第十五届全国表面工程大会

基础制动在保障高速列车安全平稳运行方面起着至关重要的作用，是列车运行的最后一道安全屏障。我国高速列车基础制动装置采用盘形制动方式，经制动盘/片界面摩擦产生作用力并通过轮对传递至轮轨界面形成制动力，最终完成列车制动。高速列车基础制动装置处于开放式环境，极易受到服役环境因素的影响，典型的如我国哈大线上服役的高速列车基础制动装置面临严寒环境带来的摩擦材料金属镶嵌等严峻挑战，亟需开展制动闸片优化设计以提升严寒环境下的制动界面摩擦学行为。作者前期研究表明，制动闸片摩擦块的尺寸参数是影响制动界面摩擦学行为的重要参数，因此优化摩擦块的尺寸参数将是提升严寒环境下制动界面摩擦学行为的有效方法，但相关研究仍然鲜见报道。为此，作者及所在团队开展了严寒环境下摩擦块尺寸对高速列车制动界面摩擦学行为的影响研究，基于制动性能模拟试验获取了严寒环境及不同尺寸摩擦块下的制动界面摩擦磨损行为及摩擦振动噪声特性。结果表明，在严寒环境下，摩擦块尺寸对列车制动界面的摩擦磨损、制动和噪声有显著的影响。小尺寸摩擦块的偏心磨损较小，进入制动界面的磨屑较少，接触平台面积较小，相应的摩擦振动噪声强度也较小。随着摩擦块直径的增大，摩擦块的偏心磨损加剧，进入制动界面的磨屑也随之增多。此外，摩擦块直径增加会使得界面摩擦面积增加，会产生更多的摩擦热。磨屑会堆积并被压实形成大接触平台，从而产生高强度的振动和噪声。总的来说，在严寒环境和不同尺寸摩擦块的共同作用下，摩擦引起的磨损、振动和噪声会产生显著差异。在进行闸片摩擦块的设计时应考虑摩擦块尺寸这一影响因素。

高速列车,基础制动,严寒环境,摩擦块尺寸,摩擦学行为