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。

3.1车轮的沟状磨损
列车车轮上的沟状磨损是合成闸瓦应用后的常见情况，其对列车的车轮性能有着十分不利的影响。

在一些需要列车
频繁制动的区段，合成闸瓦的频繁制动会导致车轮的温度异常升高，而合成材料由于受热膨胀，导致车轮表面出现沟状磨损。

尤其在冬季，路面积雪可能会附着于车轮表面，合成闸瓦制动时的摩擦热量会使得水分受热膨胀，造成车轮表面的沟状磨损。

这种沟状磨损常集中于车轮表面的外部，并且随着磨损程度的增加损坏状况不断加剧，从而降低车轮的抓地力和稳定性，对列车的正常运行造成巨大的安全隐患。

3.2热龟裂
热龟裂也是合成闸瓦造成的列车车轮的重要危害。

由于列车在制动时，合成闸瓦会产生大量的热能，使得车轮表面快速升温，而随着列车的正常运行，车轮温度又逐渐冷却，反复承受加热与冷却使得车轮表面出现裂纹。

特别在冬季，气温较低，车轮的温度变化范围较大，更容易导致热龟裂的产生。

当车轮使用一段时间后，合成闸瓦的摩擦使得其外侧表面大多变得十分光滑，使得热能的聚集更快、消散更慢，也更加容易产生热裂纹。

当热龟裂产生后，车轮的滚动以及合成闸瓦的摩擦会使得其在车轮表面不断阔扎，最终甚至导致整个车轮的断裂，对车轮性能以及列车的安全极为不利。

4 合成闸瓦对列车车轮性能影响的解决措施
面对合成闸瓦给列车车轮性能带来的不利影响，亟需采取相关措施，减轻合成闸瓦对列车车轮性能带来的不利影响。

4.1确定适当的摩擦系数
合成闸瓦材料的摩擦系数对车轮裂纹、磨损等的产生有着重要的影响，过高的摩擦系数将使得闸瓦在制动过程中产生更多的热量，从而加剧热裂纹以及磨损的产生，因此首先要选择具有适当摩擦系数的合成闸瓦，从而减少其对车轮性能带来的不利影响。

4.2加强对车轮的检查与管理
合成闸瓦对车轮的磨损无法避免，因此需要加强对列车车轮的检查与管理，一旦发现车轮的磨损超过安全限制，立即对其进行更换，从而避免其对列车正常运行带来的安全隐患。

尤其是冬季，较低的气温以及路面的积雪会加剧车轮的磨损，因此更应当加强巡视与检查，避免合成闸瓦对车轮性能的影响给列车行驶带来隐患。

5 结束语
铁路运输作为我国重要的基础型产业，并将长期保持较快的发展速度。

随着我国铁路运营速度的不断加快，如何切实保障列车的安全已成为重中之重。

合成闸瓦作为列车制动的关键零部件，其对车轮的性能有着重要的影响，对列车的安全行驶有着重要的意义，相信随着相关技术的不断完善，我国铁路运输行业必将取得长足发展。

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