车辆制动技术复习题及参考答案.docx

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车辆制动技术复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案

车辆制动技术

一、填空题：

1.现代列车产生制动力的方法有   制动、   制动和    制动三种。

2.同一材质的闸瓦的摩擦系数与     、     和     有关。

3.按照制动力形成方式的不同，制动方式可分为    制动和    制动。

4.目前，我国铁路货车空气制动机有    、    和     三种。

5.我国铁路客车空气制动机有     和       二种。

6.列车制动力是由制动装置产生的、与列车运行方向   、   列车运行的、司机可根据需要调节的   力。

7.按照列车动能转移的方式的不同，制动方式可分为   和   两大类。

8.动力制动的形式主要包括    和     ，它们又属于   制动。

9.闸瓦制动中，车轮、闸瓦、钢轨间一般分析时存在  、  、  三种状态。

10.自动空气制动机按其制动阀（三通阀、分配阀或控制阀）的作用原理可分为：

    机构、   

机构和    机构3种。

11.车辆基础制动装置是由    、    、    、及     所组成。

12.按闸瓦的配置，基础制动装置可以分为     和     两种。

13.轮轨间粘着系数的主要影响因素有     和     。

14.车轮不打滑的条件是   不应大于轮轨间的     。

15.货车空重调整装置主要由    和    两部分组成。

主要调整   压力。

16.列车在运行过程中受到的附加阻力是      、     、    。

17.104分配阀主要由     、      、      三部分组成。

18.列车管定压为500kpa时，其最大有效减压量为    kpa，相应制动缸最大相对压强    kpa。

19.F8型分配阀由     、     和    等3部分组成。

20.120型货车空气控制阀由   、   、   和     等四部分组成。

二、名词解释：

1.制动

2.缓解

3.车辆制动装置

4.制动方式

5.空气制动机

6.粘着

7.“三通”

8.制动波

9.稳定性

10.安定性

11.关门车

12.空气波

13.基础制动装置

14.列车制动距离

15.列车管最大有效减压量

16.闸瓦制动

17.附加阻力

三、简答题：

1.什么是关门车，什么情况下使用关门车？

2.合成闸瓦有哪些优点？

3.为什么要在运用中及时调整制动缸活塞行程？

4.产生基本阻力的因素有哪些?

5.制动力产生的条件是什么?

6.制动装置的作用是什么？

7.与103阀相比120阀有哪些特点?

8.基础制动装置的用途是什么？

9.120型空气制动机由哪些部件组成？

10.104型空气分配阀由哪几部分组成？

有那几个作用位置？

11.产生曲线附加阻力的主要原因是什么？

12.120型控制阀的主阀由哪些部分组成？

13.什么叫二压力机构制动机？

四、分析计算题：

1.列车产生自然制动的原因有哪些？

2.为什么120阀能在常用制动后再转紧急制动而GK阀却不可以？

3.分析货车空气制动机的制动倍率过大，过小有何害处。

4.分析GK型空气三通阀不起紧急制动作用的原因。

5.分析120阀紧急阀排气口漏泄的原因

6.104空气分配阀在缓解时，若作用部排气口无气排出，可能是那些方面的故障？

若作用部排气口有气排出，均衡部排气口排气微弱或无气排出，又是什么原因？

五、论述题：

1.分析列车制动和缓解时发生强烈纵向冲动的主要原因，如何减轻长大货物列车制动时的纵向冲动。

2.试论述我国铁路制动技术发展的主要趋势？

3.列车制动或缓解时发生强烈纵向动力作用的原因是什么?

减轻列车制动或缓解时发生强烈纵向动力作用的正确方法有哪些?

