客车闸片脱落故障的分析及对策

吕中建

（上海铁路局 车辆处，上海200071）

客车闸片脱落故障的分析及对策

吕中建

（上海铁路局 车辆处，上海200071）

通过对客车闸片运用故障和检修情况进行深入调查研究，从客车定检、运用维修、检修标准、配件材质等因素全面分析造成闸片脱落的原因，并为控制闸片脱落故障、消除配件脱落安全隐患提出了强化措施和建议。

闸片；闸片托；燕尾槽；脱落

盘形制动客车是靠闸片与制动盘摩擦产生制动，闸片在客车制动时承受巨大摩擦力，因此闸片是客车制动系统的关键配件。由于闸片位于客车走行部转向架内侧，左右分别靠近制动盘和轮对，前有车轴、后有单元制动缸和夹钳组成，上有车底板，位置隐蔽，故障不易发现，也是危及客车安全的突出隐患点。近年来，客车闸片脱落故障在全铁路范围多次发生，某铁路局曾发生闸片脱落打坏信号机一般C类事故，上海铁路局各客车列检2012年对通过列车技术检查时共发现6起闸片脱落故障。随着客车大区间、上限速度运行，闸片脱落故障的危害将会越来越突出，如不高度重视，并加以解决，势必会严重危及行车安全。

1 闸片脱落故障的分类及原因分析

闸片脱落故障主要分两类：一类是闸片从闸片托燕尾槽外口侧面边沿脱落，另一类是闸片从闸片托底部闸片锁铁处脱出。

1.1 闸片从闸片托燕尾槽外口边沿脱落的原因

闸片钢背燕尾与闸片托燕尾槽搭载量不足，闸片在振动或受力时从闸片托燕尾槽脱出。造成搭载量不足的直接因素如下：

（1）产品质量不合格，闸片燕尾钢背或闸片托燕尾槽制造缺陷，多数情况是闸片钢背的燕尾凸榫宽度尺寸偏小，装配后配合间隙大，闸片燕尾凸榫与闸片托燕尾槽搭载量不足，闸片从闸片托燕尾槽中脱出。

（2）闸片燕尾凸榫磨耗超限，造成闸片燕尾凸榫与闸片托燕尾槽搭载不足而脱出。

（3）闸片托燕尾槽槽口磨耗超限，或者偏磨严重，无法搭载闸片，如图1所示，燕尾槽外口下边缘严重磨耗，闸片安装后很容易从闸片托燕尾槽外口脱出，这一故障在客车运用中比较常见。

图1 闸片托燕尾槽槽口磨耗过限故障照片

经分析，闸片托燕尾槽槽口磨耗超限的原因：一是厂、段修作业时没有严格按照检修工艺要求进行检测检修，如没有使用检测样板进行逐个检测，将磨耗超过检修限度、制造缺陷等不合格产品装车使用，闸片及托配合间隙大，闸片窜动量大，更加剧闸片托磨耗；二是检修过程中作业人员为控制闸片及闸片托间隙，在闸片托燕尾槽外口人为敲出一些凸台（如图2所示），虽然能够临时解决闸片及闸片托间隙超限问题，但经一段时间运用后反而加剧了燕尾槽外口磨耗，短期内即会发生磨耗超限问题，出现图1中所示现象。

图2 闸片托燕尾槽槽口人为敲出凸台故障照片

1.2 闸片从闸片托闸片锁铁处脱出的原因分析

（1）燕尾槽锁铁锁舌磨耗过限，通常情况下是在锁舌前端磨耗出较深坡口，造成闸片与锁铁锁舌搭载量不足，从下端脱出。

（2）闸片锁铁圆销孔、闸片托圆销孔、锁铁圆销磨耗过限，横向窜动量增大，造成闸片与锁铁锁舌搭载量不够，闸片在受力或振动的情况从下端脱出。

（3）闸片托锁铁卡簧失效，锁铁打开，闸片脱落。

（4）锁铁圆销脱出，锁铁打开失去锁紧作用，闸片脱出，如图3所示，该图片为某局“客车故障轨边图像检测系统”（TVDS）检查运行列车拍摄的实际故障。

图3 运行途中“锁铁圆销丢失，锁铁打开，闸片脱落”故障照片

近年来，上海铁路局客列检对通过列车进行技术检查时，多次发现此类故障，库检作业也发现类似故障，为此组织了相关厂家技术人员进行现场调查分析。

经现车对大量的闸片托及闸片进行采样和对比分析发现，出现该类脱落故障的闸片托有3个典型特点：①闸片托锁铁槽有明显磨耗；②锁铁与锁铁槽配合间隙较大；③锁铁与锁铁槽配合后间隙较大的部位，锁铁出现销孔磨耗较严重问题（销孔出现椭圆），这说明锁铁与圆销间产生受力作用；④现场中检查发现经过长时间运用的锁铁圆销下部开口销孔直径会达到6 mm以上，现车使用的直径为4 mm开口销，受力后开口销会从销孔中窜出，造成锁铁圆销窜出。

经分析认为造成该类闸片脱落的原因为运行中开口销受外力折断或受力后从磨耗过大的开口销孔中脱出，造成圆销失去约束从圆销孔中窜出脱落、锁铁与槽脱开、闸片脱落。而造成开口销折断或脱出的原因为锁铁与槽磨耗后，出现明显间隙，车辆制动过程中，闸片在巨大摩擦力作用下，向下移动，给锁铁与闸片燕尾槽接触部位（锁铁锁舌前端）下压力，造成锁铁后部上翘，带动锁铁圆销向上移动，在频繁制动情况下出现开口销受剪切力折断或者开口销受力后从尾部由磨耗过大的开口销孔中脱出问题。

