第4章 城市轨道交通车辆

第四章城市轨道交通车辆教学目标1.了解：车辆的类型、形式、技术参数和列车编组形式；车体结构及车内设备的组成。2.掌握：转向架、车钩缓冲装置、电气系统、制动系统、空调系统等各组成部件的作用、组成及工作原理。第四章城市轨道交通车辆3.熟悉：车钩的作用原理第一节概述

城市轨道交通车辆，主要是指：地铁车辆和轻轨车辆，它是城市轨道交通工程的最重要的设备，也是技术含量较高的机电设备。

城市轨道交通车辆作为城市公共交通工具，主要在市内和市郊运行。它的运行条件与干线铁道车辆有种种不同：

①车辆要在地下隧道、高架和地面轨道运行，站距短、线路曲线半径小、坡度大；②客流量大而集中，乘客上下车频繁。第一节概述③因站距短，所以需有较高的起动加速度和制动减速度，以达到起动快、制动距离短、有较高平均速度的目的；④车辆的设计应遵循减少能耗、减少发热设备的原则；⑤由于运转密度较高，为确保安全行车，城市轨道的信号系统比较复杂，所以车载通信信号设备及车辆的控制系统，应有良好的适应能力。对城市轨道交通车辆的要求：①先进性、可靠性和实用性；②应满足容量大、安全、快速、舒适、美观和节能一、车辆类型与编号第一节概述

1、车辆类型车辆类型A型车B型车C型车地铁车辆轻轨车辆一、车辆类型与编号第一节概述

1、车辆类型一、车辆类型与编号第一节概述

2、车辆编号每节车都有固定的编号，但各个城市地铁车辆编号不尽相同。编号举例：出厂年份+生产顺序号+车型代号2位数

2位数

1:A型车2:B型车3:C型车二、车辆形式与列车编组第一节概述

1、车辆形式车辆形式动车拖车带司机室动车Mc无司机室动车M带司机室拖车Tc无司机室拖车T二、车辆形式与列车编组第一节概述课外知识：动车、高铁

一般情况下，普通列车是靠机车牵引的，车厢本身不具有动力；而动车车厢本身就具有动力，运行时，不光是机车带动，车厢也会“自己跑”，这样就可以把动力分散，运行速度也就更快。同时，与普通列车相比，动车组的震动和噪音都偏小。高铁：是从列车速度来定义。时速200公里以上，即可称为高铁。高速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到一定速度标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升。二、车辆形式与列车编组第一节概述

2、列车编组

列车是根据运营需求，将若干列车单元连挂而成的车列。可根据不同的条件要素确定。A车：带司机室拖车；B车：无司机室带受电弓的动车；C车：无司机室不带受电弓的动车；注意：与车辆类型（A型车、B型车、C型车）区别二、车辆形式与列车编组第一节概述

2、列车编组大多采用动拖组合，形成电动列车组车辆编组时可采用贯通式和非贯通式贯通式：全列车载客部分贯通非贯通式：车辆与车辆间无通道贯通贯通式二、车辆形式与列车编组第一节概述非贯通式二、车辆形式与列车编组第一节概述二、车辆形式与列车编组第一节概述

2、列车编组一般编组排列顺序：A-B-C-C-B-A；

A-B-C-B-C-B-C-A。编组特征：列车首尾两节车都带司机室，中间每节车之间均为贯通状态。这样编组的好处：乘客可沿全列车走动→使乘客在全列车中均匀分布；→便于列车发生事故时乘客有秩序地撤离（沿司机室前端安全门）6节车辆编组的特点运量较大，动力性能较好故障运行和故障救援能力也比较好能够适应线路的需要电制动能满足常用制动的需要，减少了气制动的次数和损耗动车比例适中，采购费用和维护费用介于短编组和长编组之间第一节概述二、车辆形式与列车编组

2、列车编组8节车辆编组（长编组）的特点运量大，尤其适合人口高度集中的大都市长编组动车比例高，粘着利用系数相对较低发生滑行和空转的几率大大减小故障运行和救援能力强电制动能力强，能减少气制动的次数和损耗动车比例高，采购和维护费用都会相应增加第一节概述二、车辆形式与列车编组

2、列车编组观察在驶过的列车中，A、B、C车各有几节，其编组方式是哪种？第一节概述A车：带司机室的拖车B车：带受电弓的动车。C车：不带受电弓的动车。三、车辆主要技术参数第一节概述

1、主要尺寸（1）车体长、宽、高（2）车辆最大宽度：车体最宽部分的尺寸；最大高度：车辆顶部最高点离钢轨水平面之间的距离。均需符合车辆限界的要求。（3）简称车钩高-车钩中心线距轨面高度（4）地板面高度（5）车辆定距：同一车辆两相邻转向架中心之间的距离。（6）转向架固定轴距（7）车辆全长-前后车钩连挂中心线间距离车辆技术参数是从总体上表征车辆性能及结构的一些参数，一般分为主要尺寸和性能参数两大类。三、车辆主要技术参数第一节概述

2、主要性能参数（1）自重：车辆本身的全部质量。载重：车辆允许的正常最大装载质量。

（2）构造速度：按安全和结构强度等条件所允许的车辆的最高行驶速度。（3）轴重：总质量与全车轴数之比。N轴车辆的轴重=（自重+载重）/n

（4）每延米轨道载重：车辆总质量与车辆全长之比。是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标。

（5）座席数及每平方米地板面积站立人数。（6）通过最小曲线半径。（7）最大起动加速度；平均起动加速度；最大制动减速度。

四、车端车侧车门座位标识第一节概述

1、车端为了对车门进行编号，把每辆车两端分为I端、II端。I位端定义方法：对于A车：带有全自动车钩的一端对于B车：与A车连接的一端对于C车：连接半永久牵引杆的一端A车B车C车全自动车钩半自动车钩半永久牵引杆半永久牵引杆I位II位I位II位I位II位四、车端车侧车门座位标识第一节概述

2、车侧站在车辆的II端，面向I端时，观察者右侧为车辆的右侧，反之为车辆的左侧。注意：此处定义的是车辆的车侧，不是列车的车侧A车B车C车I位II位I位II位I位II位四、车端车侧车门座位标识第一节概述

3、列车侧部列车左右侧，是以司机驾驶列车的方位为参照，司机的右侧定义为列车的右侧，另一侧则定义为列车的左侧注意与车辆的左右侧区分A车B车C车I位II位I位II位I位II位四、车端车侧车门座位标识第一节概述

4、车门编号地铁车辆的客室车门是采用内藏式对开滑动门，每侧设有5扇门，每扇门为两片门叶。为了便于维修，需对每片门叶进行编号。编号规则：自I位端到II位端，右侧为由小到大的连续奇数；左侧为由小到大的连续偶数车辆I位II位1/35/79/1113/1517/19四、车端车侧车门座位标识第一节概述

5、座椅编号与车门编号类似。编号规则：自I位端到II位端，右侧为由小到大的连续奇数；左侧为由小到大的连续偶数车辆I位II位1/35/79/1113/1517/19作业

