[實用新型]列車編組溜放作業(yè)制動鐵鞋

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920100353.3
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN201424037Y
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳所利
• 申請（專利權(quán)）人: 陳所利
• 主分類號: B61K7/18
• 分類號: B61K7/18
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務(wù)所有限責任公司
• 代理人: 崔東輝

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鐵路車輛調(diào)車機械，具體說就是一種列車編組溜放作業(yè)制動鐵鞋。

(二)背景技術(shù)

在鐵路車輛編組溜放作業(yè)中，廣泛采用制動鐵鞋對車輛制動，使溜行車組盡快減速以致停車，達到制動目的。由于各種原因單獨使用鐵鞋極易造成同軸另一車輪的滑行制動，造成車輪踏面程度不同的擦傷。使用溜放編組的普通編組站，由于未設(shè)T·JK系列車輛減速器，而使用鐵鞋制動作業(yè)，極易產(chǎn)生程度不同滑行制動，發(fā)生車輪踏面擦傷的幾率極高，給運輸生產(chǎn)造成不應(yīng)有的損失。因此，正確分析鐵鞋的工作性能、受力狀態(tài)，妥善改進鐵鞋的結(jié)構(gòu)形式使之更加適應(yīng)工況需要是十分必要的。從以下實例分析計算可以看出鐵鞋制動產(chǎn)生滑行制動，致使車輪踏面發(fā)生擦傷的幾率很高。

實例：貨車一輛，總重q＝80噸，速度V＝5公里/小時，用鐵鞋制動20米停車。

分析：輪對單輪上鐵鞋，輪鞋間的制動狀態(tài)。即鐵鞋制動瓦對輪對產(chǎn)生制動力，另一輪的輪軌間制動狀態(tài)。此制動力是來自車輛受鐵鞋制動的作用而產(chǎn)生勻減速運動中車輪對鐵鞋制動瓦產(chǎn)生的沖擊壓力，鐵鞋制動瓦對車輪踏面產(chǎn)生的反作用力。鐵鞋制動瓦的制動力B＝K·φ_k式中K值；在輪與鐵鞋接觸的初始瞬間力：總重80噸＝80000kg車速5公里/小時＝1.39m/s²鐵鞋初速度＝0，加速度絕對值＝1.39m/s²；根據(jù)牛頓力學(xué)第二定律：80000kg×1.39m/s²＝111200kg·m/s²；制動瓦瞬時壓力值K＝111200kg·m/s²摩擦系數(shù)φ_k＝0.32鐵鞋制動瓦初始瞬間產(chǎn)生制動力：111200kg·m/s²×0.32＝35584kg·m/s²≈35.5t·m/s²。式中K值；在20米勻減速的停車距離內(nèi)為：加速度絕對值0.07m/s²，根據(jù)牛頓力學(xué)第二定律：80000kg×0.07m/s²＝5600kg·m/s²，即鐵鞋制動瓦勻減速制動中壓力值K＝5600kg·m/s²鐵鞋制動瓦勻減速制動中的制動力：5600kg·m/s²×0.32＝1792kg·m/s²≈1.7t·m/s²。車輪和鞋上面之間切點的制動狀態(tài)：

由理論分析：輪軌間的切向作用力，即為物理學(xué)上的靜摩擦力，約等于鋼軌對車輪的法向支反力∏與靜摩擦系數(shù)μ的乘積。實際條件復(fù)雜不存在純粹的靜摩擦狀態(tài)，輪軌間切向作用力最大值，實際上與運動狀態(tài)有關(guān)，于是鐵路牽引和制動計算中把輪軌間最大切向作用力叫做粘著力。因此在鐵鞋上的輪和同軸在鋼軌上的另一個輪的輪鞋間，輪軌間切點制動受力狀態(tài)均為粘著力。

F_k＝∏·ψ_k＝10000×0.25＝2500kg·m/s²＝2.5t·m/s²

在鐵鞋上輪的制動力＝∏·ψ_k+K·φ_k

(1)鐵鞋與車輪接觸初始瞬間制動力2.5+35.5＝38t·m/s²

(2)鐵鞋與車輪勻減速制動時的制動力2.5+1.7＝4.2t·m/s²

同軸兩輪制動力的比值38/2.5＝15.2?4.2/2.5＝1.68

如果沒上鐵鞋的車輪發(fā)生輪軌間滑行制動，制動力將明顯下降。因滑行摩擦系數(shù)在V＝5公里/小時時φ_ck＝0.15明顯低于粘著系數(shù)。滑行制動的制動力F_ck＝∏·φ_ck＝10000×0.15＝1500kg·m/s²＝1.5t·m/s²此時，同軸兩輪制動力的比值4.2/1.5＝2.8無論是初始接觸的瞬間，還是勻減速制動的過程，上鐵鞋車輪的制動力均大于同軸沒上鐵鞋車輪輪軌間粘著力的15.2-2.8-1.68倍。而形成鐵鞋抱死車輪，鞋底面與軌面滑行，同軸另一輪踏面與軌面滑行。因中小編組站普遍使用鐵鞋制動進行溜放編組作業(yè)，所以產(chǎn)生滑行制動的幾率極高。致使車輪踏面發(fā)生擦傷的幾率極高。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種車輛溜放編組作業(yè)中避免由于單鐵鞋制動造成的車輪踏面擦傷、輪軌間產(chǎn)生滑行制動，充分發(fā)揮粘著制動特性的列車編組溜放作業(yè)制動鐵鞋。