2 对策

从上述分析情况来看，严把闸片、闸片托等配件的源头质量关，严格落实闸片托和闸片检测标准和检修工艺，是防止闸片脱落的关键，但也要从以下几个方面进一步完善检修工艺和强化运用作业标准，同时要积极推广使用客车安全监控系统，用自动化的监控手段来确保客车运行安全。

2.1 完善闸片及闸片托检修工艺

由于检修规程中对闸片及闸片的检修标准和要求还不够全面，对多个磨耗部位的限度没有明确要求，检修作业还不够规范，经过长时间实践研究，我们在定检工艺中增加了以下4项要求，进一步强化了检修标准。

（1）控制锁铁与锁铁槽间隙，间隙不得超过1 mm。

（2）锁铁锁舌部磨耗不得超过2 mm，锁舌磨耗出现倒角更新，锁铁圆销孔磨耗不得超过1 mm。

（3）锁铁圆销开口销上部要加平垫，并增加橡胶垫圈，减少圆销上下窜动。

（4）加强闸片托燕尾槽及闸片燕尾检查检修，逐个使用样板检查，磨耗过限严禁装车使用。

2.2 强化运用检修标准

运用库检作业中落实以下卡控措施和检修标准，可有效控制闸片脱落问题。

（1）运用作业时，要选用与锁铁圆销孔尺寸相适应的锁铁圆销，减少锁铁横向窜动；要选用与孔尺寸配合要求的锁铁圆销开口销，劈开口销时要尽量将开口销挤死，减少开口销在孔内自由窜动。

（2）库检作业要加强对闸片托锁铁的检查，对锁铁与锁铁槽间隙超过3 mm的要进行处理，减小间隙。

（3）对锁铁横向窜动较大的要重点检查，对锁铁无法有效锁住闸片的，予以更换处理。

（4）更换闸片时，要同步检查锁铁，对锁铁锁舌部磨耗严重或出现倒角，以及圆销孔磨耗查过2 mm的，要更换锁铁。组装后要用塞尺测量闸片与闸片托之间间隙，应控制在3 mm以内。另外更换闸片时不得野蛮作业，对配合间隙较小闸片及托，不得强行安装，避免损坏闸片及托。

2.3 推广使用客车检测监控系统

目前客车广泛应用的监控系统仅有TCDS（客车运行安全监控系统），相比较动车和货车，在自动化的安全监控系统运用方面还有差距，为此要积极推广使用客车安全监控系统。

（1）TPDS（车辆运行品质轨边动态监控系统）向客车开放使用，车辆异常振动是造成闸片托、闸片、锁铁、圆销、开口销等磨耗的重要原因，控制车辆异常振动是避免闸片脱落的一个重要措施。个别铁路局通过将TPDS系统向客车开放使用，及时将检测异常振动的客车预报客车车辆段，车辆段对预报车辆进行监控和检查，发现了许多造成车辆异常振动的故障，有效控制了配件脱落故障，为此建议在客车系统推广使用TPDS系统，对运用客车进行实时监控，严控车辆异常振动，加强配件脱落风险控制。

（2）积极推广使用TVDS系统（客车故障轨边图像检测系统），辅助客列检、库列检对车辆走行部进行检查，通过成像技术能够及时发现配件脱落迹象，减少配件脱落故障。某铁路局使用TVDS系统情况来看，能够清楚发现客车闸片锁铁圆销开口销丢失等故障，有效防止闸片脱落。

3 结束语

（1）段修中出现一定数量的闸片托因燕尾槽槽口和闸片托圆销孔磨耗过限而报废，借鉴基础制动“销套配合”基本理念（即制动圆销与圆销钢衬套相配合），闸片托圆销孔以及锁铁圆销孔在无法加装钢衬套的情况下，建议对闸片托圆销孔进行热处理或采用耐磨材料，提高和改善耐磨性，同理也可对闸片托燕尾槽进行相应处理，提高燕尾槽耐磨性能，组装配合后达到“磨闸片不磨托、磨销不磨孔”的目的，降低闸片托报废量，以降低闸片托检修成本。

（2）增加闸片与闸片托的搭载量，通过增加燕尾槽的宽度或改变燕尾槽的设计，来增加搭载量，减少闸片脱落风险。

［1］ 陈 伟，王松文.25型客车及新技术［M］.北京：中国铁道出版社，2001.

［2］ TB/T 3118－2005.铁道车辆用合成闸片［S］.

Analysis and Countermeasure on Brake Chipped Fault of Railway Passenger Car

LYU Zhongjian
（Vehicle Department，Shanghai Railway Bureau，Shanghai 200071，China）

Based on the in-depth investigation and study of railway passenger car brake pad＇s application faults and maintenance situation，this paper analyzes the causes of the brake piece drop from the factors of passenger car＇s missile detection，operation and maintenance，inspection standard and accessories material，and puts forward the reinforcement measures and suggestions to control the brake chipped fault and eliminate safety hidden trouble.

brake pad；brake pad pills；dovetail groove；fall off

U270.351

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.01.24

1008－7842（2014）01－0109－03

6—）男，高级工程师（

2013－07－25）