李培署

(中車青島四方車輛研究所有限公司 制動(dòng)事業(yè)部，山東 青島 266031)

我國城市軌道交通行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展全面帶動(dòng)了裝備制造業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和技術(shù)升級。按照國家發(fā)改委《增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力三年行動(dòng)計(jì)劃》和《關(guān)于加強(qiáng)城市軌道交通車輛投資項(xiàng)目監(jiān)管有關(guān)事項(xiàng)的通知》要求，應(yīng)積極開展城軌裝備標(biāo)準(zhǔn)制修訂，發(fā)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善城軌裝備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加快構(gòu)建中國城軌裝備標(biāo)準(zhǔn)體系。

作為城軌交通車輛關(guān)鍵核心裝備的制動(dòng)系統(tǒng)，有必要建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，以更好地推進(jìn)制動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)型產(chǎn)品開發(fā)，提高產(chǎn)品的通用性與互換性，滿足制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)用需求。

1 我國城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)GB 50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》，城市軌道交通包括地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、有軌電車、磁浮系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)[1]。目前地鐵車輛、輕軌車輛、有軌電車在國內(nèi)均已批量運(yùn)用，中低速磁浮車輛、市域快速車輛、單軌車輛也逐步擴(kuò)大應(yīng)用。

制動(dòng)系統(tǒng)是城軌交通車輛的核心系統(tǒng)，組成較為復(fù)雜，以地鐵列車為例，每列地鐵列車制動(dòng)系統(tǒng)通常由五六十種部件組成，且技術(shù)領(lǐng)域跨度大，涵蓋了氣動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、摩擦材料、密封等技術(shù)，不同的城軌交通車輛采用的制動(dòng)技術(shù)也有所不同，有的甚至差異較大。

絕大部分地鐵車輛、輕軌車輛和市域快速車輛采用微機(jī)控制直通電空制動(dòng)系統(tǒng)，主要由制動(dòng)控制系統(tǒng)(也稱為制動(dòng)控制裝置)、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、風(fēng)源裝置、防滑裝置、輔助設(shè)備及管路供風(fēng)部件等組成。制動(dòng)控制裝置分為車控和架控2種形式，主要由電子制動(dòng)控制單元、中繼閥、空重車閥、緊急閥、電磁閥、壓力傳感器等組成。大部分城軌車輛基礎(chǔ)制動(dòng)采用踏面制動(dòng)方式，主要包括單元制動(dòng)器和閘瓦；100 km/h及以上速度等級的大部分地鐵車輛、輕軌車輛等采用盤形基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，主要由夾鉗單元、制動(dòng)盤、閘片組成，多采用鑄鐵制動(dòng)盤和合成閘片。風(fēng)源裝置分為主空壓機(jī)組成和輔助空壓機(jī)組成，主要包括空壓機(jī)和干燥器，大部分采用活塞式或螺桿式空壓機(jī)和雙塔吸附式干燥器，部分采用膜式干燥器，主空壓機(jī)組成為全列車用風(fēng)設(shè)備提供壓縮空氣，輔助空壓機(jī)組成為升弓設(shè)備提供壓縮空氣。防滑裝置除了電子控制部分集成在電子控制單元內(nèi)，還包括防滑閥和速度傳感器。輔助設(shè)備及管路供風(fēng)部件包括維護(hù)終端、回送裝置、風(fēng)缸和閥類部件等。

有軌電車、單軌車輛、磁浮車輛和自導(dǎo)向軌道車輛主要采用微機(jī)控制的液壓(也稱為電液)制動(dòng)系統(tǒng)，部分采用空氣-液壓轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)。微機(jī)控制的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)控制及動(dòng)力裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等組成，部分設(shè)有防滑裝置。制動(dòng)控制及動(dòng)力裝置主要包括電子制動(dòng)控制單元、液壓單元、蓄能器；基礎(chǔ)制動(dòng)裝置隨車型不同結(jié)構(gòu)形式差異較大，包括主動(dòng)式和被動(dòng)式夾鉗單元、液壓制動(dòng)器、氣-液轉(zhuǎn)換制動(dòng)器、制動(dòng)盤、閘片等?？諝?液壓轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)主要應(yīng)用在部分跨座式單軌車輛、中低速磁浮車輛上，其制動(dòng)控制裝置與直通電空制動(dòng)系統(tǒng)的基本相同，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用液壓制動(dòng)方式。有軌電車和部分其他形式的城軌車輛還裝有非黏著制動(dòng)的磁軌制動(dòng)裝置。

