制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，列車產(chǎn)生制動(dòng)作用。</p><p>　　由此可見，自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)是依靠制動(dòng)管中壓縮空氣的壓力變化來傳遞制動(dòng)信號(hào)，制動(dòng)管增壓緩解，減壓則制動(dòng)，其中，三通閥是制動(dòng)缸充氣或排氣的控制部件。</p><p>　　三通閥工作原理如圖所示2-11所示。</p><p>　　

108、圖2-11 三通閥工作原理</p><p>　　1-三通閥活塞及活塞桿；2-節(jié)制閥；3-滑閥；4-副風(fēng)缸；5-制動(dòng)缸；</p><p>　　6-三通閥；i-充氣溝；B-間隙</p><p>　　三通閥由于它與制動(dòng)管、副風(fēng)缸和制動(dòng)缸相通而得名。根據(jù)制動(dòng)管壓力的變化，三通閥有以下三個(gè)基本位置。</p><p>　　a.充氣緩解位。制動(dòng)管壓力增加時(shí)

109、，在三通閥活塞兩側(cè)形成壓差，三通閥活塞及活塞桿帶動(dòng)節(jié)制閥及滑閥一起移至右側(cè)段位，這時(shí)充氣溝露出。三通閥內(nèi)形成以下兩條通路：</p><p>　　①制動(dòng)管→充氣溝→滑閥室→副風(fēng)缸；</p><p>　?、谥苿?dòng)缸→滑閥室R孔→滑閥底面N槽→三通閥Ex口→大氣。</p><p>　　第一條為充氣通路，第二條為緩解通路，所謂充氣是指向副風(fēng)缸充氣，緩解是指制動(dòng)缸緩解。副風(fēng)缸內(nèi)

110、壓可一直充至與制動(dòng)管的壓力相等，即達(dá)到制動(dòng)管定壓，制動(dòng)缸緩解后的最終壓力為零。</p><p>　　b.制動(dòng)位。制動(dòng)時(shí)，駕駛員把制動(dòng)閥手柄放在制動(dòng)位，制動(dòng)管內(nèi)的壓力空氣經(jīng)制動(dòng)閥排氣減壓。三通閥活塞左側(cè)壓力下降，右側(cè)副風(fēng)缸壓力大于左側(cè)。當(dāng)兩側(cè)壓差較小時(shí)，不足以推動(dòng)活塞，副風(fēng)缸的壓力空氣有通過充氣溝逆流的現(xiàn)象。但由于制動(dòng)管內(nèi)壓力下降較快，活塞兩側(cè)壓差繼續(xù)增大，壓差達(dá)到足以克服活塞及節(jié)制閥的阻力時(shí)活塞及活塞桿帶動(dòng)節(jié)制閥