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复习题：2、3、4、5、6、8

第二节车体

车体是容纳乘客和司机驾驶的部分，又是安装和连接其他设备及组件的基础车体的基本特征

（1）一般为电动车组，有单节、双节、三节式等，有头车和中间车，以及动车与拖车之分；（2）座位少、车门数量多开度大，内部服务设备较简单；

（3）重量的限制较严格，轴重小，以降低线路工程投资；（4）为使车体轻量化，对于车体承载结构一般采用大型中空截面挤压铝型材、高强度复合材料或不锈钢；（5）对车体防火性能要求高，采用防火设计和阻燃处理；（6）对车辆隔音和减噪有严格要求，降低噪音对乘客和沿线居民影响；（7）车辆外观造型和色彩具有美化和与城市景观相协调要求。第二节车体

第二节车体

车体结构是指车体钢结构或车体铝合金结构。一、车体结构车体结构的组成底架底板梁+牵引梁+横梁+侧梁侧墙端墙车顶隔热、隔声材料、架车支座、车体吊装座第二节车体

一、车体结构第二节车体

一、车体结构第二节车体

第二节车体

一、车体结构第二节车体

车体应有足够长的寿命，但要求寿命过长会造成重量过重，体积过大，所以需要规定一个经济合理的寿命，规定车辆结构的设计寿命不低于30年一、车体结构（一）车门二、车内设备第二节车体

第二节车体

二、车内设备（一）车门一般城市轨道交通车辆共有四种车门，即：客室车门、司机室车门、司机室通道门、紧急疏散门。第二节车体

二、车内设备（一）车门按功能分为：客室侧门、客室端门、驾驶室侧门、驾驶室后端门、紧急疏散门。（1）客室车门的基本要求第二节车体

二、车内设备

1、客室车门①要有足够有效宽度；②车门要均匀分布，以方便乘客的上、下车；③要有足够数量车门；④车门附近要有足够的空间和面积，方便上、下车乘客的周转；⑤要确保乘客的安全。（1）客室车门的基本要求第二节车体

二、车内设备

1、客室车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门（2）客室车门的结构形式电控气动式电控电动式按驱动机构不同区分广州地铁一号线车门①电控气动式车门气动式车门由压缩空气驱动传动气缸，再通过机械传动系统和电气控制系统完成车门的开关动作。机械传动系统的作用是将传动气缸活塞杆的运动传递至车门，使车门动作。第二节车体

二、车内设备

1、客室车门

车门的电气控制系统一般采用电子控制技术，可根据乘客和司机的不同要求编制程序修改操作过程，自动监控装置具有全方位监控车门的系统、自动故障报警和记录等功能。为了防止车门夹伤乘客，现代自动车门还具有防夹功能，根据欧洲标准规定在关门时的最大挤夹力应小于250N。广州地铁一号线车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门②电控电动式车门

电动式驱动装置由电动机、传动装置、控制器、闭锁装置和紧急开门装置组成。齿形皮带与两个门翼相固定，闭锁和解锁所需的扭矩由电动机提供。另一种电动式驱动装置为电动机通过一根左右同步的螺杆和球面支承螺母驱动滚珠摆动导向件和与其固定的门翼。

广州地铁二号线车辆第二节车体

二、车内设备

1、客室车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门（2）客室车门的结构形式内藏嵌入式外挂式按开启方式不同区分塞拉式外摆式1.气缸；3.行程开关；4.钢丝绳；5.导轨；7.门页；8.橡胶密封条；9.车门玻璃；10.定滑轮。1

①内藏嵌入式车门开关车门时门翼在车辆侧墙的外墙与内护板之间的夹层内移动，传动装置设于车厢内侧车门的顶部，装有导轮的门翼可在导轨上移动并与传动装置的钢丝绳或皮带相连接，借助气缸或电动机驱动传动机构，从而使钢丝绳或皮带带动门翼动作。第二节车体

二、车内设备

1、客室车门①内藏嵌入式车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门北京地铁采用了该种形式的车门，司机可操纵按钮通过电气控制系统实现对列车所有车门的同步动作，也可对没关好的车门单独进行再关门控制。它由机械传动系统和电气控制系统组成。机械传动系统包括传动气缸、传动系统和电磁阀等；电气控制系统包括控制电路、信号监视电路等。气动门的风源由总风缸通过总风管供给，总风管压缩空气压力经减压阀减压，通过支管截断塞门、电磁阀充至传动气缸内，推动活塞运动，再经钢丝绳、导轮、滚轮、导轨组成的机械传动部分使门动作。双向对开拉门开门时间约为2s～3s，关门时间约3s～4s，门移动有快慢两档速度，通过双重活塞双向作用式传动气缸来实现，门翼快速运动时挤夹力为740N，慢速运动时挤夹力为320N。第二节车体

二、车内设备外挂式车门②外挂式车门

与上述内藏嵌入式车门的主要区别仅在于开、关车门时，门页和悬挂机构始终处于侧墙的外侧，车门驱动机构的工作原理与内藏嵌入式车门相同。第二节车体

二、车内设备

1、客室车门②外挂式车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门塞拉门

③塞拉式车门

借助于车门上端的传动机构和导轨，车门开启状态时门翼贴靠在侧墙的外侧，车门在关闭状态时，门翼外表面与车体外墙成一平面，这不仅使外表美观，而且也有利于在高速行驶时减少空气阻力，车门不会因空气产生涡流产生噪声，也便于自动洗车装置对车体的清洗。第二节车体

二、车内设备

1、客室车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门第二节车体

二、车内设备

1、客室车门塞拉门优点保持列车外形美观；减小空气阻力；具有良好车厢密封性能，降低噪音。外摆式车门

④外摆式车门开门时通过转轴和摆杆使车门向外摆出并贴靠在车体外墙板上，门关闭后门翼外表面与车体外墙成一平面。这种车门的结构特点为开门时具有较大的门翼摆动空间。第二节车体

二、车内设备

1、客室车门第二节车体

二、车内设备外挂式车门塞拉门内藏嵌入式车门第二节车体

第二节车体

内藏嵌入式车门内藏嵌入式车门外挂式车门外摆式车门第二节车体

二、车内设备第二节车体

二、车内设备为防止列车在运行中开启客室车门或客室车门未全关就起动列车，消除因此带来对乘客的危险因素，客室车门系统应设置安全联锁，确保车速大于5km/h时不能开启、车门未全关闭时不能起动列车。（1）端门第二节车体

二、车内设备

2、端门司机室侧门间壁门第二节车体

二、车内设备

2、端门司机室侧门间壁门（2）司机室侧门在司机室两侧供司机上下车的车门。一般为单叶的内藏式滑动移门，其结构与客室车门类似，只是没有气动装置，用人工开关。（2）司机室侧门第二节车体

二、车内设备

2、端门司机室侧门间壁门第二节车体

二、车内设备

2、端门司机室侧门间壁门（3）间壁门——由司机室开向客室的折页门供司机走入客室的通道。它在客室一侧没有开门手把，乘客是不能开启这扇门的。但在其上方有一红色紧急拉手，其用途是当乘客发现司机因突发急病时，可用紧急手柄开启通道门对司机进行抢救。