4.论述基础制动装置中盘型制动与闸瓦制动相比有哪些优点与不足之处。

5.论述提高缓解波速有何重要意义？

120型空气制动机是如何提高缓解波速？

6.某货物列车有45辆重车和15辆空车组成，全用高磷闸瓦，重车总重3850吨，空车总重150吨，换算制动率为0.30，在10‰的下坡道以60km/h的速度施行紧急制动，用等效法计算其紧急制动距离。

已知：

φs=0.19，Ws（重车）=1.30

参考答案

一、填空题：

1.摩擦制动、动力制动、电磁制动

2.闸瓦压力、列车运行速度、制动初速

3.粘着、非粘着

4.GK型制动机、103型制动机、120型制动机

5.104型制动机、F8型制动机

6.相反、阻碍、外力

7.热逸散、动能转变成可用能、

8.摩擦制动、动力制动、粘着

9.理想纯滚动、滑动、粘着或静摩擦

10.二压力、三压力、二、三混合

11.制动缸、制动力传递装置、闸瓦装置、空重车调整装置

12.单侧制动、双侧制动

13.车轮和钢轨的表面状况、列车运行速度

14.制动力、粘着力

15.测重机构、限压阀、闸瓦压力

16.坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力

17.主阀、紧急阀、中间体

18.140、360

19.主阀、辅助阀、中间过渡管座

20.主阀、缓解阀、紧急阀、中间体

二、名词解释：

1.制动：

就是人为地使列车减速、阻止其运动和加速或使其在规定的距离内停车。

2.对已经施行制动的物体，解除或减弱其制动作用，均可称之为缓解。

3.车辆制动装置就是为使车辆能施行制动和缓解而安装于车辆上的一整套设备的总称。

4.制动方式：

所谓制动方式是指列车动能转移的方式，或制动力获取的方式。

5.空气制动机：

就是用压力空气（压缩空气）作为原动力，以改变空气压强来操纵控制

6.由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。

7.三通：

所谓“三通”是指：

一通列车管，二通副风缸，三通制动缸。

8.由于空气波由前向后逐辆传播，三通阀或分配阀的制动作用也会是沿列车长度方向由前向后逐辆发生的。

所以比照空气波，把它也称之为“制动作用的传播”，简称为“制动波”。

9.当制动管减压速率低于某一数值范围时，制动机将不发生制动作用的性能，称为制动机的稳定性。

10.制动机常用制动时不发生紧急制动作用的性能，称为制动机的安定性。

11.关门车：

列车中关闭截断塞门的车辆称为“制动关门车”，简称“关门车”。

12.空气波：

就是空气的压力波动沿制动管长度方向由前向后传播所形成的波。

13.基础制动装置：

传送制动原动力并产生制动力的部分。

14.列车制动距离：

就是从司机将制动阀手柄置于制动位的瞬间至列车停车的瞬间为止列车所运行的距离。

15.列车管最大有效减压量：

制动缸达到最大平衡压力瞬间所对应的列车管减压量。

16.闸瓦制动：

又称踏面制动，是最常用的一种制动方式，在制动时,闸瓦压紧车轮，轮、瓦间发生摩擦，列车的动能大部分通过轮、瓦间的摩擦变成热能，经车轮与闸瓦最终逸散到大气中去。

17.附加阻力：

只在个别情况下才有的阻力。

三、简答题：

1.什么是关门车，什么情况下使用关门车？

答：

关门车是关闭截断塞门，压缩空气不能进入三通阀，空气制动机停止作用的车辆。

当车辆内装运易燃爆炸品货物，不能使用制动机或者当制动机发生故障时，才将截断塞门关闭使之成为关门车。

2.合成闸瓦有哪些优点？

答：

制动无火花、无噪音；耐磨无偏磨现象；制动力大；重量轻、成本低。

3.为什么要在运用中及时调整制动缸活塞行程？

答：

（1）副风缸向制动缸供风的多少只取决于列车管减压量而与制动缸活塞行程无关。

（2）活塞行程增大将导致制动缸容积增大，制动力衰减甚至失去制动效果；

（3）换新闸瓦易造成车轮滑行擦伤。

4.产生基本阻力的因素有哪些?

