合成闸瓦行驶中对车轮的影响,闸瓦原理
城轨车辆制动方式介绍
城轨车辆制动方式按照制动时列车动能的转移方式不同城轨车辆的制动主要可以分为摩擦制动和电制动。
一，摩擦制动通过摩擦副的摩擦将列车的运动动能转变为热能，逸散于大气，从而产生制动作用。
城轨车辆常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动，盘形制动和轨道电磁制动。
（一）闸瓦制动闸瓦制动又称为踏面制动，它是最常见的一种制动方式。
制动时闸瓦压紧车轮，车轮与闸瓦发生摩擦，将列车的运动动能通过车轮与闸瓦间的摩擦转变为热能，逸散于空气中。
在车轮与闸瓦这一对摩擦副中，由于车轮主要承担着车辆行走功能，因此其他材料不能随便改变。
要改善闸瓦制动的性能，只能通过改变闸瓦材料的方法。
目前城轨车俩中大多数采用合成闸瓦。
但合成闸瓦的导热性较差，因此也有采用导热性能良好，且具有良好的摩擦性能的粉末冶金闸瓦。
在闸瓦制动中，当制动功率较大时，产生的热量来不及逸散到大气，而在闸瓦与车轮踏面上积聚，使他们的温度升高，摩擦力下降，严重时会导致闸瓦熔化和轮毂松弛等，因此，在闸瓦制动时，对制动功率有限制。
（二）盘形制动）盘形制动有轴盘式和轮盘式之分，一般采用轴盘式，当轮对中间由于牵引电机等设备使制动盘安装发生困难时，可采用轮盘式。
制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，使闸片与制动盘间产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片逸散于大气。
（三）轨道电磁制动轨道电磁制动也叫磁轨制动。
是一种传统的制动方式，这种制动方式是在转向架前后两轮之间安装包升降风缸，风缸顶端装有两个电磁铁，电磁铁包括电磁铁靴和摩擦板，电磁铁悬挂安装在距轨道面适当高度处，制动时电磁铁落下，并接通励磁电源使之产生电磁吸力，电磁铁吸附在钢轨上，列车的动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转化为热能，逸散于大气。
轨道电磁制动可得到较大的制动力，因此常被用作于紧急制动时的一种补充制动，这种制动不受轮轨间黏着系数的限制，能在保证旅客舒适性条件下有效地缩短制动距离。
当磨耗板与轨道摩擦产生的热量多，对钢轨的磨损也很严重。
铁路车辆轮对故障及处理措施
铁路车辆轮对故障及处理措施摘要：在国民经济和社会发展过程中，铁路行业得到了较好的发展，对整个国家的经济发展起到了举足轻重的作用。
近年来，随着铁路火车的加速、超载，对车辆的安全管理和维修能力提出了更高的需求。
车轮是承受车辆整体质量的关键部位，由于其工作条件比较复杂，在高速转动时很可能出现相应的问题和故障。
所以，如果铁路货车车辆的车轮出现了问题，不仅会货车的正常运转造成很大的损害，而且也会带来一些潜在的危险。
因此，本论文着重于对铁路货车车轮故障原因进行剖析。
关键词：铁路车辆轮;故障分析;检修方法随着我国经济不断发展，我国的铁路事业已大有成功，成為我国经济体中的重要支柱。
最近几年，铁路运输车辆的速度和增载不断提高，对车辆的运行管理和检修能力要求也越来越高。
车轮承载着整个车辆的重量，在高速旋转的过程中，很容易出现问题和故障。
在铁路货运车辆行驶过程中，如果没有充分重视车轮产生的故障，势必会对铁路货运车辆的正常运行产生影响，从而产生一定的风险和安全隐患。
所以，在运行的过程中，要重视车轮故障，避免出现安全事故。
一、铁路车辆轮对安全的重要性我国的铁路建设正处于发展的重要阶段，而车辆作为铁路运输中的主体，在整个运输过程中的地位尤为重要。
要实现铁路的正常运输，必须要保障车辆运输过程中的安全。
而货车的车辆轮对作为车辆行驶过程中的重要部件，只有保证车辆轮对的安全质量，才能够确保车辆在后续的行驶过程中不会出现安全问题。
当车辆轮对出现故障时，其很可能影响车辆的正常运行，车辆轮对的故障不仅制约了货车的提速，还会在一定程度上导致货车停运，线路中断，这不仅对铁路运输安全造成了威胁，还会影响相关企业的正常运营，只有车辆轮对运行完好才能保证运行车辆的安全和高效，从而实现企业经济效益与社会效益的获得。
与此同时，车辆轮对故障的处理还可以保障运输人员的人身安全。
因此，铁路运输企业必须在增强车辆轮对防护意识的基础上，采取一定的检修与维护措施，对车辆的各个部件进行认真检查，对于出现的故障进行及时的检修与处理，以此来保证车辆轮对的安全质量，不断提高车辆的安全性与稳定性，以此来促进铁路车辆的有序运行，推动铁路企业的可持续发展。
闸瓦
机车闸瓦介绍：机车闸瓦位于车轮的踏面上，当要煞车时，经由轫机的作用，让车轮前后的两片闸瓦将车轮夹紧，达到停车的目的。
CM05机车闸瓦特点：1、热稳定性好。
树脂分解温度高，实际测定温度为377摄氏度。
