合金铸铁闸瓦在机车车辆上的应用现状

主要介绍了合金铸铁闸瓦在高速机车车辆上的实际应用状况，瞬时摩擦系数，为提高其摩擦性能所采取的措施，不同用途的合金铸铁闸瓦的研制及其极限。还介绍了今后的研究课题，即：合金铸铁闸瓦的开发方向应与机车车辆的高速化相适应，提高其在高速范围的摩擦系数以及提高其经济性。     

高速机车车辆用复合型铸铁闸瓦的开发

为了进一步提高已投入应用的合金铸铁闸瓦的制动性能以适应高速机车车辆的需要，提出了向车轮－闸瓦摩擦界面供给硬质ＳｉＣ陶瓷粒子以提高制动时的摩擦系数和缩短高速制动时的制动距离的方案。研究了三种陶瓷粒子供给方式：向车轮－闸瓦间喷射陶瓷粒子；在车轮踏面上压紧陶瓷粒子块；在铸铁间瓦铸造时埋铸圆柱状陶瓷粒子块。对上述三种方案进行了试验台制动性能试验，结果表明，在制动初速度为１２５ｋｍ／ｈ时，与单独使用合金铸铁     

高速内燃动车用铸铁闸瓦的开发

介绍了高速内燃动车用铸铁闸瓦的开发研制过程。通过改变铸铁的成分，增添适量的其它金属元素，减少了车轮龟裂现象的发生，提高了闸瓦的平均摩擦系数，降低了磨耗量，从而使铸铁闸瓦的使用寿命大大提高，取得较好的经济效益。     

超高磷合金铸铁闸瓦材质及其摩擦性能的研究

通过选材试验，证明超高磷合金铸铁闸瓦具有摩擦制动性能稳定、摩擦系数高而稳定、耐磨性和导热性能好、对车轮无热损伤、制动距离短和火花少等特性，可用作准高速机车闸瓦的材质。     

不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损试验及其结果分析

为了研究不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损性能,采用M2000型摩擦磨损试验机,针对4种材质闸瓦摩擦块与车轮钢摩擦环摩擦副,开展滑动摩擦磨损试验,试验结果表明,4种材质闸瓦摩擦块对车轮钢的体积磨损量由大到小对应的材质依次为钢轨钢、粉末冶金闸瓦、合成闸瓦、铸铁闸瓦。用扫描电镜观察4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面形貌,结果显示,摩擦环表面均出现磨粒磨损和疲劳磨损,LH2型高摩擦系数合成闸瓦和QU70型钢轨钢对车轮钢的磨损以磨粒磨损为主,高磷铸铁闸瓦和M型粉末冶金闸瓦对车轮钢的磨损以疲劳磨损为主。用能谱仪测试4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面元素,结果显示,摩擦环表面均发生氧化反应,出现闸瓦材料向车轮钢转移现象。     

高速车辆用复合铸铁闸瓦的开发

为进一步改善合金铸铁闸瓦的制动性能，对陶瓷硬质粒子进行了研究，以使闸瓦具有高性能并适用于高速列车。在车轮与闸瓦间添加ＳｉＣ（碳化硅）粒子，或提高制高制动性能约２０％。添加陶瓷粒子的方式有：喷射ＳｉＣ粒子；使ＳｉＣ粒子块与车轮踏面摩擦；在闸瓦内嵌入ＳｉＣ粒子块。所在这些方式均能有效地提高铸铁闸瓦的制动性能。     

国家铁路局关于发布铁道行业标准的公告(技术标准2021年第5批)(国铁科法〔2021〕41号)

国家铁路局批准发布铁道行业标准TB/T 3104.3—2017《机车车辆闸瓦第3部分:铸铁闸瓦》修改单,修改单内容自发布之日起生效。附件:TB/T 3104.3—2017《机车车辆闸瓦第3部分:铸铁闸瓦》第1号修改单。2021年12月1日附件TB/T 3104.3—2017《机车车辆闸瓦第3部分:铸铁闸瓦》第1号修改单修改内容一、3.1条原条款:3.1闸瓦应按本部分及经规定程序批准的图样制造和验收,车辆用高磷铸铁闸瓦型式与尺寸见附录A。     

德国铁路噪声污染治理措施

根据德国联邦政府可持续发展战略规划，到2015年铁路货运量要比1997年翻一番。当前，要从源头上控制噪声，即通过“圆滑的车轮在平滑钢轨上”滚动来实现，具体讲，就是采用塑料闸瓦，通过对钢轨的声学打磨和监控来降低列车运行噪声，并可使噪声降低大约10dB。另外，在控制机车传动和机组噪声方面也要采取有效的方法。为了达到上述目标，欧盟成员国铁路采取了以下措施：2004年，欧盟成员国就过境运输运用的传统铁路机车车辆的噪声极限值达成一致，今后新造货车制动系统不再使用铸铁闸瓦，噪声超标的发动机和机组也不得采用。     

不同材质闸瓦的等效(二次换算)系数近似取值的修正

现时我国铁路普通货物列车与普通旅客列车已用高磷铸铁闸瓦取代中磷铸铁闸瓦,而不同材质闸瓦车辆混编主要发生在90km/h以下的普通货物列车。鉴于铸铁闸瓦和低摩合成闸瓦的摩擦系数均受制动初速影响,所以相关的等效(二次换算)系数要按普通货物列车的制动初速约80km/h进行修正。具体修正的不同材质闸瓦的等效(二次换算)系数推荐用于编制机车车辆每台(辆)等效换算闸瓦力表及其他相关方面。     

铸铁合成闸瓦

踏面制动是铁道车辆上使用的机械制动方式之一,将闸瓦推压到车轮踏面上,由于踏而与闸瓦间的摩擦而获得制动力.目前使用的闸瓦材质大体上分为3种：合成闸瓦、烧结闸瓦和铸铁闸瓦.其中最早被应用的铸铁闸瓦具有以下优点：对车轮的不利影响小,对车轮踏面的磨耗小及不使车轮踏面产生热裂纹等,即使在雨雪天,也可获得车辆稳定运行必要的轮轨间的粘着力.但另一方面,与其他两种闸瓦相比,铸铁闸瓦的磨耗量大,为提供车辆制动力用的摩擦力小.     

