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多绳提升机滚筒摩擦衬垫磨损原因及处理发表时间：2016-03-22T10:38:27.443Z 来源：《基层建设》2015年20期供稿作者：肖健[导读] 朱仙庄矿保运一区安徽宿州 234111 在紧急停车时，由于惯性可能破坏绳槽与钢丝绳之间的摩擦力而使钢丝绳与绳槽之间产生滑动，引起绳槽磨损。
肖健朱仙庄矿保运一区安徽宿州 234111摘要：针对多绳摩擦提升机滚筒摩擦衬垫磨损，分析其原因，采取预防措施，对摩擦衬垫进行处理，提高摩擦衬垫的使用寿命，确保提升机的安全性。
关键词：提升机；摩擦衬垫；安全经济运行矿井摩擦式提升机是利用钢丝绳和固定在卷筒上摩擦衬垫之间的摩擦力传动力。
因此摩擦衬垫是多绳提升机的重要部件，它承担着钢丝绳的重量、提升容器的重量、煤料重量、平衡尾绳重量以及在运行中出现的各种动载荷与冲击载荷。
如果维修不当会造成摩擦衬垫损坏可能造成卷筒及钢丝绳损坏。
严重危害安全生产，因此弄清摩擦衬垫磨损原因及预防检修对提升机的安全运转尤为重要。
一、摩擦衬垫磨损的原因摩擦衬垫在使用中会不断磨损，而且各绳槽磨损的程度也可能不同。
1、安装的新衬垫在使用前未用车刀将各绳槽车成同一直径的圆。
由于新衬垫在加工时尺寸可能存在误差，以及在安装时也可能存在误差，就导致各绳槽直径不同，影响钢丝绳张力，在使用过程中使各钢丝绳受力不均匀可能产生滑动现象，磨损衬垫绳槽。
2、紧急停车。
在紧急停车时，由于惯性可能破坏绳槽与钢丝绳之间的摩擦力而使钢丝绳与绳槽之间产生滑动，引起绳槽磨损。
3、提升钢丝绳在摩擦衬垫上蠕动。
由于滚筒两侧的钢丝绳的张力是不同的（见附图1）：提升重载时T1＞T2，T1侧钢丝绳的弹性伸长大，当钢丝绳由A点转到B点时，张力由T1减T2钢丝绳的弹性伸长也随之减少。
每段钢丝绳绕过滚筒时都会有这样一个长度的微量变化过程，致使钢丝绳在摩擦衬垫滑动弧上爬动，张力量越大，蠕动量也越大，蠕动的方向总是朝着张力大的一侧，由于摩擦式提升钢丝绳两侧张力总是不一样的，所以蠕动是摩擦提升机中常见和不可避免的。
提升机高性能摩擦衬垫的使用情况分析衬垫是摩擦式提升机摩擦轮上的一个关键零件, 其决定摩擦轮与钢丝绳间的动力传输能力。
衬垫与钢丝绳构成对偶摩擦副, 其摩擦系数的高低直接影响着提升的性能, 如提升能力、工作效率和安全性等。
在国内, 按摩擦系数的高低将衬垫分为普通衬垫和高性能衬垫两种。
高性能摩擦衬垫是指在各种工况条件下摩擦系数许用值都大于或等于0.25的衬垫, 而普通衬垫通常只有0.20。
因此高性能衬垫的摩擦系数比普通衬垫高出20% , 可以大大提高提升机的性能。
我国1995 年开始生产衬垫摩擦系数为0.25 的提升机, 摩擦系数小于0.25 的摩擦式提升机的生产日渐萎缩。
提升机高性能摩擦衬垫的使用情况分析国外衬垫发展情况：摩擦式提升机最早是由国外研制开发的, 到六、七十年代已经开始使用涂脂状态下摩擦系数为025 的衬垫。
其中性能较好的有德国BECORIT 公司的K25 衬垫、KUEPER 公司的TEKAPLAS 衬垫和法国WALTER 公司的OXE 衬垫。
国外资料显示的上述衬垫摩擦系数见表1。
测试条件为: 压力2 MPa, 速度7 mm,温度20℃。
提升机高性能摩擦衬垫的使用情况分析德国BECORIT 公司是世界著名的摩擦材料生产企业, 其产品共有三大系数100 多个品种, 产品获得国际ISO9001 质量体系及14001 环保体系的认证。