2、压缩弹性低，噪音小，温度分配均匀。
3、粘粘性强，既有树脂的耐老化性，又有橡胶的韧性，热衰退率低，恢复性好。
4、耐磨性好，表面有良好的再现性。
机车闸瓦制动原理：制动装置将动能转变为热能消散于大气之中。
使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。
列车速度越高，制动时车轮的热负荷也越大。
如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。
当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。
可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要。
机车闸瓦分类：闸瓦按材质可分为铸铁闸瓦和合成闸瓦两类。
1、铸铁闸瓦。
分为灰铸铁闸瓦、中磷闸瓦、高磷铁闸瓦和合金铸铁闸瓦。
早期是灰铸铁闸瓦,含磷量约0.2%左右，摩擦系数随速度的提高而迅速下降,耐磨性也很差。
改用中磷闸瓦(含磷量0.7%～1.0%)可以改善性能，但在制动时容易产生火花引起火灾。
高磷闸瓦（含磷量2.5%以上）产生的火花少,比较安全，但质脆容易断裂，浇铸时须添装钢制瓦背。
高磷铸铁闸瓦的使用，日益普遍。
2、合成闸瓦。
又称非金属闸瓦，是用石棉及其他填料以树脂或橡胶作为粘合剂混合后热压而成。
合成闸瓦中，按其基本成分，分为合成树脂基闸瓦和橡胶基闸瓦。
按其摩擦系数高低，可分为高摩擦系数合成闸瓦和低摩擦系数合成闸瓦。
合成闸瓦也要用钢背加强。
如果闸瓦压制成片状用于盘形制动则称闸片。
合成闸瓦具有噪音小，寿命长，对车轮磨损小以及价格相对较低等显著优势火车运行过程中需要制动，直接摩擦车轮使火车停车的制动零件就是闸瓦。
铸铁闸瓦和合成闸瓦。
铸铁闸瓦中，分为灰铸铁闸瓦、中磷闸瓦、高磷铁闸瓦和合金铸铁闸瓦。
城市轨道车辆轮轨磨耗问题分析及减磨措施
城市轨道车辆轮轨磨耗问题分析及减磨措施摘要：地铁车辆的轮轨在长期行驶过程中，钢轨对于车辆轮轨会不可避免产生锈蚀、磨耗和损伤等状况。
而非正常磨耗问题的产生，就需要采取减磨措施。
本文主要对影响轮轨磨耗的因素和减磨系统进行分析，提出减磨措施。
关键词：地铁车辆；磨耗问题；减磨措施前言地铁是人们出行首选的主要交通工具，如北京、上海、广州、深圳这样一线城市，地铁运营已形成了网络。
深圳日均客流量200万人次，上海地铁日均700万以上大客流已常态化，广州日均客流量500万人次，在这种情况下，轮轨磨耗在地铁运营中产生的负面影响越发突出，也增加了脱轨风险，降低了乘客的舒适度及安全系数，如何降低轮轨磨耗，是地铁设计、施工和维修管理人员迫切希望解决的问题。
一、地铁车辆的特点（一）站间距短，起动、制动频繁地铁站间距的长短直接关系到列车的最高运行速度、惰行时间与距离以及制动距离，市区站间距一般为1km左右。
由于站间距短，不得不加大起动加速度和制动减速度，才能完成起动、惰行、制动3个阶段的运行。
（二）地铁线路曲线半径小地铁建设受各种原因影响，不得不减小线路的曲线半径。
在GB50157《地铁设计规范》中，规定了线路平面最小曲线半径不能小于300m。
（三）地铁车辆轮轨关系与铁道车辆相比，地铁车辆的轮轨关系有着自己的突出特点，主要是低速小半径脱轨安全性、轮轨磨耗等。
二、轮轨磨耗问题的调研轮轨磨耗受多种因素影响，除了车辆走行部结构、线路状况和运用条件外，还与轮轨材质、硬度、表面状态和形状等有密切关系。
一般将车轮磨耗分为轮缘磨耗和踏面磨耗。
（一）轮缘磨耗一般，地铁线路曲线半径小，造成车辆曲线通过时，产生过大的冲角和导向力，在小半径曲线上，主要是车轮轮缘和钢轨轨距角出现的磨耗。
对付这3种因素的措施，主要是，通过向轮缘涂油减小轮缘与钢轨轨距角之间的摩擦系数m；轮轨型面的合理匹配可以保证良好的轮轨接触关系；采用径向转向架，降低轮缘与钢轨轨距角之间的导向力和减小冲角b。
4-2W型低摩合成闸瓦_低摩合成闸瓦_合成闸瓦
使用前请仔细阅读说明书4-2W型低摩合成闸瓦
产品介绍
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4-2W型货车用低摩擦系数合成闸瓦由钢背和合成材料两部分组成。
钢背—由4mm以上厚的钢板制成（钢板材质的牌号为Q235－A，其性能符合GB/T 700的规定）。
钢背外弧为R450mm。
钢背冲有φ16mm的孔8个。
使合成材料牢固的粘附在钢背上。
合成材料—合成材料是闸瓦的摩擦体，它在制动时直接与车轮踏面接触，产生摩擦力。
它是由橡胶、树脂为主体，加以摩擦调节剂、填料等复合而成。
外观为灰黑色。
散热槽—起散热和排污作用，同时可以适应踏面圆弧的工作条件。
4-2W型低摩合成闸瓦主要用于C60型货车制动。