答：

主要由轴承阻力、滚动阻力、滑动阻力、冲击与振动阻力以及空气阻力组成。

5.制动力产生的条件是什么?

答：

制动力是由闸瓦摩擦力作用而引起的，是钢轨作用在车轮轮周上的与列车运行方向相反的外力。

其大小可根据建立的力矩平衡方程式∑M=0求得。

在转动惯量忽略不计；轮子与钢轨处于静摩擦或粘着状态的两个条件下，制动力在数值上就等于闸瓦摩擦力，即

∑BL=∑K?

k  （kN）

6.制动装置的作用是什么？

答：

制动装置是用外力迫使运行中的机车车辆减速或停车的一种设备。

它不仅是列车安全、正点运行的重要保证，而且也是提高列车重量和运行速度的前提条件。

因此，制动装置的性能好坏，对铁路的运输能力和行车安全都有直接影响。

7.与103阀相比120阀有哪些特点?

答：

（1）102阀采用了直接作用方式

（2）紧急阀采用了带先导阀的二级控制机构

（3）有加速缓解阀和加速缓解风缸

（4）加装了BZH型半自动缓解阀

（5）有呼吸孔

（6）防误装、防盗窃。

8.基础制动装置的用途是什么？

答：

（1）产生并传递制动原力；

（2）将制动原力放大一定的倍数；

（3）保证各闸瓦有较一致的闸瓦压力。

9.120型空气制动机由哪些部件组成？

答：

120型空气制动机主要由120型控制阀、制动缸、降压风缸、副风缸、加速缓解风缸、空重车调理装置、截断塞门、远心集尘器、折角塞门、安全阀等10个零部件组成。

10.104型空气分配阀由哪几部分组成？

有那几个作用位置？

答：

104型客车空气分配阀由中间体、主阀和紧急阀三部分组成。

它有充气缓解位、常用制动位、制动保压位和紧急制动位等四个作用位置。

11.产生曲线附加阻力的主要原因是什么？

答：

机车、车辆进入曲线运行时，部分车轮轮缘压向外轨头产生滑动摩擦，车轮在轨面产生的横向滑动以及转向架中心盘和旁承的摩擦都加剧。

这些因进入曲线运行而增加的摩擦损失所造成的阻力，称为曲线附加阻力。

曲线附加阻力与曲线半径、列车速度、曲线的外轨超高以及轨距加宽、机车车辆的轴距等许多因素有关。

12.120型控制阀的主阀由哪些部分组成？

答：

120型空气制动机主要由120型控制阀、制动缸、降压风缸、副风缸、加速缓解风缸、空重车调理装置、截断塞门、远心集尘器、折角塞门、安全阀等10个零部件组成。

13.什么叫二压力机构制动机？

答：

凡是根据两种压力之间的变化来控制三通阀或分配阀的主活塞动作，以实现制动、缓

解与保压作用的制动机，称为二压力机构制动机。

四、分析计算题：

1.列车产生自然制动的原因有哪些？

答：

原因有

（1）三通阀活塞弹簧阻力过小或分配阀稳定弹簧弱，制动感度过于灵敏，列车制动管轻微

漏风时便引起自然制动。

（2）司机操纵不当，使列车过量充风，引起作用过于灵敏的三通阀或分配阀产生自然制动。

（3）制动缸漏风沟堵塞。

（4）列车管漏泄过限。

2.为什么120阀能在常用制动后再转紧急制动而GK阀却不可以？

答：

这是因为首先，从结构上看GK阀中常用制动和紧急制动是由一个主活塞来控制得，而120阀的紧急阀是独立设置的。

其次，GK阀常用制动后副风缸压强已经明显降低，已经没有足够的力量压缩递动弹簧把主活塞再推到紧急制动位；再者，即使主活塞能到紧急制动位，但紧急活塞上方是已经明显降低了的副风缸，下方却是已经增大了的制动缸风压，紧急活塞也压不下去。

