列车制动力原理及分类

专题8　列车制动力

为了使列车停车或减速，司机通过操纵制动装置，人为地施加一个与列车运行方向相反的外力，即制动力。制动分常用制动和紧急制动。常用制动是正常情况下为调控列车速度或进站停车所施加的制动，其作用较为缓和，而且制动力可以调节，一般只使用列车制动能力的20%～80%。紧急制动则是在特殊情况下，为保证列车安全，让列车尽快停住而施加的制动，其动作往往比较迅猛，使用列车的全部制动能力。

目前机车车辆中采用的制动方式很多，大致有以下三种划分方式。

（一）按动能转移方式划分

（1）不可用能制动：主要有摩擦制动和电阻制动两类。闸瓦制动和盘形制动属摩擦制动，是轨道交通系统中应用最广泛的制动方式。通过闸瓦与车轮踏面或制动盘（装于车轴上或车轮上）与制动夹钳的机械摩擦将列车动能转变为热能消散于大气中，并产生制动力。电阻制动是动力制动的一种，广泛应用于电力牵引机车、电传动内燃机车和电动（内燃动）车组。其基本原理是利用牵引电机的可逆原理，制动时在机车或动车的车轮带动下，牵引电机产生逆作用（即牵引电机变为发电机），并将发电机发出的电能通过电阻器转变为热能散发，产生制动作用。

（2）可用能制动：指电力牵引机车和电动车组的再生制动。其制动原理与动力制动相近，但它将逆作用产生的电能通过一定的装置反馈回电网，供其他列车使用。此方式既节约能源，又能减少制动时对环境的污染，是一种较为理想的制动方式。目前法国的TGV、瑞典的X2000、中国的CRH和复兴号动车组、韶山型与和谐号电力机车都将再生制动作为辅助制动手段。

（二）按制动力形成方式划分(www.xing528.com)

（1）黏着制动。它依赖于轮轨间的黏着力产生制动。铁路采用的空气制动机系统和盘形制动系统都属于黏着制动，其制动力的形成受控于轮轨间的黏着条件。

（2）非黏着制动。目前主要有磁轨摩擦制动和磁轨涡流制动。磁轨摩擦制动是在制动时将装在车架下的滑动梁放下，同时用电流励磁，使滑动梁利用磁吸力紧压钢轨，产生阻力，使列车减速（图5-5）。磁轨涡流制动与磁轨摩擦制动相似，但制动时磁轨器不与钢轨接触（其间有5 mm的间隙）。制动时牵引电动机作为发电机使用，并对电磁铁励磁供电。当磁铁在钢轨上方通过时，钢轨表面形成涡流而产生制动力。无论是磁轨制动还是磁轨涡流制动，都是利用电磁力进行制动，因此其制动力的大小不受轮轨间黏着条件的限制。

图5-5　磁轨制动示意图

（三）按制动源动力划分

（1）空气制动方式。以压缩空气为源动力的制动方式，如闸瓦制动、盘形制动等。

（2）电气制动方式。以电为源动力的制动方式，如动力制动、磁轨制动等。