第二节车体

二、车内设备

3、紧急疏散门和逃生装置第二节车体

二、车内设备

3、紧急疏散门和逃生装置紧急疏散门为可伸缩的套节式踏级板，两侧设有扶手栏杆，中间铝合金踏板上涂有防滑漆，故乘客在上面行走时不会滑跌。其门锁在驾驶室内或室外都可开启，一旦门锁开启车门能自动倒向路基，并且还有缓冲器，不致使倒下的加速度过大，而使疏散门装置损坏1.弹簧杆；2.连干；3.安全疏散梯；4.伸缩杆。第二节车体

二、车内设备

3、紧急疏散门和逃生装置第二节车体

二、车内设备

3、紧急疏散门和逃生装置第二节车体

二、车内设备

3、紧急疏散门和逃生装置第二节车体

二、车内设备为什么：紧急疏散门大都设在前端不设置在侧面？第二节车体

二、车内设备（二）其他1、车窗单层玻璃、双层玻璃；有楣窗、无楣窗有窗框、无窗框连续式、非连续式第二节车体

二、车内设备（二）其他2、座椅立柱和扶手第二节车体

二、车内设备（二）其他2、座椅立柱和扶手第二节车体

二、车内设备（二）其他2、座椅立柱和扶手第二节车体

二、车内设备（二）其他3、照明系统照明系统属于车辆辅助负载的一部分，主要分为司机室照明、头尾灯、运行灯、客室照明、车侧灯五大部分。除车侧灯外，其他部分均由司机室控制开关独立控制。第二节车体

二、车内设备二、车内设备第二节车体

第三节转向架

铁路发展初期，世界各国均采用二轴车辆，车轴直接安装在车体下面。第三节转向架

二轴车的特点：载重小、长度短和容积受限通过小半径曲线困难第三节转向架

三轴车的特点载重量增加通过小半径曲线困难为了提高车辆曲线通过性能，必须缩小二轴车辆两轴中心距和车辆长度；而为了提高车辆载重，必须增加二轴车辆两轴中心距和车辆长度。两者兼顾的方案：缩小轴距、增加两轴中心距——转向架

第三节转向架

第三节转向架

把两个或几个轮对用专门的构架（或侧架）组成的一个小车，称为转向架。车体座落转向架上面，既保证了车辆曲线通过性能，又提高了车辆载重，现代大多数轨道车辆的走行装置都采用转向架的结构形式。第三节转向架

第三节转向架一、转向架的作用及分类1、支撑车体，承受并传递载荷，并使轴重均匀分配；2、保证必要的轮轨黏着，满足牵引和制动的要求；3、缓和线路不平顺对城市轨道的冲击，保证运行平稳性；4、保证轮对在钢轨上对中运行，并使车辆顺利通过曲线或侧线。（一）作用第三节转向架一、转向架的作用及分类1、按有无牵引电机分：动车转向架、拖车转向架；2、按轴箱定位方式分：拉板式定位、拉杆式定位、转臂式定位、层叠式橡胶弹簧定位、干摩擦式导柱定位；3、按弹簧装置的形式分：一系弹簧悬挂、二系弹簧悬挂；4、按弹簧的横向跨距分：外侧悬挂、内侧悬挂、中心悬挂5、按车体与转向架之间的载荷传递方式分：心盘集中承载、非心盘承载、心盘部分承载。（二）分类第三节转向架二、转向架的组成由于车辆的用途、运用条件与要求的不同，所采用的转向架结构各异，类型很多。但它们的基本组成部分是相同的,一般转向架可以分为六个部分：1、构架2、轮对轴箱装置3、弹簧装置及减振器4、中央牵引装置5、驱动装置（动车转向架）6、基础制动装置第三节转向架二、转向架的组成构架是转向架的骨架，它将转向架的零、部件组成一个整体。（一）构架构架的作用：①承受、传递载荷及作用力，②转向架各组成部分的安装基础。构架的结构、形状和尺寸都应满足零、部件组装的要求。

横梁侧梁空簧安装孔牵引拉杆座第三节转向架二、转向架的组成第三节转向架二、转向架的组成轮对——引导车辆沿钢轨运动，传递车辆的重量，以及轮轨之间的各种作用力；轴箱与轴承装置——联系构架和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动

（二）轮对轴箱装置1.轮对由一根车轴和两个相同的车轮组成，在轮轴接合部采用过盈配合，使两者牢固的结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置第三节转向架二、转向架的组成

1.轮对轮对基本要求：（1）应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行；（2）应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，使其重量最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相互作用；（3）应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较小的牵引动力并能提高使用寿命；（4）应适用车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。第三节转向架二、转向架的组成轮对的内侧距是保证车辆运行安全的一个重要参数。轮对在钢轨上滚动时，轮对内侧距应保证在最不利的条件下，车轮踏面在钢轨上仍有足够的安全搭接量，不致造成掉道，同时还应保证车辆在线路上运行时轮缘与钢轨之间有一定的游隙。第三节转向架二、转向架的组成轮对内侧距我国城市轨道车辆轮对内侧距为：1353±2mm。第三节转向架二、转向架的组成车轮踏面车轮与钢轨面的接触面叫踏面，车轮踏面·内侧突起的部分叫轮缘第三节转向架二、转向架的组成车轮踏面车轮踏面设有1:20和1:10的斜度。车轮踏面需要做成一定的斜度，踏面呈锥形，其作用是：便于通过曲线。车辆在曲线上运行，由于离心力作用，轮对偏向外轨，由于踏面锥形的存在，外轨上滚动的车轮滚动圆直径较大，而沿内轨滚动的车轮滚动圆直径较小，这正好和曲线区间线路外轨长，内轨短相适应，使轮对顺利通过曲线，减少车轮在钢轨上的滑行。在直线上运行时轮对能自动调中。车轮在直线线路上运行时，如果车辆中心线与轨道中心线不一致，轮对在滚动过程中能自动纠正偏离位置。使踏面磨耗更为均匀。由于踏面与钢轨接触面的滚动直径在不断变化，致使轮轨的接触点也在不断的变换位置，从而使踏面磨耗沿宽度方向比较均匀。第三节转向架二、转向架的组成允许车轮直径允许最大磨耗量70mm（新轮840mm）。疑问：由于车轮踏面有斜度，踏面各处直径不相同，车轮直径（简称轮径）怎么确定？第三节转向架二、转向架的组成由于车轮踏面有斜度，踏面各处直径不相同，按有关规定，离车轮内侧70mm处所测得的圆的直径作为名义直径（简称轮径），该圆称为车轮滚动圆。70mm第三节转向架二、转向架的组成第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置2.轴箱装置和轴箱定位装置（1）轴箱装置-轴承与轴箱的组合体。第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置轴箱装置的作用：1、连接轮对与构架；2、承受和传递轮对与转向架之间的各种载荷；3、使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿线路的平动；4、保证良好的润滑性能，减少磨耗，降低运行阻力；5、保证良好的密封性，防止尘土、雨水等物侵入及甩油，避免破坏油脂的润滑及发生燃轴等事故2.轴箱装置和轴箱定位装置（1）轴箱装置第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置滑动轴承轴箱装置按轴承类型分类滚动轴承轴箱装置2.轴箱装置和轴箱定位装置（1）轴箱装置（地铁车辆普遍采用）滚动轴承轴箱装置的特点①降低了车辆起动阻力和运行阻力，在牵引力相同条件下，可以提高牵引列车的重量和运行速度；②改善了车辆走行部的工作条件，减少了燃轴等惯性事故；③减轻了日常养护工作，延长了检修周期，缩短了检修时间，加速车辆的周转，节省油脂，降低运营成本低。第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置2.轴箱装置和轴箱定位装置（1）轴箱装置滚动轴承分类：按滚子的形状可分为圆柱滚动轴承、圆锥滚动轴承和球面滚动轴承。

