铁路站线车列制动装置对车列制动的方法，对需要制动的车列，对车轮轴心垂线以后部位施加制动力，或者是在车轮进入制动装置的有效范围开始施加小的制动力，当车轮整体进入制动装置的有效范围后制动力增大，当车轮轴心以前部位离开制动装置的有效范围后制动力增大。当制动装置对车轮轴心垂线以后部位施加制动力时，制动力会形成沿车轮受制动力点切线方向上：向下的力和向后的阻力，切线方向向下的力将转化为车轮向下压紧基本轨的力，这样与现有的制动装置对车轮前点制动方式相比不仅消除了由制动力产生的抬起车轮的力，而且增大了车轮下压基本轨的下压力，相应就增大了车轮和基本轨的摩擦阻力，提高了制动设备单位长度上的制动能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路站线对车列的制动调速
，特别是涉及。
技术介绍
目前我国铁路站线使用的调速防溜设备主要有:减速器、减速顶、停车器，这些设备作为驼峰溜放速度自动化控制系统的执行设备，通过接收控制系统的控制指令完成制动缓解动作，配合控制系统完成对驼峰溜放速度的自动化控制。因此这些调速防溜设备智能化程度低，无运行状态监测功能，设备只能依靠控制系统的控制指令动作，无自动控制功會K。钳夹重力式减速器工作原理:将被制动车辆的重量通过杠杆机构转换成成对车轮的侧压力，产生摩擦力矩对车辆进行制动。缺点:结构复杂、需要专业道床；由于其最大制动力是靠杠杆比值设定的，不能在运行时自动调整，因此杠杆比值大时对轻车车轮易挤出，发生脱线问题，缓解后又易发生夹停；杠杆比值小时对重车制动力低，不易控制，易造成车辆超速出口而撞车。所以杠杆比值很难兼顾轻重车；同时重车在重复制动时，基本轨抬升不起来，失去了重力式效果，降低了对车辆的制动力；制动钳开口值不能随时调整，所以对薄轮车制动力小。单轨条内撑式停车器及单轨条液压内撑式分级制动减速器工作原理:制动时两制动轨制动面动作到大于车轮内侧距位置，利用车辆动能压缩制动板，产生压力反作用到车轮内立面达到制动减速的目的。缺点:单位长度上制动力小，其最大制动力通过弹簧弹力或液压溢流阀预先设定，为兼顾轻重车，一般最大制动力以不致轻车跳轮的力度设定，虽然单轨条液压内撑式分级制动减速器通过多级溢流阀调整设备制动力，单在有限的成本及结构空间条件下最多做到3~4级可调。减速顶工作原理:在壳体内部充入一定数量的油液和惰性气体(氮气)，由内部速度阀设定速，对超速车辆进行制动，反之不对来车施加力。缺点:制动力低，每股道需要十乃至数百个一同用，故障率高，维修量极大，使用性价比低。综合以上几种制动调速设备它们共同的缺点是单位长度上制动力小，究其主要原因是采用了车轮一进入制动器就对车轮施加预先设置好的制动力，且该制动力运行过程中不能自动调整，形成车轮前点受力的制动方法。减速器和停车器对车列制动过程及车轮受力分析如图1所示，在位置a时车轮未接触到制动轨，车轮主要受力为惯性推力F、重力G、基本轨对车轮的摩擦力f，只靠车轮踏面和钢轨的摩擦阻力消耗车辆的动能；图b位置时车轮前半部分进入制动轨，制动轨施加在车轮立面的正压力Fe会产生以车轮中心为轴沿摩擦点的切线方向向上的力F11和摩擦力F21;图c位置时车轮完全进入制动板，F E在车轮轴心垂线以前部位产生沿摩擦点的切线方向上向上的力Fie及摩擦力F21，和车轮轴心垂线以后部位沿摩擦点的切线方向上向下的力F41及摩擦力F31;就图b位置来说当F正增大时，车轮受到向上的摩擦力Fie同时增大，当其增大到一定值时，其向上的分力将大于车身重力，车身必将离开基本轨面，俗称跳轮；图c位置时，一般认为车轮在前、后半部所受的阻力达到平衡，原则上不跳轮，但实际上由于车列的蛇形摇摆运动和制动轨的摩擦振颤、制动轨呈喇叭口状的形变，可以产生轴后制动面离开车轮相当于只有车轮前半部受力，或车轮轴后制动面轻微离开车轮，使车轮前半部向上的力Fie大于车轮后半部向下的力F41，相当于轴后制动面离开车轮而造成跳轮现象。所以停车器设备为避免跳轮，最大制动力以空车轴重为限设置，重力钳夹式减速器其浮动的基本轨增加了对轻重车的适应能，但因其制动力靠杠杆比值设定，为兼顾轻重车一般其杠杆比值要小一些。因此提升制动效果的办法只有加长设备或安装多台制动器。同时这种被动式前点制动方法，制动时具有抬升车轮的趋势，减轻了车轮下压基本轨的压力，也就减少了车轮与基本轨的摩擦阻力，使设备对车列的动能消耗主要自于制动板和车轮的摩擦力，就降低了制动设备单位长度上的制动能力。