地铁车辆制动闸片异常磨损原因分析

地铁车辆制动闸片异常磨损原因分析

刘新鑫

南京地铁运营有限责任公司 江苏南京 210012

摘要：本篇文章首先对地铁车辆制动闸片在材料的使用上进行阐述，进而重点分析地铁车辆制动闸片出现异常磨损的原因，以期在车辆制动闸片方面提供相应的参考。

关键词：地铁车辆；制动闸片；磨损原因

1地铁车辆制动闸片使用材料

依据制动车辆使用有差异的前提下，能够把闸片的主要制造使用的材料划分成几个不同的环节，因为制造使用的材料其本身具备的性质与功能不一样，在实际的应用方面也会产生一定的差异。首先是粉末冶金闸瓦，其重点承载体就是金属粉，并与一定量的润滑剂、摩擦剂进行充分结合，再对其施加一定的压力产生一定量的形变、在高温环境下完成锻造后就能够获得制动闸片，由于添加具备特殊性质的金属粉和添加剂，就能够具备不受气候产生影响的摩擦系数。其次是铸铁闸瓦，合理应用质量分数拥有的磷完成铸造，由于磷质量分数的多少划分成中磷铸铁闸瓦与高磷铸铁闸瓦两种，通常情况下，应用到铸铁闸瓦的摩擦系数具备较强的稳定性，并且其导热性也良好，但也会具备缺点，通常一般磷含量的闸瓦在使用的时间增加，造成摩擦系数逐渐减小，进而导致生命周期不足。最后是合成闸瓦与复合材料闸瓦两种，其使用的材料都较多，经过较多材料的混合，让其具备多方面良好特性的使用效果，但因为使用的材料在成本价格与糅合材料在过程消费成本上超出范围，因此在使用过程中会有一定的限制，导致其不能广泛使用、覆盖范围不大，其本身特性较多，例如质量非常轻、非常的坚硬、出货量也大等。

2地铁车辆制动闸片异常磨损的原因

依据现阶段我国对于地铁车辆的了解、研究水平，能够把地铁车辆制动划分成两个主要部分，首先是电制动，电制动在环保上起到很大的作用，对生态环境产生的不利影响较小，并且其具备的动力也能够获得最大程度地保障；其次是空气制动，因为在使用过程中电制动较多，所以通常情况下是电制动在动力方面不足的时候才会合理使用空气得到一些动量完成补充。空气制动也能够划分成两个部分，踏面制动与盘形制动，由于地铁车辆在热容量上会有一定的限制，所以其本身在运行速度上的极限就是100km每小时，并且要想达到这个速度的标准配置是盘形制动。在这种应用环境下，由于闸片要将多出来动力进行抵消，因此会造成缩减生命周期与提高投入成本等问题发生。

图1能量转换调控的具体步骤

一般情况下，在地铁车辆中使用电制动非常频繁，并且覆盖率也大，就空气制动而言，仅仅投入很小的成本就能够符合制动的实际需求。发现异常磨损的主要原因就能够经过对频繁发生异常磨损情况的车辆做好详细的记录与精确的测量检测，再把得到的数据做好对比，找出发生异常磨损最主要的因素。经过数据之间的比较就能够了解到因为地铁车辆在使用的环境与电制动在各方面的投入上并不稳定正常，导致制动闸片方面耗损较大。因为电制动从开始到结束都与地铁运行全过程紧密来呢系，因此不管是初始阶段还是刹车都是电流保持恒定，并且在运行过程中的实际耗损巨大，其系统的全过程通过图一能够了解。如果出现制动电流没有进一步增加的情况，主要原因有两种，首先是在安装地面装置时，对于吸收阀数值上的调节与设置上就不够科学，母线的电压需要高于吸收电压阀数的最低，吸收装置开始吸收，恰当的参数能够最大程度体现出吸收装置的功能，参数调整能够在具体的试验线调试与验收过程中进行完善；其次是地面吸收装置在容量上不够大造成的，容量要在试验线和刚开始创建的时候做好全面且充分地考虑。另外，因为车辆在行驶过程中速度非常快，这个过程产生的空气对于车辆的制动也会造成一定的影响，进而加大制动片的磨损严重程度。并且现阶段我国城市化的范围越来越大的形势之下，地铁车辆的使用频率逐渐提高，并且地铁车辆也越来越普及，多个城市开始创建地铁，便于人们的日常工作、生活与旅行等，在这种环境之下，大规模应用就会对制动闸片的耗损量产生巨大的助长态势。所以经过科学的方式对车辆或者闸片进行一定程度的优化，最大程度降低出现器件产生磨损的概率，尽可能将使用器件的生命周期进行增加。除此之外也可以对闸片的外观与地铁车辆之间产生连接的部分进行优化，将闸片的大小进行缩减，并且将闸片的实际厚度增加，提高闸片的利用率，这样也可以尽可能降低闸片出现异常磨损的概率。或者对于电制动会出现不正常退出的情况，经过对地面网压完成优化的吸收装置设定值，让其能够在触发车辆逆变器内部保护前进行操作，这个时候也可以保证其在网压正常波动范围内不可以启动。如果出现电制动不可以完全地发挥时，热负荷就会恶化摩擦环境，最终导致恶性循环。或者闸片偏磨可以在生产阶段将夹钳臂装置在角度质量控制项点进行优化，对目前正在运行的地铁车辆经过对夹钳臂的装置角度进行适当的调整来解决问题。

结束语

由于我国科技水平逐渐提升，相应地也带动地铁的进步与发展。特别是对于发展较快的城市来说，地铁产生的影响也十分关键。但因为使用时间的逐渐增加，地铁车辆在实际的运行与行驶过程中产生了异常情况。现阶段影响元素并未全部的被发现，但由于科学技术水平的逐渐提升、领域专业性的逐渐增强，目前存在的问题与漏洞必然会得到解决与补全。另外，还需要对闸片在使用材料方面进行进一步加强与完善，将价格保持在可接受范围内最低、质量最高、使用周期最长，并且还可以最大程度将磨损程度降低。闸片仅仅起到一个辅助的作用，最关键的还是对地铁车辆进行最大程度地优化与完善，将不必要的能量耗损与资源浪费降到最低。

参考文献

[1]卢纯等."轨道车辆制动闸片摩擦块跑合阶段磨损分析."表面技术51.12(2022):9.

[2]王利宁等."一种轨道车辆制动闸片摩擦磨损小样惯性试验机."， CN114184507A.2022.