1地鐵合成閘瓦技術要求分析

        為研制新型地鐵合成閘瓦,對多個城市地鐵車輛用合成閘瓦進行了理化性能指標測試;在鐵道部產品質監中心1:1制動動力試驗臺上進行不同制動壓力下各項摩擦、磨耗性能測試。在取得第一手資料的同時,參照了國內外其他同類型瓦技術指標后,制訂了新研制的地鐵合成閘瓦技術指標,歸結如下:

        (1)具有高而穩定的摩擦系數,其材質在連續制動及長大坡道制動條件下都應具備穩定的摩擦系數和盡量小的熱衰退性

        (2)考慮材質的綜合性能,適當降低閘瓦的彈性模量,使其制動時能最大限度地增加與車輪踏面的貼合度而達到較好的制動性能;

        (3)增加閘瓦散熱性,降低車輪踏面的熱點溫度,并考慮閘瓦硬度值穩定性,減少有害于車輪的金屬鑲嵌;

        (4)在考慮閘瓦自身耐磨性的同時,要求其材質應盡量減少對車輪的磨耗;

        (5)注重綠色環保。新研制的高摩合成閘瓦材質中除了不含有石棉、鉛等有害物質外,其他原材料的選擇及制造工藝都要注重環保。所用原材料在保證產品性能及質量的前提下,盡量采用國產價廉質優、無毒無害的原材料,降低制造成本。

2閘瓦材料研究

        合成閘瓦材料一般是用酚醛樹脂、金屬粉末和潤滑材料經混合后加熱壓制而成的,即聚合物基復合材料閘瓦。該種閘瓦具有優越的常溫性能,但在摩擦制動時的高溫、高速條件下,即便采用耐高溫的高性能樹脂,聚合物材料的耐高溫性能也不能滿足要求。由于合成閘瓦是由聚合物作為基體粘結其他顆粒或者纖維增強材料而形成的,這就造成了一種的處境:一方面要提高復合材料閘瓦的耐高溫性能,要求聚合物基體的含量盡可能降低;但另一方面基體樹脂含量過低時,增強材料將不能被有效粘結材料性能惡化。為此需研究新的材料和工藝來解決這一問題。

3基體材料的選擇

        摩擦材料中的粘合劑(基體)是以酚醛樹脂為主,其占到整個摩擦材料粘合劑用量的90%以上,但是酚醛樹脂的硬、脆、高溫殘留物低等缺點阻礙了它在高性能復合材料中的應用。本次研究重點是針對酚醛樹脂進行改性,既保持了酚醛樹脂原有的優點,又改善了酚醛樹脂固有的硬、脆的缺點,更使得酚醛樹脂高溫降解殘留物的摩擦粘流特性得到提高,從而改進了摩擦材料的綜合性能。