摘要：近年来，我国的高速动车组有了很大进展，其速度也在不断提升，给原有动车的制动系统提出了新的要求。不仅要尽可能地减少轮轨和列车之间的损耗，还要科学地利用制动滑行的距离，保证在规定的行驶速度下到制动完成需要花费的时间和相对应的制动距离不得出现差错。在目前我国的动车制动系统中主要可以通过电力精准控制和减速度理论控制的方式，来实现高速动车制动防滑的标准。本文就高速动车的制动防滑发展现状、在动车组内可以依据实际情况实施的具体策略和常见的制动滑行的解决方法等方面做简单的介绍。
关键词：高速动车；制动系统；防滑方案
引言
随着时代的不断进步，我国的高速动车组的制动技术已经有着比较先进的水平，但是由于动车组的制动系统比较复杂，且我国引进的时间并不是特别长，所以高速动车组制动系统还是经常发生故障，因此相关的研究人员要加强对高速动车组制动系统防滑控制等方面的研究，根据目前出现故障的特征等，不断改进相关的故障诊断的方法以及解决方法，从而进一步将高速动车组制动系统的可靠性、稳定性以及主动安全防护的能力提高，促进我国高速铁路方面的进一步发展。
1高速动车组防滑系统的组成及功能
高速动车组防滑系统由集成在电子制动控制单元（EBCU）的防滑控制器、防滑阀、速度传感器、测速齿轮组成。防滑控制是防滑系统的最主要功能，当防滑系统检测到轮对发生滑行时，迅速响应减少该轴制动力，避免抱死擦伤。防滑系统通过速度传感器感应测速齿轮的转动，产生速度脉冲信号，经防滑控制器采集计算后得到各轮对的轮周速度，并且根据减速度、速度差等判据进行车辆滑行判断与检测，调节滑行轴制动力，实现防滑控制功能。此外，防滑系统还具有轮径修正、故障诊断及导向安全、不旋转轴检测等功能。
2国内外动车组制动系统防滑策略现状
在国内外中防滑制动系统的应用是高速动车运行过程中的重要助手，通俗的讲就是在动车制动是通过控制车轮与钢轨之间的打滑程度的一种技术手段。目前我国的高速动车基本已经实现了知识产权自主化，就是在动车制动防滑控制的技术上还是受到国外技术的保护限制，在实际的防滑控制中主要是通过空气防滑制动和电力制动两种方式的结合，而两者主要都是通过车轮与钢轨之间的黏着系数来进行相应防滑控制的。防滑控制主要是依据该动车的实际运行的钢轨条件结合列车的一些制造数据，来进行专条线路的防滑控制的，由于国外技术的不对外开发使得我国该项控制技术一直受到国外技术的限制。为了打破这种僵局，我国铁路的相关工作人员开始了自主研发实验模拟，力求打破国外技术的封锁，找到一个最适应我国动车防滑制动的技术方案，不断提高我国高速动车的安全与稳定的运营目的。
3高速动车组制动系统中的防滑控制
3.1原理
在高速动车组制动系统当中的防化控制就是当制动力将要超过相关的黏着力时，将制动力降低，从而让车轮能够继续滚动，避免车轮出现滑行的现象。在防滑控制系统当中，其主要是通过使用车辆的速度传感器进行检测，对动车运行的速度差以及减速度检测出来，然后将检测到的相关数据以及信号传输到防滑的控制器当中，在一定程度上行将滑行车轮的制动压力降低，同时也降低滑行车轮所受到的制动力。当动车的滑行现象消失之后，再对其单元进行控制，将车轮的制动力恢复制动。在整个过程当中，防滑控制系统对车轮是否发生了滑行的现象有着很重要的作用，当其对车轮的滑行状态判断出之后，并不是将制动力简单降低就能帮助其避免滑行的情况，而是要通过对制动的压力进行反复的减压、保压以及升压的工作，将轮轨之间的黏着最大限度的利用起来，因此在高速动车组制动系统当中的防滑系统不仅要对制动力进行有效的控制从而避免动车出现滑行的现象，又要保证制动力不会出现损失过大，才能保障其防滑系统的可靠性。
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3.2防滑控制系统结构
防滑控制系统主要由集成在制动控制单元中的防滑控制器、轴速度传感器及防滑排风阀组成的一个闭环控制结构。防滑控制器对轴速度脉冲信号进行处理，得到相应的轴速、轴加减速度和参考速度，对已经发生滑行的情况发出防滑控制指令，操纵防滑电磁阀，控制制动缸的压力。防滑系统能最佳利用有效黏着，以保证最短的制动距离。
3.3目前的减速度和速度差这两种制动效果
虽说已经得到了广泛的应用，但是在实际的制动控制系统中还需要进一步的优化改善。所谓的减速度和速度差就是指当在车轮上设置的速度传感器检测到该时刻的制动减速度大于或小于正常的制动控制的范围时，通过制动控制系统对空气制动或电力制动的调节保证减速度的数值控制在标准制动模式的范围内。速度差其实就是车轮速度与动车行驶速度之间的差值，出现这种情况的原因就在与动车与钢轨之间出现了滑行，必须及时的控制牵引系统提供的动力，保障动车的制动滑行安全。我们可以根据国内这种情况的处理方案，再结合我国高速动车的实际情况，把速度差和减速度的反馈与制动系统的处理设计为一个全自动控制的系统，既避免了人工操作的误差，也可以对实时的反馈数据做出判断处理，提高了动车制动系统的效率。
3.4滑行的判断与消除
对动车组进行滑行检测主要是将速度传感器中传来的脉冲的频率信号在滑行检测器当中进行计算和比较，根据相关的控制逻辑对是否发生的滑行进行判断。对动车进行防滑控制的主要方法就是根据相关的速度传感器传来的脉冲信号，对其信号进行计算、分析以及判断工作，如果一旦判断其滑行的大小超出了规定的范围内，就使用防滑电磁阀进行工作，在增压缸中进行排气，并降低增压缸当中输出的油压，这个过程要按照阶梯式进行，将因为制动力过大而产生的滑行进行缓解。并且如果检测出一个车轴发生了滑行，需要防滑系统迅速检测出来，根据相关的标准对其进行控制，从而很快将滑行消除，保证动车运行的质量。
3.5降低空气制动提供的压力
在空气制动系统运行的过程中，以高速动车提供的空气制动数据判断是否达到闭环控制的标准，降低空气制动提供的压力，避免出现制动力叠加，给动车的防滑控制造成不必要的损失。在特殊的情况下如冰雪自然灾害的影响下，动车在制动过程中出现黏着力不足，无法实现空电制动的时候，可以直接切除电力供应，使用空气对动车进行有效的防滑制动，这种切断动力的制动方案只限定于特殊情况下才可以被允许操作。
结语
综上所述，随着我国高速铁路的进一步发展，对高速动车组制动系统的要求也逐渐变高，尽管在动车的动轴上进行同时的动力制动和空气制动具有一定的防滑功能，但是却存在的擦伤动轮的可能性，所以相关的研究人员还应加强对防滑控制系统的研究，不断完善制动防滑系统的性能，从而保证高速动车组运行的安全。
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论文作者:苏建鹏,刘加敏,李岩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
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