降低动车组闸片脱落风险的有效措施及其运用效果

黄飞飞

（太原铁路局太原车辆段，山西 太原 030045）

降低动车组闸片脱落风险的有效措施及其运用效果

黄飞飞

（太原铁路局太原车辆段，山西 太原 030045）

全路近期发生多起动车组闸片脱落事故。当动车组高速运行时，如果出现闸片脱落的情况，可能会引发动车组脱轨倾覆事故，严重的还会危及行车安全和旅客的生命安全。因此，如何有效降低动车组闸片脱落风险，确保其安装牢固、可靠，是动车组检修运用的一个重要课题。从动车组检修的角度出发，就动车组闸片检查标准、更换工艺、常见故障等内容进行了探讨，提出了有效降低脱落风险的防范措施，以确保动车组的运行安全。

动车组；闸片；制动技术；基础制动装置

1 提出问题

制动技术是高速动车组区别于普速客车的关键技术之一，它的基本制动方式为盘形制动，即采用制动夹钳和制动盘的相互作用来制动。制动夹钳单元的主要作用是，利用杠杆原理将制动力放大和传递，使压缩空气的压力转化为闸片与制动盘之间的正压力，通过制动盘和闸片的摩擦力形成制动力。

闸片作为盘形制动的重要组成部件，对动车组的制动性能有着非常重要的影响。闸片通过闸片托固定在制动夹钳单元上，随着动车组速度等级的不断提高和载客量的增加，对闸片材料、结构及其性能提出了更高的要求，同时，对闸片的检修和更换工艺的要求也更加严苛。

近年来，全路发生多起动车组闸片脱落事故。

2015-11-03，南昌局南昌西所入库一级修时，发现动车组闸片丢失1块；2016-01-30，武汉局CRH5A-5077动车组进行一级修时，发现00车1轴1位轴盘闸片丢失1块。这2次事故给动车组检修运用带来极大的影响，所以，必须严格卡控好闸片脱落风险。本文通过探索动车组闸片故障规律，不断总结、优化一二级修闸片检查要求，已达到闸片防脱的目的。

2 配置情况

太原铁路局太原车辆段主要配属的和谐动车组型号为CRH2A、CRH5A、CRH380AL，其主要基础制动装置的配置情况如表1所示。

表1 基础制动装置的配置情况

3 典型问题

2016年以来，太原车辆段发现的闸片托和闸片类重点故障共13起，其中，制动夹钳闸调器平行杆滑块故障1起，闸片托锁栓卡簧间隙大故障5起，闸片托锁栓锈死故障5起，闸片研磨颗粒脱故障1起，闸片托定位套脱出1起。按照车型分，其中，CRH380A型动车组故障2起，CRH380AL型动车组故障1起，CRH2A型动车组故障10起，具体如表2所示。根据表2中所列出的闸片托和闸片故障，基本可将故障分为以下4类。

3.1 闸片托组件锈蚀

闸片托组件锈蚀主要有以下2种情况：①CRH2A动车组闸片托U形卡簧与档铁间锈蚀，造成其无法转动，间隙变大；②CRH380A动车组闸片托卡销与衬套锈蚀粘连，导致其整体脱出。

3.2 研磨颗粒脱出

闸片研磨块圆形卡簧反装，致使作用力相反，卡簧在制动过程中逐步失效，导致研磨颗粒脱出。

3.3 卡簧失效

CRH2A动车组闸片托U形卡簧弹力变弱，无法密贴档铁，甚至检修时在不使用工具的情况下可徒手打开卡簧。

3.4 异物击打损坏

异物击打损坏主要有3种情况：①闸调器平行杆内导向滑块被异物击打丢失；②闸调器平行杆被击打变形上翘，导向滑块脱出；③制动夹钳单元其他机械构件击打变形损坏。

表2 故障情况统计表

4 优化闸片更换和检修工艺

4.1 提高二级修检修限度，避免一级修夜间作业更换

二级修时，对即将过限闸片进行预防性批量更换，同时，在总公司闸片运用限度的基础上，提升更换限度。其中，CRH5A型动车组闸片厚度不小于13 mm（国产化闸片掉块严重，而CRH5型车不允许掉块），CRH380AL型动车组闸片厚度要求不小于7 mm，CRH2A统型动车组闸片厚度不小于18 mm，充分发挥二级保一级的优势，避免在一级修时更换闸片，有效提高了动车组防脱的能力。如果在一级修作业时发现个别动车组闸片存在掉块、偏磨过限等情况，必须更换时，值班技术员和值班所长需到现场盯控确认。

4.2 规范闸片领取、确认方式

一级、二级检修作业人员领取闸片时，首先要检查闸片研磨块背部，确认研磨块卡簧方向是否一致，如果存在不一致的情况，严禁使用。研磨块背部确认信息如图1所示。

图1 研磨块背部确认信息

4.3 细化制动夹钳和闸片检查流程

制动夹钳和闸片检查流程是：①检查制动夹钳各部位螺栓安装状态良好，整体无脱落、剥离、掉块、击打的情况。②检查、确认闸片无脱槽、无丢失，研磨子无掉块。在确认闸片是否入槽正常时，通过制动夹钳正面和反面确认闸片入槽情况，如果闸片钢背与闸片托不密贴，有间隙时，需要确认闸片入槽情况。③检查、确认CRH5A、CRH2A动车组闸片卡簧装置内侧与闸片托背板密贴，如果它们之间有2 mm以上的缝隙，需要对卡簧进行打开、锁闭确认。④检查、确认制动夹钳平衡杆无断裂，塑料平衡块作用正常，无丢失、无破损。