大部分城軌車輛在常用制動(dòng)時(shí)采用空氣/液壓制動(dòng)與動(dòng)力制動(dòng)的復(fù)合制動(dòng)方式，優(yōu)先并充分發(fā)揮動(dòng)力制動(dòng)的作用，空氣/液壓制動(dòng)只是作為補(bǔ)充，起到節(jié)能環(huán)保的作用；緊急制動(dòng)時(shí)采用空氣/液壓制動(dòng)，確保列車遇到緊急情況時(shí)能夠安全停車。動(dòng)力制動(dòng)由牽引系統(tǒng)實(shí)施，包括再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)2種形式。

城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)通常也可劃分為供風(fēng)和制動(dòng)兩部分，風(fēng)源裝置、風(fēng)缸及相關(guān)供風(fēng)部件等屬于供風(fēng)部分，其余設(shè)備屬于制動(dòng)部分。

2 國內(nèi)外城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.1 國外現(xiàn)狀

國外很少有城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)國際或國家級標(biāo)準(zhǔn)，與制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要分布在UIC、EN、ISO、IEC、AAR等標(biāo)準(zhǔn)中。

UIC、AAR、EN針對客車、貨車、高速車輛制動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)較多，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容涉及到制動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)制動(dòng)部件、空重車調(diào)整裝置、防滑裝置等的功能要求、性能要求、結(jié)構(gòu)尺寸要求及制動(dòng)計(jì)算要求、制動(dòng)試驗(yàn)要求等。其中：UIC涉及到客貨車制動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)較多；AAR 主要針對貨車制動(dòng)系統(tǒng)；EN則在機(jī)車牽引的列車制動(dòng)系統(tǒng)和高速列車制動(dòng)系統(tǒng)方面形成了系列標(biāo)準(zhǔn)，EN 13452是少有的專為城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)制定的標(biāo)準(zhǔn)，涉及到電車、輕軌、地鐵(鋼輪/橡膠車輪)、通勤/區(qū)域鐵路車輛制動(dòng)系統(tǒng)性能和試驗(yàn)方面的要求，主要對制動(dòng)系統(tǒng)的基本功能配置及典型參數(shù)給出規(guī)定并有相應(yīng)的檢驗(yàn)方法；ISO、IEC涉及軌道車輛制動(dòng)系統(tǒng)、整機(jī)和部件的環(huán)境試驗(yàn)、裝車后試驗(yàn)等方面的標(biāo)準(zhǔn)較多。

2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

長期以來，我國城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)及部件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)檢驗(yàn)等主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國際/國外標(biāo)準(zhǔn)，由于這些標(biāo)準(zhǔn)與城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)不完全適應(yīng)，從而影響制動(dòng)技術(shù)的規(guī)范發(fā)展，滿足不了制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品走向世界對標(biāo)準(zhǔn)的需求。

2000年后，我國陸續(xù)制定了GB 50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》、GB 50157—2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB/T 7928—2003《地鐵車輛通用技術(shù)條件》等通用性的國家標(biāo)準(zhǔn)，只對制動(dòng)系統(tǒng)提出了部分頂層技術(shù)要求，涉及到制動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)容較少，無法支撐制動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

近年來，為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要，中國城市軌道交通協(xié)會(huì)組織制定了電空制動(dòng)系統(tǒng)的3項(xiàng)系統(tǒng)類和7項(xiàng)部件類團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/CAMET系列)，于2017—2018年發(fā)布實(shí)施。這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)主要用于指導(dǎo)電空制動(dòng)系統(tǒng)及主要部件的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證，但標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量少，覆蓋面小，無法對城軌交通車輛制動(dòng)技術(shù)及產(chǎn)品全領(lǐng)域提供支持。

我國有軌電車、單軌車輛、中低速磁浮車輛及部分輕軌車輛等采用的液壓制動(dòng)系統(tǒng)或空氣-液壓轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)及其部件產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)還處于空白狀態(tài)。

面對城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏對制動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的不利影響，從2018年底起，中國中車集團(tuán)有限公司組織相關(guān)企業(yè)，在國內(nèi)外制動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商、城軌用戶的大力支持下，進(jìn)行了城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立工作，制定了20余項(xiàng)電空制動(dòng)系統(tǒng)、液壓制動(dòng)系統(tǒng)、空氣-液壓轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)及其主要部件產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并陸續(xù)發(fā)布實(shí)施。

