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（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，當要煞車時，經(jīng)由軔機的作用，讓車輪前后的兩片閘瓦將車輪夾緊，達到停車的目的。火車運行過程中需要制動，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，達到列車減速或停止運行的部件，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，在制動時抱緊車輪踏面，通過摩擦使車輪停止轉(zhuǎn)動。

當今高科技發(fā)展的時代，火車作為交通運輸?shù)闹饕绞街唬刮覀兌嗨陌踩砸笤絹碓礁摺Ｓ捎诨疖嚨倪\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系行車安全和運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比較落后，工作效率低，無法快速、準確掌握出輪胎的狀態(tài)，嚴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，但他們造價高，技術難度大。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。火車剎車片測試系統(tǒng)是建立在剎車片制動實驗臺的基礎上的，測試火車剎車片的摩擦性能。火車剎車片測試系統(tǒng)以總成實驗的方式來測試剎車片的承載壓力、表面溫度、車輪運行速度等多項性能參數(shù)。火車盤形制動器的剎車片主要采用合成閘片。合成閘片的特點是：

1、熱穩(wěn)定性好。樹脂分解溫度高，實際測定溫度為377攝氏度。

2、壓縮彈性低，噪音小，溫度分配均勻。

3、粘粘性強，既有樹脂的耐老化性，又有橡膠的韌性，熱衰退率低，恢復性好。

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小６@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，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負荷由車輪來承擔。列車速度越高，制動時車輪的熱負荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使采用較先進的合成閘瓦，溫度也會高達400~450℃。當車輪踏面溫度增高到一定程度時，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，但在制動時容易產(chǎn)生火花引起火災。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。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，應用日益普遍。合成閘瓦重量輕，耐磨，制動時基本上無火花。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缸,從而減輕基礎制動裝置的重量，又能節(jié)省壓縮空氣，優(yōu)點較多。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。合成閘瓦的缺點是導熱性能較差，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格相對較低等顯著優(yōu)勢