合成闸瓦在运用中的故障分析及建议

    与铸铁闸瓦相比，合成闸瓦具有摩擦系数高、重量轻、耐磨性好，可降低闸瓦压力，使车辆基础制动装置轻量化，节省一定的压缩空气，摩擦系数可根据轴承需要配置，可提高制动波速度，缩短制动距离，应用广泛。但是，在现场维修的过程中，也暴露出一些缺点，最常见的使用是合成闸瓦瓦体脱落、起渣、刹车磨损超标或提前更换，以下是合成闸瓦失效分析及改进建议:

一、合成闸瓦瓦体脱落、熔渣

    目前，货车的重量和速度不断增加，制动能量也会增加，闸瓦压力也会成倍增加。每个制动蹄片的压力接近40KN，导致制动闸瓦频繁失效。在使用维护中，合成闸瓦瓦体脱落、制动熔渣是最常见的故障，约占下次更换制动器的80%。以我车间的作业现场为例：上半年，80多个闸瓦被熔渣取代，近90%为HGM-B配方。合成闸瓦是由树脂、金属粉（铸铁粉、铜粉、铝粉或铅氧化锌）、减摩剂、稳定剂经热压而成。制动过程中，闸瓦表面的硬质颗粒和金属粉末与车轮摩擦，在闸瓦的表面产生金属堆积，有时会磨出车轮踏面上的几个周向凹槽，甚至造成车轮组报废。今年4月8日，31007次列车运行至呼和浩特铁路局京宝线聚积板站，N17A5074449在尾部发生了车辆抱闸，列车延误4小时05分钟，构成铁路行车一般D（D21）事故。发现该车辆闸瓦的制造质量不达标，在车辆运行过程中，镶嵌在车辆内的金属夹和车轮踏面的摩擦力形成熔融粘结，质量不佳（制动蹄制造标志YPHGM-B）。今年上半年类似事故多达10余起，这充分暴露了闸瓦熔渣是目前使用工作中要解决的一个问题。此外，瓦体脱落也是列车高速运行中常见的故障，容易损坏行驶设备或脱落在轨道或道岔上。它极有可能造成车辆脱轨甚至颠覆，严重危害列车运行安全，造成列车行车事故。在大量更换掉的刹车闸瓦的使用中，很多甚至在近期内更换了新的闸瓦，这不仅增加了列车检查作业的工作量，也造成了大量的材料成本。

    产生原因：

　　1.高摩合成闸瓦配方共分四类HGM-A、HGM-B、HGM-C、HGM-D，如其中铁粉、石墨、树脂等材料的比例不合理，铁粉过多经过长期摩擦产生高温、再冷却后的反复淬火过程，铁粉熔粘变为氧化铁，而氧化铁的硬度极高，会像车轮镟刀一样，将车轮踏面镟出数道周向沟槽，镟下的铁屑逐渐堆积在闸瓦与车轮踏面之间，最终导致摩擦产生火花，甚至会造成误拦列车，影响列车安全正点运行。

　　2. 在制造过程中，瓦背与瓦体的结合力不强，瓦背面梅花孔抓地力不足，闸瓦的弧度与闸瓦托、车轮踏面弧度不一致，造成制动时制动蹄受力不均匀，容易产生蹄体开裂、脱落。运输和搬运不当，在运输过程中搬运不是轻拿轻放，而是采用抛掷的方法，造成一些刹车蹄片在使用前出现裂纹和变形。

    改进建议：

　　1. 进一步改进生产工艺，改进材料，严格控制配比，提高刹车蹄的机械强度。采用新技术、新工艺，减少HGM-B配方闸瓦的产量，实现生产自动化，提高产品质量和稳定性。

　　2. 制动蹄片应存放在通风干燥处，远离热源，防止日晒雨淋，贮存期严格控制在18个月内，在运输和使用过程中严禁用锤子砸、砸制动蹄。

二、合成闸瓦磨损超标或提前更换

    《铁路货车运用维修规程》规定，非提速铁路货车用高摩合成闸瓦和低摩合成闸瓦的剩余磨损厚度不得小于14毫米。提速铁路货车用高摩合成闸瓦剩余磨损厚度不小于18毫米，大秦线、厚岳线、中欧班列、高原铁路、C100敞车用闸瓦的剩余厚度不低于25毫米。同一制动梁的厚度差不超过20mm。

    产生原因：

    由于检验人员不可能在技术维修期间对闸瓦进行逐片测量，只能凭工作经验判断是否限位，使会因判断不准而造成闸瓦磨损到极限不及时更换，影响列车制动性能，危及行车安全。或不限制提前更换制动器，增加修理费用。新型制动梁配置的高摩合成闸瓦，闸瓦托与闸瓦间隙过小，在更换闸瓦时，列车检查员无法撬动制动梁，增加了故障处理难度，影响了技术检查时间，导致过限的闸瓦不能及时更换。

    改进建议：

　　1. 建议在制造合成闸瓦时，在闸瓦两侧涂上磨损极限标志，以便列车检查员掌握闸瓦的剩余厚度，及时更换到限的闸瓦。

　　2. 制造商在制造高摩合成闸瓦时，应在闸瓦背面铸上一条便于列车检查员用工具撬动的凹槽，以便列车检查人员更换合成闸瓦。

    随着列车运行速度的不断提高，大量新型提速重载车辆投入使用，车辆零部件的故障也不断出现。级各部门要加强新技术、新工艺的学习，全面提高业务素质，严格执行操作规程，优化生产工艺，严把质量关，为铁路运输生产的安全畅通而努力。