第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置滚动轴承构成：外圈、内圈、滚子（滚动体）和保持架（隔离环）组成，内外圈和滚子是用高碳铬钢制成，保持架用青铜或锻钢制成。第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置1-车轴2-防尘挡圈3-密封4-轴箱后盖5-圆锥滚子6-轴承外圈7-轴箱体8-轴承内圈9-内圈压板10-螺栓11-速度传感器12-轴箱盖轴箱装置结构图第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置轴箱装置结构图第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置2.轴箱装置和轴箱定位装置（2）轴箱定位装置-约束轮对与构架之间相对运动的机构由于轴箱相对于轮对在左右、前后方向的间隙很小，故约束轮对相对运动的轮对定位通常也称为轴箱定位。它对转向架的横向动力性能、抑制蛇行运动具有决定性作用。圆锥层叠橡胶定位装置第三节转向架圆锥层叠橡胶定位八字形橡胶定位二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置2.轴箱装置和轴箱定位装置（2）轴箱定位装置角形弯臂转臂式定位导柱定位第三节转向架二、转向架的组成（二）轮对轴箱装置2.轴箱装置和轴箱定位装置（2）轴箱定位装置对轴箱定位装置的基本要求：1、在纵向和横向具有适当的弹性定位刚度值，2、具有适宜的定位弹性，避免或减少冲击，减轻轮缘与钢轨的磨耗和噪声，确保运行安全和平稳性。第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器车辆在轨道上运行时，由于各种原因，必将产生复杂的振动和冲击。为了提高车辆运行的平稳性，保证乘客的舒适度，必须设置弹簧减振装置。弹簧减振装置也称弹性悬挂装置，是为了减少车辆的有害冲动而设置的缓和冲动和衰减振动的装置。由弹性元件（弹簧）及减振器构成。第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器弹簧减振装置的作用主要体现在三方面：一是使载荷比较均衡地传递给各轮对，并使车辆在静载状况下（包括空、重车），两端车钩距离轨面高度应满足规定的要求，以保证车辆的正常联挂；二是缓和及减少因线路的不平顺、轨缝、道岔、钢轨的磨耗和不均匀下沉，以及因车轮擦伤、车轮不圆、轴径偏心等原因引起车辆的振动和冲击。

三是提高车辆运行的舒适性和平稳性，延长车辆和轨道使用寿命。第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器1.弹簧悬挂装置弹簧悬挂装置是用来保证一定的轴重分配，减少轴重转移，缓和线路与车辆之间的冲击和振动。轨道交通车辆一般设置两系弹簧悬挂。第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器1.弹簧悬挂装置（1）一系悬挂装置

位于轮对与构架之间，来自轨道的冲击和振动首先通过一系悬挂缓冲后传给构架和车体。第三节转向架人字形层叠橡胶弹簧锥形层叠橡胶弹簧金属螺旋弹簧一系悬挂第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器1.弹簧悬挂装置（2）二系悬挂装置

位于转向架与车体之间，地铁客车大多采用空气弹簧、高度控制阀作为二系悬挂系统。第三节转向架二系悬挂第三节转向架二系悬挂一系悬挂一系悬挂（三）弹簧装置及减振器找一找：找出下图中的两系弹簧悬挂。二、转向架的组成第三节转向架二系悬挂一系悬挂一系悬挂（三）弹簧装置及减振器找一找：找出下图中的两系弹簧悬挂。二、转向架的组成高度控制阀高度控制阀作用及要求：保持车体在不同静载荷下高度基本不变，与轨面保持一定高度；在直线正常运行情况下不发生进、排气作用；在曲线时，转向架左右侧高度阀产生进、排气动作，减小车体倾斜。第三节转向架二、转向架的组成1.弹簧悬挂装置（2）二系悬挂装置高度控制阀工作原理：2条通路，3个位置。A.保压：正常载荷时，h=H，进排气通路均关闭，保压；B.充气：增载时，车体下沉，h<H，进气阀打开，充气增压使车体上浮至h=H,进气阀关闭；C.放气：减载时，车体上浮，h>H，排气阀打开，放气减压使车体下沉至h=H,排气阀关闭。第三节转向架二、转向架的组成1.弹簧悬挂装置（2）二系悬挂装置差压阀

差压阀作用：保证一个转向架两侧空气弹簧的内压之差，不能超过为保证行车安全规定的某一定值（一般≤0.08Mpa），若超出时，则差压阀自动沟通左右两侧的空气弹簧，使压差维持在该定值以下。差压阀在空气弹簧悬挂系统装置中起保证安全的作用。第三节转向架二、转向架的组成1.弹簧悬挂装置（2）二系悬挂装置空气弹簧特点主要优点：1.空气弹簧的刚度可选择低值，以降低车辆的自振频率。2.空气弹簧的刚度随载载荷而改变，使空、重车不同状态的运行平稳性接近。3.空气弹簧和高度控制阀并用时，可按车在不同静载荷上，保持车辆地板面距轨面的高度不变。4.同一空气弹簧可以同时承受三维方向的载荷。5.空气弹簧具有良好的吸收高频振动和隔音性能。主要缺点：空气弹簧的附件（如高度控制阀、差压阀）较多，成本较高，并增加了维护与检修的工作量。第三节转向架二、转向架的组成第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器2.减振器

减振器与弹簧一起构成弹簧减振装置。弹簧主要起缓冲作用、缓和来自轨道的冲击和振动的激扰力，而减振器的作用是减小振动，它的作用力总是与运动的方向相反，起着阻止振动消耗振动能量的作用。通常减振器有变机械能为热能的功能冲击、振动机械能热能减振器第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器2.减振器减振器减振器的分类：按结构特点分为：常阻力减振器变阻力两种减振器轴箱减振器中央（摇枕）减振器按安装位置分为：按减振方向分为：垂向减振器横向减振器摩擦减振器液压减振器第三节转向架按阻力特性分为：二、转向架的组成第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器液压减振器的结构由活塞、缸筒、活塞阀、进油阀和各种密封圈等组成。液压减振器工作原理：如图，当活塞杆向上运动时(又称减振器为拉伸状态)，油缸上部油液的压力增大。这样，上下两部分油液的压差迫使上部部分油液经过心阀的节流孔流入油缸下部。第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器油液通过节流孔时产生阻力，该阻力的大小与油液的流速、节流孔的形状和孔径的大小有关。当活塞杆向下运动时(又称减振器为压缩状态)，受到活塞压力的下部油液通过心阀的节流孔流入油缸上部．也产生阻力，因此，在车辆振动时液压减振器起减振作用。贮油筒、进油阀的作用

