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磁轨制动

磁轨制动是铁路机车车辆使用的非粘着制动方式之一,通过将磁铁安装于转向架前后两轮对之间的侧梁下部,非作用时磁铁悬挂在轨面上方,制动时磁铁下降至轨面并产生吸力,通过磁铁底部的磨耗板与钢轨摩擦产生制动作用。磁轨制动分为电磁型和永磁性两种,不受轮轨间粘着条件限制,适用于有轨电车和高速列车等。

类型

磁轨制动分为电磁型磁轨制动和永磁性磁轨制动,其最大优点是产生的制动力不受轮轨间的粘着条件限制,其主要区别在于选用磁铁的不同,前者采用的是电磁铁,后者为永久性磁铁。

电磁磁轨制动

磁轨制动装置主要由励磁电路、构架、制动梁、升降风缸、电磁铁等构成。这种制动较容易调节制动力的大小。

永磁性磁轨制动

电磁型磁轨制动在制动时需要提供大量的电能,而永磁性磁轨制动即可实现非粘着制动,又无须为维持制动力而提供任何能量,甚至可替代手制动机作为停车时的防溜制动装置。故特别适用于安全要求较高的系统。

用途

磁轨制动的全称为电磁轨道制动。它是通过将车辆转向架上的电磁铁吸附在轨道上并使车辆在轨道上滑行产生的制动。磁轨制动属于非黏着制动,制动力不受轮轨间黏着因素的限制。由于磁轨制动时,电磁铁与钢轨间的摩擦表面远远大于滚动摩擦表面,因此,其摩擦力数倍于滚动摩擦力,其制动效率也远大于闸瓦制动和闸盘制动。

磁轨制动主要作为一种辅助的制动方式,用于黏着力不够的高速旅客列车的紧急制动中。国外设计的长途旅客列车,速度在120km/h以下时,一般不采用磁轨制动;当速度在140km/h及其以上时,才采用磁轨制动;当速度在200km/h以上时,就必须采用磁轨制动。

工作原理

磁轨制动时,由于电磁铁对钢轨的打磨作用,使得轮轨间的黏着系数明显增加,这一方面促进了盘形(或闸瓦)制动,另一方面减少了制动过程中轮对的滑行和擦伤,改善了轮轨间的黏着状态。在相同情况下,采用磁轨制动的列车比不采用磁轨制动的列车可提速40km/h以上。另外,采用磁轨制动可缩短制动距离。试验表明,当初速度为210km/h时,若仅用盘形制动,则制动距离为2500m;当增加了磁轨制动后,制动距离可缩短20%~25%。磁轨制动还起到安全运行的作用。当列车员操作失误闯入闭塞区间时,安装在信号灯前方轨道上的感应电磁铁带电,该感应电磁铁与列车上的电磁铁相互吸引,产生制动作用,阻止列车继续驶入闭塞区间。

磁轨制动装置主要由励磁电路构架、制动梁、升降风缸、电磁铁等构成。励磁电路的阴、阳极引出口端子与提供电能的电池箱或集中供电电路相连接;构架焊接在转向架上,以传递制动力;制动梁的作用是保证两侧的电磁铁与轨道等距离,使其有相同的制动力;升降风缸用于提升或降落电磁铁,非制动时,升降风缸抬起电磁铁,距轨道120~160mm,制动时,升降风缸落下电磁铁,距轨道约10mm。此时励磁电路通电,电磁铁钢轨相互

吸引来产生摩擦力

由于轨道电磁制动能得到较大的制动力,因此常被城市轮轨车辆用作紧急制动的一种补充制动。

磁轨制动属于非粘着制动的一种,其制动力的大小不受粘着条件的限制,多用于高速列车紧急制动时与空气制动机同时作用,以加大制动力。

磁轨制动装置由悬挂在每个转向架上的两块电磁铁和提升风缸,以及操纵控制部分等部件组成。电磁铁的下面设有分段的磨耗板。当施行制动时,提升风缸把电磁铁放下,并通以电流,电磁铁即以强大的电磁吸力吸附钢轨面上,利用磨耗板与钢轨棒触面的摩擦力而产毕强大的制动力。

优缺点

优点

磁轨制动不受轮轨黏着力的影响,所以制动力较稳定,并且使用磁轨制动可以使列车制动距离减少百分之20。

缺点

磁轨制动直接与轨道摩擦,会产生很大的热能,导致轨道升温,同时它对钢轨磨损较大,因此磁轨制动被更多地运用于紧急制动。

参考资料