【TB铁路运输标准】 机车用合成闸瓦

ICS45.060.10
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3196-2015
代替TB/T3196-2008
机车用合成闸瓦
Compositebrakeshoesforlocomotive2015-09-15发布
国家铁路局
2016-04-01实施
规范性引用文件
术语和定义
技术要求
结构与尺寸
使用性能
物理及力学性能
摩擦体与瓦背粘结强度
制动摩擦磨耗性能
材料及制造
检验方法
几何尺寸
物理及力学性能
摩擦体与瓦背粘结强度
制动摩擦磨耗性能试验
检验规则
出厂检验
周期检验
型式检验
运用考核
标志、包装、运输与储存此内容来自标准下载网
8.3运输与储存
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（规范性附录）
参考文献
直流传动机车用闸瓦的结构与尺寸闸瓦解时摩擦系数允许范围
摩擦体与瓦背粘结强度试验方法制动摩擦性能试验
TB/T3196-2015
-TiiKAoNrKAca
TB/T3196-2015
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替TB/T3196—2008《机车用合成闻瓦》。本标准与TB/T3196—2008相比，主要技术变化如下：
增加了有关交流传动机车用合成闸瓦的内容（见5.1.3、5.6.1、5.6.2、5.6.3、5.6.4、8.1.2、附录B图B.3和附录D表D.3)。
—增加了抗弯性能的要求（见表1、6.3.1.1、表9和6.3.6）。一对摩擦体与瓦背粘接强度试验时的闸瓦安装角度进行了调整（见附录C.2008年版的附录D)。
本标准由中国铁道科学研究院标准计量研究所归口。本标准起草单位：中国铁道科学研究院机车车辆研究所、中国铁道科学研究院金属及化学研究所、中国铁道科学研究院标准计量研究所、北京西屋华夏技术有限公司、中国北车集团大连机车车辆有限公司、中国北车集团大同电力机车有限责任公司、南车戚墅堰机车有限公司、新乡铁路摩擦材料厂。本标准起草人：王京波、装顶峰、朱梅、杨金生、高震天、李嘉伟、曹兴贵、张东方、党佳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：—TB/T2546—1995；
TB/T2547—1995:
—TB/T2592—1996;
TB/T3196—2008
-TTKAONKAca
1范围
机车用合成闸瓦
TB/T3196—2015
本标准规定了机车用合成闸瓦的术语和定义、分类、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输及储存。
本标准适用于最高运行速度为120km/h，轴重不大于25t的机车用合成闸瓦。轴重大于25t的机车用合成闸瓦可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1033.1—2008
(IS01183-1:2004,IDT)
GB/T10412008
塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法塑料压缩性能的测定（IS0604：2002，IDT）GB/T1043.1—2008
2000,IDT)
GB/T29181998
GB/T3398.2—2008
塑料简支梁冲击性能的测定第1部分：非仪器化冲击试验（IS0179-1：塑料试样状态调节和试验的标准环境（idtIS0291：1997）塑料
GB/T9341—2008