而120阀的紧急活塞上方的紧急风压在常用制动后一直比列车管风压高，所以在常用制动后再施行紧急制动时，照样能形成足够的压差，产生紧急局减。

即具有常用转紧急的性能。

3.分析货车空气制动机的制动倍率过大，过小有何害处。

答：

制动倍率的标准范围，一般货车以7－9倍为宜，制动倍率的数值对制动效果及运用维修工作有直接影响。

制动倍率过大时，闸瓦有磨耗就会导致制动缸活塞行程明显的延长，不仅直接影响制动力衰减，还增加调整活塞行程的工作量。

而装用闸瓦间隙自动调整器的制动机，因调整频繁使闸瓦间隙自动调整器使用寿命缩短。

制动倍率过小时，为保证必要的制动力，需加大副风缸容积或增加制动缸直径。

因此制动倍率不可过大或过小，应在适当范围内为宜。

4.分析GK型空气三通阀不起紧急制动作用的原因。

答：

（1）紧急活塞周围间隙过大；

（2）风筒盖安装不正确，与主活塞头部发生抵触；

（3）紧急活塞铜套脱落；

（4）止回阀套松动；

（5）GK阀的紧急活塞座安装不正位，挡住向制动缸的风路。

5.分析120阀紧急阀排气口漏泄的原因

答：

120阀紧急阀排气口漏泄主要有以下6个原因：

（1）放风阀与阀座密封不良；

（2）放风阀座与阀体压装时拉伤；

（3）先导阀顶杆内的O型密封圈与放风阀轴向内孔密封不良；

（4）先导阀与位于放风阀杆内的先导阀座密封不良；

（5）放风阀杆O型密封圈损伤或放风阀盖内套拉伤；

（6）紧急阀体内壁有砂眼或放风阀盖内套压装时有拉伤。

6.104空气分配阀在缓解时，若作用部排气口无气排出，可能是那些方面的故障？

若作用部排气口有气排出，均衡部排气口排气微弱或无气排出，又是什么原因？

答：

1）其原因可能在主活塞系统，即列车管压力变化（减压和以后的增压）时，主活塞都没有移动，致使容积室无风排出，可能是主活塞中的密封圈漏装或S型模版破损等。

2）可能是均衡活塞模板破损或密封圈漏装；均衡阀杆卡住；阀簧过强；容积室往均衡活塞下部孔路被堵，这时虽容积室压力正常，但制动时均衡活塞无法上移，或曾上移但活塞杆顶不开均衡阀，制动缸未充入压力空气，故缓解时也无风可排。

五、论述题：

1.答案要点：

对于空气制动机，在施行制动和缓解时所产生的空气波（列车管减压波或增压波）有一个沿着列车管有前向后扩散或传播的过程；列车越长，其前后部开始制动或缓解的时间差就越大。

这种“沿列车长度的制动和缓解作用的不同时性”是列车制动或缓解时发生强烈纵向冲动的主要原因。

所以列车越长，编组辆数越多，纵向冲动就越大，另外纵向冲动还与车钩的间隙有关。

采取以下方法可以减轻长大货物列车制动时的纵向冲动：

1）大力提高列车制动坡速，即改善每辆车制动机的局减性能；

2）采用制动缸先快后慢的科学的变速充气方法；

3）采用密接式车钩或小间隙车钩；

4）采用国外ECP制动技术；

5）采用列车纵向冲动仪。

2.答案要点：

总原则是以客运高速化，货运重载化为主要内容的，大力提高运输能力，保证运输安全，不断提高列车速度和重载运输，应加强制动技术的基础研究，制定适合我国铁路发展需求、制动系统设计和试验的新标准。