以上讨论的情况只有在活塞杆不占据油缸体积的条件下才是合适的，但实际上活塞杆具有一定的体积，当活塞上下运动时，使得油缸的上部与下部体积的变化是不相等的。第三节转向架二、转向架的组成（三）弹簧装置及减振器第三节转向架二、转向架的组成（四）中央牵引装置图4-14中央牵引装置

1—中心销2—中心销座3—复合弹簧4—牵引梁5—螺母

6—牵引拉杆7—横向橡胶止挡中央牵引装置是车体与转向架的连接部分。它位于转向架中部，由中心销导架、中心销、复合弹簧、中心架及牵引杆等组成。中央牵引装置以连接构架和车体传递牵引力和制动力，保证转向架能够相对于车体转动，安全通过曲线；车体被抬起时，通过中心销、导架等结构能使转向架抬起。中心销下心盘及垫板空气弹簧第三节转向架二、转向架的组成（五）驱动装置（针对动车转向架）驱动装置是动车转向架特有的部分。它是将动车传动系统传来的能量传递给轮对的执行装置。动力传递：牵引电机→联轴器→齿轮传动装置→轮对。第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置基础制动装置是指从制动缸活塞推杆到闸瓦之间所使用的一系列杠杆、拉杆、制动梁等各种零部件所组成的机械装置。

作用：把作用在制动缸上活塞上的压力空气推力增大适当倍数后，平均地传递给各块闸瓦或闸片，使其转变为压紧车轮踏面或制动盘的机械力，阻止车轮转动而产生制动作用。单元式踏面制动盘形制动图4.16踏面闸瓦制动示意图

1—制动缸2—基础制动装置

3—闸瓦4—车轮5—钢轨1、单元式踏面制动装置踏面制动又称闸瓦制动，是最常用的一种制动方式。制动时，闸瓦压紧车轮，轮、瓦之间产生摩擦力，阻碍车轮旋转，使车轮减速或停止。动能热能消散第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置缓解时，制动控制装置将制动缸内的压力空气排出，制动缸活塞在制动缸缓解弹簧的作用下退回，通过各杆件带动闸瓦离开车轮踏面。图4.16踏面闸瓦制动示意图

1—制动缸2—基础制动装置

3—闸瓦4—车轮5—钢轨1、单元式踏面制动装置当制动功率较大时，热能有可能来不及散于空气中，在闸瓦与踏面之间积聚，使它们的温度升高，严重的甚至会导致闸瓦熔化或踏面产生裂纹。在采用闸瓦制动时，对制动功率要有限制第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置2、盘形制动装置盘形制动装置是指制动时用闸片压紧制动盘而产生制动作用的制动方式。有两种类型：（1）轴盘式：制动盘安装在车轴上（2）轮盘式：制动盘安装在车轮上第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置2、盘形制动工作原理：制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，产生摩擦，阻碍车轮旋转，使车轮减速或停止。缓解时，制动缸内压力空气排出，制动缸活塞在制动缸缓解弹簧的作用下退回，通过各种杆件带动闸片离开制动盘。第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置2、盘形制动能双向选择摩擦副，可得到比闸瓦制动大得多的制动功率。动能热能消散消散第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置2、盘形制动相对于踏面制动，盘形制动的特点：1、不存在对车轮的热影响，减少了车轮的磨耗；2、散热性能较好，能得到较恒定的制动力；3、制动缸及杠杆尺寸较小，整个制动装置重量较轻；4、结构简单、运用经济。5、相对闸瓦制动而言，使轮轨间的粘着系数有所降低。第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置第三节转向架二、转向架的组成（六）基础制动装置第四节车钩缓冲装置车钩缓冲装置是车辆最基本的也是最重要的部件之一。连接车辆,传递/缓和拉伸力作用传递/缓和压缩力，保持车辆间距离缓冲装置牵引连挂装置牵引缓冲装置一、车钩缓冲装置的概念1、连挂—供车辆编组连接成列（连挂车辆）；二、车钩缓冲装置的功能4、连接—实现电路和气路的连接。2、传力—传递动车牵引力；3、缓冲—缓和（车辆之间）纵向冲击力；第四节车钩缓冲装置三、车钩连挂装置的分类1、按牵引连挂装置的连接方法分自动车钩非自动车钩自动连接，我国铁路、城轨均采用需要人工连接车钩第四节车钩缓冲装置自动车钩：电路和气路系统都组装在钩头上,当连挂时,车钩的机械、电气、气路系统能自动连接,解钩时,可在司机室控制自动解钩或采用手动解钩。解钩后,车钩即处于挂钩准备状态;电气连接器通过盖板自动关闭,以防止水和尘土进入;主风管连接器也气动关闭,防止压缩空气泄漏。（1）自动车钩能实现车辆的自动连接，无需借助手动。（2）列车的电气线路和空气管路的连接是在车钩进行机械连挂的同时自动完成的。（3）解钩作业可以在司机室进行遥控操作或是在轨道侧近到手动操作来完成。（4）当两列车解钩相互分离后，车钩又回复到待连挂状态。“四个自动”：机械连接、电路连接、气路连接、解钩作业。第四节车钩缓冲装置三、车钩连挂装置的分类自动车钩非刚性车钩刚性车钩（半刚性车钩）2、按照两车钩连接后在垂向能否彼此相对移动分图3-1非刚性车钩与刚性车钩

a)非刚性车钩b)刚性车钩第四节车钩缓冲装置允许两相连车钩钩体在垂直方向上有相对位移。当两个车钩的纵轴线存在高度差时，两个车钩呈阶梯形状，并且各自保持水平位置。由于钩体的尾端相当于销接，这就保证了车钩在水平面内的位移。因此，这种类型的车钩是一种非密接式连接。

三、车钩连挂装置的分类不允许两相连车钩构体在垂直方向上有相对位移。如果连挂之前两车钩的纵向轴线高度已有偏差，在连挂后，两车钩的轴线处在同一条直线上并呈倾斜状态。两钩体尾端具有完全的销接，能保证两连挂车辆之间具有相对的水平角位移和垂向角位移。所以，这种类型车钩为密接式连接。

2、按照两车钩连接后在垂向能否彼此相对移动分第四节车钩缓冲装置三、车钩连挂装置的分类3、车钩按连接结构分车钩密接式车钩非密接式车钩属于刚性车钩，地铁车辆一般采用此类，我国地铁车辆都采用第四节车钩缓冲装置三、车钩连挂装置的分类密接式车钩非密接式车钩第四节车钩缓冲装置四、刚性车钩优点（与非刚性车钩相比）2)减小了两个车钩连接表面之间的间隙，从而也降低了列车中的纵向力，提高了列车运行的平稳性。6)避免在意外撞车事故时，发生一个车辆爬到另一个车辆上的危险。3)由于车钩零件的位移减小了，并且在这些零件上作用的力也减小了，因此改善了自动车钩内部零件的工作条件。4)减小了车钩连接表面的磨耗。5)减小了由于两连挂车钩相互冲击而产生的噪声，这对于城市轨道车辆和客车尤为重要。1)简化了制动空气主管、电气线路等自动连挂的条件，改善和减轻工人的劳动强度。第四节车钩缓冲装置1)简化了两车钩纵向中心线高度偏差较大的车辆相互连挂的条件(例如，不同类型的车辆，车轮及其他部件磨耗程度不同的车辆，以及空车和重车)。3)车钩钩体的结构和铸造工艺较为简单。五、非刚性车钩优点（与刚性车钩相比）2)不需要复杂的钩尾销连接结构和复杂的对心装置。第四节车钩缓冲装置两种车钩的不同特点决定了它们的不同的应用场合：刚性车钩：主要应用于地下铁道车辆和城市轻轨车辆，以及高速列车。非刚性车钩：主要应用于一般铁路客车货车。六、刚性车钩与非刚性车钩车钩的应用场合第四节车钩缓冲装置第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置图4-20密接式车钩缓冲装置