它与铸铁闸瓦相比，具有较好的制动性能，摩擦性能稳定，对车轮踏面无热裂损伤，耐磨性能好，使用寿命长，重量轻，无铅、无石棉，适应环保要求。
1）、最大外形尺寸为长352mm、宽86mm、厚45mm。
适用车轮直径840mm。
外形几何尺寸符合铁道部科学研究院1999年发布《货车低摩合成闸瓦》
（TKZW03-00-00）图纸要求。
2）、物理、力学性能、制动摩擦磨损性能满足TB/T2403-2010《铁道货车用合成闸瓦》L型闸瓦要求。
3）、粘结强度满足TB/T2403-2010《铁道货车用合成闸瓦》要求。
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火车机车闸瓦简介
火车闸瓦火车运行过程中需要制动，直接摩擦车轮使火车停车的制动零件就是闸瓦。
闸瓦分类:铸铁闸瓦和合成闸瓦。
铸铁闸瓦中，分为灰铸铁闸瓦、中磷闸瓦、高磷铁闸瓦和合金铸铁闸瓦。
合成闸瓦中，按其基本成分，分为合成树基脂闸瓦和橡胶基闸瓦。
按其摩擦系数高低，可分为高摩擦系数合成闸瓦和低摩擦系数合成闸瓦。
中磷铸铁闸瓦、高磷铸铁闸瓦和低摩合成闸瓦，为通用闸瓦。
用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。
制动装置要将巨大的动能转变为热能制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。
制动闸瓦的磨损列车制动过程中,闸瓦与车轮踏面接触并产生摩擦制动,闸瓦的摩擦面同时受到正应力和沿摩擦方向的切应力作用磨损剧烈。
由于间断刹车,闸瓦摩擦面上的正应力和切应力均具有明显的疲劳交变载荷的特征。
因剧烈摩擦,闸瓦表面温度瞬时可高达900左右,并有热循环冲击特点。
合成材料：闸瓦摩擦面块状剥落——材料内部薄弱界面处、缺陷位置(应力集中)材料内部脆性组织（被压碎裂并引发周边基体萌生裂纹）磨粒磨损——闸瓦表面温度升高----表层产生氧化物（力作用下易碎裂并脱离基体而成为磨粒)粘着磨损闸瓦摩擦面与车轮踏面（高温及正应力的作用下发生粘着）铸铁材料：特点—摩擦系数受环境影响小而且较为稳定导热性较好,对车轮热损害小可使车轮踏面粗化,从而获得较大的粘着力,减小车轮的机械擦伤坚固耐用、为东风机车专用闸瓦，DF机车专用闸瓦，廉普通铸铁闸瓦一般多用于低速运行的客货列车。
对高速列车闸瓦,可从提高铸铁的含磷量和加入少量合金元素两方面来改进其性能。
现在使用的多种铸铁闸瓦,即是中高磷铸铁、含磷蠕墨铸铁、合金铸铁等长寿命的特殊铸铁闸瓦。
铸铁的含磷量增加,组织中析出大量磷共晶,使闸瓦的摩擦系数提高、耐磨性改善,列车的制动距离也将缩短。
如将含磷量从0.5%提高到3%（质量分数）左右,闸瓦的摩擦系数提高了20%以上,闸瓦的耐磨性也成比例地提高,制动距离可缩短30%-45%。
合成闸瓦在运用中的故障分析及建议
合成闸瓦在运用中的故障分析及建议为适应铁路高速发展和运输整体经济效益的需要，列车的运行速度在不断的提高，同时也给车辆的基础制动性能提出了更高的要求，作为综合性能更好的合成闸瓦，逐步取代了铸铁闸瓦成为货车车辆中的主型闸瓦。
标签：闸瓦熔渣到限合成闸瓦与铸铁闸瓦相比有着以下几方面的优点：具有高摩擦系数，质量轻，耐磨性能好，可降低闸瓦压力，使车辆基础制动装置轻量化，并能节省一定的压缩空气，且摩擦系数能根据可承受需要而进行相应的配置，能提高制动波速，缩短制动距离，得到了广泛的应用。
但在现场检修过程中，也显露出一些不足，运用中最常见的就是合成闸瓦瓦体脱落、熔渣，闸瓦磨耗超限或提前更换，以下是对合成闸瓦易发生故障的分析及改进建议：一、合成闸瓦瓦体脱落、熔渣目前货车重量、速度不断增加，制动能随之加大，闸瓦压力成倍增加，每块闸瓦压力已接近40KN，从而导致闸瓦故障频出。
在运用检修中，合成闸瓦瓦体脱落、闸瓦熔渣是最常见的故障，约占更换下闸瓦的80%，以我车间运用作业场为例：上半年统计更换熔渣的闸瓦已达80余块，近九成为HGM-B配方。
合成闸瓦是由树脂、金属粉末（铸铁粉、铜粉、铝粉或铅锌等氧化物）、减摩剂及稳定剂等材料在热压下塑合而成，列车在制动过程中闸瓦表面的硬质颗粒和金属粉末与车轮摩擦，在閘瓦表面产生金属堆积物，有时会将车轮踏面磨出数道周向沟槽，严重的还会造成轮对报废。
在今年4月8日，31007次列车运行至呼和浩特铁路局京包线公积板站时，机后1位N17A5074449发生车辆抱闸，耽误列车4小时05分，构成铁路交通一般D（D21）类事故，经调查发现该车辆闸瓦制造质量不达标，在车辆运行过程中内嵌金属夹粘与轮对踏面摩擦形成熔粘，属闸瓦质量不良（闸瓦制造标记YP HGM-B 13年9月）。
类似这样的事故今年上半年就多达10余起，这充分暴露出闸瓦熔渣是当前运用工作亟待解决的一项问题。
