呼和浩特职业学院铁道学院教案 课程 电力机车制动机 课题 机车制动力的产生 专业电气化铁道技术 日期 项目一基础制动装置的组成 项目二单元制动器的结构和作用原理 项目三制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 机车制动装置包括3个部分： 1、机车制动机 2、基础制动装置 3、手制动机 重点 基础制动装置的组成：单元制动器的结构和作用原理 难点 制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算：单元制动器的结构和作用 原理 掌握基础制动装置中各个部分的组成，掌握闸瓦间隙调整器的作用原理，能够 能力目标 说明基础制动装置的作用原理，了解闸瓦的金属工艺性能。 掌握制动倍率、制动传动效率、相对压力绝对压力等概念：能够简单计算机车 制动率 讲授、讨论、并结合学校现有设备 基础教育设备、多媒体教学设备、学 (C80货车)进行讲解 校实习实训设备、C80货车 教学回顾 上一个课题中简述了制动的基本理念中，有讲述制动机作用原理时，有关基础 制动装置产生制动力的过程
呼和浩特职业学院铁道学院教案 课程 电力机车制动机 课题 机车制动力的产生 专业 电气化铁道技术 日期 教 学 内 容 项目一 基础制动装置的组成 项目二 单元制动器的结构和作用原理 项目三 制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 机车制动装置包括 3 个部分： 1、机车制动机 2、基础制动装置 3、手制动机 教 学 目 的 重点 基础制动装置的组成；单元制动器的结构和作用原理 难点 制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算；单元制动器的结构和作用 原理 能 力 目 标 掌握基础制动装置中各个部分的组成，掌握闸瓦间隙调整器的作用原理，能够 说明基础制动装置的作用原理，了解闸瓦的金属工艺性能。 掌握制动倍率、制动传动效率、相对压力绝对压力等概念；能够简单计算机车 制动率。 授 课 方 式 讲授、讨论、并结合学校现有设备 （C80 货车）进行讲解 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备、学 校实习实训设备、C80 货车 教 学 回 顾 上一个课题中简述了制动的基本理念中，有讲述制动机作用原理时，有关基础 制动装置产生制动力的过程
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科电力机车制动机 项目 项目一基础制动装置的组成 课时 授课班级 教学内容 一、基础制动装置的组成 二、基础制动装置的布置形式 基础制动装置的组成 教学难点 教学方法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学并采用结合学校现有教 学设备、进行现场教学。 实验仪器及教具 基础教有设备、多媒体教学设备、学校实习实训设备
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目一 基础制动装置的组成 课时 2 授课班级 教 学 内 容 一、基础制动装置的组成 二、基础制动装置的布置形式 教 学 重 点 基础制动装置的组成 教 学 难 点 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学并采用结合学校现有教 学设备、进行现场教学。 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备、学校实习实训设备
