一、火车闸瓦概述

刹车片在铁路用语上称作闸瓦，闸瓦位于车轮的踏面上，当要煞车时，经由轫机的作用，让车轮前后的两片闸瓦将车轮夹紧，达到停车的目的。火车运行过程中需要制动，与车轮踏面接触产生摩擦，将列车动能转换为热能散入大气，达到列车减速或停止运行的部件，直接摩擦车轮使火车停车的制动零件就是闸瓦。用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。

二、火车闸瓦制动原理

在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。列车速度越高，制动时车轮的热负荷也越大。如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要。

三、火车闸瓦分类

闸瓦按材质可分为铸铁闸瓦和合成闸瓦两类。

1、铸铁闸瓦。已有100多年使用历史, 铸铁闸瓦中，分为灰铸铁闸瓦、中磷闸瓦、高磷铁闸瓦和合金铸铁闸瓦。早期是灰铸铁闸瓦,含磷量约0.2%左右，摩擦系数随速度的提高而迅速下降,耐磨性也很差。改用中磷闸瓦(含磷量0.7%～1.0%)可以改善性能，但在制动时容易产生火花引起火灾。高磷闸瓦（含磷量2.5%以上）产生的火花少,比较安全，但质脆容易断裂，浇铸时须添装钢制瓦背。高磷铸铁闸瓦的使用，日益普遍。

2、合成闸瓦。又称非金属闸瓦，是用石棉及其他填料以树脂或橡胶作为粘合剂混合后热压而成。合成闸瓦中，按其基本成分，分为合成树脂基闸瓦和橡胶基闸瓦。按其摩擦系数高低，可分为高摩擦系数合成闸瓦和低摩擦系数合成闸瓦。合成闸瓦也要用钢背加强。如果闸瓦压制成片状用于盘形制动则称闸片。合成闸瓦于1907年首先在伦敦地铁车辆上使用。50年代以来，应用日益普遍。合成闸瓦重量轻，耐磨，制动时基本上无火花。它与钢轮间的摩擦系数随速度提高的变化小，与轮轨间的制动粘着系数的变化基本一致，从而可以较好地利用粘着作用，改善制动性能和缩短停车制动距离。合成闸瓦有高摩擦系数和低摩擦系数之分。高摩擦系数合成闸瓦的摩擦系数约为铸铁闸瓦的两倍,可使用较小直径的制动缸和副风缸,从而减轻基础制动装置的重量，又能节省压缩空气，优点较多。低摩擦系数合成闸瓦可以直接取代铸铁闸瓦，适合于改造旧车之用。合成闸瓦的缺点是导热性能较差，摩擦所产生的热量使车轮踏面温度升高，甚至使踏面出现局部高温而导致热裂。近年来，为避免对环境的污染，无石棉、无铅等有害物质的合成闸瓦得到越来越多的采用。合成闸瓦具有噪音小，寿命长，对车轮磨损小以及价格相对较低等显著优势

合成闸瓦对车轮的影响:

a.热龟裂-----由于闸瓦与车轮接触不良，在车轮踏面上产生局部过热，形成热斑点，个别情况下会发生热龟裂。

b.车轮的沟状磨耗------在制动频繁的区段使用合成闸瓦使车轮温度升高。由于合成摩擦材料局部摩擦过热膨胀，车轮踏面呈现沟状磨耗。温度越高时，这种磨耗在车轮踏面的外侧越容易发展，沟状磨耗是闸瓦横向摩擦造成的。

c.车轮的凹形磨耗------在冬季积雪地区使用合成闸瓦，会发生这种磨耗。这是由于水介入到闸瓦摩擦表面所引起的。