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制動(dòng)閘瓦摩擦性能檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-16 21:39:55 更新時(shí)間：2025-08-15 21:39:55

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

制動(dòng)閘瓦摩擦性能檢測(cè)：保障軌道交通安全的關(guān)鍵技術(shù)

制動(dòng)閘瓦作為軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件，其摩擦性能直接關(guān)系到列車(chē)的制動(dòng)效率、安全性和使用壽命。在高速運(yùn)行環(huán)境下，制動(dòng)閘瓦需在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)化，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)減速或緊急停車(chē)。因此，對(duì)制動(dòng)閘瓦的摩擦性能進(jìn)行科學(xué)、精準(zhǔn)的檢測(cè)，成為軌道交通裝備研發(fā)、生產(chǎn)及運(yùn)維過(guò)程中不可或缺的一環(huán)。摩擦性能檢測(cè)不僅涵蓋摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性、耐熱性、耐磨性等關(guān)鍵指標(biāo)，還涉及不同工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，如溫度變化、壓力波動(dòng)、濕度影響等。隨著軌道交通向更高速度、更大載重和更高安全性方向發(fā)展，對(duì)制動(dòng)閘瓦的性能要求也日益嚴(yán)苛。因此，建立標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的檢測(cè)體系，采用先進(jìn)的檢測(cè)儀器與科學(xué)的檢測(cè)方法，依據(jù)權(quán)威檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證，已成為確保制動(dòng)系統(tǒng)可靠性的技術(shù)保障。

主要檢測(cè)項(xiàng)目

制動(dòng)閘瓦摩擦性能的檢測(cè)通常涵蓋以下幾個(gè)核心項(xiàng)目：

摩擦系數(shù)測(cè)試：在不同載荷、速度和溫度條件下，測(cè)量閘瓦與制動(dòng)盤(pán)之間的摩擦系數(shù)，評(píng)估其制動(dòng)響應(yīng)能力。
耐熱性能評(píng)估：模擬列車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的高溫環(huán)境，檢測(cè)閘瓦在高溫（如500℃以上）下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與摩擦性能保持能力。
磨損率檢測(cè)：通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間摩擦試驗(yàn)，測(cè)定閘瓦單位時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量損失，判斷其使用壽命與耐磨性能。
熱衰退與恢復(fù)性能：評(píng)估閘瓦在連續(xù)制動(dòng)后摩擦系數(shù)下降（熱衰退）的程度，以及在冷卻后恢復(fù)至原始性能的能力。
噪聲與振動(dòng)特性：監(jiān)測(cè)制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲級(jí)與振動(dòng)頻率，確保運(yùn)行平穩(wěn)，減少對(duì)乘客舒適度的影響。

常用檢測(cè)儀器

為實(shí)現(xiàn)高精度、可重復(fù)的摩擦性能檢測(cè)，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室普遍采用以下先進(jìn)檢測(cè)儀器：

摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)：如直立式摩擦試驗(yàn)機(jī)（Pin-on-Disc）或環(huán)塊式摩擦試驗(yàn)機(jī)，可模擬制動(dòng)過(guò)程中的滑動(dòng)摩擦行為，精確控制載荷、速度與溫度。
高溫摩擦試驗(yàn)臺(tái)：配備加熱系統(tǒng)，可在高溫環(huán)境下進(jìn)行摩擦系數(shù)與磨損率測(cè)量，適用于模擬高速制動(dòng)時(shí)的熱工況。
熱成像儀與紅外測(cè)溫系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制動(dòng)過(guò)程中閘瓦與制動(dòng)盤(pán)表面的溫度分布，分析熱集中區(qū)域。
振動(dòng)與噪聲分析儀：用于采集制動(dòng)過(guò)程中的聲壓級(jí)與振動(dòng)頻譜，評(píng)估噪音抑制能力。
質(zhì)量損失稱(chēng)重系統(tǒng)：高精度電子天平，用于測(cè)量摩擦前后閘瓦的質(zhì)量變化，計(jì)算磨損率。

典型檢測(cè)方法

目前主流的制動(dòng)閘瓦摩擦性能檢測(cè)方法主要包括：

恒定載荷-變溫摩擦試驗(yàn)法：在固定壓力和速度下，逐步升高溫度，測(cè)量摩擦系數(shù)隨溫度的變化曲線(xiàn)。
循環(huán)制動(dòng)模擬試驗(yàn)：模擬列車(chē)實(shí)際運(yùn)行中的“制動(dòng)-冷卻-再制動(dòng)”循環(huán)過(guò)程，評(píng)估閘瓦的耐久性與熱衰退恢復(fù)能力。
階躍載荷測(cè)試：快速施加或釋放載荷，檢測(cè)閘瓦在動(dòng)態(tài)載荷變化下的摩擦響應(yīng)特性。
濕態(tài)摩擦性能測(cè)試：在模擬雨天或潮濕環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)，評(píng)估閘瓦在濕滑條件下的制動(dòng)穩(wěn)定性。

相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測(cè)結(jié)果的權(quán)威性與可比性，國(guó)內(nèi)外已建立一系列針對(duì)制動(dòng)閘瓦摩擦性能的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：

GB/T 21432-2008《軌道交通車(chē)輛制動(dòng)閘瓦性能試驗(yàn)方法》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了摩擦系數(shù)、磨損率、耐熱性等項(xiàng)目的試驗(yàn)條件與評(píng)價(jià)方法。
EN 14576-1:2020《Railway applications — Braking — Test methods for friction materials — Part 1: General requirements》：歐洲標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)摩擦材料的通用性能測(cè)試提出規(guī)范，適用于軌道交通閘瓦。
IEC 61370-2021《Railway applications — Braking systems — Performance requirements and test methods》：國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋制動(dòng)系統(tǒng)整體性能，包括閘瓦摩擦材料的測(cè)試要求。
UIC 541-3《Braking systems — Friction materials for disc brakes》：國(guó)際鐵路聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)門(mén)針對(duì)盤(pán)式制動(dòng)閘瓦的摩擦性能提出詳細(xì)測(cè)試流程與限值要求。

綜上所述，制動(dòng)閘瓦摩擦性能的檢測(cè)是一項(xiàng)集材料科學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械工程與安全標(biāo)準(zhǔn)于一體的綜合性技術(shù)工作。通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、先進(jìn)的檢測(cè)儀器應(yīng)用、規(guī)范的檢測(cè)方法實(shí)施以及嚴(yán)格遵循國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，能夠全面評(píng)估制動(dòng)閘瓦的性能水平，有效提升列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性，為軌道交通的安全高效運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。