教学设计 备注 一、基础制动装置的任务是： 1、产生并传递动原力 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 二、基础制动装置的组成 1、制动缸 2、制动传动装置 3、闸瓦装置 4闸瓦间隙调整装置 三、基础制动装置的布置形式 单侧制动式（单侧闸瓦式） 双侧制动式（双侧闸瓦式）
教学设计 备注 一、基础制动装置的任务是： 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 二、基础制动装置的组成 1、制动缸 2、制动传动装置 3、闸瓦装置 4、闸瓦间隙调整装置 三、基础制动装置的布置形式 单侧制动式（单侧闸瓦式） 双侧制动式（双侧闸瓦式）
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科电力机车制动机 项目 单元制动器的结构和作用原理 课时 授课班级 一、概述 数 二、2.85×7单缸制动器 三、闸瓦间隙调整器的作用原理 2.85×7单缸制动器：闸瓦间隙调整器的作用原理 教学难点 闸瓦间隙调整器的作用原理 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学并采用结合学校现有教 教学方法 学设备、进行现场教学。 基础教育设备、多媒体教学设备、学校实习实训设备 实验仪器及教具
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 单元制动器的结构和作用原理 课时 8 授课班级 教 学 内 容 一、概 述 二、2.85×7 单缸制动器 三、闸瓦间隙调整器的作用原理 教 学 重 点 2.85×7 单缸制动器；闸瓦间隙调整器的作用原理 教 学 难 点 闸瓦间隙调整器的作用原理 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学并采用结合学校现有教 学设备、进行现场教学。 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备、学校实习实训设备
教学设计 备注 项目二单元制动器的结构和作用原理 一。摄述 5系列电力机车的基础制动装置均采用独立箱式单元制动器，它是以制动器箱体 为基础，将制动缸、制动传动装置和闸瓦间隙调整装置安装于箱体内侧，闸瓦装置安 装于箱体外侧的一种基础制动装置，因而又称为单缸制动器。 主要由制动缸、杠杆传动系统、闸瓦间隙自动调整器和闸瓦装置组成。其特点是 将制动单元各部件分别安装于箱体内外，对精密部件实行全密封，以提高可靠性。 2.85×7单缸制动器 2.85×7单缸制动器的构造如下图： 1、2.85×7单缸制动器的组成 制动缸（由制动缸活塞、活塞杆、园锥弹簧或称缓解弹簧、及缸体组成 制动杠杆（用于传递、放大制动缸产生的制动原力） 闸瓦间隙调整器（自动减小过大的闸瓦间隙） (4)闸瓦装置（由闸瓦托、闸瓦托杆、闸瓦签、闸瓦定位弹簧及闸瓦组成） 2、2.85×7单缸制动器的作用原理 (1)制动状态：当制动缸充风时，活塞通过活塞杆推动制动杠杆顺时针转动，制动杠 杆带动滑套、传动螺母、传动螺杆左移，从而推动闸瓦托左移，使闸瓦压在车轮踏面 上产生制动作用。 (2)缓解状态：当制动缸排风时，活塞在缓解弹簧在作用下，通过活塞杆带动制动杠 杆逆时针转动，制动杠杆带动滑套、传动螺母、传动螺杆右移，从而带动闸瓦托右移， 使闸瓦离开轮踏面进行缓解