另外瓦体脱落也是一项常见故障，脱落的瓦体在列车高速运行中易打坏行车设备或脱落在钢轨上、道岔尖轨内，极有可能造成车辆脱轨甚至颠覆，严重危及行车安全，造成行车事故。
合成闸瓦对列车车轮性能的影响研究
合成闸瓦对列车车轮性能的影响研究摘要：改革开放以来，我国经济社会取得了突飞猛进的发展，交通运输尤其是铁路运输作为重要的基础型产业，更是得到了迅速的发展。
近年来，随着我国铁路投资的不断增长，相关技术水平的不断提高，铁路运行速度也不断加快，闸瓦作为列车运行过程中制动的关键零部件，其技术水平也得到了快速的发展，对列车的安全稳定运行有着极其重要的意义。
与传统铸铁闸瓦相比，合成闸瓦在制动过程中产生更多的热量，因此车轮更容易受到损伤。
本文主要针对合成闸瓦对列车车轮性能的影响进行简要的分析研究和阐述。
关键词：合成闸瓦；车轮；性能1 引言铁路运输作为我国优先发展的重要基础型产业，近年来取得了迅猛的发展，铁路投资建设不断增加，列车运行速度也不断加快，不仅给人们的出行带来了巨大的便利，更对我国国民经济的发展起到了重要的促进作用。
闸瓦作为列车制动过程中的关键零部件，直接与车轮进行摩擦使列车制动，其对列车车轮的性能有着重要的影响。
本文主要针对合成闸瓦对列车车轮性能的影响进行简要的分析和研究。
表1 我国铁路营运里程表2 合成闸瓦的简介闸瓦是列车制动过程中直接与列车车轮接触的部分，其一般呈瓦块状且紧附于车轮表面，当列车制动时抱紧车轮表面通过摩擦使列车停止转动。
根据闸瓦的制作材料不同，可以将其分为铸铁闸瓦以及合成闸瓦，其中合成闸瓦又可根据其成分的不同，分为合成树脂基闸瓦以及橡胶基闸瓦。
不同材料的合成闸瓦具有不同的摩擦系数，根据这一特性，也可将合成闸瓦分为高摩擦系数合成闸瓦以及低摩擦系数合成闸瓦。
3 合成闸瓦对列车车轮性能的影响闸瓦在制动过程中，通过与车轮间的摩擦将列车巨大的动能转化为摩擦产生的热能，并消散于空气之中，闸瓦摩擦热能的消散能力直接影响到其制动效果的好坏。
利用闸瓦进行制动时，由于闸瓦的面积较小，因此摩擦产生的大部分热能将由车轮承担，且列车速度越快，车轮承担的热负荷越大。
传统的铸铁闸瓦在制动时可能发生熔化现象，合成闸瓦的应用有效地解决了这一问题，但温度仍可达到数百摄氏度之高，可能造成车轮表面的磨损、裂纹甚至剥离，严重影响列车车轮的寿命，对列车的行车安全构成巨大的安全隐患。
铁路货车车辆轮对故障分析及解决措施
铁路货车车辆轮对故障分析及解决措施摘要：铁路货车车辆是铁路货运的主要载体，确保铁路货车在实际运用中的安全性是维护铁路运输正常生产秩序、提高运输效率的关键因素。
本文就当前我国铁路货车车辆轮对常见故障进行分析，并就故障处理提出了建议和看法，以期提高货车运行的安全，促进我国铁路行业的高速发展。
关键词：货车车辆轮对故障分析解决措施引言：众所周知，铁路货车是铁路运输生产中直接承载货物的载体，确保铁路货车在实际运行中的安全，是维护铁路运输正常生产秩序，提升运输效率的直接表现。
由于铁路货运向高速、重载的方向发展，因而对铁路货车检修质量提出了更高的要求，但目前铁路货车轮对在运用中的故障率居高不下，势必会制约铁路货车的提速，影响行车安全。
因此，分析产生轮对常见故障的原因并采取相应对策及改进措施是很有必要的。
我国常见铁路货车车辆简介铁路货车可根据其用途不同分为通用货车和专用货车。
通用货车是指用来装运普通货物的车辆，其装运货物的类型大多是不固定的，也没有特殊要求。
这类货车在铁路货车中占的比重较大，一般有敞车、棚车、平车、罐车和保温车等几种。
专用货车一般指只运送一种或很少几种货物的车辆。
专用货车用途比较单一，对于同一种车辆要求装载的货物重量或外形尺寸比较统一。
专用货车一般有集装箱车、长大货物车、毒品车、家畜车、水泥车、粮食车、保温车和特种车等。
铁路货车车辆轮对常见故障分析目前我国铁路使用的车轮大部分是整体辗钢轮，它是由踏面、轮缘和轮对辐板等组成。
车辆转向架中，轮对是重要而关键的部件之一，它几乎承受着车辆的全部重量和载荷。
随着铁路货车的高速重载化，轮对的安全性问题越来越突出，对轮对的要求也越来越高。
轮对常见故障主要表现为踏面、轮缘和辐板等部位故障。
2.1踏面故障踏面故障主要包括踏面擦伤、踏面磨损、踏面剥离、踏面裂纹等故障。
2.1.1踏面擦伤踏面擦伤是由于车轮在钢轨上滑行，而把圆形的踏面磨成一块或数块平面的现象，它多数是因制动缓解不良或制动力过大等引起的。
各种闸瓦性能及在机车上使用情况简介
2）高磨合成闸瓦的缺点：
虽然高磨合成闸瓦具有轻便、易于携带、耐磨性强、经济节约等优点，但高磨合成闸瓦最大的缺点就是制动时间越长、热量越高，闸瓦的制动力越强，运用中容易掉块，对闸瓦间隙要求较严格。一但机车基础制动装置故障，造成机车在运行中抱闸，闸瓦长时间贴轮，轻则造成机车轮箍弛缓，重则会严重拉伤机车轮箍踏面的恶性故障，严重影响机车运用。
3粉末冶金闸瓦
单块价格180元，使用一个季度费用初步计算32*13*180=74880元。
