火車閘瓦（合成閘瓦、復(fù)合閘瓦、高摩低摩閘瓦）
一、火車閘瓦概述
剎車片在鐵路用語上稱作閘瓦，閘瓦位于車輪的踏面上，當(dāng)要煞車時(shí)，經(jīng)由軔機(jī)的作用，讓車輪前后的兩片閘瓦將車輪夾緊，達(dá)到停車的目的?；疖囘\(yùn)行過程中需要制動，與車輪踏面接觸產(chǎn)生摩擦，將列車動能轉(zhuǎn)換為熱能散入大氣，達(dá)到列車減速或停止運(yùn)行的部件，直接摩擦車輪使火車停車的制動零件就是閘瓦。用鑄鐵或其他材料制成的瓦狀制動塊，在制動時(shí)抱緊車輪踏面，通過摩擦使車輪停止轉(zhuǎn)動。
當(dāng)今高科技發(fā)展的時(shí)代，火車作為交通運(yùn)輸?shù)闹饕绞街唬刮覀兌嗨陌踩砸笤絹碓礁?。由于火車的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，其制動系統(tǒng)的安全性顯得尤為重要。其中，火車剎車片的摩擦性能在關(guān)系行車安全和運(yùn)行可靠性方面起著非常重要的作用。目前我國對剎車片檢測技術(shù)比較落后，工作效率低，無法快速、準(zhǔn)確掌握出輪胎的狀態(tài)，嚴(yán)重制約著我國鐵路車輛的提速。國外采用的檢測方法穩(wěn)定可靠，但他們造價(jià)高，技術(shù)難度大。國內(nèi)一直未見移植使用。所以剎車片的質(zhì)量就成了企業(yè)生存的重中之重。制動裝置是火車安全減速或停車的重要裝置。為保證火車的安全，必須在各種條件下都能保證火車的制動性能。隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，對制動裝置的制動性能要求也更高，傳統(tǒng)的閘瓦制動適應(yīng)不了高速列車的發(fā)展。目前我國的鐵路客車基本都采用了盤形制動，火車剎車片是盤形制動裝置的重要組成部件，它對制動性能有著舉足輕重的作用?；疖噭x車片測試系統(tǒng)是建立在剎車片制動實(shí)驗(yàn)臺的基礎(chǔ)上的，測試火車剎車片的摩擦性能。火車剎車片測試系統(tǒng)以總成實(shí)驗(yàn)的方式來測試剎車片的承載壓力、表面溫度、車輪運(yùn)行速度等多項(xiàng)性能參數(shù)?；疖嚤P形制動器的剎車片主要采用合成閘片。合成閘片的特點(diǎn)是：
1、熱穩(wěn)定性好。樹脂分解溫度高，實(shí)際測定溫度為377攝氏度。
2、壓縮彈性低，噪音小，溫度分配均勻。
3、粘粘性強(qiáng)，既有樹脂的耐老化性，又有橡膠的韌性，熱衰退率低，恢復(fù)性好。
4、耐磨性好，表面有良好的再現(xiàn)性。
二、火車閘瓦制動原理
在這一過程中，制動裝置要將巨大的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟⒂诖髿庵?。而這種制動效果的好壞，卻主要取決于摩擦熱能的消散能力。使用這種制動方式時(shí)，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負(fù)荷由車輪來承擔(dān)。列車速度越高，制動時(shí)車輪的熱負(fù)荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使采用較先進(jìn)的合成閘瓦，溫度也會高達(dá)400~450℃。當(dāng)車輪踏面溫度增高到一定程度時(shí)，就會使踏面磨耗、裂紋或剝離，既影響使用壽命也影響行車安全。可見，傳統(tǒng)的踏面閘瓦制動適應(yīng)不了高速列車的需要。
三、火車閘瓦分類
閘瓦按材質(zhì)可分為鑄鐵閘瓦和合成閘瓦兩類。
1、鑄鐵閘瓦。已有100多年使用歷史, 鑄鐵閘瓦中，分為灰鑄鐵閘瓦、中磷閘瓦、高磷鐵閘瓦和合金鑄鐵閘瓦。早期是灰鑄鐵閘瓦,含磷量約0.2%左右，摩擦系數(shù)隨速度的提高而迅速下降,耐磨性也很差。改用中磷閘瓦(含磷量0.7%～1.0%)可以改善性能，但在制動時(shí)容易產(chǎn)生火花引起火災(zāi)。高磷閘瓦（含磷量2.5%以上）產(chǎn)生的火花少,比較安全，但質(zhì)脆容易斷裂，澆鑄時(shí)須添裝鋼制瓦背。高磷鑄鐵閘瓦的使用，日益普遍。