教学设计 备注 项目二 单元制动器的结构和作用原理 一、概 述 SS 系列电力机车的基础制动装置均采用独立箱式单元制动器，它是以制动器箱体 为基础，将制动缸、制动传动装置和闸瓦间隙调整装置安装于箱体内侧，闸瓦装置安 装于箱体外侧的一种基础制动装置，因而又称为单缸制动器。 主要由制动缸、杠杆传动系统、闸瓦间隙自动调整器和闸瓦装置组成。其特点是 将制动单元各部件分别安装于箱体内外，对精密部件实行全密封，以提高可靠性。 二、2.85×7 单缸制动器 2.85×7 单缸制动器的构造如下图： 1、2.85×7 单缸制动器的组成 制动缸（由制动缸活塞、活塞杆、园锥弹簧或称缓解弹簧、及缸体组成） 制动杠杆（用于传递、放大制动缸产生的制动原力） 闸瓦间隙调整器（自动减小过大的闸瓦间隙） （4）闸瓦装置（由闸瓦托、闸瓦托杆、闸瓦签、闸瓦定位弹簧及闸瓦组成） 2、2.85×7 单缸制动器的作用原理 （1）制动状态：当制动缸充风时，活塞通过活塞杆推动制动杠杆顺时针转动，制动杠 杆带动滑套、传动螺母、传动螺杆左移，从而推动闸瓦托左移，使闸瓦压在车轮踏面 上产生制动作用。 （2）缓解状态：当制动缸排风时，活塞在缓解弹簧在作用下，通过活塞杆带动制动杠 杆逆时针转动，制动杠杆带动滑套、传动螺母、传动螺杆右移，从而带动闸瓦托右移， 使闸瓦离开轮踏面进行缓解
三、闸瓦间隙调整器的作用原理 一)闸瓦间隙调整器的结构与作用原理 结构特点：①传动螺母与传动螺杆之间以左旋螺纹配合，（简称传动杆）：②棘轮与 传动螺母固定在一起：③制动杠杆转动时，棘轮随之同向、同角度转动。 制动过程中，随若制动杠杆的顺时针转动，棘轮也顺时针转动相同的角度，从而 使棘钩齿尖从棘轮原齿轮中脱离出来而落入下一个齿。当缓解时，棘轮随制动杠杆逆 时针转动，并由棘轮齿尖带动棘轮顺时针转动，使棘轮带动传动螺母右旋，将传动螺 杆从传动螺母中旋出，即增大了传动杆的长度，从而减小了闸瓦间隙。 (仁)闸瓦间隙调整器的人工调整 当人工调大闸瓦间隙或更换闸瓦时，首先应拉动（咸推动）设置在箱体上的脱钩杆， 使棘钩齿尖脱离棘轮轮齿；然后逆时针方向旋转手轮，以缩短传动杆长度，使闸瓦与车轮 踏面之间的间隙增大当需要减小闸瓦间隙时，直接顺时针方向旋转手轮即可.闸瓦间隙 即为要求的正常间隙6mm
三、闸瓦间隙调整器的作用原理 (一)闸瓦间隙调整器的结构与作用原理 结构特点:①传动螺母与传动螺杆之间以左旋螺纹配合，（简称传动杆）；②棘轮与 传动螺母固定在一起；③制动杠杆转动时，棘轮随之同向、同角度转动。 制动过程中，随着制动杠杆的顺时针转动，棘轮也顺时针转动相同的角度，从而 使棘钩齿尖从棘轮原齿轮中脱离出来而落入下一个齿。当缓解时，棘轮随制动杠杆逆 时针转动，并由棘轮齿尖带动棘轮顺时针转动，使棘轮带动传动螺母右旋，将传动螺 杆从传动螺母中旋出，即增大了传动杆的长度，从而减小了闸瓦间隙。 (二)闸瓦间隙调整器的人工调整 当人工调大闸瓦间隙或更换闸瓦时,首先应拉动(或推动)设置在箱体上的脱钩杆, 使棘钩齿尖脱离棘轮轮齿;然后逆时针方向旋转手轮,以缩短传动杆长度,使闸瓦与车轮 踏面之间的间隙增大.当需要减小闸瓦间隙时,直接顺时针方向旋转手轮即可. 闸瓦间隙 即为要求的正常间隙 6mm
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目三制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 课时 授课班级 一、制动倍率 二、制动传动效率与闸瓦压力的计算 三、制动传动率 教学重点 了解制动倍率的，制动传动效率和闸瓦压力的概念 教学难点 制动传动效率与偏瓦压力的计算 教 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学。 实验仪器及教 基础教有设备、多媒体教学设备
呼和浩特职业学院铁道学院教案 学科 电力机车制动机 项目 项目三 制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 课时 4 授课班级 教 学 内 容 一、制动倍率 二、制动传动效率与闸瓦压力的计算 三、制动传动率 教 学 重 点 了解制动倍率的，制动传动效率和闸瓦压力的概念 教 学 难 点 制动传动效率与闸瓦压力的计算 教 学 方 法 采用多媒体电子课件演示，结合讲解，多方位提问的方法教学。 实 验 仪 器 及 教 具 基础教育设备、多媒体教学设备
