理论教育 铁路行车组织中的铁鞋制动工具与减速顶

铁路行车组织中的铁鞋制动工具与减速顶

更新时间:2025-09-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:铁鞋制动的主要工具有铁鞋、铁鞋叉子。铁鞋制动正是利用变滚动摩擦为滑动摩擦的原理,增大摩擦力,使溜行车组尽快减速或停车。制动力的大小通过控制进入汽缸的空气气压制动等级进行调整。图3-8车辆减速器制动原理1—夹板;2—制动梁;3、4—杠杆;5—活塞;6—缸体(四)减速顶减速顶是一种既不需要外部供给能源,又不需要安装外部控制设备的自动调速工具。当减速顶设在股道内作为目的制动时,临界速度一般选为4 km/h。

在平面牵出线调车中以人力制动为主,辅以铁鞋制动。

(一)人力制动机

1.人力制动机制动原理

我国铁路牵出线采用溜放调车法时,对溜行车组多采用人力制动,即由制动员利用车上设的人力制动机调节车组的溜行速度,使车组间逐步形成必要的间隔(称为间隔制动),并使其溜至指定地点停车或与停留车安全连挂(称为目的制动)。

人力制动是利用人力转动车辆上的手制动轮、扳动手制动把或脚踏,通过制动装置的杠杆作用,使闸瓦与车轮踏面摩擦而产生制动力,阻止车轮滚动,从而起到制动车辆的目的。

2.人力制动机制动方法

一般包括选闸、试闸、拧闸等过程。(1)选闸

选闸指选择制动车辆、人力制动机类型、位置的过程。提前检查制动链、手轮轴杆、制动台等是否完好。

一般选闸原则如下:

①选前不选后(前面车辆瞭望条件好,便于确认停留车位置和前行车辆走行情况);

②选重不选空(重车比空车制动力大、降速快,便于调速);

③选大不选小(载重量大的车辆人力制动机性能一般比小车人力制动机性能好);

④选高不选低(制动台高,站得高瞭望条件好);

⑤选双不选单;

⑥选标不选杂。

(2)试闸

人力制动机

试闸指对人力制动机进行制动性能试验的过程。

试闸分为停留试闸和牵出试闸。车列停留时要按“一看、二拧、三蹬、四松”的方法检查人力制动:一看:闸链有无开口,闸盘是否弯曲变形,闸盒是否固定,拉杆是否脱节,部件是否良好;二拧:把闸拧死,看是否有弹力;三蹬:下车蹬闸瓦,看制动缸活塞、闸链是否紧,闸瓦动不动;四松:上车把闸松开。车列牵出时(牵出试闸的时机是在车列将动之初或在牵出线末端将要停车之时),按照“一听、二看、三感受”的方法检查人力制动机:一听:听闸瓦和车轮的摩擦声,一般手制动机良好时,拧闸时会听出“吱吱”声音;二看:看车钩伸缩的状态,如手制动机良好,被试验的车辆前端车钩呈拉伸状态,后端车钩呈压缩状态;三感受:根据手制动机的反弹力来判断,拧闸时手制动机的反弹力大的制动力强,反弹力小的制动力就弱。

(3)拧闸

拧闸指用人力制动机对溜出的车组施行制动的过程。

拧闸方法有端闸和勒闸、脚踏。拧闸根据车组的溜放速度、走行性能、线路状况和停留车位置,正确掌握制动时机。既要防止撞车,保证安全;又要压缩天窗,提高效率。一般采用一紧一松的间歇性制动办法。这样,才能保证溜出的车组有足够的制动力,防止由于选闸不当制动力不够或未试闸等,致使人力制动机制动力不强或不制动造成事故。(https://www.daowen.com)

根据力学原理,使用人力制动时,闸瓦紧压车轮踏面而产生制动力,该制动力与闸瓦压力的总和、闸瓦与车轮踏面间的摩擦系数成正比。制动员对车辆进行人力制动时,车辆除了受到闸瓦压力产生的制动力外,还受到各种阻力的影响。根据能量守恒定律得出,人力制动距离与车组溜行速度的平方和车组总重量成正比,即在制动力一定的情况下,车组溜放速度越高、重量越大,制动距离越长。另外,制动距离与单位制动力和单位总阻力成反比,在溜放速度和车组重量一定的情况下,为了缩短制动距离,提高调车作业的安全质量和效率,可选择制动力较强的人力制动机,并采用各种先进方法提高制动效能。