结论
从以上各方面的对比中可以看出，粉末冶金闸瓦长期使用后经济效果明显，使用中磨耗周期较长，机车乘务员工作劳动强度不高，不会对机车基础制动装置造成危害，对机车轮对保养将起到良好的保障作用。
2）粉末冶金闸瓦的缺点：
粉末冶金闸瓦的最大缺点就是价格昂贵（见表2）。
各种闸瓦使用的经济性初步分析
1铸铁闸瓦
单块价格24元，平均10天要换一次，一个季度13台机车需要更换9次闸瓦，每台机车32块闸瓦，一个季度共需32*9*13=3744块铁闸瓦，费用初步计算为3744*24=89856元。
2高磨合成闸瓦
各种闸瓦性能及在机车上使用情况简介
1高磨合成闸瓦
1）高磨合成闸瓦的优点：
高磨合成闸瓦，首先具有轻便、易于携带，机车乘务员更换闸瓦省力、劳动强度较低的优点；其次具有耐磨性强、磨耗周期长的优点；此外还具有噪音小、经济节约的优点。
表1各闸瓦磨耗周期对比
高磨合成闸瓦
铸铁闸瓦
粉末冶金闸瓦
磨耗周期
4—5个月
10天左右
单块价格75元，一个季度费用初步计算为32*13*75=31200元。费用会较节约，但高磨合成闸瓦一但出现掉块或机车单元制动器故障后将机车轮箍拉伤，产生的费用与后果将不堪设想（如伤一根轴，旋一次800元，中修如果轮辋拉伤，旋1500元，如果旋轮扣车1天，耽误1趟17000元，共损失19300元，这只是最小损失）。出一次事情，产生的附加费用将会成倍成倍的增长。
解析TBT 3104.1—2020《机车车辆闸瓦第1部分合成闸瓦》
标准化工作STANDARDIZATION WORK第49卷Vol.49第4期No.4铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期：2020-10-21作者简介：胡金柱，助理研究员；高俊莉，副研究员1修订背景机车车辆合成闸瓦是关系铁路机车车辆运行安全的重要部件，使用前应经过铁路专用产品认证。
目前，机车车辆合成闸瓦主要用于货车和机车。
TB/T 2403—2010《铁道货车用合成闸瓦》和TB/T 3196—2015《机车用合成闸瓦》分别适用于最高运行速度为120km/h ，轴重不大于25t 的货车和机车。
这2项标准自发布实施以来对促进合成闸瓦技术发展，提高合成闸瓦产品的制造质量和产品检验水平，保障行车安全起到积极作用。
随着我国铁路重载技术发展，按轴重30t 标准设计建造的瓦日铁路、浩吉铁路已投入运营，轴重27t 的新型货车已投入运用，轴重30t 的新型货车已在国家铁路线上完成试用考核。
因此，急需在铁道行业标准中补充增加适用于轴重27t~30t 货车的高摩擦系数合成闸瓦（以下简称“高摩闸瓦”）相关内容。
另外，为了延长闸瓦使用寿命，降低瓦背折断风险，既有货车高摩闸瓦的结构发生了变化，一是在瓦背上增加限位止挡，二是增加50mm 厚度规格，这些内容也需要补充到行业标准中。
TB/T 2403—2010和TB/T 3196—2015均明确要求不得使用石棉、铅等有害材料，但限于当时的技术水平，未规定其限值和检测方法，需要在标准中明确相关内容。
根据国家铁路局科法便函〔2018〕43号《国家铁路局2018年铁路标准项目计划（承担单位）》要求，将TB/T 2403—2010与TB/T 3196—2015这2项标准合并修订，形成TB/T 3104.1—2020《机车车辆闸瓦第1部分：合成闸瓦》（以下简称“新标准”）。
在标准起草过程中，研究TB/T 2403—2010，TB/T 3196—2015，TJ/JW 041—2014《交流传动机车合成闸瓦暂行技术条件》和UIC 541-4：2018《制动装置合成闸瓦认证与使用的通用要求》等，分析27t 和30t 轴重货车及闸瓦使用条件和设计要求，调研、分析现有机车、货车合成解析TB/T 3104.1—2020《机车车辆闸瓦第1部分：合成闸瓦》胡金柱1，高俊莉2（1.中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所，北京100081；2.中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所，北京100081）摘要：介绍TB/T 3104.1―2020《机车车辆闸瓦第1部分：合成闸瓦》的修订背景、修订过程和主要修订内容。
列车闸瓦制动工作原理
列车闸瓦制动工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊列车闸瓦制动那点事儿。
你说这列车跑起来风驰电掣的，那要停下来可咋办呢？这就得靠闸瓦制动啦！就好像咱跑步，跑快了想停下，总得有个让咱能刹住脚的办法不是？列车的闸瓦就像是一双有力的大手，紧紧抓住车轮，让它乖乖停下来。
那闸瓦是咋工作的呢？其实啊，就跟咱人用手抓住东西差不多。
