火车是怎么刹车的?原理是什么?
一、闸瓦制动
目前,闸瓦制动是铁路机车车辆最常用的制动方式。由铸铁或其他材料制成的瓦形制动块在制动过程中紧紧地抓住车轮踏面,并通过摩擦阻止车轮旋转。
在这个过程中,制动装置会将巨大的动能转化为热能,消散在大气中。但制动效果主要取决于摩擦热能的耗散能力。采用这种制动方式时,闸瓦摩擦面积小,大部分热负荷由车轮承担。
如果使用铸铁闸瓦,温度可以熔化闸瓦;即使是高级合成闸瓦,温度也会高达400~450℃。当车轮踏面温度升高到一定程度时,踏面就会磨损、开裂或剥落,不仅影响使用寿命,还会影响行车安全。
第二,盘式制动器
在车轴上或轮辐板的侧面安装制动盘,用制动钳将两块合成材料制成的刹车片压在制动盘的侧面,通过摩擦产生制动力,使列车停止前进。由于力不在车轮踏面上,盘式制动器可以大大降低车轮踏面的热负荷和机械磨损。
另外刹车很平稳,几乎没有噪音。盘式制动器摩擦面积大,可根据需要安装几套,制动效果明显高于铸铁闸瓦,尤其适用于时速120 km/h以上的高速列车,这也是盘式制动器在各国广泛应用的原因。
扩展数据
真空制动的特点是以大气为动力,通过改变“真空度”来控制。当制动阀手柄置于释放位置时,真空泵与列车管连通,列车管和制动缸内的空气被抽走,列车管和制动缸的上下均保持高真空,使活塞因自重下落,活塞杆向外伸出。
当制动阀手柄置于制动位置时,列车管与大气相通,大气从列车管和制动缸活塞下方进入。由于球形止回阀在抽气完成时已处于关闭状态,大气压力只能将其压住而不能打开阀口,因此大气无法进入活塞上方。活塞与活塞之间的压力差将活塞向上推,活塞杆缩入气缸制动。
真空制动在非人力制动中结构简单,价格便宜,维护方便。但由于大气压力本身有限,很难做到“绝对真空”,需要更大的制动缸和更粗的列车管。因此,随着牵引重量和运行速度的提高,一些采用真空制动的铁路已经或正在向空气制动过渡。
参考资料?百度百科-列车制动