东风8B机车采用超高磷合金铸铁闸瓦的可行性研究

超高磷合金铸铁闸瓦具有优良的耐磨性，良好的导热性及较高的摩擦系数，通过理论计算和１：１制动试验台试验，证明该闸瓦完全以满足东风８Ｂ内燃机车的制动要求。     

高摩合成闸瓦金属镶嵌机理研究

通过合成闸瓦与车轮摩擦磨损的原理分析和试验验证，提出了合成闸瓦金属镶嵌机理模式为：车轮因摩擦磨损产生的磨粒或碎片附着在闸瓦表面成为金属铝嵌的起始点，当制动过程中有“冷焊”条件时，车轮踏面金属向起始点转移，起台点不断长大，成为金属镶嵌物。     

通用货车提速采用高磨擦系数合成闸瓦研究

目前全国通用货车数量约有54万辆以上，这些车辆一直使用铸铁闸瓦，已远远不能适应货车提速、重载的发展。在通用货车上改造制动系统推广高摩擦系数合成闸瓦，必须以最少的改造费，才能使高摩擦系数合成闸瓦得以顺利推广。该课题组经过长期大量研究，采用变比阀技术(即在制动缸管中加入一套变更空气压力的比例阀)，成功地解决了这一难题，并将这一技术和KZW-4G空重车自动调整装置结合在一起。由于高摩擦系数合成闸瓦的特性，可以使货车运行速度提高到90km*h－1～100km*h－1时，制动距离为800m或1100m；重车制动缸压力为260kPa或360kPa时，空车制动缸压力仍是相同的115kPa，从而降低车辆日常维护费用及劳动强度。如果在通用货车上全部使用高摩擦系数合成闸瓦，仅仅闸瓦消耗一项，可节约费用约3亿元人民币，而利用这些费用则可实现通用货车制动系统的改造，具有非常显著的经济效益及社会效益。     

日本苗穗工厂的闸瓦制造技术

苗穗工厂主要为地处冬季严寒、多雪等恶劣气候环境下的JR北海道公司承担铸铁闸瓦的研制任务。介绍了该工厂与日本铁道综合技术研究所联手，开发颇具特色的铸铁闸瓦制造技术，以及为适应既有线高速化而开发的铸铁合成闸瓦制造工艺和合金铸铁闸瓦技术。     

合成闸瓦废粉的再生利用

合成闸瓦废粉的再生利用合肥铁路工程学校庄学功合成闸瓦废粉，是合成闸瓦加工过程收集的粉尘和合成闸瓦废品经粉碎成的一定粒度的粉料，本文简称为废粉。随着铁路运输生产的不断发展，机车车辆每年要消耗大量的合成闸瓦，将其废弃物回收后加工成粉末利用，可降低产品成本...     

合成闸瓦对车轮热影响的研究

高摩合成闸瓦不仅是重载列车配套制动技术之一,也是提速及快运货车配套制动技术之一.使用合成闸瓦与采用铸铁闸瓦时相比,车轮在制动过程中要吸收更多的热量,因而更易受到热损伤.铁道科学研究院与日本铁道综合技术研究所合作,在快运货车运用条件下合成闸瓦对车轮的热影响进行了研究与评估.     

在摩擦试验机上模拟车轮与闸瓦的相互作用

本文阐述了机车车辆制动系统摩擦零件用材料进行实验室试验的优点以及用这种方法测定材料功能特性的可能性。而对于制动系统零件的实物试验来说，是难以测定它们的功能特性的，甚至是不可能的。本文还介绍了用摩擦试验机对铸铁闸瓦和合成闸瓦进行材料试验的结果。     

摩擦特性优异的铸铁合成闸瓦的开发

合金铸铁闸瓦对车轮的冲击性小（指车轮温升低，踏面损伤小），可以获得稳定的轮轨间的粘着力。但是为应对今后列车进一步提速的情况，还需研究提高高速区域中摩擦力的课题。     

铸铁复合闸瓦的研究开发

在高磷铸铁闸瓦基础上开发了铸铁复合闸瓦。通过制动试验证明，该复合闸瓦的制动效果好于传统高磷铸铁闸瓦。     

高磷铸铁闸瓦化学成份的检测及控制

本文阐述了我厂高磷铸铁闸瓦的生产工艺存在的质量问题和解决措施。详细分析了高磷铸铁闸瓦化学成份不合格即磷含量偏低的原因，并从原材料成份、断料检斤、电炉内残留铁水和交换铁水控制等方面如何加强工艺和工序控制，以提高高磷铸铁闸瓦化学成份合格率。并提出了彻底解决高磷铸铁闸瓦化学成份不合格的最根本的检测和控制措施。