其中专为摩擦式提升机配套的K25 衬垫远以其稳定的产品性能随世界著名提升机生产厂家ABB 公司、GHH 公司、SIEMENZ 公司、SIEMAG 公司生产的提升机远销世界五大洲70 多个国家。
根据国际市场调查, K25 衬垫在国际提升机配套的衬垫领域占有80% 的市场份额, 具有极高的知名度。
国内衬垫发展情况：20 世纪80 年代初, 国内开始研制高性能摩擦衬垫, 并被列为国家“六五”科研攻关课题。
经过几年的努力开发出国内第一种牌号为G-130 的高性能摩擦衬垫,并于1985 年通过技术鉴定,但一直未做产品鉴定工作。
国投新集能源股份有限公司创新成果登记表申报单位：固定队项目名称摩擦式提升机滚筒衬垫车削装置改进技术成果类型进展情况已完成编号专业机电主要完成人员吕庆福、尹岳、姚连兵、陆东、陈淮亮项目简要内容混合井摩擦式提升机试用的滚筒衬垫，因设备使用需求，定期需要对衬垫进行车削绳槽，以防止滚筒在高速运行，因滚筒不圆造成的钢丝绳在滚筒至天轮段产生跳动，发生的钢丝绳跳出绳槽发等安全生事故。
旧衬垫绳槽车削装置为摩擦式提升机刚刚使用时配套的老式设备，采用传统车床工艺（即滚筒带动衬垫旋转，车刀固定在刀架上对衬垫车削，靠刀架手动伸缩来调节车削量）。
此种方式车削量误差大，切易啃刀、震刀，对滚筒衬垫造成一定量的损伤。
后与衬垫厂家讨论后，将数控车床技术替代传统车床工艺（即滚筒带动衬垫旋转，车刀刀头也旋转，改车削为铣洗工艺）。
此种数控绳槽车削装置避免了啃刀、震刀对衬垫的损伤，同时在车刀的进刀量、滚筒直径的测量均仿造现由提升机技术，采用PLC控制，精度极高。
项目经费投入、取得经济效益及使用情况简介1、使用旧绳槽车削装置对摩擦轮式提升机车削一次绳槽大约需要8个检修班（按提升机每天检修4小时算），每次大约5人（请机修厂车削共及本队技术骨干施工），按每人每天200元工资计算，车削一次绳槽约需要投入人工约8000元，每两个月车削一次，每年约4.8万元。
2、每套衬垫约35万元，使用旧绳槽车削装置车削精度不够，不能精确掌握车削量，会产生车削浪费，每套衬垫能够使用4到5年。
使用新型车削装置精度掌握比较高，每次车削厚度能够减小，能够延长使用约1年。
3、使用新绳槽车削装置，安装好设备后仅需1人施工，2天可施工完成，每次投入约400元，每年投入约0.24万元。
所以，不计算更换衬垫影响的产量提升，从人工与材料费上，每年每台提升机大约可节约6.56万元。
一矿两台提升机，一年约可节约13.12万元。
采纳单位意见负责人签字：年月日矿（厂）评审意见项目负责人签字：年月日公司评审委员会意见负责人签字：年月日摩擦式提升机滚筒衬垫车削装置改进技术一、项目研究现状及意义为保证摩擦式提升机因滚筒不圆而造成安全事故，必须对衬垫进行车削，而各矿现使用的均为老式车削装置，使用过程中费时费力，同时对衬垫的车削安全性不高，经过改造后，采用数控车床技术，改车削工艺为铣洗工艺，将手动进刀改为全自动电控测量进刀。
提升机摩擦衬垫的安装与调试摩擦式提升机依靠钢丝绳与衬垫之间的摩擦力来传递动力，因此衬垫是摩擦式提升机上的一种重要零件，其性能的优劣直接影响到提升机的提升能力和使用安全性。
摩擦衬垫是矿用提升机上的一个重要部件。
摩擦衬垫可以有效的保护钢丝绳，免受磨损。
但同时摩擦衬垫对钢丝绳也有磨损情况，两者是相互作用的结果。
而且矿用提升机上的摩擦轮衬垫直接决定了提升机的提升能力，安全运行。
当然提升机摩擦衬垫的安装调试也很重要，那么它是怎么安装与调试的呢？百克特总结了矿用提升机摩擦衬垫的安装调试方法供能参考。
提升机摩擦衬垫斜插式安装方法：1.当把废旧摩擦衬垫拆除后，清理摩擦轮表面的锈蚀及其它附着物。
