動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)的組成與功能-資料下載頁(yè)
2025-06-24 14:46本頁(yè)面
【正文】 國(guó)鐵路客車(chē)幾十年檢修實(shí)踐和管理體會(huì)，全面推行新的檢修體系。對(duì)于動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)系統(tǒng)，也按照一級(jí)至五級(jí)維修共五個(gè)等級(jí)進(jìn)行檢修。同時(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)檢修方式制造化。其主要形式是換件修、集中修、狀態(tài)修和均衡修。動(dòng)車(chē)組檢修作業(yè)方式在“檢修基地”主要表現(xiàn)為檢查、拆裝、檢測(cè)、試驗(yàn)，除轉(zhuǎn)向架以外，其它大部件檢修采用換件的方式，委托該部件的制造工廠承擔(dān)。制動(dòng)材料制動(dòng)盤(pán)材料長(zhǎng)期以來(lái)，世界各國(guó)對(duì)列車(chē)制動(dòng)已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究，開(kāi)發(fā)了多種適合于不同運(yùn)行工況的制動(dòng)材料。制動(dòng)盤(pán)材料曾使用過(guò)普通鑄鐵、普通鑄鋼、低合金鑄鐵。此后，由于列車(chē)輕量化的需要，又相繼研究開(kāi)發(fā)了特殊合金鑄鋼、低合金鍛鋼、鑄鐵—鑄鋼組合材料、c/c纖維復(fù)合材料和鋁合金基復(fù)合材料。制動(dòng)盤(pán)材料大致分為兩大類(lèi)，即鐵系金屬材料制動(dòng)盤(pán)和復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)。1． 鑄鐵制動(dòng)盤(pán)鑄鐵制動(dòng)盤(pán)具有摩擦性好、耐磨、耐熱、抗熱裂、抗變形及可鑄性好等優(yōu)點(diǎn)。2． 鑄鋼制動(dòng)盤(pán)合金鑄鋼制動(dòng)盤(pán)能夠大量吸收制動(dòng)能量，并具有以下特點(diǎn)：a) 較高的溫度穩(wěn)定性和較少的熱裂紋趨勢(shì)；b) 對(duì)潮濕環(huán)境的敏感性較低；c) 在高制動(dòng)力時(shí)，閘片磨耗較少；d) 在高溫時(shí)具有較均勻的摩擦系數(shù)。與鍛鋼盤(pán)相比，盡管鑄鋼盤(pán)的制造成本較低，但批量生產(chǎn)時(shí)，其質(zhì)量較難控制。3． 鑄鐵—鑄鋼組合制動(dòng)盤(pán)鑄鐵—鑄鋼組合制動(dòng)盤(pán)是以鑄鐵作為摩擦材料制成摩擦盤(pán)、而以鑄鋼作為補(bǔ)強(qiáng)材料制成盤(pán)轂的制動(dòng)盤(pán)。這兩種材料組合在一起，從整體上兼顧了鑄鐵穩(wěn)定而較高的摩擦性能和鋼較好的耐龜裂特性。4． 鍛鋼制動(dòng)盤(pán)鍛鋼具有良好的機(jī)械性能，同時(shí)具有較高的抗熱龜裂性。鍛鋼制動(dòng)盤(pán)在研制初期存在著因制動(dòng)摩擦熱而引起變形大的問(wèn)題，但通過(guò)改變形狀或施加反向預(yù)變形等措施可以達(dá)到實(shí)用化程度。5． c/c纖維復(fù)合材料c/c纖維復(fù)合材料是用碳纖維強(qiáng)化碳母材得到的復(fù)合材料。它具有密度?。ǎ⒅亓枯p、耐熱裂及在高速下很好的制動(dòng)性能等特點(diǎn)。此種材料已在飛機(jī)和賽車(chē)上經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用的考驗(yàn)。與傳統(tǒng)的鐵系制動(dòng)盤(pán)相比，有常用制動(dòng)時(shí)磨損量大、摩擦特性容易受溫度影響等缺點(diǎn)。6． 鋁合金基復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)鋁合金基復(fù)合材料以鋁合金為母材，并加入陶瓷粒子使之均勻分布，以改善其耐磨性。鋁合金的導(dǎo)熱性好，用它制成制動(dòng)盤(pán)時(shí)，只要有足夠的熱容量就不會(huì)產(chǎn)生局部的熱量蓄積，從而使表面溫度保持在一定限度下。同時(shí)，鋁合金盤(pán)具有不產(chǎn)生疲勞裂紋的優(yōu)點(diǎn)。另外，鋁基復(fù)合材料的比重不足鑄鐵的4/10，可望在輕型化上取得效果。在實(shí)際使用中，因?yàn)橐紤]必要的熱容量，所以鋁合金制動(dòng)盤(pán)的實(shí)際重量應(yīng)在鐵系材料制動(dòng)盤(pán)的一半左右。閘瓦材料與制動(dòng)盤(pán)配對(duì)的制動(dòng)閘片材料的進(jìn)展與制動(dòng)盤(pán)材料的發(fā)展密切相關(guān)，閘片材料要求具有以下性能：1）材料應(yīng)具有足夠而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)值，外界條件（如制動(dòng)初速度、壓力、溫度、環(huán)境介質(zhì)等）改變時(shí)對(duì)其影響較小；2）材料具有較高的耐磨性；3）材料應(yīng)具有良好的物理機(jī)械性能：導(dǎo)熱性好、熱容量大、有一定的高溫機(jī)械強(qiáng)度；4）閘片對(duì)摩擦副偶件的表面損傷小，不易劃傷表面和產(chǎn)生粘著磨損，且制動(dòng)摩擦過(guò)程中不易產(chǎn)生噪聲，無(wú)臭味，無(wú)污染；5）經(jīng)濟(jì)性好，原料來(lái)源充裕，價(jià)格便宜，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。