（一）火車(chē)閘瓦概述

剎車(chē)片在鐵路用語(yǔ)上稱(chēng)作閘瓦，閘瓦位于車(chē)輪的踏面上，當(dāng)要煞車(chē)時(shí)，經(jīng)由軔機(jī)的作用，讓車(chē)輪前后的兩片閘瓦將車(chē)輪夾緊，達(dá)到停車(chē)的目的。火車(chē)運(yùn)行過(guò)程中需要制動(dòng)，與車(chē)輪踏面接觸產(chǎn)生摩擦，將列車(chē)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能散入大氣，達(dá)到列車(chē)減速或停止運(yùn)行的部件，直接摩擦車(chē)輪使火車(chē)停車(chē)的制動(dòng)零件就是閘瓦。用鑄鐵或其他材料制成的瓦狀制動(dòng)塊，在制動(dòng)時(shí)抱緊車(chē)輪踏面，通過(guò)摩擦使車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)今高科技發(fā)展的時(shí)代，火車(chē)作為交通運(yùn)輸?shù)闹饕绞街唬刮覀兌嗨陌踩砸笤絹?lái)越高。由于火車(chē)的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，其制動(dòng)系統(tǒng)的安全性顯得尤為重要。其中，火車(chē)剎車(chē)片的摩擦性能在關(guān)系行車(chē)安全和運(yùn)行可靠性方面起著非常重要的作用。目前我國(guó)對(duì)剎車(chē)片檢測(cè)技術(shù)比較落后，工作效率低，無(wú)法快速、準(zhǔn)確掌握出輪胎的狀態(tài)，嚴(yán)重制約著我國(guó)鐵路車(chē)輛的提速。國(guó)外采用的檢測(cè)方法穩(wěn)定可靠，但他們?cè)靸r(jià)高，技術(shù)難度大。國(guó)內(nèi)一直未見(jiàn)移植使用。所以剎車(chē)片的質(zhì)量就成了企業(yè)生存的重中之重。制動(dòng)裝置是火車(chē)安全減速或停車(chē)的重要裝置。為保證火車(chē)的安全，必須在各種條件下都能保證火車(chē)的制動(dòng)性能。隨著列車(chē)運(yùn)行速度的不斷提高，對(duì)制動(dòng)裝置的制動(dòng)性能要求也更高，傳統(tǒng)的閘瓦制動(dòng)適應(yīng)不了高速列車(chē)的發(fā)展。目前我國(guó)的鐵路客車(chē)基本都采用了盤(pán)形制動(dòng)，火車(chē)剎車(chē)片是盤(pán)形制動(dòng)裝置的重要組成部件，它對(duì)制動(dòng)性能有著舉足輕重的作用。火車(chē)剎車(chē)片測(cè)試系統(tǒng)是建立在剎車(chē)片制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上的，測(cè)試火車(chē)剎車(chē)片的摩擦性能。火車(chē)剎車(chē)片測(cè)試系統(tǒng)以總成實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)測(cè)試剎車(chē)片的承載壓力、表面溫度、車(chē)輪運(yùn)行速度等多項(xiàng)性能參數(shù)。火車(chē)盤(pán)形制動(dòng)器的剎車(chē)片主要采用合成閘片。合成閘片的特點(diǎn)是：

1、熱穩(wěn)定性好。樹(shù)脂分解溫度高，實(shí)際測(cè)定溫度為377攝氏度。

2、壓縮彈性低，噪音小，溫度分配均勻。

3、粘粘性強(qiáng)，既有樹(shù)脂的耐老化性，又有橡膠的韌性，熱衰退率低，恢復(fù)性好。

4、耐磨性好，表面有良好的再現(xiàn)性。

（二）火車(chē)閘瓦制動(dòng)原理

在這一過(guò)程中，制動(dòng)裝置要將巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟⒂诖髿庵小６@種制動(dòng)效果的好壞，卻主要取決于摩擦熱能的消散能力。使用這種制動(dòng)方式時(shí)，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負(fù)荷由車(chē)輪來(lái)承擔(dān)。列車(chē)速度越高，制動(dòng)時(shí)車(chē)輪的熱負(fù)荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使采用較先進(jìn)的合成閘瓦，溫度也會(huì)高達(dá)400~450℃。當(dāng)車(chē)輪踏面溫度增高到一定程度時(shí)，就會(huì)使踏面磨耗、裂紋或剝離，既影響使用壽命也影響行車(chē)安全。可見(jiàn)，傳統(tǒng)的踏面閘瓦制動(dòng)適應(yīng)不了高速列車(chē)的需要。

（三）火車(chē)閘瓦分類(lèi)

閘瓦按材質(zhì)可分為鑄鐵閘瓦和合成閘瓦兩類(lèi)。

1、鑄鐵閘瓦。已有100多年使用歷史, 鑄鐵閘瓦中，分為灰鑄鐵閘瓦、中磷閘瓦、高磷鐵閘瓦和合金鑄鐵閘瓦。早期是灰鑄鐵閘瓦,含磷量約0.2%左右，摩擦系數(shù)隨速度的提高而迅速下降,耐磨性也很差。改用中磷閘瓦(含磷量0.7%～1.0%)可以改善性能，但在制動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生火花引起火災(zāi)。高磷閘瓦（含磷量2.5%以上）產(chǎn)生的火花少,比較安全，但質(zhì)脆容易斷裂，澆鑄時(shí)須添裝鋼制瓦背。高磷鑄鐵閘瓦的使用，日益普遍。

2、合成閘瓦。又稱(chēng)非金屬閘瓦，是用石棉及其他填料以樹(shù)脂或橡膠作為粘合劑混合后熱壓而成。合成閘瓦中，按其基本成分，分為合成樹(shù)脂基閘瓦和橡膠基閘瓦。按其摩擦系數(shù)高低，可分為高摩擦系數(shù)合成閘瓦和低摩擦系數(shù)合成閘瓦。合成閘瓦也要用鋼背加強(qiáng)。如果閘瓦壓制成片狀用于盤(pán)形制動(dòng)則稱(chēng)閘片。合成閘瓦于1907年首先在倫敦地鐵車(chē)輛上使用。50年代以來(lái)，應(yīng)用日益普遍。合成閘瓦重量輕，耐磨，制動(dòng)時(shí)基本上無(wú)火花。它與鋼輪間的摩擦系數(shù)隨速度提高的變化小，與輪軌間的制動(dòng)粘著系數(shù)的變化基本一致，從而可以較好地利用粘著作用，改善制動(dòng)性能和縮短停車(chē)制動(dòng)距離。合成閘瓦有高摩擦系數(shù)和低摩擦系數(shù)之分。高摩擦系數(shù)合成閘瓦的摩擦系數(shù)約為鑄鐵閘瓦的兩倍,可使用較小直徑的制動(dòng)缸和副風(fēng)缸,從而減輕基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的重量，又能節(jié)省壓縮空氣，優(yōu)點(diǎn)較多。低摩擦系數(shù)合成閘瓦可以直接取代鑄鐵閘瓦，適合于改造舊車(chē)之用。合成閘瓦的缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性能較差，摩擦所產(chǎn)生的熱量使車(chē)輪踏面溫度升高，甚至使踏面出現(xiàn)局部高溫而導(dǎo)致熱裂。近年來(lái)，為避免對(duì)環(huán)境的污染，無(wú)石棉、無(wú)鉛等有害物質(zhì)的合成閘瓦得到越來(lái)越多的采用。合成閘瓦具有噪音小，壽命長(zhǎng)，對(duì)車(chē)輪磨損小以及價(jià)格相對(duì)較低等顯著優(yōu)勢(shì)