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磁軌制動

鎖定
磁軌制動,是指通過使列車轉向架上的磁鐵放下,利用磁鐵與軌道之間的吸引力來產生較大的摩擦力,從而使列車減速。磁軌制動屬於非黏着制動,故制動力不受輪軌黏着係數的影響,常用於緊急制動。 [1] 
中文名
磁軌制動
外文名
electromagnetic rail brake
所屬領域
交通工程
目    的
使列車減速
類    型
非黏着制動
應    用
緊急制動

磁軌制動磁軌制動的類型

磁軌制動分為電磁型磁軌制動和永磁性磁軌制動,其最大優點是產生的制動力不受輪軌間的粘着條件限制,其主要區別在於選用磁鐵的不同,前者採用的是電磁鐵,後者為永久性磁鐵。

磁軌制動電磁磁軌制動

磁軌制動裝置主要由勵磁電路、構架、制動梁、升降風缸、電磁鐵等構成。這種制動較容易調節制動力的大小。

磁軌制動永磁性磁軌制動

電磁型磁軌制動在制動時需要提供大量的電能,而永磁性磁軌制動即可實現非粘着制動,又無須為維持制動力而提供任何能量,甚至可替代手制動機作為停車時的防溜制動裝置。故特別適用於安全要求較高的系統。

磁軌制動用途

磁軌制動的全稱為電磁軌道制動。它是通過將車輛轉向架上的電磁鐵吸附在軌道上並使車輛在軌道上滑行產生的制動。磁軌制動屬於非黏着制動,制動力不受輪軌間黏着因素的限制。由於磁軌制動時,電磁鐵與鋼軌間的摩擦表面遠遠大於滾動摩擦表面,因此,其摩擦力數倍於滾動摩擦力,其制動效率也遠大於閘瓦制動和閘盤制動。
磁軌制動主要作為一種輔助的制動方式,用於黏着力不夠的高速旅客列車的緊急制動中。國外設計的長途旅客列車,速度在120km/h以下時,一般不採用磁軌制動;當速度在140km/h及其以上時,才採用磁軌制動;當速度在200km/h以上時,就必須採用磁軌制動。 [2] 

磁軌制動工作原理

磁軌制動時,由於電磁鐵對鋼軌的打磨作用,使得輪軌間的黏着係數明顯增加,這一方面促進了盤形(或閘瓦)制動,另一方面減少了制動過程中輪對的滑行和擦傷,改善了輪軌間的黏着狀態。在相同情況下,採用磁軌制動的列車比不採用磁軌制動的列車可提速40km/h以上。另外,採用磁軌制動可縮短制動距離。試驗表明,當初速度為210km/h時,若僅用盤形制動,則制動距離為2500m;當增加了磁軌制動後,制動距離可縮短20%~25%。磁軌制動還起到安全運行的作用。當列車員操作失誤闖入閉塞區間時,安裝在信號燈前方軌道上的感應電磁鐵帶電,該感應電磁鐵與列車上的電磁鐵相互吸引,產生制動作用,阻止列車繼續駛入閉塞區間。
磁軌制動裝置主要由勵磁電路構架、制動梁、升降風缸、電磁鐵等構成。勵磁電路的陰、陽極引出口端子與提供電能的電池箱或集中供電電路相連接;構架焊接在轉向架上,以傳遞制動力;制動梁的作用是保證兩側的電磁鐵與軌道等距離,使其有相同的制動力;升降風缸用於提升或降落電磁鐵,非制動時,升降風缸抬起電磁鐵,距軌道120~160mm,制動時,升降風缸落下電磁鐵,距軌道約10mm。此時勵磁電路通電,電磁鐵與鋼軌相互
吸引來產生摩擦力。
由於軌道電磁製動能得到較大的制動力,因此常被城市輪軌車輛用作緊急制動的一種補充制動。 [2] 
磁軌制動屬於非粘着制動的一種,其制動力的大小不受粘着條件的限制,多用於高速列車緊急制動時與空氣制動機同時作用,以加大制動力。
磁軌制動裝置由懸掛在每個轉向架上的兩塊電磁鐵和提升風缸,以及操縱控制部分等部件組成。電磁鐵的下面設有分段的磨耗板。當施行制動時,提升風缸把電磁鐵放下,並通以電流,電磁鐵即以強大的電磁吸力吸附在鋼軌面上,利用磨耗板與鋼軌棒觸面的摩擦力而產畢強大的制動力。 [3] 

磁軌制動磁軌制動的優缺點

磁軌制動優點

磁軌制動不受輪軌黏着力的影響,所以制動力較穩定,並且使用磁軌制動可以使列車制動距離減少百分之20。

磁軌制動缺點

磁軌制動直接與軌道摩擦,會產生很大的熱能,導致軌道升温,同時它對鋼軌磨損較大,因此磁軌制動被更多地運用於緊急制動。 [1] 
參考資料
  • 1.    饒忠.列車制動(第二版):中國鐵道出版社,2012
  • 2.    鄭瓊林,趙佳,樊嘉峯著,直線電機輪軌交通牽引傳動系統,中國科學技術出版社,2010.01
  • 3.    樂建學 高寶坤主編,鐵路職工崗位培訓統編教材 內燃電力機車制動鉗工,中國鐵道出版社,1996年11月第1版