我国轨道车辆制动技术发展概述

我国轨道车辆制动技术发展概述

1引言

我国轨道车辆制动技术经过60余年的发展，取得了长足进步。特别是上个世纪90年代以来，经过六次客运大提速和重载货运技术的提高，我国机车、客车、货车、高速动车组、城轨车辆等轨道车辆制动技术在许多方面达到或接近世界先进水平。但同时应该看到，在高速和重载货运等制动技术方面，部分核心技术我们还没有完全掌握，还没有形成具有完全自主知识产权的产品，因此我国轨道车辆制动技术还有较大的发展空间，需要进一步加大研发力度。

2 机车车辆制动技术发展

长期以来，我国机车车辆一直采用符合AAR标准的制动机。

解放初期，我国机车车辆制动机沿用解放前所采用的美国制动机，即机车采用单端操纵的ET-6型制动机，客车采用L型制动机，货车采用K制动机，到了20世纪60年代初期，机车由ET-6型演变成适应双端操纵的EL-14型制动机，并开始在电力、内燃机车上装用。由于这两种机车制动机在结构上存在固有缺点，到20世纪80年代逐步淘汰。

为了克服ET-6、EL-14机车制动机制动和缓解波速慢、其金属研磨件难以维护等缺点，20世纪70年代，我国相继研制成功JZ-7型内燃机车制动机和DK-1型电力机车制动机，这两种制动机能够客货车兼用，在结构上取消了研磨件，并设置了过充性能，到目前为止仍为我国内燃机车和电力机车的主型制动机。

在L型和K型制动机的基础上，我国开发了客车GL型、货车GK型制动机，这两种制动机均采用二压力直接作用式三通阀，为金属、胀圈结构形式，制动、缓解波速较低，使用维护不便。20世纪60年代末至80年代初，分别研制成功二压力间接作用式的104型客车制动机和103型货车制动机、三压力结构的F8型客车制动机，前两种制动机采用橡胶膜板、滑阀结构，后一种制动机采用膜板、柱塞结构，制动、缓解波速得到较大提升，使用维护较为方便。90年代为解决万吨运煤列车的制动问题，研制了120型货车制动机，使我国货车制动机技术水平达到国际先进水平。目前我国客车制动机以104为主型制动机，货车以120制动机为主。120阀的核心结构采用止阀/柱塞阀，其优点是取消了GK阀的金属研磨件，方便检修，不容易产生漏泄。缺点：各个橡胶止阀或柱塞开闭的连锁性相对较差，容易产生动作顺序性故障；并且对橡胶性能与质量的要求高。

随着货物列车牵引质量的提高和准高速客运列车的开行，有关单位在原制动机的基础上研制了JZ-7、DK-1型机车电空制动机，104、F8型客车电空制动机。

实际应用表明，它们确实是适应于中、低速列车的可靠的制动机。

目前，国内外先进的机车制动系统已由自动式空气制动或电空制动方式发展为微机控制电空制动系统。我国HX系列大功率电力和内燃机车使用的克诺尔公司CCBⅡ和法维莱公司EUROTROL型均属于这种类型的制动系统。机车采用无线遥控LOCOTROL同步操控技术，并已成功开启大秦线2万吨货运列车，标志着我国的制动技术达到了国际先进水平。但是列车中的货车仍依靠列车管减压传递制动指令，缓解和制动的同步性需要进一步提高，有关单位正在研究长大重载货运列车ECP制动技术、异步制动技术、协同制动技术等，解决制动、缓解的一致性问题。

3 城市轨道车辆制动系统发展概述

20世纪60年代北京地铁首先采用干线客车GL型制动机的改造型，由于性能等问题，不久开始采用SD型电空制动机。80年代末引进美国西屋公司（已被KNORR公司收购）的模拟式电空制动系统逐步取代了原有的SD型电空制动机。

20世纪90年代中后期，我国开始投入运用的城轨车辆采用了微机控制直通电空制动系统，包括德国KNORR、法国FAIVELEY和日本NABC0制动系统。微机控制直通电空制动系统主要由制动指令发生及传输系统、微机控制单元、制动控制单元、防滑控制系统、基础制动装置、风源系统、辅助制动装置等组成，具有以下特点：具有制动力控制精确、空重车调整、故障导向安全、防滑控制等特点和功能。

随着国内城市轨道建设的迅猛发展，打破国外垄断，我国加速推进城市轨道交通国产化，2003年有关单位研制出具有我国自主知识产权的微机控制直通电空制动系统，标志着我国城市轨道车辆制动技术达到了国际先进水平。

4 动车组制动系统发展概述

2006年以前，我国自主研发、先后投入运营的动车组有：新曙光号、先锋号、中原之星号、中华之星号，它们多数为动力集中型，其制动系统从技术角度已接近国际先进水平，但在可靠性、某些关键技术性能方面，还有待提高。

从2006年开始，通过引进、消化吸收、逐步国产化的方式，我国开始生产CRH系列动车组，2007年和谐号CRH动车组首次出现中国铁路上，标志着我国动车组制动技术达到了国际先进水平。高速动车组制动系统是一个能够提供更强大制动力并能更好利用黏着的复合制动系统，基础制动采用大功率盘形制动。它主要由电制动、空气制动、防滑、制动控制等四大系统组成。制动时采用“电制动优先”的空、电联合作用方式。

5 结束语

我国轨道车辆制动技术从无到有，发展至今，机车、客车、货车、高速动车组、城轨车辆等轨道车辆制动技术在许多方面达到或接近国际先进水平。但是在高速和重载货运等制动技术方面，还没有形成具有完全自主知识产权的产品，当前，适逢铁路跨越式发展、引进国外先进制动技术的大好时机，应当充分利用国内已有的条件，对国外的先进技术进行消化吸收，实现国产化，大幅度提高我国制动技术的水平，实现我国轨道车辆制动技术的创新。