摘要：随着铁路“引进技术－消化吸收－再创新”战略的实施，我国高速动车组制动技术达到了国际先进水平，ＣＲＨ系列动车组分别采用了德国克诺尔公司和日本纳博特斯科公司的制动系统，使我国微机控制直通电空制动技术、大功率盘形基础制动技术得到显著提升。我国动车组制动技术的自主研发取得突破，自主研制的动车组制动系统和关键部件已在标准动车组和部分既有动车组上投入运营或运用考核。近几年，国外知名的轨道车辆制动系统开发商不断推出新的制动系统产品，对我国动车组制动技术的持续改进和发展具有借鉴作用。
关键词：高速动车组；制动技术；未来技术发展
1我国高速动车组制动系统技术现状
1.1基本技术现状
国内批量运用的ＣＲＨ系列高速动车组均采用微机控制直通电空制动控制技术和大功率盘形基础制动技术，制动技术主要来源于德国克诺尔公司和日本纳博特斯科公司。其中，ＣＲＨ１／３／５、ＣＲＨ３８０Ｂ／Ｃ／Ｄ型动车组制动系统以及ＣＲＨ２Ｃ（二阶段）、ＣＲＨ３８０Ａ型动车组的基础制动装置采用克诺尔公司的技术，ＣＲＨ２Ａ／Ｂ／Ｃ（一阶段）和ＣＲＨ３８０Ａ型动车组的制动控制系统采用纳博特斯科公司的技术，ＣＲＨ２Ａ／Ｂ／Ｃ（一阶段）型的基础制动装置采用日本萱场公司（ＫＹＢ）和ＦＩＮＥ－ＳＩＮＴＥＲ公司的技术。ＣＲＨ系列动车组制动系统主要由制动控制系统、基础制动装置、风源系统及辅助设备等组成，具有常用制动、紧急制动、快速制动、停放制动等功能。制动控制采用微机控制直通电空制动系统，基础制动采用盘形基础制动装置，大部分风源系统采用螺杆式空气压缩机、双塔吸附式干燥器或膜式干燥器，少量采用活塞式空气压缩机。另外，ＣＲＨ３／５、ＣＲＨ３８０Ｂ／Ｃ型动车组还装有备用自动空气制动装置，ＣＲＨ３／５以及ＣＲＨ３８０Ｂ／Ｃ／Ｄ型动车组装有撒砂装置，ＣＲＨ２系列和ＣＲＨ３８０Ａ型动车组装有踏面清扫装置。
1.2关键技术掌握情况
通过对引进制动技术的消化吸收和国产化，既有动车组制动系统的大部分产品已实现国产化生产，但部分核心技术仍掌握在国外公司手里。克诺尔公司的制动系统，国内技术受让方为铁道科学研究院机车车辆研究所的北京纵横机电技术开发公司（以下简称铁科院），铁科院主要负责基础制动夹钳单元总成和部分制动控制部件的生产，克诺尔车辆设备（苏州）有限公司主要负责制动控制系统总成和部分夹钳单元部件的生产，制动盘由铁科院和克诺尔公司的合资公司生产，闸片由克诺尔公司提供，风源系统由克诺尔南口供风设备（北京）有限公司生产。纳博特斯科公司的制动控制系统，国内技术受让方为南京中车浦镇海泰制动设备有限公司（以下简称海泰公司），电子制动控制单元软件和硬件、ＥＰ电磁阀线圈、部分橡胶件和弹簧需要从纳博特斯科公司进口，其余零部件的生产、制动控制系统总成由海泰公司完成。
2国外高速动车组制动技术发展情况
2.1制动控制系统的集成化、小型化和智能控制技术
近几年，国外高速列车、机车和城轨列车制动控制技术均在向集成化、小型化和智能控制的方向发展。法维莱公司推出了一种机电一体化高度集成的ＭＥＴＲＯＦＬＥＸＸ型制动控制单元。该制动控制单元采用轻量化、模块化设计理念，尺寸小，质量不到１３ｋｇ。具备单轴制动控制和防滑控制能力，可以适用于车控、架控和轴控多种场合。ＭＥＴＲＯＦＬＥＸＸ型制动控制单元的紧急制动安全等级达到ＳＩＬ４，常用制动和防滑控制安全等级达到ＳＩＬ２，部件采用长寿命设计，大修周期长达１０年。由于采用了大流量气动阀，制动响应速度更快。该制动控制单元不仅适用于地铁列车，也可延伸到动车组制动技术领域。
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2.2基础制动装置的轻量化、小型化和模块化