3 城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)研究

建立標(biāo)準(zhǔn)體系的目的是促進(jìn)城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)的優(yōu)化及統(tǒng)一，引導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)向系列化、通用化、譜系化、模塊化方向發(fā)展。通過標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，指導(dǎo)平臺(tái)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，避免重復(fù)研發(fā)和投入，提高設(shè)計(jì)效率，提升產(chǎn)品檔次和品質(zhì)。

對于鐵路客車、貨車、機(jī)車、動(dòng)車組等軌道車輛，雖然每種車輛有多種車型，但各車型制動(dòng)系統(tǒng)基本有統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)，同一種車輛的制動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)型和產(chǎn)品互換性較好，標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)較為清晰。以中國國家鐵路集團(tuán)有限公司下發(fā)的客車制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系為例，其體系架構(gòu)主要由通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)兩部分組成，其中，通用標(biāo)準(zhǔn)部分包括基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(如螺紋、橡膠件尺寸、防護(hù)件等)、材料標(biāo)準(zhǔn)(如各種金屬和非金屬型材等)、通用零部件標(biāo)準(zhǔn)(如彈簧、橡膠密封件、管件等)等方面的54項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)包括制動(dòng)系統(tǒng)的各功能模塊及其主要部件的61項(xiàng)已有或待制定標(biāo)準(zhǔn)[2]。

如前所述，城軌交通車輛包括七大類型，其中地鐵車輛、市域快速軌道車輛和部分輕軌車輛的制動(dòng)技術(shù)較為接近，其他類型車輛制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)差異較大，有的甚至為完全不同的技術(shù)類型。如果像鐵路機(jī)車車輛和動(dòng)車組一樣，每一類型車輛分別建立各自的標(biāo)準(zhǔn)體系，則不利于城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)的優(yōu)化及統(tǒng)一。

鐵路機(jī)車車輛和動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)組成情況見表1，各種城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的組成情況見表2。

表1 鐵路機(jī)車車輛和動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)組成

表2 城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)組成

從表1、表2可以看出，任一類型城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度都不亞于干線鐵路某一類型車輛的制動(dòng)系統(tǒng)，如果按照類似于鐵路客車制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)來構(gòu)建城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系，將形成一個(gè)復(fù)雜、龐大的體系架構(gòu)。鐵路客車制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建立時(shí)，尚沒有系統(tǒng)級的通用技術(shù)規(guī)范，因此將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類、材料類、通用零部件類等方面的標(biāo)準(zhǔn)均單獨(dú)列出納入體系中，造成通用標(biāo)準(zhǔn)部分的體系過于龐大。在城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系建立時(shí)，通用標(biāo)準(zhǔn)部分應(yīng)主要列出系統(tǒng)級的通用技術(shù)規(guī)范，被制動(dòng)系統(tǒng)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引用的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類、材料類、通用零部件類等標(biāo)準(zhǔn)不再單獨(dú)列入體系中，這樣可使城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系在制動(dòng)系統(tǒng)種類多、技術(shù)跨度領(lǐng)域大的情況下，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量合理、層次清楚、分類明確的架構(gòu)。

基于以上分析，城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將按照通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)建，通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括各制動(dòng)系統(tǒng)的通用技術(shù)條件、制動(dòng)計(jì)算規(guī)程等。由于大部分城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成與既有高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)類似，因此產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)部分可參照原中國鐵路總公司下發(fā)的運(yùn)輛動(dòng)車函[2016]299號(hào)文《關(guān)于重新公布動(dòng)車組系統(tǒng)功能分類的通知》對城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分類，按子系統(tǒng)、功能組、功能件劃分，構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架。城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架見圖1。

圖1 城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架

圖1的標(biāo)準(zhǔn)體系框架包含了制動(dòng)系統(tǒng)、子系統(tǒng)和功能組部分，各功能組下面還有眾多的功能件，不再一一列出。

4 既有標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性分析研究

以下只對國內(nèi)外既有的城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)情況進(jìn)行分析研究，中車城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系尚處于建立過程中，不對其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。

4.1 通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分析研究

國內(nèi)外城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有EN 13452-1：2003《鐵路設(shè)施 制動(dòng) 公共運(yùn)輸制動(dòng)系統(tǒng)第 1 部分：性能要求》、EN 13452-2：2003《鐵路設(shè)施 制動(dòng) 公共運(yùn)輸制動(dòng)系統(tǒng) 第 2 部分：試驗(yàn)要求》、T/CAMET 04004.1—2018《城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng) 第1部分：電空制動(dòng)系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范》、T/CAMET 04004.2—2018《城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng) 第2部分：電空制動(dòng)系統(tǒng)裝車后的試驗(yàn)規(guī)則》等。