2.将半块摩擦衬垫先行放入，然后在前方再放入结合面涂有粘接胶的另半块，用锤头把敲紧。
3.摩擦衬垫之间不允许有空隙，依公差求而定。
摩擦衬垫最后一块通过连接件连接在一起。
连接件有两种形式：一种是多块拼装连接件，另一种是整块连接。
4.安装多块拼装连接件时，须先将摩擦衬垫之间的空隙塞上填充块和小板块，然后用锤子轻轻锤入。
将楔形块顺着绳槽方向嵌入，其它几块楔形块也一样。
最后用末端楔形块塞满上面所剩的空隙。
5.安装整块连接时，须先将两边楔形块放入，再将中间楔形块敲入塞满空隙。
6.摩擦衬垫安装好后，提升机运行两天左右时间后就需要绳槽车削。
绳槽车削时需要注意衬垫绳槽直径应等于1.06倍的钢丝绳直径。
摩擦衬垫安装需要进行实际的检测。
另外，提升机摩擦衬垫订制需要知道提升机的型号，单双绳槽是井塔式的还是落地式的等等，最好给百克特提供摩擦衬垫的图纸，方便我们进行订制。
提升机为什么要选择摩擦衬垫多绳摩擦式提升机采用摩擦衬垫的目的主要有三：1.保证衬垫和钢丝绳之间有适当的摩擦系数来保证传递一定的动力；2.有效地降低钢丝绳张力分配不均；3.保护钢丝绳的作用。
随着多绳摩擦式提升机在矿山上的大量使用和推广，研制更多更好的高质量摩擦衬垫就显得越来越重要了，而中实洛阳机械工程的GDM-326摩擦衬垫的摩擦系数已经达到了0.28以上。
摩擦衬垫作为摩擦式提升机的关键元件，除钢丝绳比压、张力差之外，还承担着两侧提升钢丝绳运行时各种动载荷与冲击载荷，它必须有足够的抗压强度，同时它与钢丝绳之间必须具有足够的摩擦系数来满足设计生产能力，并防止提升过程中的滑动。
摩擦衬垫的使用性能直接影响提升机的性能参数、提升能力及安全可靠性、因此要求摩擦衬垫要有以下性能：1）与钢丝绳对偶摩擦时有较高的摩擦系数，且摩擦系数受水、油等的影响较小；2）具有较高的比压和抗疲劳性能。
3）具有较好的耐磨性能、磨损时对粉尘和人设备无害。
4）在正常温度变化范围内，能保持其原有性能。
5）应具有一定的弹性，能起到调整一定的张力偏差的作用，并减少钢丝绳之间蠕动量的差。
衬垫上述性能中最主要的是摩擦系数，提高摩擦系数会提高设备的经济性和安全性。
目前国内主要采用聚氨酯衬垫和洛阳中实的高性能摩擦衬垫，其摩擦系数分别为0.2、0.23和0.25。
特别是中实的GDM326高性能摩擦衬垫，它能保证设计许用摩擦系数达0.28甚至更高，同时具有较高的热稳定性和耐磨性，越来越受到用户的青睬。
一般地，衬垫的使用寿命取决于下列主要因素：1.使用维护情况（合理车削绳槽，合理调整钢丝绳长度，保证衬垫在良好的外界环境下工作）。
2.设备使用参数要选用合理，安装质量要好，而洛阳中实是提升机配套摩擦衬垫的指定生产厂家，已经有三十多年的历史了，有专业的生产、售后团队，也是品牌厂家。
3.衬垫自身的耐磨性高。
提升机摩擦轮衬垫分类解析百克特是专业矿用提升机摩擦衬垫生产商.公司产品主要以高品质K25摩擦衬垫,国产高摩G30衬垫,D660 D670s天轮导向轮衬块矿用提升机钢丝绳,钢丝绳专用油脂,钢丝绳无损探伤仪,摩擦衬垫绳槽车削装置等等.我们经常提到多绳提升机摩擦衬垫高性能摩擦衬垫高摩擦系数衬垫高耐摩衬垫.这些都是都是怎么划分出来的呢?百克特详解下摩擦衬垫的分类情况:1 按摩擦衬垫的使用环境提升机钢丝绳绳槽分类提升机可以分类多绳缠绕式的提升机和单绳槽提升机.这样提升机摩擦衬垫就可以分为单绳槽和多绳槽二种.所以我们常说的多绳缠绕提升机摩擦衬垫就是多绳槽摩擦衬垫,还有一种就是单绳槽摩擦衬垫这两种.2按摩擦衬垫来源分类按摩擦衬垫来源分类可分为进口摩擦衬垫和国产摩擦衬垫进口摩擦衬垫现在国内使用最多的是德国becorit K25摩擦衬垫.K25摩擦衬垫的高耐磨性和稳定性是国内任何型号的衬垫都无法替代的.