当司机踩下制动踏板的时候，就好像咱伸手去抓东西一样，一股力量就传递过去了。
这时候闸瓦就会紧紧抱住车轮，产生摩擦力。
你想想，车轮本来转得欢呢，突然被这么一抱，不就慢慢地停下来了嘛！这摩擦力可厉害了，就像你在冰面上走，突然有人拉住你，那你肯定走不动啦。
闸瓦制动就像是一场力量的较量。
列车想往前跑，闸瓦说：“不行，你得停下来！”然后就拼命抱住车轮。
而且闸瓦还特别耐用，就像咱家里的老物件儿，用了好久还能发挥大作用。
咱平时坐火车的时候，可能感觉不到闸瓦在默默工作，但要是没有它，那可不得了！火车不得像脱缰的野马一样乱跑啊！那多危险呐！所以说，闸瓦制动虽然看起来不起眼，却是列车安全运行的重要保障呢。
你说这闸瓦是不是很神奇？它小小的身体里却蕴含着大大的能量。
它能让那么重的列车乖乖听话，说停就停。
这就好比是一个大力士，能轻松制服一个庞然大物。
而且啊，闸瓦制动的技术也在不断进步呢。
就像咱的手机一样，一代比一代厉害。
现在的闸瓦更加耐磨，制动效果更好，能让列车更快更稳地停下来。
总之呢，列车闸瓦制动是个非常重要但又容易被忽视的东西。
下次你再坐火车的时候，不妨想想，在你看不见的地方，闸瓦正在努力工作，保障着你的安全出行呢！它就像是一个默默无闻的英雄，一直在为我们服务，难道不是吗？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
闸瓦制动的工作原理
闸瓦制动的工作原理
闸瓦制动是一种常见的制动装置，常用于各类机械设备、车辆等的制动系统中。
它的工作原理是通过摩擦力来实现制动效果。
具体来说，闸瓦制动由两个部分组成：闸轮和闸瓦。
闸瓦是由摩擦材料制作而成的，常见的材料有复合摩擦材料、石棉制品等。
它们的表面与闸轮接触形成摩擦面。
当需要实施制动时，制动杆或制动手柄会通过联结机构来施加一个压力或力矩。
这个压力或力矩传递给闸瓦，使其与闸轮之间产生紧密接触的压力。
随着闸瓦与闸轮的接触，摩擦力开始发挥作用。
摩擦力是由接触面间的不相对滑动产生的，使得闸轮停止转动或阻止其转动速度增加。
闸瓦制动的工作原理基于物理学中的摩擦定律。
根据这个定律，摩擦力与接触面积、材料间的摩擦系数以及施加的压力之间是成正比的。
因此，在闸瓦制动中，增大接触面积、增加摩擦系数或者增加施加的压力，都可以提高摩擦力的大小。
当不需要制动时，制动杆或制动手柄会减小或解除对闸瓦的压力，使闸瓦与闸轮之间的接触更松散，减小摩擦力的大小，从而恢复正常的运动。
总的来说，闸瓦制动通过通过施加摩擦力来实现制动的目的。
通过控制压力、摩擦系数以及接触面积的大小，可以调节制动力的大小和敏感度，以实现安全的制动效果。
闸瓦制动的结构原理
闸瓦制动的结构原理
闸瓦制动是一种常见的制动装置，它的结构原理如下：
1. 主要组成部分：
闸瓦制动主要由两个主要部分组成：摩擦片（闸瓦）和制动机构。
摩擦片通常由摩擦材料制成，如摩擦片可采用摩擦系数较大的材料，例如铸铁或碳素复合材料等。
制动机构由制动臂、制动轴、制动力杆和制动滑块等部分组成。
2. 工作原理：
当制动踏板踩下时，制动系统会施加力量使制动臂摩擦片与制动盘产生接触。
制动盘通常连接到车轮或机械设备的旋转部分。
当制动盘旋转时，摩擦片会因为摩擦力产生阻力，从而减速或停止旋转部分的运动。
3. 工作过程：
当制动踏板施加压力时，制动机构会将力量传递到制动臂，使其向内移动。
制动臂的移动会使摩擦片紧密贴合制动盘，产生摩擦力。
摩擦力会阻碍制动盘的旋转，从而减速或停止机械设备的运动。
4. 特点：
闸瓦制动具有简单可靠、制动力大、耐磨性好等特点。
同时，由于摩擦片采用可更换的结构，所以闸瓦制动的维护和更换相对较为方便。
总之，闸瓦制动是一种通过施加摩擦力来实现减速或停止运动的制动装置。
它的结构原理简单，但具有较好的制动性能和可靠性。
闸瓦制动的工作原理
闸瓦制动的工作原理《神奇的闸瓦制动》小朋友们，你们知道火车和自行车是怎么停下来的吗？这里面就有闸瓦制动的功劳哟！比如说，我们骑自行车的时候，当我们想要停下，就会捏紧刹车把手。
这时候，在车轮边上有个像小夹子一样的东西，它就会紧紧地抱住车轮，让车轮慢慢停下来。
这个像小夹子的东西，就有点像闸瓦制动里的闸瓦。
火车也是一样的道理哦。
火车的轮子边上也有这样厉害的“小夹子”，只不过它们比自行车上的大多啦。
当司机叔叔想要让火车停下来，就会启动闸瓦制动，这些“小夹子”就会用力地抱住车轮，产生摩擦力，火车就慢慢地停下来啦。
是不是很神奇呀？《闸瓦制动的秘密》小朋友们，今天来给你们讲讲闸瓦制动的有趣故事。
想象一下，你正在滑滑梯，想要快点停下来，是不是会用脚去蹭滑梯两边？闸瓦制动就和这个有点像。
比如说一辆快速奔跑的汽车，司机踩下刹车踏板，这就好像给了一个命令。
然后呢，在车轮那里的闸瓦就会跑出来，紧紧地贴在车轮上。
就像两个好朋友手拉手，不让车轮跑得太快。