1-钩舌2-解钩风管连接器3-总风管连结器4-截断塞门5-钩身6-缓冲器7-制动风管连结器8-电气连接器第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置1、密接式车钩：钩头凸锥，钩舌（半圆盘）。2、橡胶缓冲器：缓冲器壳体，前、后从板，橡胶缓冲片，牵引杆。3、风管连接器：总风管连接器，制动管连接器，解钩杆连接器。4、电气连接器：连接器体，电触电，定位销，防尘盖，定位孔。5、解钩系统：解钩风缸，解钩杆，异型管。密接式车钩缓冲装置的组成：第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（一）密接式车钩密接式车钩内部结构

1—钩头2—钩舌3—解钩杆4—弹簧5—解钩风缸1、钩头结构车钩前端为钩头，有一个凸锥和凹锥孔，内部还有钩舌、解钩杆、解钩杆弹簧和解钩风缸组成。1234521第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置密接式车钩三态示意图

a)连挂状态b)解钩状态c)待挂状态a)连挂状态2、作用原理该车钩有待挂、连接和解钩三种状态。b)解钩状态c)待挂状态第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（一）密接式车钩（1）待挂状态（1）待挂状态：连接前的准备状态，此时钩舌定位杆被固定在待挂位置，解钩风缸活塞杆处于回缩状态，半圆形钩舌的连接面与水平面呈40°角。123451—钩头2—钩舌3—解钩杆4—弹簧5—解钩风缸第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（一）密接式车钩2、作用原理1—钩头2—钩舌3—解钩杆4—弹簧5—解钩风缸（2）连挂状态：两钩连挂时，凸锥插进对方车钩相应凹锥孔中。这时凸锥的内侧面在前进中压迫对方的钩舌转动，使解钩气缸的弹簧受压，钩舌沿逆时针方向旋转40°。当两钩连接面相接触后，凸锥内侧面不再压迫对方的钩舌，此时，由于弹簧的作用，使钩舌恢复到原来的状态，即处于闭锁位置。（2）连挂状态第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置2、作用原理（一）密接式车钩（3）解钩状态：司机操纵解钩阀，压缩空气由总风管进入解钩气缸，经解钩风管连结器送入相连挂的解钩气缸，活塞杆向前推并带动解钩杆，使钩舌转动至开锁位置，此时两钩即可解开。两钩分解后，解钩气缸的压缩空气迅速排出，解钩弹簧复原，带动钩舌顺时针转动40°恢复到原始状态，为下次连挂作好准备。（3）解钩状态手动解钩：如果采用手动解钩，只要用人力扳动解钩杆，也能使钩舌转动至开锁位置，实现两钩的分解。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置2、作用原理（一）密接式车钩上海地铁车辆的车钩缓冲装置第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩组成：钩头由机械连接、电路连接和气路连接3部分组成。机械连接部分居中，电气连接箱分设在左右两侧，中心轴下方设气路连接。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩组成：钩头机械连接部分由壳体、中心轴、钩舌、钩锁连接杆、钩锁弹簧、钩舌定位杆及弹簧、定位杆顶块及弹簧、解钩风缸组成。图4-21自动车钩钩头

1—壳体2—钩舌3—中心轴4—钩锁连接杆5—钩锁连接杆弹簧6—钩舌定位杆7—钩舌定位杆弹簧8—定位杆顶块9—定位杆顶块弹簧

10—解钩风缸第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩组成：1、壳体。壳体的前部一半为凸锥体、一半为凹锥孔，在连接时，相邻车钩的凸锥体和凹锥孔相互插入。2、钩舌。钩舌呈不规则几何形状，设有供连接时定位和供解钩汽缸活塞杆作用的凸舌以及钩锁连接杆的定位槽、钩嘴等，是车钩实现动作的关键零件。3、中心轴。中心轴上固定有钩舌，钩舌绕中心轴转动可带动钩锁连接杆动作。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩组成：4、钩锁连接杆。钩锁连接杆在钩锁弹簧扮力作用下使车钩连接可靠。

5、钩舌定位杆。钩舌定位杆上设有两个定位凸缘．使钩舌定位在待挂或解钩状态。6、定位杆顶块。定位杆顶块可以在联挂时顶动钩舌定位杆实现两钩的联挂。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩工作原理：作用原理自动车钩有待挂、连接和解钩三种状态图4-21自动车钩三态示意图

a)待挂状态b)连挂状态c)解钩状态b)连挂状态c)解钩状态a)待挂状态第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩工作原理：（1）待挂状态：连接前的准备状态，此时钩舌定位杆6被固定在待挂位置，钩锁弹簧5处于最大拉力状态，钩锁连接杆4退至凸锥体内，钩舌2上的钩嘴对着钩头正前方。a)待挂状态第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩工作原理：（2）连挂状态：相邻车钩的凸锥体伸入对方车钩的凹锥孔并推动定位杆顶块，定位杆顶块推动钩舌定位杆离开待挂位置。由于钩锁弹簧的回复力使钩舌作逆时针转动，带动钩锁连接杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接锁闭。b)连挂状态此时，连挂两钩的钩锁连接杆和钩舌形成平行四边形。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置车钩工作原理：（3）解钩状态：司机操纵按钮控制电磁阀，压缩空气进入解钩风缸，风缸活塞杆推动钩舌顺时针转动，使相邻车钩的钩锁连接杆脱开钩舌，同时使自身的钩锁连接杆克服钩锁弹簧拉力缩入钩头凸锥体内，脱离相邻车钩的钩舌，此时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态，两钩即可解开。c)解钩状态两钩分解后，解钩风缸的压缩空气迅速排出，定位杆顶块在弹簧作用下复原，钩舌定位杆回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（二）电气连接器电气连结器由左右电气箱组成，分设于钩头的两侧，并可前后伸缩。电气箱外装有保护罩，当两钩连接时，电气箱可推出，使其端面高于车钩端面，此时保护罩自动开启；当解钩后，电气箱退回至原位置，保护罩自动关闭。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置风管连结部分设有主风管接头、解钩风管接头。解钩风管始终处于连通状态，由司机操纵电磁阀控制管路的通、断，达到自动解钩或连挂的目的。主风管配有主风管自动阀，在解钩时可自动切断气路，在连接时可自动接通气路。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（三）风管连接器自动空气管路连接器

1—后接头2—阀体3—顶杆4—阀壳5—密封圈6—滑套7—橡胶套

8—前弹簧9—调整垫片10—阀垫11—滑阀12—顶杆弹簧两钩连挂时，钩头前端的空气连接器的顶杆也同时接触并相互挤压，将密封从壳体的阀座上推开，使两车钩的空气主路连通，这时密封圈和橡胶管起着防止空气泄露的作用。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置1、缓冲器的结构图4-22缓冲器