(二)铁鞋制动

铁鞋制动与人力制动相比,不仅可以减轻制动员的劳动强度,而且能提高作业效率,保证安全。

铁鞋制动的主要工具有铁鞋、铁鞋叉子。有的驼峰在调车场头部警冲标内方设有脱鞋器,作为调速制动时自动脱鞋之用。

铁鞋制动是使用铁鞋叉子将铁鞋放在溜行车组前进方向的钢轨上,向前滚动的车轮压上铁鞋后,轮轨之间由滚动摩擦变为滑动摩擦,如图3-7所示。据测定,滑动摩擦系数为0.15~0.20,比滚动摩擦系数(0.02)大十几倍。铁鞋制动正是利用变滚动摩擦为滑动摩擦的原理,增大摩擦力,使溜行车组尽快减速或停车。

图3-7 铁鞋

(三)减速器

目前,我国铁路机械化驼峰采用的车辆减速器主要有非重力和重力式两种类型。

重力式减速器是利用高压油进入制动缸推动活塞,通过杠杆作用使制动梁抬高,制动夹板开口缩小,并借助车辆的重量加大制动夹板对车辆的挤压力,以增加制动力。也就是说,重力式减速器只有“制动”和“缓解”两个操作按钮,制动力的大小主要依靠车辆自身重量进行自动调整。在作业中,驼峰作业员只能利用制动时间长短来调节制动能力的大小。

非重力减速器是以压缩空气为动力,利用压缩空气进入汽缸,通过汽缸及上下部制动杆的杠杆传递,抬起并合拢制动夹板,夹紧车轮而产生制动力,使车辆进行制动以达到减速的目的,如图3-8所示。制动力的大小通过控制进入汽缸的空气气压制动等级进行调整。国产DK—59型钳式减速器共分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级制动,其空气压力分别为1.5×105 kPa、3.5×105 kPa、5.8×105 kPa、6.6×105 kPa。另外,车辆减速器的制动能量是以一定长度内通过制动所能克服溜行车组的能高来表示,因此,钳式减速器的制动能量与其组装节数(长度)和使用的制动等级有关。在作业中,驼峰作业员可根据需要操纵制动按钮,通过变更制动等级和掌握制动时间的长短来调节制动能力的大小。

图3-8 车辆减速器制动原理

1—夹板;2—制动梁;3、4—杠杆;5—活塞;6—缸体

(四)减速顶

减速顶是一种既不需要外部供给能源,又不需要安装外部控制设备的自动调速工具。它结构简单、性能可靠,易于施工、维修,工程造价和运营费用都较低,因而在我国铁路调车场得到广泛使用。减速顶由外壳和吸能帽组成。吸能帽内有速度阀和压力阀,在减速顶的内腔充有油液和氮气,如图3-9所示。

图3-9 减速顶

根据减速顶的设置位置的不同,可以利用调整速度阀板下的弹簧来调节减速顶的规定速度(临界速度)。当减速顶设在股道内作为目的制动时,临界速度一般选为4 km/h。

当车辆压上减速顶吸能帽时的速度低于临界速度时,油液对速度阀板的压力小于速度阀板下弹簧的支撑力,油液可通过油孔顺利地流入减速顶的下腔(这时上腔中的氮气受到一定的压缩),吸能帽较容易地向下滑动,对车轮不产生制动作用。

当车辆压上减速顶吸能帽时的速度高于临界速度时,油液对速度阀板的压力大于速度阀板下弹簧的支撑力,速度滑板向下运动关闭油孔,油液不能通过油孔顺利地流入减速顶的下腔,而必须挤开压力阀门的钢球流向下腔(这时上腔中的氮气也受到一定的压缩),由于钢球下的弹簧弹力很大,油液在从压力阀向下腔流动的过程中产生较大的热量而吸收车辆的动能,对车轮产生制动作用。

当车轮通过吸能帽顶点后,吸能帽上腔被压缩的氮气开始膨胀,使吸能帽向上回升,由于速度阀板下的弹簧的支撑力使速度阀板打开,从而油液通过油孔回到上腔,减速顶恢复原来的状态。

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