地鐵車輛制動(dòng)閘片異常磨損原因分析

王富榮

摘? ?要：目前在國家的綜合科技實(shí)力背景下，地鐵也有著十分迅速的發(fā)展速度。尤其針對發(fā)達(dá)城市方面而言，地鐵的作用越發(fā)重要?？墒前殡S著使用時(shí)間的增長，地鐵車輛在使用的過程中還會(huì)出現(xiàn)一系列的異常狀況。制動(dòng)閘片的磨損就是其中一項(xiàng)發(fā)生頻率很高而且替換比較麻煩的器件。通過對制動(dòng)閘片的異常原因的調(diào)查，結(jié)合車輛自身特點(diǎn)將車輛的自身屬性以及供電系統(tǒng)進(jìn)行組合整理，切換角度進(jìn)行車輛制動(dòng)方面的研究，調(diào)查清楚對于車輛制動(dòng)閘片方面的使用異常磨損原因。文章著重針對制動(dòng)閘片方面的異常磨損做出以下見解。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;制動(dòng)閘片;原因分析

按照目前的車輛研究水平可以將地鐵車輛方面的制動(dòng)大體分為兩類，分別是電制動(dòng)以及空氣制動(dòng)。因?yàn)殡娭苿?dòng)方面比較環(huán)保，對環(huán)境的危害比較小，且動(dòng)力方面也可以得到足夠的保障。因此，在使用頻率方面一直居高不下，而且往往都是在電制動(dòng)的動(dòng)力不夠的情況下才會(huì)借助空氣獲取部分動(dòng)量進(jìn)行補(bǔ)充。關(guān)于空氣制動(dòng)也可以分為兩個(gè)方面，分別為踏面制動(dòng)以及盤形制動(dòng)。這兩個(gè)制動(dòng)方面受到了地鐵在熱容量上的限制，因此本身的最高運(yùn)行速度在達(dá)到100 km/h的條件下標(biāo)配的主要是盤形制動(dòng)。在這樣的使用背景下，因?yàn)殚l片需要抵消制動(dòng)最終多余的動(dòng)力，所以常常出現(xiàn)使用壽命短而且運(yùn)營成本增加方面的問題。

1? ? 地鐵車輛的制動(dòng)閘片材料分析

根據(jù)使用的制動(dòng)車輛不同，可以將閘片的構(gòu)成材料主要分為4個(gè)不同的環(huán)節(jié)，分別是粉末冶金閘瓦、鑄鐵閘瓦、合成閘瓦以及現(xiàn)如今使用比較廣泛的復(fù)合材料閘瓦[1]。這4種主要構(gòu)成材料由于自身性質(zhì)不同，使用的方面也有所不同。下面就針對材料進(jìn)行簡要分析。

首先，粉末冶金閘瓦，主要以金屬粉為承載體，搭配適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┮约澳Σ羷┻M(jìn)行調(diào)配，壓縮并且高溫鍛造后可以制得相應(yīng)的制動(dòng)閘片。有其獨(dú)特的金屬粉基本特性以及添加劑的調(diào)整和挽合，優(yōu)點(diǎn)就是自身的摩擦系數(shù)不會(huì)受氣候方面的影響。

其次，鑄鐵閘瓦，就是使用合理質(zhì)量分?jǐn)?shù)的磷進(jìn)行鑄造，因?yàn)榱踪|(zhì)量分?jǐn)?shù)的多少分為中磷鑄鐵閘瓦以及高磷鑄鐵閘瓦兩個(gè)方面。一般來說，使用鑄鐵閘瓦方面的摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定，而且導(dǎo)熱方面的特性很好?？墒沁@種閘瓦的弊端就在于一般磷含量的閘瓦會(huì)因?yàn)槭褂脮r(shí)間增加導(dǎo)致摩擦系數(shù)減小，使用壽命短。

最后，合成閘瓦和復(fù)合材料閘瓦。這兩種閘瓦都是多種材料的混合使用，通過多種材料的混合，達(dá)到兼?zhèn)涠喾N優(yōu)良特性的使用效果?？墒怯捎谑褂貌牧系脑靸r(jià)方面以及糅合材料的過程消費(fèi)成本比較大，所以實(shí)際使用的時(shí)候并不會(huì)投入太大的量，覆蓋范圍不太廣泛。但是其自身特性也有很多，比如質(zhì)量輕、高硬度、制造范圍廣、出貨量大等特性。

2? ? 異常磨損的原因分析

通常來講，使用電制動(dòng)的范圍比較廣泛，而且使用的群體也比較大，對于空氣制動(dòng)來說，投入很小就可以滿足制動(dòng)要求。尋找異常磨損的主要原因可以通過對經(jīng)常出現(xiàn)異常磨損狀況的車輛進(jìn)行記錄和測量檢測，將獲取的數(shù)值進(jìn)行對比，尋找異常磨損的原因。通過大批量的數(shù)據(jù)對比，可以發(fā)現(xiàn)由于車輛的使用環(huán)境以及電制動(dòng)的投入方面狀況異常，造成制動(dòng)閘片方面的大量消耗[2]。由于電制動(dòng)由始至終地伴隨著地鐵行駛過程，所以無論是起步還是最終的剎車都是電流保持恒定而且使用消耗也比較大，系統(tǒng)過程如圖1所示。所以，在最終的能量消耗環(huán)節(jié)需要閘片作出巨大的消耗，將電制動(dòng)造成的溢出能量吸收，使地鐵車輛停止。此外，由于車輛的快速行駛，在行使的過程中空氣也會(huì)對車輛的制動(dòng)產(chǎn)生一定程度的影響，最終導(dǎo)致制動(dòng)片方面的大量磨損。而且在城市化范圍逐漸增大的背景下，地鐵的使用率和覆蓋率也呈現(xiàn)持續(xù)增長的局勢，大批量使用勢必對制動(dòng)閘片的消耗數(shù)目造成嚴(yán)重的助長態(tài)勢。因此，通過合適的途徑對這些車輛或者閘片方面做出改進(jìn)和完善，避免大批量的器件面臨磨損，延長器件的使用壽命。或者對閘片的形狀以及車輛的連接部分做出改進(jìn)，減小閘片的大小，同時(shí)增加閘片厚度與利用率[3]，這樣也是一個(gè)可以解決閘片異常磨損的辦法。當(dāng)然，除了這些還有很多辦法，而且造成的原因也不是單單由于能量方面的溢出，在行駛的過程中地面吸收部分能量不徹底，或者空氣制動(dòng)的負(fù)面能量等也是影響因素。

3? ? 結(jié)語

總的來說，目前的影響元素還沒有被完全發(fā)現(xiàn)，伴隨著科技水平的提升，漏洞一定會(huì)得到補(bǔ)全。此外，還有閘片的材料方面也一定會(huì)得到加強(qiáng)和鞏固完善，使用價(jià)格更加低廉、質(zhì)量更好、使用壽命更長的閘片，降低磨損程度。除此之外，閘片只是一個(gè)輔助方面，更多的是對車輛方面作出調(diào)整，降低能量溢出和浪費(fèi)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉東杰，陳閣，張永壘.地鐵車輛制動(dòng)閘片異常磨損原因探究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2018（9）：211-212.

[2]王磊，潘祺睿，朱松，等.高速列車用浮動(dòng)式制動(dòng)閘片的研制[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2017（1）：16-18.

[3]劉永科.地鐵制動(dòng)閘片異常磨耗原因分析及解決措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（20）：48.