1—弹簧盒2—端盖3—弹簧前从板4—弹簧后从板5—外环弹簧6—内环弹簧

7—开口弹簧8—半环弹簧9—球形支座10—牵引杆11—标记环

12—预紧螺母13—橡胶嵌块第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（四）缓冲器2、缓冲器的工作原理当车钩受冲击时：牵引杆10推动弹簧前从板3向后挤压环弹簧；当车钩受牵拉时：拧紧在牵引杆后端的预紧螺母12带动弹簧后从板4向前挤压环弹簧。受冲击或牵拉，环弹簧均受压缩作用。内、外环弹簧相互接触的接触面均做成V型锥面，受压缩相互挤压时，外环扩胀，内环压缩，这样就产生了轴向变形，起到缓冲作用。同时内外环弹簧接触面产生相对滑动，摩擦力做功消耗部分冲击能。第四节车钩缓冲装置二、车钩缓冲装置（四）缓冲器电气系统包括受流设备和电气牵引设备及其控制电路。（略）第五节电气系统一、制动的基本概念

制动是指人为地使列车减速、停车、阻止其运动或加速的过程。使列车减速或阻止其加速的力称为制动力，而产生并控制这个制动力的装置叫做制动机，也称制动装置。包含三层含义：1、人为地使列车减速或停止；2、防止在长大下坡道运行时自动加速；3、为防止自动溜放而实行的停放制动。第六节制动系统

为了能实施制动，需要在城轨车辆上安装制动系统装置。它包括两个部分：制动控制系统、制动执行系统。1、制动控制系统——2、制动执行系统——由制动信号发生与传输装置+制动控制装置组成通常称为基础制动装置，有闸瓦制动与盘形制动等包括两个部分：第六节制动系统一、制动的基本概念车辆制动系统的作用是产生制动力，使列车减速或停车。其作用的好坏对保证列车安全和正点运行具有极其重要的作用，而且也是提高载重和运行速度的前提条件。制动装置保证列车与乘客的安全，是提高车辆运行速度与线路输送能力的主要条件之一。

从能量的观点看，制动的实质就是将电动车组所具有的动能从它上面转移出去，制动系统转移动能的能力称为制动功率。第六节制动系统一、制动的基本概念一、制动的基本概念1、操纵灵活，制动减速快，作用灵敏可靠，车组前后车辆制动、缓解作用一致；2、具有足够的制动力，保证车组在规定的制动距离内停车；3、对新型的城市轨道交通车辆，一般要求具有动力制动能与摩擦制动的联合制动能力；针对这些特点，城市轨道车辆的制动系统应具备以下条件：

城轨交通站距短，调速、停车频繁→要求启动快、制动距离短；上下车频繁，载荷波动较大。第六节制动系统4、应保证车组在较长、较陡下坡道上运行时，其制动力不会衰减。5、电动车组各工况下的制动能力应尽可能一致。6、具有紧急制动性能。7、电动车组在运行中发生诸如列车分离、制动系统故障等危急行车安全的事故时，应能自动起动紧急制动作用。一、制动的基本概念针对这些特点，城市轨道车辆的制动系统应具备以下条件：第六节制动系统二、制动方式制动方式按不同的分类标准可分为不同的类型：第六节制动系统二、制动方式（一）按电动车组动能转移方式分类动能通过摩擦副的摩擦转变为热能消散于大气中动能通过发电机（电动机）转变为电能第六节制动系统二、制动方式1、摩擦制动动能热能摩擦消散于大气中消散（一）按电动车组动能转移方式分类第六节制动系统二、制动方式2、动力制动动能电能牵引电机变发电机消散（一）按电动车组动能转移方式分类回收热能第六节制动系统二、制动方式（1）电阻制动先将车辆动能转变为电能，然后将发电机发出的电能加于电阻器中，使电阻器发热，即电能转变为热能。电阻制动能提供较为稳定的制动力，但车辆底架下需安装体积较大的电阻箱。动能热能消散电能牵引电机变发电机电阻器风扇第六节制动系统二、制动方式（2）再生制动先将车辆动能转变为电能，然后将发电机发出的电能反馈回电网，回收利用。既节约能源，又减少制动时对环境的污染，且基本上无磨耗，是一种比较理想的制动方式。动能电网电能牵引电机变发电机回收线路第六节制动系统二、制动方式（二）按制动力形成方式分类第六节制动系统二、制动方式1、粘着制动（二）按制动力形成方式分类制动时，车轮与钢轨之间有3种可能的状态：（1）纯滚动状态。车轮与钢轨的接触点无相对滑动，车轮在钢轨上作纯滚动。车轮与钢轨之间为静摩擦，车轮与钢轨之间可能实现的最大制动力是轮轨之间的最大静摩擦力。这是一种难以实现的理想状态第六节制动系统二、制动方式1、粘着制动（2）滑行状态。车轮在钢轨上滑行，这时车轮与钢轨之间的制动力为二者的动摩擦力。（二）按制动力形成方式分类由于动摩擦系数远小于静摩擦系数，因此一旦发生这种工况：这是一种必须避免的事故状态。①制动力将大大减小，制动距离会延长；②将导致车轮踏面的擦伤，危及行车安全。第六节制动系统二、制动方式1、粘着制动（3）粘着状态。由于车辆重力的作用，车轮与钢轨的接触处会发生一定的变形，不是点接触或线接触，而是一椭圆形面接触。（二）按制动力形成方式分类第六节制动系统二、制动方式1、粘着制动（3）粘着状态。（二）按制动力形成方式分类粘着状态—列车运行中由于受到各种冲击和振动，使得制动时车轮在钢轨上处于连滚带滑的状态。粘着力—粘着状态下轮轨间最大切向摩擦力称为粘着力粘着力＜最大静摩擦力，而且与列车运动状态有关、随列车速度的升高而降低第六节制动系统二、制动方式1、粘着制动（3）粘着状态。（二）按制动力形成方式分类粘着系数——粘着力与轮轨间的垂直载荷之比。粘着系数受车辆运行速度、气候条件、轮轨表面状态等因素影响。运行速度越快，粘着系数越小；粘着系数越大，制动力越大，制动效果越好。第六节制动系统二、制动方式1、粘着制动（二）按制动力形成方式分类粘着制动——依靠粘着滚动的车轮与钢轨粘着点之间的粘着力来实现车辆的制动。制动时，粘着制动的制动力从轮轨之间获取，制动力大小受粘着力的限制。闸瓦制动、盘形制动、电阻制动和再生制动属于“粘着制动”。通过一定措施，直接阻止车轮滚动，变成滑动第六节制动系统二、制动方式2、非粘着制动（二）按制动力形成方式分类制动时，制动力大小不受粘着力限制的制动方式，称为非粘着制动。即非粘着制动的制动力不从轮轨之间获取。磁轨制动属于“非黏着制动”。不直接阻止车轮滚动第六节制动系统二、制动方式（三）按制动源动力分类第六节制动系统二、制动方式1、空气制动以压缩空气为源动力的制动方式，称为空气制动方式。闸瓦制动（三）按制动源动力分类盘形制动2、电气制动以电为源动力的制动方式，称为电气制动方式。动力制动轨道电磁制动第六节制动系统二、制动方式第六节制动系统三、制动控制系统制动控制系统是制动系统在司机或其他控制装置（如ATC等）的控制下，产生、传递制动信号，并对各种制动方式进行制动力分配、协调的部分。目前的制动控制系统主要有空气制动系统和电控制系统两大类。以压力空气（压缩空气）作为制动信号传递和制动力控制的介质时，该制动系统称为空气制动控制系统。空气制动控制系统又称为空气制动机。以电气信号来传递制动信号的制动控制系统，称为电气指令式制动控制系统。第六节制动系统1、制动系统的组成（1）常用制动系统（2）紧急制动系统（3）停放制动系统第六节制动系统三、制动控制系统2、制动优先原则第一优先再生制动第二优先电阻制动第三优先踏面磨擦制动三、制动控制系统空气制动机按其作用原理的不同，可分为直通空气制动机、自动空气制动机和直通自动空气制动机。1、直通空气制动机（一）空气制动机如图，空气压缩机1将压缩空气贮入总风缸2内，经总风缸管3至制动阀4。制动阀手把有三个不同位置：缓解位、保压位和制动位。第六节制动系统图5-4直通式空气制动机的结构