EN 13452-1：2003只對制動(dòng)系統(tǒng)的基本功能及典型參數(shù)給出規(guī)定，無論是作為電空制動(dòng)系統(tǒng)還是液壓制動(dòng)系統(tǒng)的通用標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容都是不完整的；EN 13452-2：2003以EN 13452-1：2003規(guī)定的參數(shù)為檢驗(yàn)對象，僅檢驗(yàn)基本性能，內(nèi)容較為寬范，作為任一類型車輛制動(dòng)系統(tǒng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是不完全適用的。

國內(nèi)的T/CAMET 04004.1—2018和T/CAMET 04004.2—2018是中國城市軌道交通協(xié)會(huì)針對城軌交通車輛電空制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，大部分條款具有較好的適用性，但仍存在適用范圍不足、部分要求不全或不完整等問題。

綜合起來，既有通用標(biāo)準(zhǔn)主要存在以下問題：

(1) 國內(nèi)正在擴(kuò)大運(yùn)用的低地板有軌電車、跨座式和懸掛式單軌車輛、中低速磁浮車輛采用的液壓制動(dòng)系統(tǒng)或空氣-液壓轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)，沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，給制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)帶來不便。

(2) 缺少制動(dòng)計(jì)算的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，造成計(jì)算方法、計(jì)算參數(shù)等的不統(tǒng)一。

(3) 適用范圍普遍界定在運(yùn)營速度120 km/h及以下的城軌車輛所采用的制動(dòng)系統(tǒng)，相關(guān)要求也與之對應(yīng)。按照GB 50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，市域快速軌道交通系統(tǒng)屬于城市軌道交通范疇，國內(nèi)已有十幾個(gè)城市規(guī)劃或開通了市域快速交通，其運(yùn)行速度為120～160 km/h，因此將運(yùn)營速度規(guī)定為“120 km/h及以下”已不再合適。

(4) 一些主要技術(shù)要求和性能指標(biāo)沒有統(tǒng)一要求或要求不完整，比如快速制動(dòng)減速度要求、總風(fēng)壓力要求、長編組列車的初充風(fēng)時(shí)間要求、制動(dòng)系統(tǒng)熱容量要求等缺失或需要完善；氣密性檢驗(yàn)方法、沖擊率測試方法等應(yīng)結(jié)合裝車試驗(yàn)、實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行完善。

(5) 名詞術(shù)語主要引用GB/T 4549.3—2004《鐵道車輛詞匯 第3部分：制動(dòng)裝置》和EN 13452-1:2003等界定的名詞術(shù)語。GB/T 4549.3—2004主要是針對采用自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)的鐵道客車、貨車制動(dòng)裝置制定的標(biāo)準(zhǔn)，鐵道客車、貨車制動(dòng)裝置和城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)在功能、性能、系統(tǒng)及部件組成上有較大差異，GB/T 4549.3—2004正文部分定義的詞匯共有77條，通過分析可以看出，其中35條(約45%)不適用或?yàn)槌鞘熊壍儡囕v制動(dòng)系統(tǒng)所沒有，而微機(jī)控制直通電空制動(dòng)系統(tǒng)或液壓制動(dòng)系統(tǒng)特有的部分名詞術(shù)語在標(biāo)準(zhǔn)中又沒有定義；EN 13452—1：2003只定義了城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的部分術(shù)語。綜合上述因素，有必要對城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的部分名詞術(shù)語進(jìn)行專門定義。

因此，應(yīng)在參考既有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，通過補(bǔ)充、完善，制定電空制動(dòng)系統(tǒng)的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)針對部分城軌車輛采用的液壓制動(dòng)系統(tǒng)或空氣-液壓轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)制定通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對制動(dòng)計(jì)算、名詞術(shù)語等通過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。

4.2 專用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分析研究

每一個(gè)子系統(tǒng)或功能組件的組成形式和功能實(shí)現(xiàn)方式不完全相同，有的功能組件本身就是一臺(tái)整機(jī)，有的是由多臺(tái)整機(jī)或部件組成;在功能實(shí)現(xiàn)方式上，有的由所有部件聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)某一功能，各部件之間的功能關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，有的部件本身的功能相對獨(dú)立。因此，在標(biāo)準(zhǔn)制定上，有的是按功能組件制定，有的是對功能組件中的部件制定標(biāo)準(zhǔn)。

