1地铁合成闸瓦技术要求分析

        为研制新型地铁合成闸瓦,对多个城市地铁车辆用合成闸瓦进行了理化性能指标测试;在铁道部产品质监中心1:1制动动力试验台上进行不同制动压力下各项摩擦、磨耗性能测试。在取得第一手资料的同时,参照了国内外其他同类型瓦技术指标后,制订了新研制的地铁合成闸瓦技术指标,归结如下:

        (1)具有高而稳定的摩擦系数,其材质在连续制动及长大坡道制动条件下都应具备稳定的摩擦系数和尽量小的热衰退性

        (2)考虑材质的综合性能,适当降低闸瓦的弹性模量,使其制动时能最大限度地增加与车轮踏面的贴合度而达到较好的制动性能;

        (3)增加闸瓦散热性,降低车轮踏面的热点温度,并考虑闸瓦硬度值稳定性,减少有害于车轮的金属镶嵌;

        (4)在考虑闸瓦自身耐磨性的同时,要求其材质应尽量减少对车轮的磨耗;

        (5)注重绿色环保。新研制的高摩合成闸瓦材质中除了不含有石棉、铅等有害物质外,其他原材料的选择及制造工艺都要注重环保。所用原材料在保证产品性能及质量的前提下,尽量采用国产价廉质优、无毒无害的原材料,降低制造成本。

2闸瓦材料研究

        合成闸瓦材料一般是用酚醛树脂、金属粉末和润滑材料经混合后加热压制而成的,即聚合物基复合材料闸瓦。该种闸瓦具有优越的常温性能,但在摩擦制动时的高温、高速条件下,即便采用耐高温的高性能树脂,聚合物材料的耐高温性能也不能满足要求。由于合成闸瓦是由聚合物作为基体粘结其他颗粒或者纤维增强材料而形成的,这就造成了一种的处境:一方面要提高复合材料闸瓦的耐高温性能,要求聚合物基体的含量尽可能降低;但另一方面基体树脂含量过低时,增强材料将不能被有效粘结材料性能恶化。为此需研究新的材料和工艺来解决这一问题。

3基体材料的选择

        摩擦材料中的粘合剂(基体)是以酚醛树脂为主,其占到整个摩擦材料粘合剂用量的90%以上,但是酚醛树脂的硬、脆、高温残留物低等缺点阻碍了它在高性能复合材料中的应用。本次研究重点是针对酚醛树脂进行改性,既保持了酚醛树脂原有的优点,又改善了酚醛树脂固有的硬、脆的缺点,更使得酚醛树脂高温降解残留物的摩擦粘流特性得到提高,从而改进了摩擦材料的综合性能。