Ⅰ—缓解位Ⅱ—保压位Ⅲ—制动位1—空气压缩机2—总风缸3—总风缸管

4—制动阀5—制动管6—制动缸7—基础制动装置8—制动缸缓解弹簧

9—制动缸活塞10—闸瓦11—制动阀Ex口12—车轮三、制动控制系统手把在缓解位时，列车管5内的压缩空气经制动阀EX（Exhaust）口11排向大气；手把位于保压位时，制动阀保持总风缸管、列车管和EX口各不相通；手把位于制动位时，总风缸管压缩空气制动阀流向列车管。（1）直通空气制动机工作原理第六节制动系统第六节制动系统1)制动管增压制动、减压缓解，列车分离时不能自动停车。（2）直通空气制动机的特点三、制动控制系统2)能实现阶段缓解和阶段制动。3)制动力大小靠驾驶员操纵手柄在制动位放置时间的长短决定，因此控制不太精确。4)制动时全列车制动缸的压缩空气都由总风缸供给；缓解时，各制动缸的压缩空气都需经制动阀排气口排入大气。因此前后车辆的制动的一致性不好。第六节制动系统三、制动控制系统2、自动空气制动机（一）空气制动机自动式空气制动机在直通式空气制动机的基础上增加了三个部件：给气阀：在总风缸与制动阀之间；作用是限定制动管定压。三通阀：在每节车辆的制动管与制动缸之间；作用是制动缸充气或排气的控制部件。副风缸：在每节车辆的制动管与制动缸之间；作用是提供压缩空气。定压——人为规定的列车管压力，即无论总风缸压力多高，给气阀出口的压力总保持在一调定的值。第六节制动系统101278611954ⅠⅡⅢ321151316141312三、制动控制系统2、自动空气制动机（一）空气制动机图5-5自动空气制动机原理1-空气压缩机；2-总风缸；3-总风缸管；4-制动阀；5-列车管；

6-制动缸；7-基础制动装置；8-制动缸缓解弹簧；9-制动缸活塞；10-闸瓦；11-制动阀EX口；12-车轮；13-三通阀；14-副风缸；

15-给气阀；16-三通阀排气口；Ⅰ-缓解位；Ⅱ-保压位；Ⅲ-制动位第六节制动系统三、制动控制系统2、自动空气制动机（一）空气制动机（1）自动空气制动机工作原理制动阀同样有三个作用位置：缓解位、保压位和制动位。但内部通路与直通空气制动机的制动阀有所不同：缓解位时：它联通给气阀与列车管的通路；制动位时：它使列车管与制动阀上的EX口相通，列车管压缩空气经它排向大气；保压位时：保持各路不通。第六节制动系统三、制动控制系统2、自动空气制动机（一）空气制动机（1）自动空气制动机工作原理由此可见，制动空气制动机是依靠列车管中压缩空气的压力变化来传递制动或缓解信号，列车管增压时缓解，列车管减压时制动。而三通阀是制动或缓解的控制部件。第六节制动系统三、制动控制系统2、自动空气制动机（一）空气制动机（2）三通阀工作原理三通阀由于它与列车管、副风缸、制动缸相通而得名。根据列车管压的变化，三通阀有3个基本位置：图5-6三通阀的工作原理

a)充气缓解位b)制动位c)保压位

1—三通阀活塞及活塞杆2—节制阀3—滑阀4—副风缸5—制动缸6—三通阀

7—充气沟B—间隙r—滑阀座制动缸孔Z—制动缸管第六节制动系统三、制动控制系统（一）空气制动机列车管压力增加时，在三通阀活塞（鞲鞴）两侧形成压差，三通阀活塞及活塞杆带动节制阀及滑阀一起移至右侧端位，这时充气沟露出。三通阀内形成两条通路：

1）充气缓解位①充气通路：制动管→充气沟→滑阀室→副风缸；②缓解通路：制动缸→滑阀座r孔→滑阀底面n槽→三通阀Ex口→大气。第六节制动系统三、制动控制系统（一）空气制动机驾驶员将制动阀操纵手柄放至制动位，制动管内的压力空气经制动阀排气减压。

2）制动位充气通路：副风缸→滑阀室→滑阀座r孔→制动缸三通阀活塞左侧压力下降，副风缸压力大于左侧，活塞带动滑阀向左移动至极端位，滑阀切断制动缸与大气的通路，连通副风缸与制动缸的通路，副风缸向制动缸充气，实现制动。第六节制动系统三、制动控制系统（一）空气制动机在制动管减压到一定值后，驾驶员将制动阀操纵手柄移至保压位，制动管停止减压。

3）保压位三通阀活塞左侧压力不再下降，但三通阀活塞仍处于左端制动位，副风缸压缩空气继续向制动缸充气。第六节制动系统三、制动控制系统1)列车管减压制动、增压缓解，列车分离时能自动制动停车。（2）自动空气制动机的特点2)由于制动缸的风源与排气口离制动缸较近，其制动与缓解不再通过制动阀进行，因此制动与缓解一致性较直通制动机好，列车纵向冲动较小，适合于较长编组的列车。3)有阶段制动及一次缓解性能。第六节制动系统三、制动控制系统（一）空气制动机123ⅢⅡⅠ4591168712101413222021191816i1715图5-7直通自动空气制动机原理1-空气压缩机；2-总风缸；3-总风缸管；4-制动阀；5-列车管；

6-制动缸；7-基础制动装置；8-制动缸缓解弹簧；9-制动缸活塞；10-闸瓦；11-制动阀EX口；12-车轮；13-定压风缸；14-副风缸；

15-给气阀；16-三通阀排气口；17-排气阀口；18-进气阀座；19-进排气阀；20-制动缸压力；21-主鞲鞴；22-单向阀；

i-充气沟；Ⅰ-缓解位；Ⅱ-保压位；Ⅲ-制动位3、直通自动空气制动机与自动空气制动机在制动机的组成上基本相同，只增加一个定压风缸13。但其三通阀的结构和