因为闸瓦和车轮之间会产生一种力量，让车轮慢慢减速，汽车就能稳稳地停下来啦。
火车也是这样哦，只不过火车的闸瓦更大更强壮，才能让那么重的火车停下来。
《了解闸瓦制动》小朋友们，咱们来一起认识一下闸瓦制动吧！比如说，你在跑步，跑着跑着前面有个大坑，你是不是得赶紧停下来？这时候你可能会用力把脚往后蹬，让自己慢下来。
闸瓦制动就像是车轮的“刹车脚”。
当我们要让车子停下时，闸瓦就会靠近车轮，紧紧地贴住它。
就像你紧紧抱住一个大柱子，不让它跑掉一样。
比如一辆装满水果的货车，司机发现前面有情况，马上启动闸瓦制动，闸瓦就紧紧抱住车轮，产生很大的摩擦力，车子就慢慢停下来，水果也就不会掉出来啦。
《闸瓦制动的奇妙之旅》小朋友们，今天咱们来一场奇妙的旅行，去看看闸瓦制动是怎么工作的！假设你在玩滑板车，跑得特别快，这时候你害怕了，想停下。
你可能会用脚在地上摩擦，让滑板车慢下来。
闸瓦制动也差不多哦！当一辆公交车在马路上跑着，司机叔叔一按按钮，闸瓦就快速地靠近车轮。
矿井提升机的闸瓦工作原理
矿井提升机的闸瓦工作原理
制动原理：
闸瓦的制动原理是根据径向转向架的特点，使其在制动时不受单侧力的作用而产生摆动，从而避免了闸瓦磨损因误补偿所产生的间隙。
通常将闸瓦制动设计成对车轮的双侧进行施力，确保制动的稳定性和均匀性。
制动过程：
当油缸油压降为最小时，依靠碟形弹簧的预压缩恢复张力使闸瓦压向制动盘，使制动盘获得最大垂直作用力，达到全制动状态。
当油压升高时，液压油产生的推力增大，弹簧力部分被克服，对制动盘的作用力减小，制动力矩降低。
当油压升高到能完全克服弹簧力的作用时，制动被完全解除。
盘形制动器的工作原理：
盘形制动器利用碟形弹簧产生制动力，并通过油压进行松闸操作。
在制动状态时，碟簧预紧产生的弹簧力通过碟簧中置推动轴及磨损补偿螺柱作用于闸瓦上，施加的正向弹簧力使闸瓦与制动盘贴合产生制动正压力。
油缸的压力容腔充油升压时，与闸瓦相连的活塞受油压作用，克服碟簧的预紧力并压缩碟簧而产生向后位移，带动闸瓦后移，与制动盘之间形成间隙，从而解除了制动。
特点：
液压有效作用面积大，液压系统压力为中高压，避免了高压系统的管道振动和噪声。
闸瓦与制动盘间隙的补偿调整方便，只需拧动闸瓦磨损补偿螺柱即可实现。
闸瓦材料具有较高的摩擦系数，耐磨性能好。
制动器成对对称使用，对制动盘和卷筒不会产生附加的侧向载荷。
综上所述，矿井提升机的闸瓦工作原理是一个结合了碟形弹簧预紧力、油压控制和闸瓦与制动盘之间相互作用力的复杂过程。
通过精确控制油压和碟簧的预紧力，实现对制动盘的有效制动和解除制动，确保矿井提升机的安全稳定运行。
闸轮简介介绍
闸轮的历史与发展
历史
闸轮作为一种摩擦材料，其起源可以追溯到古代的制动器。 随着工业革命的推进，闸轮逐渐成为各种动力机械中不可或 缺的部件。
发展
随着科技的不断进步，闸轮的材料、设计和制造工艺得到了 不断的改进和优化，使其制动性能和可靠性得到了显著提升 。
闸轮的应用场景
动力机械
闸轮被广泛应用于各种动力机 械中，如汽车、火车、飞机、 船舶等，作为制动器或传动装
05
闸轮的选型与配置
闸轮的选型与配置
• 闸轮是一种用于控制水流、流量、压力等参数的重要设备， 广泛应用于水利、给排水、水处理等领域。
06
闸轮的维护与保养
闸轮的维护与保养
• 闸轮是广泛应用于各种机械设备中的重要部件，特别是在港 口、水利、煤炭、冶金等重工业领域，更是发挥着不可替代 的作用。闸轮的主要功能是传递扭矩，从而实现对机械设备 的启停、变速等操作。
闸轮简介介绍
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目录
• 闸轮概述 • 闸轮的基本结构 • 闸轮的工作原理 • 闸轮的种类与特点 • 闸轮的选型与配置 • 闸轮的维护与保养
01
闸轮概述
定义与特点
定义
闸轮（又称闸瓦）是一种被广泛应用于各种动力机械中的摩擦材料，通常作为 制动器或传动装置中的刹车片等特性，能够在高速、重载等恶劣工况下 提供可靠的制动和传动功能。
置中的刹车片使用。
工业领域
闸轮在工业领域中也得到了广泛的 应用，如起重机、传送带、泵和风 机等设备的制动和传动系统。
其他领域
闸轮还被应用于体育器材、机械设 备、电梯等领域，以满足各种不同 的摩擦传动和制动需求。
02
闸轮的基本结构
闸轮的基本结构
• 闸轮是广泛应用于各种工业领域的机械设备，具有重要的 作用。本文将对闸轮的基本结构进行详细介绍。
闸瓦材料分析
2.1、铸铁材料
2.2、合成材料