4.4 明确闸片更换标准

CRH5A/CRH2A动车组闸片的更换标准是：①拆卸旧闸片，安装新闸片时，要确认闸片托卡簧都发出“啪”声，卡簧打开位、锁闭位正常。如果不发出“啪”声或卡簧动作明显不灵活，则需使用除锈剂清洗卡簧装置固定端转轴处，确保卡簧作用正常。如果清洗后仍作用不良，需立即更换。②确认闸片安装到位，上、下2块闸片全部入槽，防止闸片脱落。③确认闸片卡簧装置内侧与闸片托背板密贴，防止卡簧安装不到位，未完全锁闭造成脱落。

CRH380A/AL动车组闸片的更换标准是：①安装新闸片时，要确认闸片托固定销柱动作灵活、无锈蚀，闸片托卡簧弹性良好。如果在此过程中发现闸片固定销柱、卡簧卡滞锈蚀，要使用除锈剂处理，确认其失效时，要及时更换。②闸片安装后，作业人员要认真确认闸片安装到位，整块闸片全部入槽，防止闸片脱落。③确认卡簧卡销上、下分叉安装到位，下部分叉处向卡销座下部弯曲到位，卡销无松动。

4.5 创新锈蚀闸片更换工具

现场动车组闸片托锈蚀故障比较多，大大增加了现场闸片更换的作业量，同时，由于闸片托锈蚀作用不良，提高了闸片脱落的风险。为了有效解决这个问题，采用改造旧棘轮扳手、钢管的方式，设计了一套简单、实用的锈蚀闸片拆装工具，具体如图2所示。

图2 锈蚀闸片更换工具

5 降低更换闸片风险的办法

动车组运用所作为和谐号动车组运用和检修部门，承担着大量的闸片状态检查和更换工作，所以，势必会从两大方面给动车组带来脱落隐患，一方面的风险来源于动车组闸片和制动夹钳的制造工艺，即材料成分、铸造缺陷或者设计原因引发的脱落；另一方面的风险则来源于人为因素，即主观作业不当、检查不到位引发的脱落事故。如果从这2个风险点入手，从事故源头卡控，减少闸片更换作业，将会有效降低动车组闸片故障率，减少脱落事故的发生。笔者从以下几个方面入手，简要谈一下如何通过减少闸片更换频率来降低脱落风险。

5.1 优化闸片制造工艺，延长使用寿命

从现有的粉末冶金闸片研究中不难发现，为了提高摩擦系数，防止金属镶嵌和金属转移，通常会采用添加闸片磨料成分的方式降低闸片的导热性。这样做，虽然增加了摩擦系数，但势必会加强闸片的自身磨耗，缩短闸片的使用寿命。如果进一步优化闸片制造工艺，通过创新磨料成分和添加比例来降低闸片硬度，做到既有良好的摩擦性能，又能有效降低闸片磨耗，闸片使用寿命延长，自然就减少了因闸片更换带来的作业风险。

5.2 规范司机操作习惯，降低闸片磨耗

动车组制动闸片的磨耗程度和制动时动车组的运行速度及闸片的温升成正比，通过明确规定不同线路和不同标点上的合理运行速度，规范司机的制动施加习惯，有利于减少制动闸片的磨耗。例如动车组在进站前，以小级别制动进行预调速，进站时并以不高于4级的常用制动进行制动停车，这样能够大幅度降低空气制动的投入，减少闸片的磨耗。

6 结束语

动车组闸片防脱一直是困扰动车组运用检修安全的一个风险点，本文从动车组检修运用的实际情况出发，优化了闸片检修和更换工艺，在实际运用时取得了良好的效果。另外，笔者试从降低闸片更换频率的角度阐述对动车组闸片进行安全检修的重要意义，但是，动车组闸片磨耗涉及众多因素，不仅与闸片的耐磨性、电-空制动的投入分配情况等车辆自身因素有关，还与站间距、车辆实际载运状态等因素息息相关。本文仅从2个方面做了简单的论述，而闸片降耗技术在降低动车组运用成本和减少闸片脱落风险方面是非常重要的。

［1］张川宝.动车组制动闸片降耗技术及运用效果［J］.铁道车辆，2015，53（6）：43-44.

［2］夏毅敏.高速动车组制动闸片温度与应力分布规律研究［J］.机械科学与技术，2012，31（9）：1377-1383.

［3］中华人民共和国铁道部.铁路动车组运用维修规程［M］.北京：中国铁道出版社，2013.

〔编辑：白洁〕

U266；U270.35

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.156

2095-6835（2017）13-0156-03