2.2.2 盘形制动
盘形制动又称摩擦式圆盘制动,在车轴上或在车轮辐板侧面装上制动盘,一般为铸铁圆盘,制动夹钳用合成材料制成,两个闸片紧压制动盘侧面,通过摩擦产生制动力,把列车动能转变成热能,消散于大气。盘形制动装置如图2.4所示。
盘形制动一般可分为两种类型:制动盘安装在车轴上的叫轴盘式,制动盘安装在车轮上的叫轮盘式。盘形制动装置由单元制动缸、夹钳装置闸片和制动盘组成,单元制动缸中包含闸调器,夹钳装置由吊杆、闸瓦托、杠杆和支点拉板组成。夹钳的悬挂方式为制动缸浮动三点悬挂,即两闸瓦托的吊杆为两悬挂点,另一悬挂点是支点拉板。
与闸瓦制动相比,盘形制动主要有以下优点:
(1)结构比较简单,可以缩小副风缸和制动缸的容积,节省压缩空气。
(2)各种拉杆杠杆可以小型化,直接安装在转向架上,能减轻车辆自重。
(3)可大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗,减轻维修工作量,延长车轮使用寿命。
(4)制动性能比较稳定,可减少车辆纵向冲动,几乎没有噪声。
(5)可以增大制动力,缩短制动距离,并可延长闸片的使用寿命,也可按制动要求选择最佳“摩擦副”。
(6)制动缸安装在转向架上,制动时动作迅速,可提高制动效率。
但是,盘形制动也有其缺点:
(1)车轮踏面没有闸瓦的磨刮,轮轨黏着将恶化,所以,还要考虑加装踏面清扫器(或称清扫闸瓦),或采用以盘形制动为主、盘形制动加闸瓦制动的混合制动方式;否则,即使有防滑器,制动距离也比闸瓦制动要长。
(2)制动盘使簧下重量及其引起的冲击振动增大,运行中还要消耗牵引功率。
因此,与闸瓦制动相比,盘形制动的优势更加明显,在城市轨道交通车辆当中的应用更加广泛。
盘形制动的制动力
图2.4 盘形制动装置
1—制动缸;2—拉杆;3—水平杠杆;
4—缓解弹簧;5—制动闸片;6—制动盘;
7—中间拉杆;8—水平杠杆拉杆;9—转臂
式中,K为闸片压力;φ为闸片摩擦系数;r为闸片作用半径;R为车轮(滚动圆)半径。