⑴客车方面：

客车采用盘形制动。

推广电空制动、双管供风、防滑器、小间隙自动车钩和密接式车钩等装备。

⑵机车方面：

机车采用空电联合制动及新型基础制动装置，研究减少列车纵向冲动的技术措施。

⑶货车方面：

采用改进120型空气制动机及空重车自动调整装置，逐步淘汰GK、103等旧型制动机，积极采用高摩合成闸瓦，发展整体铸钢轮。

快运货车采用新型基础制动装置。

⑷高速重载：

随着货车载重吨位的增加和速度的提高，现有制动系统将难以适应。

为确保运输安全，建议研制高速、重载货车制动系统,并以开展此项研究为契机，带动相关的空重车调整、减轻车轮热负荷、ECP的应用、高原环境的适应性等制动技术的研究，并力争取得突破。

3.答案要点：

空气制动机实施制动或缓解时所产生的空气波存在一个沿制动管由前向后扩散或传播的过程，列车越长，其前后部开始制动或缓解的时间差就越大，这种“制动或缓解作用的不同时性”是列车制动或缓解时发生强烈纵向动力作用的主要原因。

（1）要有很高的制动波速和较高的缓解波速。

（2）在大力提高制动波速的同时，采用制动缸先快后慢的变速充风方法，适当的延长制动缸充风时间，以达到大大减轻制动冲击、又不延长制动距离的目的。

（3）采用摩擦系数较大的闸瓦，同时改用较小的制动缸和副风缸。

（4）采用性能良好的空重车自动调整装置，保证空车不滑行，重车具有足够的制动力。

（5）制动管内壁和各个连接管器具有较小的气体流动阻抗。

（6）提高制动缸密封性，以确保良好的压力保持性能。

4.答案要点：

盘形制动又称为摩擦式圆盘制动，是在车轴上或在车轮辐板侧面装设制动盘，用制动钳将合成材料制成的两个闸片紧压在制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，把列车动能转变成热能，耗散于大气之中。

优点：

（1）可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。

（2）可按制动要求选择最佳“摩擦副”，制动盘可以设计成带散热筋的，旋转时使其具有半强迫通风的作用，以改善散热性能，适用于高速、重载列车。

（3）制动盘平稳，几乎没有燥声。

不足：

（1）车轮踏面没有闸瓦的磨刮，轮轨粘着将恶化。

所以，为了防止高速滑行，既要考虑采用高质量的防滑装置，也要考虑加装踏面清扫器，同时采用以盘形为主、盘形+闸瓦的混合制动方式，来有效缩短制动距离。

（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，速度愈高，这种功率损失也越大。

5.答案要点：

（1）列车在运行中施行制动后，司机操纵机车空气制动装置对列车管充气时，车辆制动机的缓解作用如同波一样，沿列车长度方向由前向后逐次发生，这种“缓解波的传播速度”称为缓解波速。

（2）提高缓解波速，可使处于制动状态的列车的前、后部产生缓解作用的时间差缩短，从而减少列车的纵向动力作用，这对重载货物列车以及列车低速运行情况下缓解时尤为重要，因为低速缓解容易发生断钩事故，缓解波速较高，则在一定程度上可防止在车钩间产生相当大的拉伸冲击力，从而避免拉断车钩。

（3）120型空气制动机可按下列2种方式提高缓解波速：

（1）采用直接作用方式即当制动管增压时，制动缸压力空气可直接通过主阀作用部排入大气。

（2）采用局部增压：

当制动管增压，制动缸排气缓解时，利用即将排入大气的制动缸压力空气作为控制压力源，去推动加速缓解阀中的橡胶膜板，通过顶杆顶开该阀中的橡胶夹芯阀，使加速缓解风缸中的压力空气通过开启的夹心阀阀口充入制动管，制动管得到局部增压，增压速度加快，促使后部的车辆加速缓解，从而提高全列车的缓解波速。

6.答案要点：

解：

tk＝（1.6＋0.065n）（1-0.028ij）＝（1.6＋0.065×50）[1－0.028×（－10）]

＝6.21（s）                        

因为

所以 

答：

列车紧急制动距离为413.94m。