[实用新型]列车编组溜放作业制动铁鞋

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及铁路车辆调车机械，具体说就是一种列车编组溜放作业制动铁鞋。

(二)背景技术

在铁路车辆编组溜放作业中，广泛采用制动铁鞋对车辆制动，使溜行车组尽快减速以致停车，达到制动目的。由于各种原因单独使用铁鞋极易造成同轴另一车轮的滑行制动，造成车轮踏面程度不同的擦伤。使用溜放编组的普通编组站，由于未设T·JK系列车辆减速器，而使用铁鞋制动作业，极易产生程度不同滑行制动，发生车轮踏面擦伤的几率极高，给运输生产造成不应有的损失。因此，正确分析铁鞋的工作性能、受力状态，妥善改进铁鞋的结构形式使之更加适应工况需要是十分必要的。从以下实例分析计算可以看出铁鞋制动产生滑行制动，致使车轮踏面发生擦伤的几率很高。

实例：货车一辆，总重q＝80吨，速度V＝5公里/小时，用铁鞋制动20米停车。

分析：轮对单轮上铁鞋，轮鞋间的制动状态。即铁鞋制动瓦对轮对产生制动力，另一轮的轮轨间制动状态。此制动力是来自车辆受铁鞋制动的作用而产生匀减速运动中车轮对铁鞋制动瓦产生的冲击压力，铁鞋制动瓦对车轮踏面产生的反作用力。铁鞋制动瓦的制动力B＝K·φ_k式中K值；在轮与铁鞋接触的初始瞬间力：总重80吨＝80000kg车速5公里/小时＝1.39m/s²铁鞋初速度＝0，加速度绝对值＝1.39m/s²；根据牛顿力学第二定律：80000kg×1.39m/s²＝111200kg·m/s²；制动瓦瞬时压力值K＝111200kg·m/s²摩擦系数φ_k＝0.32铁鞋制动瓦初始瞬间产生制动力：111200kg·m/s²×0.32＝35584kg·m/s²≈35.5t·m/s²。式中K值；在20米匀减速的停车距离内为：加速度绝对值0.07m/s²，根据牛顿力学第二定律：80000kg×0.07m/s²＝5600kg·m/s²，即铁鞋制动瓦匀减速制动中压力值K＝5600kg·m/s²铁鞋制动瓦匀减速制动中的制动力：5600kg·m/s²×0.32＝1792kg·m/s²≈1.7t·m/s²。车轮和鞋上面之间切点的制动状态：

由理论分析：轮轨间的切向作用力，即为物理学上的静摩擦力，约等于钢轨对车轮的法向支反力∏与静摩擦系数μ的乘积。实际条件复杂不存在纯粹的静摩擦状态，轮轨间切向作用力最大值，实际上与运动状态有关，于是铁路牵引和制动计算中把轮轨间最大切向作用力叫做粘着力。因此在铁鞋上的轮和同轴在钢轨上的另一个轮的轮鞋间，轮轨间切点制动受力状态均为粘着力。

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

在铁鞋上轮的制动力＝∏·ψ_k+K·φ_k

(1)铁鞋与车轮接触初始瞬间制动力2.5+35.5＝38t·m/s²

(2)铁鞋与车轮匀减速制动时的制动力2.5+1.7＝4.2t·m/s²

同轴两轮制动力的比值38/2.5＝15.2 4.2/2.5＝1.68

如果没上铁鞋的车轮发生轮轨间滑行制动，制动力将明显下降。因滑行摩擦系数在V＝5公里/小时时φ_ck＝0.15明显低于粘着系数。滑行制动的制动力F_ck＝∏·φ_ck＝10000×0.15＝1500kg·m/s²＝1.5t·m/s²此时，同轴两轮制动力的比值4.2/1.5＝2.8无论是初始接触的瞬间，还是匀减速制动的过程，上铁鞋车轮的制动力均大于同轴没上铁鞋车轮轮轨间粘着力的15.2-2.8-1.68倍。而形成铁鞋抱死车轮，鞋底面与轨面滑行，同轴另一轮踏面与轨面滑行。因中小编组站普遍使用铁鞋制动进行溜放编组作业，所以产生滑行制动的几率极高。致使车轮踏面发生擦伤的几率极高。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆溜放编组作业中避免由于单铁鞋制动造成的车轮踏面擦伤、轮轨间产生滑行制动，充分发挥粘着制动特性的列车编组溜放作业制动铁鞋。