新型山地齿轨列车制动器性能分析

[目的]山地齿轨线路最大坡度可达250‰。由于重力分量产生的下滑力远大于轮轨之间的最大摩擦力,车辆在山地齿轨线路最大坡道上运行时,仅靠常规的轮轨制动系统无法抑制车辆下滑。需要专用的齿轨制动装置,利用齿轮齿条啮合方式对齿轨轮直接制动,突破钢轮钢轨之间摩擦力限制,为山地齿轨车辆在大坡道上运行时提供更大的制动力。对该新型制动器的性能进行分析,有助于保证齿轨车辆运行安全。[方法]分析了目前国内外齿轨列车专用齿轨制动系统的特点,总结了现有齿轨制动装置的优缺点。根据齿轨转向架的空间和接口尺寸,结合飞机制动器的特点,设计了一种适用于超大坡道的多摩擦盘齿轨专用制动器,介绍了该新型专用制动器的组成和性能。采用理论计算和有限元仿真方法分析了该新型制动器的性能和零部件强度,以及三种最恶劣工况下制动器温度的变化情况。[结果及结论]该新型制动器具有良好的制动性能,在最恶劣工况下其最高温度低于制动器材料的承受极限。该新型制动器可满足齿轨列车在最大坡度(250‰)不同制动工况下的制动需求。