洛阳百克特是德国becorit 公司在中国的唯一指定授权代理生产经销商.买正品K25高性能摩擦衬垫认准百克特国产摩擦衬垫目前使用较多的有G30高摩衬垫GM-3摩擦衬垫,还有少量的聚氨酯衬垫.现在国内市场上又出现了一种改良性材料的G系列衬垫.该衬垫是在分析了国外衬垫配方的基础上研制出来的,许用摩擦系数为0.25,但是与德国becorit K25衬垫相比,性能上还存在较大差距.3摩擦衬垫按摩擦系数高低分类按摩擦系数高低可分类普通衬垫和高摩衬垫二两.高摩衬垫是指在各种工作状况下,许用摩擦系数值均大于或等于0.25的衬垫.4按摩擦衬垫材料分类摩擦衬垫按材料分类可分为热固性摩擦衬垫和热塑性摩擦衬垫二种.热固性摩擦衬垫以热固性树脂为基本原料.产品不能重复加工使用.常见的品种有K25摩擦衬垫GM-3摩擦衬垫G系列摩擦衬垫热塑性摩擦衬垫以及以热塑性为基本原料,产品可以重复加工使用.常见的品种有PVC TPU衬垫.以上就是摩擦衬垫常见的分类方法.供您参阅,。
煤矿机械Coal Mine Machinery Vol.33No.09 Sep.2012第33卷第09期2012年09月专题·综述0引言国内矿井提升机的生产水平已经有了很大的提高，而摩擦衬垫却发展缓慢，这严重制约了提升机应有性能和运行潜力的发挥。
近年来国内外对衬垫性能及生产参数进行了深入的研究，主要是新型高性能衬垫材料产品的研制和摩擦学性能研究。
衬垫材料的力学性能,黏弹性及摩擦性能对评价衬垫的优劣，进而关系到提升机的工作效率、提升能力和安全可靠性等方面具有重要意义。
1衬垫材料的摩擦学性能研究1.1摩擦系数的影响因素衬垫材料的摩擦系数影响着提升机的传递动力，成为提升机设计的重要参数。
实验方法、参数和环境的不同，对摩擦系数有着较大的影响。
近年来国内外学者对衬垫材料的摩擦系数做了大量的基础研究。
本文就比压、滑动速度、温度、表面状态、材料性能及摩擦副形式等方面进行介绍。
（1）比压提升机摩擦轮两侧钢丝绳的张力差使钢丝绳对衬垫的接触压力呈现变化，影响着钢丝绳和摩擦衬垫之间的摩擦系数。
钢丝绳与摩擦衬垫的表面接触处于弹塑性状态，由于实际接触面积与载荷的非线性关系，随着比压的增大，摩擦系数逐渐降低。
葛世荣等在自制的定速摩擦系数试验机上，对4种衬垫材料在不同比压下进行试验，发现摩擦副为塑性接触，摩擦系数将随着接触压力增大而增大；若是弹性接触，摩擦系数随着接触压力增大而是先减小后增大。
杨兆建等在模拟提升机试验台上就温度、压力、速度和表面状况对衬垫摩擦系数的综合影响进行了实验研究，并运用线性回归的方法对实验数据处理得到摩擦系数的经验公式，并得出衬垫摩擦系数随比压增加而降低，且当p＜0.8MPa 时，μ下降明显；p＞0.8MPa时，μ下降平缓的结论；（2）滑动速度室温下，在低、中速度范围内，聚合物摩擦系数随滑速增大而增大，达到最大值后又随速度增加而降低。
郑志莲等结合摩擦提升机具体工况修正了传统的挠性体欧拉公式，并根据修正后的公式进行了模拟试验，探讨钢丝绳和摩擦衬垫间摩擦系数的规律，发现摩擦系数随摩擦副间比压和速度的增大呈下降趋势；肖兴明在自制的模拟提升机试验台上，开展了紧急制动条件下的模拟试验，得出在一定范围内衬垫摩擦系数随滑速增大呈上升趋势，并且衬垫温升对摩擦系数影响不大的结论；（3）温度摩擦衬垫多为聚氯乙烯、聚氨酯材料，其导热性较差，在滑动过程中，摩擦热易使衬垫材料升温，导致材料的性能发生变化。
一般随着聚合物的容积温度升高，摩擦系数呈减少趋势。