硬度测定第2部分：洛氏硬度（IS02039-2：1987.IDT）弯曲性能的测定（IS0178：2001,IDT）TB/T449机车车辆车轮轮缘踏面外形3
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
瞬时摩擦系数instantaneousfrictioncoefficient速度的函数。它是制动过程每一瞬间的制动力与闸瓦推力之比。3.2
averagefriction coefficient
平均摩擦系数
制动初始速度的函数。它是爵时摩擦系数在制动距离S,上的积分，即：p=
式中：
S,从闸瓦推力达到规定值的95%时起到停车时为止的制动距离，单位为米（m）。3.3
appliedforceonbrakeshoes
闸瓦推力
制动时作用在一个闻瓦托上的力，单位为千牛(kN)。·（1)
-TTKAONYKAca
TB/T3196—2015
4.1机车用合成闸瓦（以下简称闸瓦）按摩擦系数高低分以下2类：高摩擦系数合成闸瓦，摩擦系数等级为H级（以下简称H级闸瓦）：H级闸瓦包括HI闸瓦和a)
H2闸瓦两种：HI闸瓦适用于直流传动机车，H2闸瓦适用于交流传动机车。低摩擦系数合成闸瓦，摩擦系数等级为L级（以下简称L级闻瓦）。b）
4.2H级闸瓦适用于轴重不大于251的机车：L级闸瓦适用于轴重不大于231的直流传动机车。除L级闸瓦可与铸铁闸瓦互换使用外，各类闸瓦不能互换或混装使用。5
技术要求
5.1结构与尺寸
闸瓦由瓦背和摩擦体组成，摩擦体由粘结材料、增强材料和摩擦材料组成。瓦背的结构应有利于摩擦体与瓦背的牢固结合且不应损害闸瓦的抗弯性能。交流传动机车用闸瓦的结构与尺寸应符合按规定程序批准的图样，其他闸瓦的结构与尺寸应符合附录A的规定。
闸瓦瓦背不应有裂纹及其他可能会在使用中引起闸瓦断裂的缺陷。南瓦壁摄体不应有夹杂物，不放有起泡、鼓包、分层、疏松、超曲等缺陷闸瓦摩擦体与瓦背应牢固结合，无缝隙存在。摩擦体应充满瓦背及抓料孔。闸瓦标识应准确、清晰。
5.3使用性能
在正常使用条件下，闸瓦的使用限度为任何一处的剩余厚度（包括瓦背和摩擦体在内）不小于在正常使用条件下及规定的使用限度内：闸瓦应保持其制动摩擦性能符合本标准规定的要求：闸瓦不应折断，瓦背不应外露而与车轮接触，瓦鼻不应产生影响使用和拆卸的松动和变形，障擦体不应变形、脱落、破损和掉块，摩擦面不应产生降起、烧蚀等缺陷：闸瓦不应使车轮踏面产生不均匀磨耗、沟状磨耗和痕状磨耗，闸瓦摩擦面不应产生导致上述车轮损伤或影响制动摩擦磨耗性能的金属镶嵌物：d）不应因闸瓦原因使车轮踏面产生热斑、热裂纹、热剥离等损伤，也不应因闸瓦原因使轮轨黏着系数明显下降。
5.4物理及力学性能
闸瓦摩擦体的物理及力学性能应符合表1的规定。物理及力学性能
氏硬度
冲击强度
H级瓦
L级闸瓦
性能指标
标称值±5%
≤100HRR
≥30 HRX
-TTKAONrKAca
压缩强度
压缔模量
弯曲强度
摩擦体与瓦背粘结强度
物理及力学性能（续）
L级南瓦
H级间瓦
H级瓦
性能指标
TB/T3196-2015
≤1.5×10
≤1.2×10
按本标准规定的方法进行试验时，在加载的过程中，摩擦体与瓦背间不应产生缝隙，瓦鼻部位不应出现异常，摩擦材料不应产生破损。制动摩擦磨耗性能
一次停车制动工况的瞬时障擦系数5.6.1.1
基准值
常温干燥状态、一次停车制动工况的瞬时摩擦系数基准值按表2给定的公式计算。表2
p=0.3320+150
3#+150
瞬时摩擦系数基准值
9，=0.3520+150
3e+150
9，=0.3820+350
5#+350
2#+180
5n+180
常温干燥状态、一次停车制动工况的瞬时摩擦系数应符合表3或附录B的规定。表3
