李國(guó)超

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東青島 266111

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

1 我國(guó)高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)批量運(yùn)用的CRH系列高速動(dòng)車組均采用微機(jī)控制直通電空制動(dòng)控制技術(shù)和大功率盤形基礎(chǔ)制動(dòng)技術(shù)，制動(dòng)技術(shù)主要來源于德國(guó)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(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)以及CRH2C（二階段）、CRH380A型動(dòng)車組的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用克諾爾公司的技術(shù)，CRH2A/B/C（一階段）和CRH380A型動(dòng)車組的制動(dòng)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(dòng)裝置采用日本萱場(chǎng)公司（KYB）和FINE-SINTER公司的技術(shù)。CRH系列動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、風(fēng)源系統(tǒng)及輔助設(shè)備等組成，具有常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、快速制動(dòng)、停放制動(dòng)等功能。制動(dòng)控制采用微機(jī)控制直通電空制動(dòng)系統(tǒng)，基礎(chǔ)制動(dòng)采用盤形基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，大部分風(fēng)源系統(tǒng)采用螺桿式空氣壓縮機(jī)、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(jī)。另外，CRH3/5、CRH380B/C型動(dòng)車組還裝有備用自動(dòng)空氣制動(dòng)裝置，CRH3/5以及CRH380B/C/D型動(dòng)車組裝有撒砂裝置，CRH2系列和CRH380A型動(dòng)車組裝有踏面清掃裝置。在制動(dòng)控制方面，CRH2系列和CRH380A型動(dòng)車組按1動(dòng)1拖或2動(dòng)1拖為單元進(jìn)行制動(dòng)力管理，CRH1/3/5、CRH380B/C/D型動(dòng)車組按整列車進(jìn)行制動(dòng)力管理。常用制動(dòng)時(shí)采用動(dòng)力制動(dòng)（再生制動(dòng)）和空氣制動(dòng)（或空氣－液壓制動(dòng)）的復(fù)合制動(dòng)方式，優(yōu)先使用動(dòng)力制動(dòng)，當(dāng)動(dòng)力制動(dòng)力不能滿足制動(dòng)力需求時(shí)，空氣制動(dòng)力自動(dòng)補(bǔ)償，制動(dòng)過程中制動(dòng)力能根據(jù)理論黏著力要求和車輛載荷變化自動(dòng)調(diào)整，具有沖動(dòng)限制功能；緊急制動(dòng)時(shí)根據(jù)速度－黏著變化進(jìn)行制動(dòng)力分級(jí)控制，采用克諾爾制動(dòng)技術(shù)的制動(dòng)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(dòng)調(diào)整制動(dòng)缸壓力，采用納博特斯科制動(dòng)技術(shù)的制動(dòng)系統(tǒng)通過減壓閥調(diào)整制動(dòng)缸壓力。

2 關(guān)鍵技術(shù)掌握情況

通過對(duì)引進(jìn)制動(dòng)技術(shù)的消化吸收和國(guó)產(chǎn)化，既有動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的大部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，但部分核心技術(shù)仍掌握在國(guó)外公司手里?？酥Z爾公司的制動(dòng)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)技術(shù)受讓方為鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所的北京縱橫機(jī)電技術(shù)開發(fā)公司（以下簡(jiǎn)稱鐵科院），鐵科院主要負(fù)責(zé)基礎(chǔ)制動(dòng)夾鉗單元總成和部分制動(dòng)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(fù)責(zé)制動(dòng)控制系統(tǒng)總成和部分夾鉗單元部件的生產(chǎn)，制動(dòng)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(fēng)源系統(tǒng)由克諾爾南口供風(fēng)設(shè)備（北京）有限公司生產(chǎn)。納博特斯科公司的制動(dòng)控制系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)技術(shù)受讓方為南京中車浦鎮(zhèn)海泰制動(dòng)設(shè)備有限公司（以下簡(jiǎn)稱海泰公司），電子制動(dòng)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(jìn)口，其余零部件的生產(chǎn)、制動(dòng)控制系統(tǒng)總成由海泰公司完成。中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司承接了日本萱場(chǎng)公司（KYB）的液壓制動(dòng)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(dòng)閘片技術(shù)，進(jìn)行液壓制動(dòng)夾鉗單元和粉末冶金閘片的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)。伴隨著自主研發(fā)的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組于6月2 6日在京滬高鐵投入運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著我國(guó)動(dòng)車組制動(dòng)技術(shù)的自主研發(fā)取得重大突破。鐵科院針對(duì)既有動(dòng)車組和時(shí)速350km標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組研制的制動(dòng)控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置完成了運(yùn)用考核，并在標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組上裝車運(yùn)用；中車青島四方車輛研究所有限公司研制的時(shí)速250km和350km動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置分別在中車長(zhǎng)春軌道客車股份公司和中車唐山機(jī)車車輛有限公司裝車，部分產(chǎn)品已完成運(yùn)用考核；海泰公司研制的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)已完成裝車試驗(yàn)并投入運(yùn)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(yùn)用[1]。

3 我國(guó)高速動(dòng)車組制動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向探討

隨著各種先進(jìn)的控制技術(shù)、新材料技術(shù)等的應(yīng)用，高速動(dòng)車組制動(dòng)技術(shù)水平在不斷提升。制動(dòng)力控制的準(zhǔn)確性和精細(xì)調(diào)節(jié)能力的提高，為復(fù)合制動(dòng)控制、ATC控制等提供了有利條件，從而保證了不同制動(dòng)方式之間的良好配合以及列車的平穩(wěn)運(yùn)行、精確停車等；制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化安裝設(shè)計(jì)、系列化等更為方便，功能也更為強(qiáng)大；制動(dòng)系統(tǒng)的診斷和監(jiān)控、故障導(dǎo)向安全、冗余設(shè)計(jì)等日益完善，使其可靠性不斷提高，為高速動(dòng)車組的安全運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造了條件。由于在復(fù)合制動(dòng)、適應(yīng)ATC控制等方面，微機(jī)控制直通電空制動(dòng)比自動(dòng)電空制動(dòng)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，另外，在實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的精確控制、提高響應(yīng)性等方面，微機(jī)控制直通電空制動(dòng)都要優(yōu)于自動(dòng)制動(dòng)方式，所以微機(jī)控制直通電空制動(dòng)技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然是高速動(dòng)車組的主流控制技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)動(dòng)車組制動(dòng)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(jí)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(shí)際運(yùn)用數(shù)據(jù)，提升可靠性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證水平，保障產(chǎn)品的可靠性。制造技術(shù)對(duì)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(shí)現(xiàn)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的智能化制造。