夏荣海等运用几何、物理和数学模型对摩擦系数的各种影响因素进行了分析，提出由于钢丝绳打滑导致的衬垫温度场变化是摩擦系数下降的主要原因；秦秀清等利用基于平面法的摩擦试验机对5种衬垫材料分别在不同比压、滑速、表面介质和温度下进行摩擦实验，得出温度越低、比压越小、相对滑速越大都会使摩擦系数越大，并探讨了摩擦过程中衬垫的温升规律。
摩擦式提升机摩擦衬垫的研究现状倪响1，许召波1，王培培2（1.中国矿业大学机电学院，江苏徐州221008；2.扎赉诺尔煤业责任有限公司机电总厂，内蒙古满洲里021400）摘要：摩擦衬垫是摩擦式提升机的重要组成部分，详细地阐述了比压、滑动速度、温度、表面状态、材料性能和摩擦副形式等因素对衬垫材料摩擦性能的影响。
介绍了摩擦衬垫摩擦、磨损机理及衬垫材料的研究概况。
关键词：摩擦衬垫；摩擦性能；摩擦磨损；衬垫材料中图分类号：TD534文献标志码：A文章编号：1003－0794（2012）09－0001－03Research of Friction Liner for Mine HoistNI Xiang1，XU Zhao-bo1，WANG Pei-pei2（1.College of Mechanical and Electrical，China University of Mining and Technology,Xuzhou221008,China；2.Zhalainuoer Coal Mine Machinery Co.,Ltd.,Manzhouli021400，China）Abstract:Friction liner is an important component of friction hoist.The article introduce，factors oftribological properties of friction liners such as pressure，sliding velocity，temperature，surface state，materical property，friction pair.And also introduce research of wear mechanism and material propertyof friction liners.Key words:friction liner；tribological property；friction wear；liner materical1DOI:10.13436/j.mkjx.2012.09.110第33卷第09期Vol.33No.09摩擦式提升机摩擦衬垫的研究现状———倪响，等（4）表面状态摩擦衬垫工作时，现场的影响因素较多，钢丝绳与衬垫间的表面状态较为复杂。
实际工况下，衬垫与钢丝绳间涂有润滑脂并伴随淋水状态，这种表面状态对摩擦系数的不利影响最大。
大量试验表明，钢丝绳与衬垫间的表面状态影响其摩擦系数。
葛世荣等分别在钢丝绳表面淋水、涂防锈油、淋水与涂油混合以及淋水、涂油加上煤粉4种边界介质条件，开展了钢丝绳与衬垫的摩擦系数特性实验，提出边界介质不仅影响摩擦系数的大小，而且对摩擦系数特性规律也有较大影响；（5）材料性能根据摩擦学原理，摩擦式提升机钢丝绳与衬垫间的摩擦力由黏附力和迟滞力构成，相应的摩擦系数也由黏附摩擦系数和迟滞摩擦系数组成。
由黏附和迟滞摩擦理论可知，摩擦系数与材料的基本性能有关。
万理想等采用平面法在台架试验基础上，对12种不同硬度的试样分别在不同比压和滑速的条件下进行对比试验，由实验曲线得出衬垫硬度对其摩擦系数的影响规律为：在低硬度区，摩擦系数随硬度的增加呈减小趋势；在高硬度区，摩擦系数随硬度的增加呈增加趋势。