速度·
Km=28kN
0.306 ± 0.06
0.298 ±0.055
0.292 ±0.05
0. 286 ± 0.05
0.282±0.05
0.278±0.05
0.275 ±0.05
0.272 ± 0. 05
0.270 ±0.05
0.268±0.05
阐瓦瞬时摩擦系数允许变化范围服时摩擦系数
Kgm=40kN
0.306 ±0.06
0.298 ±0.055
0.292±0.05
0.286±0.05
0.282±0.05
0.278 ±0.05
0.275 ±0. 05
0.272 ±0. 05
0.270 ±0.05
0.268 ±0.05
K,=80kN
0.108-8.8
-TTKAONKAca
TB/T31962015
常温干燥状态、闸瓦推力降低1/2、一次停车制动工况的瞬时摩擦系数的上限允许比表3或附录B图中规定的上限提高10%，但下限不应低于表3或附录B图中规定的下限。5.6.2一次停车制动工况的平均摩擦系数5.6.2.1常温干爆状态、一次停车制动工况的平均摩擦系数应符合表4的规定。表4闸瓦平均摩擦系数的允许范围制动初始速度。
Km=28kN
0.31 ±0.04
0.30 ± 0.04
0.29 ±0.04
0.285±0.04
0.28 ±0.04
平均摩擦系数。
Km=40kN
0.31 ±0.04
0. 30 ±0. 04
0.29 ±0.04
0.285±0.04
0.28±0.04
0.38±0.04
0. 36 ± 0. 04
0.34±0.04
0.305±0.04
0.27 ±0.04
Kz=40kN，t=120km/h时，平均摩擦系数的最大值与最小值之差不应大于0.04。5.6.2.2
K,80kN
0. 15 ± 0.04
0. 14 ± 0. 04
0.13±0.04
0.125 ±0.04
0.12 ±0,04
常温加湿状态、闸瓦推力降低1/4~1/2、一次停车制动工况瞬时摩擦系数的上限允许比表3或附录B图中规定的上限提高10%，平均摩擦系数的下限应符合表5的规定。表5闸瓦平均摩擦系数的允许范围（加湿状态）障养系数等级
平均摩摄系数，
Km=14kN或Kmz=20kN
K,=40kN
5.6.2.3连续紧急制动停车，或坡道持续制动后立即停车工况的平均摩擦系数不应超过常温干燥状态，相同制动条件下平均摩擦系数的15%5.6.3坡道匀速持续制动瞬时摩擦系数坡道持续制动条件下，闸瓦的瞬时摩擦系数应符合表6的规定表6闸瓦瞬时摩擦系数的允许范围（坡道持续制动10min）摩察系数等级
脱时摩擦系数。
静摩擦系数
Ka=7kN或Ka=10kN
闸瓦的静摩擦系数应符合表7的规定。表7
摩接系数等级
静摩擦系数中
磨耗量
阅瓦静摩擦系数的允许范围
Ku=7kN
Km=35kN
一次停车制动工况的闸瓦磨耗量不应超过1.0cm/MJ。4
K,=20kN
K,=20kN
-TTKAONYKAca
5.6.6制动热负荷
TB/T3196—2015
5.6.6.1在1:1制动动力试验台上进行各种规定程序试验时，闸瓦应承受在车轮踏面上测得的下列温度：
瞬时最高温度：450℃：
持续最高温度：300℃。
5.6.6.2闸瓦不应产生横向贯通裂纹、目测可见的金属镶嵌物，摩擦材料不应燃烧、熔化或熔接在车轮踏面上，也不应产生5.3.2规定的其他各类缺陷。5.6.7车轮踏面状态
在1：1制动动力试验台上进行各种规定程序试验时，车轮踏面不应产生划伤、不均匀磨耗等机械损伤，也不应产生热斑等局部过热现象。5.7材料及制造
5.7.1闸瓦摩擦体不应采用铅、石棉及其他有害健康的纤维。不宜采用锌、锌的化合物等可能危害人体健康的材料或可能在使用中释放有害的粉尘、纤维、颗粒或气体的材料。5.7.2闸瓦不应采用或包含可能增加车轮磨耗、损伤车轮或对轮轨黏着状态产生明显不利影响的材料、成分及杂质。
