轨道车辆贯通道地板不同材质磨耗块的摩擦性能对比分析

杨克舵 张孟林 刘佼龙 张莹

摘 要 本文通过对不同材质的磨耗块进行磨耗实验，对比了轨道车辆贯通道处地板应用不同材料的磨耗材料的摩擦性能，从而选出最适合应用于贯通道地板处的磨耗材料。

关键词 轨道车辆;贯通道;地板;磨耗块;磨耗实验;摩擦性能

引言

磨耗块是轨道车辆车厢连接处的关键部件，安装在旋转地板和车体固定面之间。轨道车辆在运行过程中因受到轨道的限制，车厢与车厢之间会不可避免地出现相对偏转，旋转底板和车体固定面也会随之发生相对转动。磨耗块具有传递旋转地板与车体安装面之间载荷的作用，又要代替车体与旋转地板发生摩擦接触。磨耗块的性能会直接影响乘客的乘车体验。因此磨耗块既要求能承受较大的垂向载荷，又要有较好的耐磨性且磨损噪声小。磨耗块一般选用聚乙烯材质，摩擦副一般为阳极氧化铝合金板，不同材质成分的聚乙烯在装车后表现出的性能也是不同的，为此作者选用了不同材质成分的聚乙烯作为研究对象，以选出最适合作为磨耗块的材料。

1试样制备和试验方法

1.1 试样制备

分别将材质为碳纤维改性聚四氟乙烯、苯乙酯改性聚四氟乙烯、铜粉改性聚四氟乙烯，交联聚乙烯制成底面直径40mm，高80mm的圆柱体试样。

1.2 试验方法

本試验将样件安装在磨耗试验机进行旋转摩擦，模拟磨耗块的实际工况，并考虑在列车运行一段时间后沙土、灰尘的影响，在试验过程过程中加入一定量的金刚砂[1]。

（1）在实验前碳纤维改性聚四氟乙烯、苯乙酯改性聚四氟乙烯、铜粉改性聚四氟乙烯，交联聚乙烯材质试样分别编号1、2、3、4。

（2）将试样1、2、3、4。分别称重并记录。并按表1步骤进行实验。

2实验结果与讨论

2.1 实验结果

试样完成实验后外观如下：

2.2 摩擦性能对比

经过48小时试验后，不同材质磨耗块的摩擦性能对比见表2。

外观总结 磨耗块表面形成圆形浅凹槽，且集中在中间位置。手触摸无明显粗糙感。 磨耗块表面形成圆形凹槽，且集中在中间位置。手触摸有粗糙感。 磨耗块表面形成圆形凹槽，从中心往圆周发散。触摸有较为明显的粗糙感。 磨耗块表面凹槽明显较其他样品更少，手触摸无明显粗糙感。

按照试验的耐磨性测试，耐磨性从好到坏的排列应该是：交联超高分子量聚乙烯>碳纤维改性聚四氟乙烯>聚苯乙酯改性聚四氟乙烯>铜粉改性聚四氟乙烯。聚苯乙酯改性聚四氟乙烯在加砂后有刺耳杂音。

3结束语

经过48小时实验后，对比不同材料摩擦性能以及不同材料在摩擦时产生的音量。因交联聚乙烯不满足轨道交通车辆的防火要求，所以最适合作为磨耗块材料的是碳纤维改性聚四氟乙烯。

参考文献

[1] 刘天涛，金志明，薛平，等. PA66/PTFE复合材料的摩擦磨损性能[J].塑料，2011，40（5）：28-30.