轨道车辆闸瓦产品分析报告

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什么是闸瓦？

火车运行过程中需要制动，直接摩擦车轮使火车停车的制动零件就是闸瓦。

闸瓦的制动原理

根据径向转向架的特点，使其在制动时不因受单侧力而产生摆动，以避免闸瓦磨损自动补偿机构对摆动所产生的间隙进行误补偿，初步将此制动单元设计对车轮双侧施力的形式。

在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。列车速度越高，制动时车轮的热负荷也越大。

如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要。

闸瓦的分类：

分为铸铁闸瓦、合成闸瓦和粉末冶金闸瓦。

1、铸铁闸瓦

铸铁闸瓦，可分为灰铸铁闸瓦、中磷铸铁闸瓦、高磷铸铁闸瓦和合金铸铁闸瓦。

中磷铸铁闸瓦和高磷铸铁闸瓦的基本型式如下图：

闸瓦厚度原型为40mm，但为增加有效磨耗量，延长其使用寿命，后改为50mm，但有一部分车辆安装50mm厚度的闸瓦比较困难，故仍使用40mm厚度的闸瓦，闸瓦内圆弧半径为440mm。

2、合成闸瓦

合成闸瓦，按其基本成分，可分为合成树脂基闸瓦和石棉橡胶闸瓦。按其摩擦系数高低，可分为高摩擦系数合成闸瓦和低摩擦系数合成闸瓦（简称高摩合成闸瓦和低摩合成闸瓦）。

（合成闸瓦）

合成闸瓦是由树脂（包括活性树脂）或橡胶、石棉、石墨、铁粉、硫酸钡等材料，以一定的比例混合后热压而成的闸瓦。

合成闸瓦的结构图如下：

（合成闸瓦结构图）

合成闸瓦的优点：

目前城轨车辆中大多采用合成闸瓦，但合成闸瓦的导热性较差，因此目前也有采用导热性能良好、且具有较好的摩擦性能的粉末冶金闸瓦。

3、粉末冶金闸瓦

粉末冶金闸瓦由瓦背和摩擦体组成。如下图：

瓦背采用机械性能不低于Q235-A的冷轧钢板制造。瓦背取材的长度方向应与钢板的轧制方向一致。钢板技术条件应符合GB/T700的规定。摩擦体以金属或其合金为基体，加入摩擦、减摩或起某些特殊作用的其他金属、非金属组分，用粉末冶金技术制成。

粉末冶金闸瓦根据制动摩擦性能要求不同可分为三类：低摩擦系数闸瓦（L1或L2型）、标准摩擦系数闸瓦（M型闸瓦）和高摩擦系数闸瓦（H型闸瓦）。

粉末冶金闸瓦的外观要求：

粉末冶金闸瓦的使用性能：

粉末冶金闸瓦在更换时注意事项：

其中，中磷铸铁闸瓦、高磷铸铁闸瓦和低摩合成闸瓦，为通用闸瓦。

闸瓦产品发展历程：

在解放初期，我国铁路车辆的运行速度只有50-60公里/小时，载重量只有30-40吨， 因此对闸瓦的要求不高，当时使用一般的灰铸铁闸瓦。

20世纪50年代末60年代初，使用中磷闸瓦较多；1984年，我国拥有自己生产的合成闸瓦；1995年我国研制出低摩擦系数合成闸瓦和高摩擦系数合成闸瓦；2000年国内几家闸瓦企业研制出可以供240公里/小时以上的机车用闸瓦。

随着社会经济的不断发展，铁路的运行速度和载重也不断增加，以至于对闸瓦的要求也越来越高，从原始的灰铸铁闸瓦到现在的中磷闸瓦、高磷闸瓦、低摩擦系数合成闸瓦、高摩擦系数合成闸瓦，以及盘形制动机用的合成闸瓦到粉末冶金闸瓦。

闸瓦生命周期：

一般来讲，当闸瓦厚度磨耗到13mm时必须进行更换。具体的生命周期由运行时长和运行公里数决定，而不是以时间来衡量。

闸瓦产品生产企业：

中国e车网初步调查了主营闸瓦的18家企业，根据地域分，分别是：北京6家，东北2家，上海1家，南京1家，济南1家， 温州1家，贵州1家，四川2家，徐州1家，河北1家。

主要生产企业：

北京华夏友联电气化新技术发展有限公司

北京万高众业科技股份有限公司

北京瑞斯福科技有限公司

北京西屋华夏技术有限公司

贵州新安航空机械有限责任公司

河北辛集腾跃实业有限公司

北京中铁科新材料技术有限公司

成都铁安科技有限责任公司

南京浦镇海泰制动设备有限公司

徐州五洋科技股份有限公司

济南轨道交通装备有限责任公司

北京天宜上佳新材料有限公司

本钢板材股份有限公司

乐清市粉末冶金厂

隆昌华兴铁路配件有限公司

上海苏虞铁路配件有限公司

沈阳远程摩擦密封材料

沈阳市金浩博铁路机车车辆配件销售有限公司

闸瓦的作用：

火车运行制动时直接摩擦车轮使火车停车的制动零件，用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。

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