另外这些设备制动时均是以钢质材料对同样钢质材料的车轮摩擦，所以制动噪声大、摩擦系数低，制动力小。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供了一种，目的在于解决现有的铁路站线车列制动装置单位长度上制动力小、制动力大时轻车跳轮的问题，同时为制动装置小型化、智能化发展提出了新的设计方向。其方法为:，制动装置对运动及有运动趋势的车轮施加制动力，其特征在于，制动装置对车轮运动趋势方向轴心垂线以后部位施加制动力，或者对车轮施加综合制动力，使车轮运动趋势方向轴心垂线以后部位受到的制动力大于车轮轴心垂线以前部位受到的制动力。所述的制动方法，设置位置检测单元、控制单元、动作机构、供电单元和通信总线； 所述的检测单元用于检测车轮位置和速度，并连接控制单元； 所述的控制单元用于获取车轮位置和速度信息，并连接动作机构，根据车轮位置和速度信息判断并输出控制指令到动作机构； 所述的动作机构包括动力源及制动板，动作机构根据得到的控制指令进行动作对车轮施加相应的制动力； 所述的供电单元对检测单元、控制单元、动作机构进行供电，所述的供电单元设有冗余备用供电单元； 所述的通信总线用于多台制动装置及控制系统间的通信。所述制动板长度为不超过限高值内制动板与车轮立面相交车轮直径长度的一半，当车轮轴心的垂线对准制动板出口即车轮后半部处于制动板制动范围时，控制单元控制动作机构对车轮施加制动力Fg。所述的制动力F制是由制动装置根据需制动车列动能及制动目标值计算后自动控制的，其上限以不致车轮抱死和超过制动装置最大制动能高为准，当未知车列动能时以不致轻车车轮抱死为准。所述制动板长度为不超过限高值内制动板与车轮立面相交车轮直径长度，当车轮进入制动板入口端时开始施加制动力F1，当车轮全部进入制动板制动范围时施加制动力F2,当车轮轴心的垂线对准制动板出口时加制动力F3。所述的制动力？1、？2、？3是由制动装置根据需制动车列动能及制动目标值计算后自动控制的，制动力F1上限以不致车轮跳起为准，当未知车列动能时以不致轻车跳起为准；制动力F2上限以不致重车车轮跳起为准；制动力F3上限以不致车轮抱死和制动装置最大能高为准。所述制动板长度为不超过货车转向架上两车轮轴距减去一个车轮直径的尺寸，其两端的动作机构单独可控，当车轮进入制动板入口端时开始施加制动力F4,当车轮轴心垂线对准制动板入口时，控制单元控制动作机构的制动板与基本轨形成轻微的倒喇叭形倾角，使得车轮后半部与制动板间的制动力大于车轮前半部与制动板间的制动力。所述的制动装置，单台制动装置同时只对一对轮对施加制动力。所述的制动板为具有陶瓷结构的摩擦材料制成。与现有技术相比，上述制动方法进行制动时，使车轮压紧基本轨，增大车轮和基本轨的摩擦阻力，最终对车轮的制动力是:对车轮施加的制动力产生的摩擦阻力和使车列的动能转化为车轮垂直于基本轨的下压力所增加的车轮和基本轨的摩擦阻力这两者的合力。所以说该方法可以抑制跳轮，并且在不致轻车跳轮情况下提高制动装置对车轮施加的最大制动力，同时对车轮施加的制动力是由制动装置根据车列动能和调速目标值自动控制的，所以使得制动力大小不受车重影响，从而提高制动装置单位长度内的制动能力，使得制动装置小型化、智能化。【附图说明】图1为现有减速器、停车器制动时车轮受力过程分析图。图2为对车轮轴心垂线以后部位施加制动力时车轮受力分析图。图3为短制动板仅对车轮轴心以后部位施加制动力制动过程图。图4为中等长度制动板对车轮施加综合制动力制动本文档来自技高网...
【技术保护点】
铁路站线车列制动装置对车列制动的方法，制动装置对运动及有运动趋势的车轮施加制动力，其特征在于，制动装置对车轮运动趋势方向轴心垂线以后部位施加制动力，或者对车轮施加综合制动力，使车轮运动趋势方向轴心垂线以后部位受到的制动力大于车轮轴心垂线以前部位受到的制动力。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马鹏翀，
申请(专利权)人：郑州长鑫高科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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