2、合成閘瓦。又稱非金屬閘瓦，是用石棉及其他填料以樹脂或橡膠作為粘合劑混合后熱壓而成。合成閘瓦中，按其基本成分，分為合成樹脂基閘瓦和橡膠基閘瓦。按其摩擦系數(shù)高低，可分為高摩擦系數(shù)合成閘瓦和低摩擦系數(shù)合成閘瓦。合成閘瓦也要用鋼背加強(qiáng)。如果閘瓦壓制成片狀用于盤形制動則稱閘片。合成閘瓦于1907年首先在倫敦地鐵車輛上使用。50年代以來，應(yīng)用日益普遍。合成閘瓦重量輕，耐磨，制動時(shí)基本上無火花。它與鋼輪間的摩擦系數(shù)隨速度提高的變化小，與輪軌間的制動粘著系數(shù)的變化基本一致，從而可以較好地利用粘著作用，改善制動性能和縮短停車制動距離。合成閘瓦有高摩擦系數(shù)和低摩擦系數(shù)之分。高摩擦系數(shù)合成閘瓦的摩擦系數(shù)約為鑄鐵閘瓦的兩倍,可使用較小直徑的制動缸和副風(fēng)缸,從而減輕基礎(chǔ)制動裝置的重量，又能節(jié)省壓縮空氣，優(yōu)點(diǎn)較多。低摩擦系數(shù)合成閘瓦可以直接取代鑄鐵閘瓦，適合于改造舊車之用。合成閘瓦的缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性能較差，摩擦所產(chǎn)生的熱量使車輪踏面溫度升高，甚至使踏面出現(xiàn)局部高溫而導(dǎo)致熱裂。近年來，為避免對環(huán)境的污染，無石棉、無鉛等有害物質(zhì)的合成閘瓦得到越來越多的采用。合成閘瓦具有噪音小，壽命長，對車輪磨損小以及價(jià)格相對較低等顯著優(yōu)勢
合成閘瓦對車輪的影響:
a.熱龜裂-----由于閘瓦與車輪接觸不良，在車輪踏面上產(chǎn)生局部過熱，形成熱斑點(diǎn)，個(gè)別情況下會發(fā)生熱龜裂。
b.車輪的溝狀磨耗------在制動頻繁的區(qū)段使用合成閘瓦使車輪溫度升高。由于合成摩擦材料局部摩擦過熱膨脹，車輪踏面呈現(xiàn)溝狀磨耗。溫度越高時(shí)，這種磨耗在車輪踏面的外側(cè)越容易發(fā)展，溝狀磨耗是閘瓦橫向摩擦造成的。
c.車輪的凹形磨耗------在冬季積雪地區(qū)使用合成閘瓦，會發(fā)生這種磨耗。這是由于水介入到閘瓦摩擦表面所引起的。
四、非石棉高摩合成閘瓦技術(shù)參數(shù)
|
項(xiàng)目 |
單位、要求 |
標(biāo)準(zhǔn) |
實(shí)際 |
結(jié)論 |
|
|
密度 |
ɡ/㎝2 |
給值±5% |
2.0 |
結(jié)論 |
|
|
壓縮強(qiáng)度 |
MPa |
≥25 |
43.8 |
符合 |
|
|
沖擊強(qiáng)度 |
KJ/㎝2 |
≥2.0 |
6.4 |
符合 |
|
|
壓縮模量 |
Mpa |
≤1.3×103 |
0.75×103 |
符合 |
|
|
洛氏硬度 |
HRR |
≤90 |
46.5 |
符合 |
|
|
吸水 |
% |
≤1.5% |
0.4 |
符合 |
|
|
吸油 |
% |
≤ 1.5% |
0.4 |
符合 |
|
|
高閘瓦壓力20KN時(shí) |
瞬時(shí)摩擦系數(shù) |
應(yīng)在規(guī)定的上下范圍內(nèi) |
- |
符合 |
|
|
低閘瓦壓力10KN |
瞬時(shí)摩擦系數(shù) |
應(yīng)在規(guī)定的上下范圍內(nèi) |
- |
符合 |
|
|
閘瓦壓力20±0.5KN時(shí)的平均摩擦系數(shù) |
制動初速度35KM/H |
上限 |
0.436 |
0.336 |
符合 |
|
下限 |
0.336 |
0.367 |
|||
|
制動初速度55KM/H |
上限 |
0.422 |
0.368 |
符合 |
|
|