5.7.3构成闸瓦摩擦体的各种成分应均匀分布。5.7.4瓦背应采用标称厚度不小于4mm的钢板制造。钢板的力学性能不应低于表8的规定。钢板不应有裂纹及其他可能会在使用中引起闻瓦断裂的缺陷。表8阐瓦瓦背的力学性能
瓦用途
交流传动机车
直流传动机车
届服强度R.a
≥420
≥235
5.7.5瓦背的长度方向应与钢板的轧制方向一致。5.7.6
抗拉强度R
瓦背不应含有油污、氧化皮、锈蚀和其他可能损害与摩擦体粘结强度的缺陷。瓦背应做防锈处理，与摩擦体接触的部位应均匀涂覆粘结材料。闸瓦侧面应有永久性磨耗到限标识。6检验方法
目视检查阐瓦外观。
6.2几何尺寸
用标准样板和分度值0.02mm的游标卡尺检查闻瓦的几何尺寸。6.3物理及力学性能
6.3.1试样的制备
6.3.1.1试样应从闸瓦摩擦体上制取。冲击强度和弯曲强度试样沿闸瓦长度方向制取，压缩强度和压缩模量试样沿闸瓦厚度方向制取。密度试样可用冲击强度试验后的试样制取。试样之间的间隔及试样与摩擦体边缘的距离不应小于5mm。6.3.1.2试样的尺寸和数量应符合表9的规定。5
-HKAONYKAca
TB/T3196-2015
表9物理力学性能试验用试样的尺寸及要求试验项目
冲击强度
压缩强度
压缩模量
弯曲强度
试样尺寸【长x宽×高（厚）］
10×10x10
50 ×50 ×25
(120 ±2) ×(15±0.5) ×(10 ±0.5)(10.4 ±0.2) × (10.4 ±0.2) × (20 ± 0.5)(120±2)×(15±0.5)×(10±0.5)制取试样时应避免试样过热。
试样数量
试样表面应光滑、无凹陷
试样应保持干燥
试样长度、宽度和厚度方向分别与瓦的长度宽度和厚度方向一致，无缺口1.试样高度方向与闸瓦厚度方向一致。2.高度方向两端面平行度：≤0.02mm试样长度、宽度和厚度方向分别与闸瓦的长度、宽度和厚度方向一致
6.3.1.4具有规定尺寸的试样的所有表面应平整，无曲、刮痕、飞边、凹陷或其他可能影响结果的可见缺陷。
在进行试验前，所取试样应在试验环境下至少放置24h。试验环境和试样状态调节应符合6.3.1.57
GB/T2918—1998的规定。
按GB/T1033.1—2008规定的浸渍法测量闸瓦摩擦体材料的密度。悬挂试样的细丝直径不应大于0.5mm，重量应小于试样重量的0.05%。试样浸人水中后，可采用往水里添加不超过0.1%的清洁剂的方法去除附着在试样上的气6.3.2.3
泡，称重应在1min内操作完毕。6.3.3洛氏硬度
6.3.3.1硬度大于100HRX的材料选用R标尺。硬度值小于30HRR的材料，采用非标准的X标尺压头采用直径为19mm±0.015mm、维氏硬度不小于7M.N/mm的抛光锅球。6.3.3.2试验按GB/T3398.22008的规定进行。共测量10个点，取各点测试结果的平均值作为闸瓦硬度。压痕边缘之间或压痕边缘距摩擦体边缘之间的最小距离不应小于10mm。6.3.3.3试验中如试样出现压痕裂纹，则试验数据无效。6.3.4压缩强度和压缩模量试验方法试验按GB/T10412008的规定进行。试验速度为1mm/min：速度偏差为±20%。6.3.5，冲击强度
采用无缺口试样。试验按GB/T1043.1一2008的规定进行。支座间的跨距为70mm。厚度方向为冲击加载方向。
6.3.6弯曲强度
6.3.6.1试验按GB/T93412008的规定进行。支座间的跨距为100mm；试验速度为1mm/min，速度极限偏差为±20%。