閘片材料大致分為四種：合成材料，燒結(jié)材料，c/c纖維組合材料和陶瓷基復(fù)合材料。在高速列車(chē)發(fā)展初期，與鑄鐵制動(dòng)盤(pán)配對(duì)的均為合成材料閘片。合成材料閘片是通過(guò)把樹(shù)脂、金屬粉末、外加增強(qiáng)材料、摩擦材料等混合在一起，加熱后壓縮而成的。盤(pán)形制動(dòng)用合成材料閘片近幾年來(lái)的發(fā)展方針主要是研制不含石棉的閘片。石棉的代用品有玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維、Kevlar纖維、銅纖維和礦纖維等。2．燒結(jié)金屬材料閘片燒結(jié)金屬摩擦材料是以一種金屬或合金為主要成分，加入摩擦、減磨或起某些特殊作用的其他金屬、非金屬成分，用粉末冶金技術(shù)制成的燒結(jié)材料具有明顯的金屬性、優(yōu)越的物理—力學(xué)性能和摩擦磨損性能。和其他材料相比，燒結(jié)金屬材料具有以下優(yōu)異的使用特性：（1）高的機(jī)械強(qiáng)度 在工作溫度下，能適應(yīng)拉、擠、彎、剪等不同性質(zhì)載荷；尤其在重載和沖擊載荷下，更能顯示其優(yōu)越性。（2）高的使用溫度 基體金屬熔點(diǎn)高，材料在較高的溫度下使用仍能保持穩(wěn)當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和摩擦磨損性能。（3）大的熱容量 材料的比熱容和密度大，單位體積內(nèi)可以吸收較多的摩擦熱量，則表面溫度可迅速降低，就不會(huì)導(dǎo)致摩擦面的性能變壞。（4）優(yōu)良的導(dǎo)熱性能 銅鐵等金屬具有良好的導(dǎo)熱能力。摩擦面的熱量一方面很快地傳向?qū)ε济?，被其吸收和發(fā)散；另一方面向內(nèi)傳導(dǎo)進(jìn)入摩擦層和鋼質(zhì)芯板并被其吸收散發(fā)。（5）高的抗蝕能力 有較高的抗大氣腐蝕能力，在油和水中不易破壞。（6）優(yōu)良的抗磨損能力 基體耐磨，鑲嵌物中又有抗磨、減磨組分，整體材料耐磨、壽命長(zhǎng)。（7）穩(wěn)定的摩擦特性 由于材料的穩(wěn)定性好，則當(dāng)摩擦面的溫度升高時(shí)，摩擦系數(shù)和耐磨性不會(huì)明顯下降；冷卻后的恢復(fù)能力也強(qiáng)。1． c/c纖維復(fù)合材料閘片c/c纖維復(fù)合材料閘片通常與c/c纖維復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)配合使用，構(gòu)成c/c制動(dòng)系統(tǒng)，其中的制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)閘片均為同一種c/c復(fù)合材料。c/c復(fù)合材料由于具有密度小、比熱大、熱強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)而受到重視，但同時(shí)存在著初始力矩峰值過(guò)高、濕態(tài)下摩擦系數(shù)過(guò)低等問(wèn)題，嚴(yán)重影響剎車(chē)的平穩(wěn)性、可靠性。陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為母體，加入其他元素以調(diào)節(jié)材料的脆性、強(qiáng)度等特性而制成的。陶瓷基復(fù)合材料具有高的耐磨性及耐腐蝕能力、良好的高溫穩(wěn)定性和高溫抗氧化性能、低比重、穩(wěn)定的摩擦系數(shù)以及低的熱膨脹系數(shù)，而且在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi)具有較高的硬度。由于陶瓷、纖維等材料在工藝上還存在一定困難，需要投入大量的人力物力，雖然它們的優(yōu)越性比較明顯，代表了先進(jìn)的技術(shù)水平，但就我國(guó)目前輕軌事業(yè)的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，初期投資不宜過(guò)大，且應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)輕軌車(chē)輛的國(guó)產(chǎn)化。因此不能將其列在首選方案中。制動(dòng)盤(pán)材質(zhì)選為高強(qiáng)度耐熱裂的低合金鍛鋼。它具有高強(qiáng)度耐熱裂的特點(diǎn),不足之處是重量大；采用粉末冶金閘片，其特點(diǎn)是潮濕天氣對(duì)摩擦特性影響小,且導(dǎo)熱性較好,能阻止制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生熱裂紋,耐磨性較佳。同時(shí),閘片形狀采用了月牙形形狀,使閘片與制動(dòng)盤(pán)的摩擦面有較好配合。
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