教学设计 备注 项目三制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 一、制动倍率 为了在制动时得到足够的制动力，就必须有一定的闸瓦压力。闸瓦压力源于制动 活塞（或停车制动装置） 产生的制动原力，而制动原力的大小与制动缸直径、制 缸内空气压力成正比。因此，增大制动缸直径和制动缸内空气压力可提高制动原力， 达到增大闸瓦压力，产生足够的制动力的目的。但是，由于经济成本和技术条件的 制约，制动缸的直径和红内空气压力被限制在一定的范围内。实际工作中，一般是 靠制动传动装置将制动原力放大一定倍数后传递到闸瓦装置，形成闸瓦压力。这个 将制动原力放大的倍数 称为制动倍 制动倍率的大小取决于制动传动装置各杠杆的尺寸大小。根据杠杆原理可 各杠杆主动臂长度的乘积 Y6 各杠杆从动臂长度的乘积 5系列电力机车均采用单元制动器，只设有一副制动杠杆， 故其制动倍率为制 动杠杆主动臂长 司被动臂长度的比值。各型机车的制动杠杆的结构和尺寸不 样，制动倍率也不尽相同。 制动倍率是基础制动装置的重要特性，它的数值与制动缸活塞行程及闸瓦与车 轮间的间隙大小有关，所以制动倍率的大小对制动效果及运用维修工作都有直接的 影 制动传动效率与闸瓦压力的计算 1.制动传动效率 制动时，在制动缸活塞杆推力传递至闸瓦的过程中，需要克服缓解弹簧的反援 力、制动缸活塞与缸壁间的摩擦力，以及制动传动装置各销套间的摩擦力等，所以 闲瓦所得到的实际瓦压力小于按上述杠杆原理计算的理论瓦压力。实际瓦压 与理论闲瓦压力的比值称为基础 制动装置的传动效率 般用表示，其表达 为 7=ΣK实/ΣK理 式中：ΣK实- 一个制动缸所形成的实际总闸瓦压力(kN): 个动红所形成的总闸瓦压力(kN): 动装置的传动效率？表征着制动原力的有效利用程度。同一般机 设备一样，我们希望值越大越好。值的大小与基础制动装置中各杠杆的结构形 式、销套连接的多少、制动缸的直径等因素有关，还与机车车辆所处的状态及其保 养状态有关。通常，制动传动效率值是由试验获得的。 2、闸瓦压力的计算 制动原力经制动传动装置传递到闸瓦上所形成的作用力称为闸瓦压力。 制动缸所产生的实际闸瓦压力为 ∑K=∑K短76 根据制动倍率的计算公式： 可得： ∑K=F 则： 若要计算机车实际闸瓦总压力， 则还要乘上制动缸的总数m,即
教学设计 备注 项目三 制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 一、制动倍率 为了在制动时得到足够的制动力，就必须有一定的闸瓦压力。闸瓦压力源于制动缸 活塞（或停车制动装置）产生的制动原力，而制动原力的大小与制动缸直径、制动 缸内空气压力成正比。因此，增大制动缸直径和制动缸内空气压力可提高制动原力， 达到增大闸瓦压力，产生足够的制动力的目的。但是，由于经济成本和技术条件的 制约，制动缸的直径和缸内空气压力被限制在一定的范围内。实际工作中，一般是 靠制动传动装置将制动原力放大一定倍数后传递到闸瓦装置，形成闸瓦压力。这个 将制动原力放大的倍数，称为制动倍率 制动倍率的大小取决于制动传动装置各杠杆的尺寸大小。根据杠杆原理可 知 SS 系列电力机车均采用单元制动器，只设有一副制动杠杆，故其制动倍率为制 动杠杆主动臂长度与被动臂长度的比值。各型机车的制动杠杆的结构和尺寸不一 样，制动倍率也不尽相同。 制动倍率是基础制动装置的重要特性，它的数值与制动缸活塞行程及闸瓦与车 轮间的间隙大小有关，所以制动倍率的大小对制动效果及运用维修工作都有直接的 影响。 二、制动传动效率与闸瓦压力的计算 1.