彭玉兴等在不同温度下对K25和GM-3衬垫进行摩擦学实验，发现衬垫摩擦系数随弹性模量损失量增加而呈线性上升，并得出要提高衬垫摩擦系数可以增加其弹性模量损失量或减小总弹性模量；（6）摩擦副接触形式摩擦学理论及大量科学实验的结果表明，2个物体接触表面的接触形式影响其摩擦系数。
钢丝绳的捻制方向不同，影响着摩擦衬垫的摩擦学特性。
徐蕾等在SC 型摩擦衬垫实验机上用不同捻制方向的钢丝绳对GM-3摩擦衬垫进行了摩擦磨损试验，得出结果为：干摩擦条件下，钢丝绳捻向对摩擦衬垫的摩擦学性能影响更为显著，同向捻制钢丝绳的摩擦因数比交互捻制钢丝绳高100%，脂润滑时高20%～40%。
1.2磨损机理衬垫材料的磨损机理和其他材料一样，有黏着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损等几种类型。
在实际工况条件，衬垫的磨损常常是几种类型磨损的综合损伤结果。
衬垫与钢丝绳滑动接触时，部分衬垫材料会转移黏附与钢丝绳表面，衬垫材料本体产生黏着磨损。
在相互滑动过程中也会产生磨粒磨损。
由于衬垫材料对磨粒有较好的适应性、就范性和黏弹性，使接触表面产生的变形不是犁沟损伤。
封士彩从理论上阐述了摩擦式提升机钢丝绳与衬垫的磨损机理，从材料特性、表面粗糙度、比压、环境等因素分析了其对衬垫磨损的影响，并在磨损试验台上进行了对比试验，得出钢丝绳表面涂油脂可有效减小衬垫的磨损量且不降低衬垫的摩擦系数；林福严等研究了聚氨酯摩擦衬垫的摩擦特性，发现其动摩擦系数在低速范围内随速度的增大而增大，同时提出了用接点化学黏接机理解释钢丝绳与衬垫的黏着摩擦机理，得出增加高分子材料的极性基团含量可以提高摩擦力的结论。
2衬垫材料的改性研究按照化学特性，摩擦衬垫可分为热熔型和非热熔型2类。
聚氨酯、聚氯乙烯属于热熔型。
聚氨酯具有良好的力学性能，较高的强度、断裂延伸率和优良的耐磨性能。
但聚氨酯材料也有其固有的缺点，低熔点，热稳定性差；较低的摩擦系数；较差的热传导能力，易造成局部温升过高而对摩擦系数产生较大影响；易老化、使用周期短等。
非热熔型材料有很多优良性能，如较高的热稳定性；高而稳定的摩擦系数；不易发生疲劳断裂，硬度高；耐腐蚀，不易老化，寿命长等。
根据摩擦提升机摩擦衬垫的性能要求，摩擦性能优良的非热熔型材料更为符合。
翟文等以聚氨酯弹性体、耐热树脂和矿物纤维等材料制备了新型的衬垫材料，分析了新型材料性能的影响因素，发现硫化体系可以提高弹性体的抗拉强度及模量，且添加40%wt.的矿物纤维显著提高了其强度并改善了抗蠕变性，而耐热树脂改善了衬垫材料的热稳定性；徐蕾制备了无机晶须改性衬垫，分析了其基本力学性能和热学性能，并在3种典型条件下（干摩擦、低速脂润滑及高速脂润滑）开展了摩擦磨损试验，得出在高速条件下，无机晶须增大了衬垫材料的剪切强度，改善了其摩擦系数稳定性，并且减少了磨损量。
张继礼等综合分析聚氨酯衬垫后，采用高强度耐热树脂和多种化工原料配比，研制出GM-3新型高性能衬垫，通过大量试验，测试其摩擦学性能，发现低速条件下衬垫摩擦系数均大于0.25，热稳定特性好，并对各种摩擦脂有较好的兼容性，满足了摩擦提升机的使用要求。
3结语摩擦衬垫的性能与摩擦式提升机的设计、改善和维护有着十分重要的意义。
因此国内外都进行了摩擦衬垫的研究，主要包括了摩擦系数影响因素，摩擦磨损机理和材料的改性。
但是由于实际工况较为复杂，影响摩擦衬垫性能的因素交错作用，所以对于摩擦衬垫需要不断地深入研究。
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