6.3.6.2按CB/T9341一2008的规定计算弯曲强度。试样无屈服或断裂时，以规定挠度的弯曲应力表示弯曲强度，且应在试验报告中注明。6.3.6.3试样在跨距中心1/3以外断裂的试验结果无效。应重新取样进行试验。6.4摩擦体与瓦背粘结强度
试验用附录C中图C.1所示试验装置。加载速度不应超过6kN/min。试验最小载荷按公式（2）计算：
式中：
F一试验载荷，单位为千牛（kN)：摩擦体与瓦背结合面积上的剪切应力，单位为兆帕（MPa）：H级闸瓦的剪切应力为T=1MPa，L级闸瓦的剪切应力为t=2MPaL一闸瓦长度，单位为毫米（mm）；b—一闸瓦宽度，单位为毫米（mm）。6.5制动摩擦磨耗性能试验
6.5.1制动摩擦性能试验应按附录D规定的程序，在1:1制动动力试验台上进行。6.5.2用于试验的闸瓦应是未经使用的实物，不应使用缩小比例的试样进行试验。6.5.3加湿条件下的试验采用喷水装置进行。7检验规则
7.1出厂检验
7.1.1外观检查
出厂的闸瓦应全部进行外观检查。7.1.2外形及配合尺寸检查
7.1.2.1外形及配合尺寸应逐批随机抽样检查。TB/T3196-—2015
7.1.2.2同材质、同规格的闸瓦，每一热处理批为一检查批。每批随机抽样不少于3块。7.1.2.3检查中若有1块不合格，则应加倍抽样复检。复检时若仍有1块不合格，则该检查批为不合格批。
7.1.3摩擦体物理及力学性能检验7.1.3.1物理及力学性能应逐批随机抽样检查。7.1.3.2同材质、同规格的闸瓦，每一热处理批为一检查批。每批随机抽样试验不少于2组。7.1.3.3检查结果若有不合格项，则应加倍抽样，对不合格项目进行复检。若复检结果仍不合格，则该检套批为不合格批。
7.1.4摩擦体和瓦背粘结强度检验7.1.4.1摩擦体和瓦背粘结强度检验应逐批随机抽样检查。7.1.4.2同材质、同规格的闸瓦，每一热处理批为一检查批。每批随机抽样不少于1块，7.1.4.3若检验结果不合格，则应加倍抽样复检。复检时若仍有1块闸瓦的检验结果不合格，则该检查批为不合格批。
7.2周期检验
7.2.1制动摩擦磨耗性能检验为周期检验项目。7.2.2
2每2年宜进行1次制动摩擦磨耗性能检验。闸瓦应从出厂检验合格的产品中抽取。7.2.3任何一项试验结果未达到本标准规定要求时，应加倍抽样进行复检。若复检结果仍不合格，则制动摩擦磨耗性能不合格。
7.3型式检验
型式检验包括本标准规定的全部检验项目。在下列情况下应进行型式检验：新型闸瓦定型时：
闸瓦的结构、主要成分、配方或制造工艺发生改变，可能影响产品性能时：e)
停产6个月及以上时：
变更生产场地而重新投人批量生产时：e)
连续生产4年时。
TB/T3196—2015
7.4运用考核
新型闸瓦以及闸瓦结构、主要成分、配方或工艺发生较大改变的闸瓦，在型式检验完成并达到本标准要求后，应在实际线路上按实际运用条件进行为期不少于一年、里程不少于2×10°km的运用考核。8标志、包装、运与储存
闸瓦瓦背表面应有下列永久性标识，字体不应小于10号字，字迹应清晰。这些标识应在闸瓦使用到限时仍能识别。
闸瓦型号及摩擦系数等级代号：制造单位名称或代号：
制造年月或批号。
L级闸瓦涂刷红色油漆标识，直流传动机车用H1闸瓦涂刷黄色油漆标识，交流传动机车用H2闸瓦涂刷绿色油漆标识。标识应易于安装后识别。8.2
闸瓦应包装。包装箱上应有下列内容：闸瓦名称、型号；
制造单位名称：
运输要求标志。
包装箱内应有产品合格证和用户要求的检验报告。8.3
运输与储存
闸瓦运输、装卸时严禁摔、扔，防止闸瓦破损和变形。闸瓦应储存在通风干燥、远离热源处，防止日晒、雨淋。闸瓦储存期不宜超过1年。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。