關于CRH380動車組制動盤異常磨耗的分析

冷志富

摘 要：CRH3型車系列動車組有很多項目類型，比如：CRH380BL、CRH380B、CRH380CL、簡統車、高寒車等項目，其中CRH380BL車型訂單數量最多，運營路線最廣，同時售后問題也最多。在高速動車組里制動系統、牽引系統的問題最多，本文主要是對制動系統制動盤的故障進行調查分析。由于CRH380B高寒車運營路線在北方，由于北方天氣較冷、雪多，冰多的特殊性會導致轉向架制動盤的出現異常磨耗，在對制動盤上的摩擦物進行金相檢查，發現來自于制動盤的摩擦環。對制動盤的異常磨耗進行分析，發現由于冰雪雨天氣的惡劣環境會導致制動盤材料發生了冷焊效應、淬火效應，導致制動盤與閘片出現虛貼，閘片結構因素、夾鉗單元制動緩解不徹底以及轉向架局部壓差和渦流效應等多因素共同耦合作用的結果。制動盤異常磨耗已經為企業帶來了很大損失，也為售后服務人員帶來很大的工作量，所以這個問題的分析以及解決就是十分重要。

關鍵詞：高寒動車組;制動盤;異常磨耗;冷焊效應;淬火效應

以下圖片為CRH380B高寒車項目在運營過程中，售后人員反饋的制動盤的故障照片。通過制動盤異常磨耗的問題可以反映出，車輛的基礎制動系統在受到冰雪天氣惡劣環境的影響下，被冰包裹，冰和雪無法自行脫落，在列車行駛的過程中對制動盤表面嚴重磨損，部分制動盤已經無法正常維護保養，這位售后工作帶來很大難度，同時維護成本也降低了企業的經濟效益。

1.高速動車組制動盤異常磨耗原因分析

1.1金屬熔融物堆積原因分析

（1）閘片與制動盤虛貼

圖紙中要求閘片與制動盤在正常狀態下，左右間隙總和為1.5～4mm之間，但在實際運行過程中間隙多呈現于上小下大的情況。售后人員在回段整修過程中發現車輛在非運行狀態下閘片與制動盤之間存在虛貼，除此之外閘片與制動盤之間的左右間隙不對稱，間隙差較大，那么間隙小的那面容易出現偏磨的現象。當制動盤與閘片之間存在冰雪等異物，同時遺物中含有較硬的顆粒物時會夾在制動盤與閘片之間無法自主脫落就會在車輛運行的過程中對制動盤造成劃傷等異常損傷。

（2）制動緩解不徹底

列車在運行過程中發生制動指令時，車輪會卷起鐵軌上的積雪，積雪甩落在制動盤、制動夾鉗上面，制動盤與閘片之間產生一定的熱量，雪與熱結合時會形成一薄層冰，該層薄冰會影響車輛的制動狀態，因為制動結束后，閘片不能完全緩解，所以閘片與制動盤一直處于磨損式的貼合，加大了制動盤、閘片的磨損程度。

1.2閘片結構問題

CRH380B高寒動車組的閘片結構為18個摩擦粒子構成，閘片上面的粒子塊之間的間隙有大有小，那么間隙小的粒子塊之間很容易夾雜異物以及冰雪，那么閘片與制動盤之間磨損產生的磨削物與冰雪混合到一起，就會在運行過程中對制動盤造成一定的損傷或者是異常劃傷。對閘片的材質以及材料性能進行化學分析，閘片主要由Cu與Fe元素組成，車輛運行過程中，，閘片與制動盤之間產生了一定的摩擦，該種情況下會使制動盤的高溫的狀態下發生異常磨損。

1.3淬火效應是制動盤異常磨耗根本原因

在北方的冰雪天氣，閘片與至制動盤發生摩擦，一些硬質的沙粒夾雜在冰雪中，卡在閘片與制動盤的間隙中，在運行過程中不易排出，這些硬質顆粒會導致哎磨損的過程中出現金屬磨削車工。這些異物磨削了制動盤，產生金屬磨屑或切削出金屬絲。金屬磨屑或金屬絲與制動盤相比，熱容量小得多，所以在制動時這些小塊金屬溫度比制動盤溫度高很多，在冬季寒冷天氣時，它們的冷卻速度比制動盤快很多，因而硬度比制動盤高，上述過程周而復始，就會加重磨削制動盤。

2.高速動車組制動盤偏磨問題的解決措施

本文是根據CRH3型系列動車組中CRH380B高寒車項目在運營線路上出現的制動盤劃傷的事故進行分析，并給出以下故障解決措施：

（1）售后現場對制動盤加強日常檢查。在車輛回段后加強對制動盤狀態的檢查力度，制動盤表面出現劃傷、磕傷屬于積累過程，如果可以及時清理閘片上的異物可以降低制動盤表面劃傷的幾率;建議售后服務人員對返回段內的車輛都進行目視檢查，同時用手觸摸部件表面，如果在檢查的過程中已經出現劃傷，需要立即拆卸配合閘片，進行檢查和清洗，如有需要更換新的合格的閘片。

（2）對CRH380B高寒車項目的閘片優化結構。在CRH3型車原有的閘片基礎上，秉持著閘片的設計原理，保證閘片與車輛的接口尺寸不變，增加閘片與制動盤之間的安裝間隙，可以使依附在閘片與制動盤上的異物、冰雪等容易自行脫落，一旦冰雪、異物脫落可以確保車輛運行時，制動盤不被異物劃傷制動盤表面。除此之外，在保證閘片制動摩擦磨損性能與現車閘片一致的前提下，將閘片的材質進行一些調整，按照一定的比例減少閘片中的鐵含量，增加閘片所含銅的含量，可以使閘片在與制動盤在接觸過程中有較強的親和性，有利于在冰雪天氣中減少制動盤、閘片的劃傷、磨損等故障。

（3）優化產品結構，放寬制動盤與閘片間隙。由設計師對該項目的產品結構進行分析，適當放寬制動盤與閘片之間間隙，同時優化基礎制動制動夾鉗單元的結構，以達到再冰雪等惡劣天氣的影響下，制動盤與閘片的異物可以自行脫落的目的。

3.結束語

綜上所述，通過CRH380B高寒車制動盤異常磨耗的問題進行調查分析，可以得出，金屬熔融物堆積、淬火效應是制動盤異常磨耗根本原因，通過對其進行分析找出根本原因，提出解決措施，避免后續再出現該類質量故障。

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