下限 |
0.322 |
0.350 |
|||
|
制動初速度75KM/H |
上限 |
0.402 |
0.355 |
符合 |
|
|
下限 |
0.322 |
0.327 |
|||
|
制動初速度95KM/H |
上限 |
0.395 |
0.326 |
符合 |
|
|
下限 |
0.315 |
0.328 |
|||
|
制動初速度125KM/H |
上限 |
0.386 |
0.344 |
符合 |
|
|
下限 |
0.306 |
0.355 |
|||
|
潮濕狀態(tài)下的 瞬時(shí)摩擦系數(shù) |
閘瓦壓力10KN時(shí)的瞬時(shí)摩擦系數(shù)不低0.25 |
大于0.25 |
符合檢驗(yàn)依據(jù)的規(guī)定 |
符合 |
|
|
坡道瞬時(shí) 摩擦系數(shù) |
勻速持續(xù)制動20min內(nèi)的瞬時(shí)摩擦系數(shù)≥0.25 |
大于0.25 |
最低值0。30 |
符合 |
|
|
靜摩擦系數(shù) |
五次試驗(yàn)的 平均值≥0.30 |
大于0.3 |
平均值0.33 |
符合 |
|
|
磨耗量 |
一次停車制動試驗(yàn)的閘瓦磨耗量總和 ≤1.5㎝3/MJ |
1.5 |
0.53 |
符合 |
|
|
踏面最高溫度 |
進(jìn)行各種程序試驗(yàn)時(shí)，車輪踏面溫度≤400℃ |
小于400℃ |
最高值303 |
符合 |
|
五、火車閘瓦生產(chǎn)質(zhì)量保證
昆山艾力克斯的火車閘瓦生產(chǎn)堅(jiān)持質(zhì)量的經(jīng)營方針，非常注重質(zhì)量控制和管理。我們的火車閘瓦生產(chǎn)完全按照ISO9001-2008質(zhì)量體系來控制，我們還獲得鐵路產(chǎn)品生產(chǎn)許可證。我們擁有專業(yè)的檢測設(shè)備，以確保我們所有的火車閘瓦產(chǎn)品品質(zhì)，達(dá)到客戶的要求。
昆山艾力克斯鐵路配件有限公司是一家通過ISO 9001/2008認(rèn)證的公司。所有的流程都按照ISO質(zhì)量管理體系的要求，從供應(yīng)商的質(zhì)量控制到成品，我們都是按照標(biāo)準(zhǔn)程序操作，對供應(yīng)商我們有嚴(yán)格的質(zhì)量控制系統(tǒng)：
1、對原材料的檢查和測試，我們要求供應(yīng)商提供生產(chǎn)批號，化學(xué)成分，力學(xué)性能等檢測指標(biāo)。
2、我們的質(zhì)量控制檢驗(yàn)員在檢測過程中采取樣品抽樣以及批量檢測并且提供原材料材質(zhì)證明書等手段進(jìn)行控制。
3、根據(jù)產(chǎn)品的不同要求，我們做出相應(yīng)的物理和化學(xué)測試和檢驗(yàn)。如果結(jié)果不符合我們的要求，我們將拒絕接收，只有材料滿足我們的標(biāo)準(zhǔn)才能接收。
4、對于生產(chǎn)的半成品及其外協(xié)廠商，我們經(jīng)常組織質(zhì)量控制協(xié)調(diào)會議，并提供技術(shù)技持和指導(dǎo)。在發(fā)貨前保證合格的產(chǎn)品交付給我們的客戶。
六、火車閘瓦生產(chǎn)廠家簡介
作為中國鐵路器材、鐵路配件行業(yè)的生產(chǎn)制造企業(yè)，昆山艾力克斯鐵路配件有限公司還生產(chǎn)和供應(yīng)軌道扣件系統(tǒng)、螺紋道釘、勾頭道釘、軌道螺栓、管片螺栓、地腳螺栓、魚尾螺栓、螺母螺帽、墊圈墊片、彈條、扣板、彈片、魚尾板、鐵墊板、防爬器、預(yù)埋鐵座、絕緣軌距塊、預(yù)埋套管、橡膠墊板、塑膠墊板、鋼軌、道岔、鋼枕、火車閘瓦及各類非標(biāo)五金件。我們要經(jīng)過努力讓中國高鐵走出去?。?！讓全世界都享受到中國鐵路事業(yè)給他們帶去的舒適、便捷和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