由于城軌制動(dòng)系統(tǒng)涉及的功能組件和功能部件較多，需要研究的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也較多，受文章篇幅所限，本文只對其中部分重要功能組件的標(biāo)準(zhǔn)研究情況進(jìn)行介紹。

4.2.1 電空制動(dòng)控制裝置

電空制動(dòng)控制裝置是城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)核心組件，主要應(yīng)用于地鐵車輛、市域快速車輛、部分跨座式單軌車輛和大部分輕軌車輛上，由電子制動(dòng)控制單元以及氣動(dòng)控制部分(單元)的中繼閥、空重車閥、緊急閥、電磁閥、壓力傳感器等組成。

國外沒有電空制動(dòng)控制裝置技術(shù)專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)中國城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布了T/CAMET 04004.4—2018《城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng) 第4部分：制動(dòng)控制單元技術(shù)規(guī)范》。T/CAMET 04004.4—2018大部分條款具有較好的適應(yīng)性，部分檢驗(yàn)方法需略做調(diào)整，如高溫試驗(yàn)、防護(hù)等級試驗(yàn)的試驗(yàn)方法，根據(jù)目前的使用情況，應(yīng)將鹽霧試驗(yàn)作為強(qiáng)制性試驗(yàn)項(xiàng)目。

另外，電空制動(dòng)控制裝置中的中繼閥、空重車閥、緊急閥等均為可實(shí)現(xiàn)某一功能的功能件，運(yùn)用于干線鐵路的制動(dòng)系統(tǒng)中同類部件均有專門標(biāo)準(zhǔn)或與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對制動(dòng)系統(tǒng)的簡統(tǒng)化具有重要意義，而城軌制動(dòng)系統(tǒng)的相應(yīng)部件缺乏統(tǒng)一要求，有必要通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。

4.2.2 電空制動(dòng)輔助控制裝置

電空制動(dòng)輔助控制裝置主要負(fù)責(zé)停放制動(dòng)控制、空氣彈簧供風(fēng)等，由停放制動(dòng)控制閥、減壓閥、雙向止回閥、溢流閥、壓力開關(guān)、過濾器等組成，是電空制動(dòng)系統(tǒng)的重要組件。

早期的地鐵車輛，大部分將電空制動(dòng)輔助控制部件分散布置在空氣管路上，后來逐步集成到一個(gè)單元中，形成輔助控制裝置。目前越來越多的城軌車輛將輔助控制裝置與總風(fēng)缸、制動(dòng)風(fēng)缸、空簧風(fēng)缸集成到一起，形成輔助控制模塊，整體吊裝到車體底架上。

國內(nèi)外沒有針對電空制動(dòng)輔助控制裝置及其主要部件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，造成不同地鐵車輛的電空制動(dòng)輔助控制裝置差別較大，結(jié)構(gòu)、功能不盡相同，零部件選型要求、性能參數(shù)均有一定差異，給裝置統(tǒng)型及使用維護(hù)帶來困難。

因此，有必要制定電空制動(dòng)輔助控制裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范裝置及其主要部件的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)要求。

4.2.3 空氣制動(dòng)防滑裝置

該裝置主要由電子控制部分、防滑閥、速度傳感器組成，其中電子控制部分集成在電子制動(dòng)控制單元中，負(fù)責(zé)完成防滑控制功能。

國內(nèi)外與空氣制動(dòng)防滑裝置相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要包括UIC 541-05：2005《制動(dòng)機(jī)部件制造規(guī)程 車輪防滑裝置》、EN 15595：2018《鐵路應(yīng)用 制動(dòng) 車輪滑行保護(hù)》、TB/T 3009—2018《機(jī)車車輛制動(dòng)系統(tǒng)用防滑裝置》和T/CAMET 04004.3—2018《城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng) 第3部分：空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。

既有防滑裝置標(biāo)準(zhǔn)對于防滑功能和性能、試驗(yàn)要求規(guī)定得較為詳細(xì)，但對于具有獨(dú)立功能的功能部件——防滑閥和速度傳感器的規(guī)定較為籠統(tǒng)，缺乏性能和試驗(yàn)方面的規(guī)范要求。雖然TB/T 2760.2—2016《機(jī)車車輛轉(zhuǎn)速傳感器 第2部分：霍爾式速度傳感器》對機(jī)車、動(dòng)車組速度傳感器做出了相關(guān)規(guī)定，但針對城軌車輛的特殊需求如連接電纜的折彎度、電纜護(hù)套防火等級、連接器形式、電磁兼容性、IP防護(hù)及鹽霧要求等方面均缺乏相應(yīng)規(guī)定。