由亍铸铁闸瓦的摩擦系数在高速时迅速下降,故高速车辆制动闸瓦可采用 合成材料。它是由有机树脂粘结剂（如酚醛树脂）、金属戒化合物粉末（如 铁、铜、铅不氧化铁、氧化铝等）和摩擦润滑调节剂等经充分混炼后成型加 工、焙烧而成,它将材料不制品工序合二为一。改变合成材料的配比,可使合 成闸瓦获得丌同的摩擦系数,我国目前研制的合成闸瓦分低摩擦系数合成闸瓦 和高摩擦系数合成闸瓦。合成材料闸瓦的主要优点是：1、摩擦性能可按需 要迚行调整。2、耐磨性好，使用寿命长。3、节约铸铁材料。4、对车轮踏 面的磨耗小，可延长车轮使用寿命。5、重量轻，一般只为铸铁闸瓦的1/21/3.。6、可避免磨耗铁粉的污损及因制动喷射火星而引起火灾事故，幵减轻 对电气设备的丌良影响。7、摩擦系数从比较平稳幵能保证有足够的制动力 。8、由亍摩擦系数值可以充分提高，采用合成闸瓦不小直径的制动缸配套 ，可节约压缩空气，在高坡地区连续制动时可缩短再充气时间，提高列车在 坡道地区运行的安全性。但合成材料闸瓦也存在丌足：其一是材料的导热性 差,制动时摩擦热量难以散収，因而车轮温度升高明显，甚至产生热裂；其次 是在湿润状态下,摩擦系数显著下降,即列车制动受天气环境影响大,在雨雪天 气制动能力下降；此外,合成材料闸瓦不车轮踏面反复磨合后,使二者间的粘 着系数降低,导致列车制动时车轮滑行而引起踏面擦伤。合成材料闸瓦在高速 列车収展的早期曾得到了广泛的重视不应用,如我国双层旅客列车上就采用了 这种制动闸瓦材料,但因其在高温下磨损急剧增加,限制了合成材料闸瓦只能 在一定范围内使用列车运行速一般丌应高亍200km/h,其制动处温度一般丌能 超250℃此外,合成材料闸瓦的“全天候”也丌适应列车营运重载化的収展趋 势。
2.3、粉末冶金材料
粉末冶金材料是以金属粉末为基体,适当添加摩擦剂、润滑剂等成分,通 过压制成型、可控高温烧结（900-1050℃）而制得。粉末冶金闸瓦具有高 而稳定的摩擦系数,耐磨损,导热性优良、抗热裂性好,雨雪天气环境下摩擦 系数稳定等优点。其缺点是对车轮刮削倾向大。粉末冶金闸瓦丌仅在质量 不性能上有突出的优点,而且在组分设计、产品多样化上也极具灵活性。目 前,粉末冶金闸瓦主要有铁基和铜基材料两大类,铜基粉末冶金闸瓦虽原材 料贵重,但因其导热性极佳,本身抗热裂,且对制动盘和车轮的热按伤隐患小, 故也具有较高的应用价值。为充分収挥粉末冶金材料的性能潜力,以铜铁镍 合金为基体的粉末冶金闸瓦已在日本应用,其列车的运行速度可高达 350km/h。粉末冶金材料闸瓦 为满足铁路营运高速化、重载化、车辆的轻量化以及在规定范围内刹车 的要求,材料学家已研究、应用了新型复合材料闸瓦,主要有C/C纤维复合材 料和金属基复合材料。C/C纤维复合材料是用碳纤维强化碳基体的复合材 料,具有质轻、高强度、高模量、低热膨胀系数、高抗裂性和优良的耐高温 性能,能在1000℃温度下正常工作。它已在飞机和赛车上得到了广泛的应 用，法国已在TGV高速列车上使用了这种复合材料制动装置,效果显著。金 属基复合材料是以铝为基体、以均匀分布的陶瓷颗粒为强化相,它克服了铝 材热稳定性差、耐磨性欠佳的缺点,具有较高的强度、优良的耐热性不抗裂 性。
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合成闸瓦行驶中对车轮的影响
合成闸瓦定义：用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面,通过摩擦使车轮停止转动。
火车运行过程中需要制动，直接摩擦车轮使火车停车的制动零件就是闸瓦。
合成闸瓦制动原理：在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。
而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。
使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。
列车速度越高，制动时车轮的热负荷也越大。
如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。
当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。
可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要。
合成闸瓦对车轮的影响:
a.热龟裂-----由于闸瓦与车轮接触不良，在车轮踏面上产生局部过热，形成热斑点，个别情况下会发生热龟裂。
b.车轮的沟状磨耗------在制动频繁的区段使用合成闸瓦使车轮温度升高。
由于合成摩擦材料局部摩擦过热膨胀，车轮踏面呈现沟状磨耗。
温度越高时，这种磨耗在车轮踏面的外侧越容易发展，沟状磨耗是闸瓦横向摩擦造成的。
c.车轮的凹形磨耗------在冬季积雪地区使用合成闸瓦，会发生这种磨耗。
这是由于水介入到闸瓦摩擦表面所引起的。
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