地铁车辆合成闸瓦产生裂纹的原因及其解决措施

孔德鹏 王超恒 李国庆 尚小菲 宋传云

(1.中车青岛四方车辆研究所有限公司， 266031， 青岛； 2.中车长客股份有限公司， 130052, 长春∥第一作者， 高级工程师)

某A型地铁车辆采用了进口JURID J2338合成闸瓦，在使用过程中闸瓦容易出现裂纹。本文从JURID J2338合成闸瓦与车轮踏面匹配、闸瓦应力集中等方面对引起闸瓦裂纹的原因进行分析，并提出解决的建议措施。

1 JURID合成闸瓦简介

JURID J2338合成闸瓦由德国JURID公司制造，符合UIC 541-4标准[1]，主要应用于采用单侧单瓦踏面制动形式的A型地铁车辆上。每辆车通常配置8块JURID J2338合成闸瓦。该A型地铁车辆的部分参数及制动要求如表1所示。

表1 某A型地铁车辆的部分参数及制动要求

JURID J2338合成闸瓦采用多内弧设计，即新闸瓦的摩擦面是由5个平面构成的组合轮廓，保证无论与新轮还是与旧轮匹配，均能在较短的磨合时间内使闸瓦与踏面的有效接触面积达到80%以上。JURID J2338合成闸瓦的物理性能如表2所示。

表2 JURID J2338合成闸瓦的物理力学性能

2 JURID J2338合成闸瓦的裂纹情况

在地铁车辆的使用过程中，发现JURID J2338合成闸瓦易产生裂纹。闸瓦产生裂纹后需要更换，造成闸瓦提前报废，增加了使用及维护成本。如果闸瓦产生裂纹后未能及时更换，可能进一步导致闸瓦掉块、磨托等，进而影响列车的运行安全。通过对JURID J2338合成闸瓦裂纹的进一步调查，发现具有如下特点：

1) 产生裂纹的闸瓦多为刚刚更换的新闸瓦，且更换了闸瓦后的列车往往施加过较大级别(包括紧急制动)的纯空气制动。裂纹多数表现为沿闸瓦摩擦体宽度方向的横向裂纹，如图1 a)所示，有一定深度，甚至贯穿了整个摩擦体的厚度方向，如图1 b)、图1 c)所示。……