基础制动装置的轻量化、小型化、模块化成为其主要发展方向。克诺尔公司新近推出了一种粗细筋相搭配的轴装制动盘，粗筋主要用来承担制动盘受力，细筋主要用来增强制动盘散热性，能满足更大制动功率的使用要求。法维莱公司推出的适用于高速列车、机车、客车和货车的ＮＥＯＦＬＥＸＸ型焊接制动盘是一种新型的轴装制动盘。该制动盘能完全满足ＵＩＣ和ＥＮ标准，材料性能优异，在一定范围内可以根据顾客要求灵活设计产品的尺寸和使用寿命；虽然散热筋数量较少，但能提供很好的散热性能。该制动盘可以根据不同维护周期确定制动盘厚度，适用于各种尺寸要求，相比原有结构的同样制动盘可减重２１％，维护时更换的时间更短且可与既有产品互换。但该产品结构较为复杂，对零件精度和装配有较高的要求。
2.3采用无油空压机和智能干燥器的智能风源系统
智能风源系统集成了无油压缩机、干燥器逆变及控制装置，可以使风源系统在不同模式下以不同速率运行甚至是部分运行，蓄电池经过逆变器升压可以启动主压缩机实现升弓，从而可以取消辅助风源系统。该系统在智能模式下运行，噪声可以低至９ｄＢ，相比原有螺杆式压缩机减少了体积，降低了质量。无油空气压缩机具有结构紧凑、质量轻、噪声低、维护成本低、环境污染小、能量消耗低、寿命长、耐低温的特点，同时还可以避免机油乳化的问题。主要优点包括：第一，改善了风源系统的空气质量，从而改善了对终端设备产生的油污染问题以及干燥器的性能，延长干燥剂寿命；第二，由于无油压缩机内部没有润滑油，因此可以在－５５℃低温条件下正常启动和运转；第三，无需油过滤器，车上无需排污缸；第四，与车辆同寿命。目前，克诺尔、法维莱、阿特拉斯等公司均推出了各自的轨道车辆用无油空气压缩机产品。智能干燥器系统可以随温度自动调节再生排气的频率，低噪声，应用范围广，适用于有油和无油风源系统，具有节能、节约管路的特点。另外与风源系统所配套使用的铝合金风缸，运用也日益普及，铝合金风缸减重效果明显，约为同体积钢制风缸质量的４０％。
3我国高速动车组制动技术发展方向探讨
随着各种先进的控制技术、新材料技术等的应用，高速动车组制动技术水平在不断提升。制动力控制的准确性和精细调节能力的提高，为复合制动控制、ＡＴＣ控制等提供了有利条件，从而保证了不同制动方式之间的良好配合以及列车的平稳运行、精确停车等；制动系统产品向模块化、高度集成化、小型化方向发展，使制动系统实现简化安装设计、系列化等更为方便，功能也更为强大；制动系统的诊断和监控、故障导向安全、冗余设计等日益完善，使其可靠性不断提高，为高速动车组的安全运营创造了条件。
4结论
ＲＡＭＳ和ＬＣＣ技术、智能制造技术、试验验证技术等对动车组制动系统的可靠运用也极为重要。国外已有三四十年的高速动车组运用经验，积累了大量的试验验证和运用数据，形成了完整、可行的ＲＡＭＳ和ＬＣＣ技术体系。随着我国动车组制动技术自主研发工作的开展，也应建立技术安全体制，明确产品的安全等级要求，建立产品的全寿命周期管理体系，均衡成本与可靠性需求，充分利用产品的实际运用数据，提升可靠性设计与验证水平，保障产品的可靠性。制造技术对于保证产品质量有至关重要的作用，应结合工业４．０制造理念，实现将计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合的智能化制造。
参考文献：
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论文作者:赵中强 王晓磊 王波
论文发表刊物:《科技新时代》2018年12期
论文发表时间:2019/2/18
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