background image

电机车运行电气惯性状态

  惯性状态列车在惯性状态运行时,电机车牵引电动机断电,牵引力为零,列车靠断
电前所具有的动能运行,即惯性滑行。在一般情况下,列车减速运行直至停车就是惯性状
态。
  在这种情况下,列车除了受静阻力外,还受到减速速度所产生的惯性力。这时的减速
度与列车运行的方向相同,正是这个减速度使列车滑行。根据动静平衡法,列车在惯性状
态时,所受力的基本方程式为-W 静+W 惯=0 根据有关公式可得式中:a 为减速度,m
/s2;i―坡度,上坡时为正,下坡时为负。
  由此可见,当列车比阻一定时,惯性滑行的速度取决于轨道坡度的大小和坡向,上
坡时减速度始终保持正值,直至停车为止。下坡时如坡度 i,小于基本比阻 W0,a 为正值,
仍减速滑行,直至停车为止;如坡度 i,大于基本比阻 W0,a 为负值,列车不再是减速
滑行,而是加速滑行了。
  制动状态列车在制动状态运行时,电机车牵引电动机断电,牵引力 F 为零,司机利
用机械制动装置或电气制动,产生制动力 B,这个制动力与列车运行方向相反,在力的
基本方程式中为负值,与静阻力的性质和方向一致。在制动力和静阻力的作用下,列车必
定产生减速度,这时的惯性力却与列车运行方向一致,为正值。列车在制动状态下的基本
方程式是-B-W 静+W 惯=0 将有关公式整理后得 B=(p+Q)(W0±i-110a)g 式中
i―坡度,上坡制动为负,下坡制动时为正。
  利用式 6,可以求出在一定条件下制动装置必须产生的制动力;如果给定制动力时,
可求出制动状态的减速度、制动距离等。只有了解列车运行的理论,在合理组织电机车运
输、指挥、调度列车,以及在电机车运输的技术、经济、安全管理中,才能有理有据、有理论
基础。
  列车制动力列车制动力是一种人为的阻碍列车运行的阻力,作用在车轮踏面和轮缘
上。目前,列车制动力是靠电机车本身的制动装置制动电机车来实现的。为提高列车的制
动性能,缩短制动距离,保障安全运行,许多的科技人员和职工都在探索提高电机车的
制动性能和改进制动方式,以及矿车组制动方式的新方法。
  矿用电机车的制动方式有两种:一是电气制动;二是机械制动。矿用电机车的制动是
利用直流电动机的可逆性,当电机车断电滑行时,如采用电气制动,可把两直流电动机
的鼓励磁绕组和电枢绕组交叉桥式连接变为发电机工作,产生反向转矩,使电机车制动
产生的电能经电阻消耗。所以也称为能耗制动(或动力制动)。
  矿用电机车的机械制动又分为手动机械制动和压气机械制动两种。手动机械制动是由
司机拨动制动手轮,使连杆带制动闸瓦,对车轮施加制动力的。压气机械制动是由压缩空
气推动汽缸活塞推动连杆使闸瓦对车轮施加制动力的。
  列车运行中,当电机车断电后,列车的惯性力的作用下,继续向前运行,这时的惯
性力与列车运行方向相同。另一方面,电机车车轮上作用着车重的压力,因而车轮与钢轨
的接触便有一个粘着力 f,它是与电机车粘着质量和粘着系数相关的,即 f=1000Φpg 这
时的粘着力和惯性力组成的一个力偶,在这个力偶的作用下,列车车轮向前滚动。
  与此同时,列车上作用着的运行阻力 W 列,使列车运行速度逐渐减低,直至最后停
止。
  为了使列车迅速停车,要人为地增加阻力。当机械制动时,就是使闸瓦在轮踏面和轮
缘上加上闸压力。各块闸瓦以 N 闸的压力在车轮踏面和轮缘上,在闸瓦与轮踏面、轮缘之
间产生的摩擦力 B 闸,其 B 闸由摩擦系数 Φ 闸决定。此力可认为是闸瓦在轮踏面和轮缘
接触切点上的切线力,它与闸压力 N 闸和 Φ 闸成正比,即 B 闸=Φ 闸 N 闸这个摩擦力就