因此，空氣制動(dòng)防滑裝置的標(biāo)準(zhǔn)完善和制定應(yīng)重點(diǎn)放在規(guī)范防滑閥和速度傳感器的要求上。

4.2.4 液壓制動(dòng)控制裝置

液壓制動(dòng)控制裝置為液壓制動(dòng)系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力，并進(jìn)行液壓壓力的調(diào)節(jié)等，主要包括電子制動(dòng)控制單元、液壓單元、蓄能器、輔助緩解單元等，主要應(yīng)用在低地板有軌電車、中低速磁浮車輛、跨座式單軌車輛、懸掛式單軌車輛上。

國內(nèi)外沒有液壓制動(dòng)控制裝置的專用標(biāo)準(zhǔn)。國外EN 13452-1：2003雖然涉及了液壓制動(dòng)系統(tǒng)整體性能要求，但缺乏對液壓制動(dòng)控制裝置的組成、功能、性能、試驗(yàn)檢驗(yàn)等方面的要求。其主要功能部件如液壓單元、蓄能器、輔助緩解單元也沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要對液壓制動(dòng)控制裝置及其主要功能部件制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.5 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置包括盤形制動(dòng)和踏面制動(dòng)2種形式。踏面基礎(chǔ)制動(dòng)裝置主要由踏面制動(dòng)單元和閘瓦組成，盤形基礎(chǔ)制動(dòng)裝置主要由制動(dòng)夾鉗單元、制動(dòng)盤和閘片組成。踏面制動(dòng)單元、制動(dòng)夾鉗單元分為壓縮空氣驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)和氣液轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)3種驅(qū)動(dòng)方式。

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)較多也比較全面，主要有：T/CAMET 04004.6～10—2018系列標(biāo)準(zhǔn)，包括制動(dòng)盤、制動(dòng)夾鉗單元、踏面制動(dòng)單元、合成閘片、合成閘瓦的標(biāo)準(zhǔn)；EN 14535-1～3:2005+A1:2011，包括軸裝制動(dòng)盤和輪裝制動(dòng)盤的標(biāo)準(zhǔn)。

T/CAMET 04004.6～10—2018除了個(gè)別參數(shù)、試驗(yàn)方法等值得商榷以外，其余部分基本適用。

EN 14535-1～3:2005+A1:2011涉及到制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)、尺寸、性能以及測試要求等，規(guī)定較為詳細(xì)，對城軌車輛制動(dòng)盤的標(biāo)準(zhǔn)制定有指導(dǎo)作用。

液壓驅(qū)動(dòng)和氣液轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)器或制動(dòng)夾鉗單元標(biāo)準(zhǔn)缺失，需要新定。

4.2.6 其他裝置或部件

城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)中具有獨(dú)立功能的一些閥類控制或供風(fēng)部件、踏面清掃及撒砂裝置等增黏設(shè)備、維護(hù)終端和回送裝置等輔助設(shè)備、磁軌制動(dòng)裝置等，均存在缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或既有標(biāo)準(zhǔn)不完全適應(yīng)的問題。

5 結(jié)論

與干線鐵路經(jīng)過幾十年沉淀形成較為全面的機(jī)車、客車、貨車制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不同，城軌交通車輛在國內(nèi)大批量推廣運(yùn)用時(shí)間較短，除了可用于環(huán)境型式試驗(yàn)和部分設(shè)計(jì)、制造方面的一些基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)(包括GB、TB、國際/國外標(biāo)準(zhǔn))以及中國城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布的部分團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)外，國內(nèi)城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺失，有大量標(biāo)準(zhǔn)需要制定。通過分析研究，可以得出：

(1) 為更好地推進(jìn)城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)型產(chǎn)品開發(fā)，提高制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品的通用性與互換性，滿足制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)用需求，應(yīng)建立城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

(2) 城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)按照通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)建。通用標(biāo)準(zhǔn)部分應(yīng)主要列出系統(tǒng)級的通用技術(shù)條件、制動(dòng)計(jì)算規(guī)范等，被制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)引用的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)類、材料類、通用零部件類等標(biāo)準(zhǔn)不再單獨(dú)列入體系中；產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)部分按子系統(tǒng)、功能組件、功能部件劃分，構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

(3) 國內(nèi)外既有的城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)無法滿足構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的需要，特別是城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)缺失較多，有許多標(biāo)準(zhǔn)需要完善或制定。