制动传动效率 制动时，在制动缸活塞杆推力传递至闸瓦的过程中，需要克服缓解弹簧的反拨 力、制动缸活塞与缸壁间的摩擦力，以及制动传动装置各销套间的摩擦力等，所以 闸瓦所得到的实际闸瓦压力小于按上述杠杆原理计算的理论闸瓦压力。实际闸瓦压 力与理论闸瓦压力的比值称为基础制动装置的传动效率，一般用 η 表示，其表达式 为 η= ∑K 实/ ∑K 理 式中:∑K 实——一个制动缸所形成的实际总闸瓦压力（kN）； ∑K 理——一个制动缸所形成的总闸瓦压力（kN）； 基础制动装置的传动效率 η 表征着制动原力的有效利用程度。同一般机械 设备一样，我们希望 η 值越大越好。η 值的大小与基础制动装置中各杠杆的结构形 式、销套连接的多少、制动缸的直径等因素有关，还与机车车辆所处的状态及其保 养状态有关。通常，制动传动效率值是由试验获得的。 2、闸瓦压力的计算 制动原力经制动传动装置传递到闸瓦上所形成的作用力称为闸瓦压力。一个 制动缸所产生的实际闸瓦压力为 ∑K 实=∑K 理 ηb 根据制动倍率的计算公式： 可得： ∑K 理=Fγb 则 ： ∑K 实= Fγbη 若要计算机车实际闸瓦总压力，则还要乘上制动缸的总数 m，即 各杠杆从动臂长度的乘积 各杠杆主动臂长度的乘积 b =
ΣK=mZK x=mP:von(kN 式中：m 一每台机车的制动缸个数 P- 制动缸压力(kPa) d-一制动缸活塞直径(m): %一一制动倍率： 一制动传动效率】 三、制动传动率 机车 车辆的制动能力不能仅以闸瓦压力来表示，因为同样大小的闸瓦压力 对于重量不同的机车车辆来说，其制动效果是不同的。只有机车、车辆或车列单位 重量所具有的闸瓦压力，才能确切地表示其制动能力。我们把机车、车辆或列车单 位重量所具有的闸瓦压力称作机车、车辆或列车制动率。 机车制动率用δ表示，其表达式为 6=ΣK/q 式中：∑K-一机车闸瓦总压力(kN): g一一机车总重量(kN)。 制动率表示机车、车辆制动能力的大小。合理地确定制动率对保证运行速 度及运行安全都有重要意义。为了提高制动效果，通常希望采取较大的制动率，但 是提高制动率受轮轨间粘者条件的限制。另外，制动率还需根据所选用的闸瓦材料 的摩擦系数适当选取。 小结 项目一基础制动装置的组成 项目二单元制动器的结构和作用原理 项目三制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 重点：单元制动器的结构和作用原理 要求：掌捉基础制动装置的组成，掌握单元制动器的结构和作用原理。掌握机车制 动缸压力变化到机车制动力的变化
∑K= m∑K 实=mPz γb η （kN） 式中：m——每台机车的制动缸个数； Pz——制动缸压力（kPa）； d——制动缸活塞直径（m）； γb——制动倍率； η——制动传动效率。 三、制动传动率 机车、车辆的制动能力不能仅以闸瓦压力来表示，因为同样大小的闸瓦压力， 对于重量不同的机车车辆来说，其制动效果是不同的。只有机车、车辆或车列单位 重量所具有的闸瓦压力，才能确切地表示其制动能力。我们把机车、车辆或列车单 位重量所具有的闸瓦压力称作机车、车辆或列车制动率。 机车制动率用 δ 表示，其表达式为 δ=∑K / q 式中：∑K——机车闸瓦总压力（kN）； q——机车总重量（kN）。 制动率表示机车、车辆制动能力的大小。合理地确定制动率对保证运行速 度及运行安全都有重要意义。为了提高制动效果，通常希望采取较大的制动率，但 是提高制动率受轮轨间粘着条件的限制。另外，制动率还需根据所选用的闸瓦材料 的摩擦系数适当选取。 小结 项目一 基础制动装置的组成 项目二 单元制动器的结构和作用原理 项目三 制动倍率、制动传动效率和机车制动率的计算 重点：单元制动器的结构和作用原理。 要求：掌握基础制动装置的组成，掌握单元制动器的结构和作用原理。掌握机车制 动缸压力变化到机车制动力的变化