李國超

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266111

介紹了我國高速動車組的制動技術(shù)現(xiàn)狀和國外制動技術(shù)發(fā)展情況，探討了我國高速動車組制動技術(shù)發(fā)展方向。

1 我國高速動車組制動系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

國內(nèi)批量運用的CRH系列高速動車組均采用微機控制直通電空制動控制技術(shù)和大功率盤形基礎(chǔ)制動技術(shù)，制動技術(shù)主要來源于德國克諾爾公司和日本納博特斯科公司。其中，CRH1/3/5、CRH380B/C/D型動車組制動系統(tǒng)以及CRH2C（二階段）、CRH380A型動車組的基礎(chǔ)制動裝置采用克諾爾公司的技術(shù)，CRH2A/B/C（一階段）和CRH380A型動車組的制動控制系統(tǒng)采用納博特斯科公司的技術(shù)，CRH2A/B/C（一階段）型的基礎(chǔ)制動裝置采用日本萱場公司（KYB）和FINE-SINTER公司的技術(shù)。CRH系列動車組制動系統(tǒng)主要由制動控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置、風源系統(tǒng)及輔助設(shè)備等組成，具有常用制動、緊急制動、快速制動、停放制動等功能。制動控制采用微機控制直通電空制動系統(tǒng)，基礎(chǔ)制動采用盤形基礎(chǔ)制動裝置，大部分風源系統(tǒng)采用螺桿式空氣壓縮機、雙塔吸附式干燥器或膜式干燥器，少量采用活塞式空氣壓縮機。另外，CRH3/5、CRH380B/C型動車組還裝有備用自動空氣制動裝置，CRH3/5以及CRH380B/C/D型動車組裝有撒砂裝置，CRH2系列和CRH380A型動車組裝有踏面清掃裝置。在制動控制方面，CRH2系列和CRH380A型動車組按1動1拖或2動1拖為單元進行制動力管理，CRH1/3/5、CRH380B/C/D型動車組按整列車進行制動力管理。常用制動時采用動力制動（再生制動）和空氣制動（或空氣－液壓制動）的復(fù)合制動方式，優(yōu)先使用動力制動，當動力制動力不能滿足制動力需求時，空氣制動力自動補償，制動過程中制動力能根據(jù)理論黏著力要求和車輛載荷變化自動調(diào)整，具有沖動限制功能；緊急制動時根據(jù)速度－黏著變化進行制動力分級控制，采用克諾爾制動技術(shù)的制動系統(tǒng)設(shè)有空重車調(diào)整閥，能夠根據(jù)車輛載荷變化自動調(diào)整制動缸壓力，采用納博特斯科制動技術(shù)的制動系統(tǒng)通過減壓閥調(diào)整制動缸壓力。

2 關(guān)鍵技術(shù)掌握情況

通過對引進制動技術(shù)的消化吸收和國產(chǎn)化，既有動車組制動系統(tǒng)的大部分產(chǎn)品已實現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)，但部分核心技術(shù)仍掌握在國外公司手里?？酥Z爾公司的制動系統(tǒng)，國內(nèi)技術(shù)受讓方為鐵道科學(xué)研究院機車車輛研究所的北京縱橫機電技術(shù)開發(fā)公司（以下簡稱鐵科院），鐵科院主要負責基礎(chǔ)制動夾鉗單元總成和部分制動控制部件的生產(chǎn)，克諾爾車輛設(shè)備（蘇州）有限公司主要負責制動控制系統(tǒng)總成和部分夾鉗單元部件的生產(chǎn)，制動盤由鐵科院和克諾爾公司的合資公司生產(chǎn)，閘片由克諾爾公司提供，風源系統(tǒng)由克諾爾南口供風設(shè)備（北京）有限公司生產(chǎn)。納博特斯科公司的制動控制系統(tǒng)，國內(nèi)技術(shù)受讓方為南京中車浦鎮(zhèn)海泰制動設(shè)備有限公司（以下簡稱海泰公司），電子制動控制單元軟件和硬件、EP電磁閥線圈、部分橡膠件和彈簧需要從納博特斯科公司進口，其余零部件的生產(chǎn)、制動控制系統(tǒng)總成由海泰公司完成。中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司承接了日本萱場公司（KYB）的液壓制動夾鉗和踏面清掃器技術(shù)以及日本FINE-SINTER公司的粉末冶金制動閘片技術(shù)，進行液壓制動夾鉗單元和粉末冶金閘片的國產(chǎn)化生產(chǎn)。伴隨著自主研發(fā)的中國標準動車組于6月2 6日在京滬高鐵投入運營，標志著我國動車組制動技術(shù)的自主研發(fā)取得重大突破。鐵科院針對既有動車組和時速350km標準動車組研制的制動控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動裝置完成了運用考核，并在標準動車組上裝車運用；中車青島四方車輛研究所有限公司研制的時速250km和350km動車組制動控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動裝置分別在中車長春軌道客車股份公司和中車唐山機車車輛有限公司裝車，部分產(chǎn)品已完成運用考核；海泰公司研制的標準動車組制動控制系統(tǒng)已完成裝車試驗并投入運用考核；北京天宜上佳新材料有限公司研制的粉末冶金閘片投入批量裝車運用[1]。

3 我國高速動車組制動技術(shù)發(fā)展方向探討

隨著各種先進的控制技術(shù)、新材料技術(shù)等的應(yīng)用，高速動車組制動技術(shù)水平在不斷提升。制動力控制的準確性和精細調(diào)節(jié)能力的提高，為復(fù)合制動控制、ATC控制等提供了有利條件，從而保證了不同制動方式之間的良好配合以及列車的平穩(wěn)運行、精確停車等；制動系統(tǒng)產(chǎn)品向模塊化、高度集成化、小型化方向發(fā)展，使制動系統(tǒng)實現(xiàn)簡化安裝設(shè)計、系列化等更為方便，功能也更為強大；制動系統(tǒng)的診斷和監(jiān)控、故障導(dǎo)向安全、冗余設(shè)計等日益完善，使其可靠性不斷提高，為高速動車組的安全運營創(chuàng)造了條件。由于在復(fù)合制動、適應(yīng)ATC控制等方面，微機控制直通電空制動比自動電空制動有著明顯的優(yōu)勢，另外，在實現(xiàn)制動力的精確控制、提高響應(yīng)性等方面，微機控制直通電空制動都要優(yōu)于自動制動方式，所以微機控制直通電空制動技術(shù)在很長一段時間內(nèi)仍然是高速動車組的主流控制技術(shù)。

4 結(jié)語

隨著我國動車組制動技術(shù)自主研發(fā)工作的開展，也應(yīng)建立技術(shù)安全體制，明確產(chǎn)品的安全等級要求，建立產(chǎn)品的全壽命周期管理體系，均衡成本與可靠性需求，充分利用產(chǎn)品的實際運用數(shù)據(jù)，提升可靠性設(shè)計與驗證水平，保障產(chǎn)品的可靠性。制造技術(shù)對于保證產(chǎn)品質(zhì)量有至關(guān)重要的作用，應(yīng)結(jié)合工業(yè)4．0制造理念，實現(xiàn)將計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的智能化制造。