马鹏飞 卢铁鹏（通讯作者） 王清章
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266100
摘要：高速动车组制动盘根据动车组的运营情况和对速度的不同追求，都有着不同的结构形状和材质的划分。本文将对高速动车组制动盘的发展历史，现阶段的配置情况以及制动盘的材料和以后的发展趋势进行详细的分析和论述。
关键词：高速动车组；制动盘；运用现状；发展趋势
随着经济的高速发展，人们对动车速度的追求也是越来越高。随着动车时速的提高和能量需求的加强，原来的踏面制动系统已经不能够满足当前速度下对制动系统的要求。所以高速动车组的制动系统也一直在不断的进行改造和创新。结合实际，盘形制动系统进入到了高速动车组。以下将会对盘形制动系统进行更加详细的解说。
一 盘形制动系统的概述。
盘形制动系统主要应用与时速高，能量大的轨道车辆。它们的时速一般都在100公里以上，同时车辆的制动能量也很大，传统的踏面制动系统无法满足这两个条件。盘形制动系统的采用也是建立在了改造的基础之上的，比如在结构方面，通风式的结构代替了非通风式的结构，轴装结构和轮装结构共存的模式代替了原来的单纯的轴装结构。再比如在材料方面，也由最早期的铸铁材料向着合金材料进行着发展和改变。在我国现行的轨道车辆盘形制动系统的材料使用上，时速160千米是一条分界线，此速度以上采用的是新型的合金材料，以下用的是普通的合金材料。合金材料的不同，制动盘的承受能力就不同。目前最高时速可达400千米的轨道车辆运用的则是承受力更强的新型材料的制动盘。
二 高速公车组制动盘的使用现状
我国的高速铁路在高速的发展，现在已经拥有时速超过250公里的动车组，并且还自主研发了许多的动车组新车型。虽然我国的高铁发展很快，但是动车组使用的制动盘产品还是基本靠进口。“复兴号”的研发成功，标志着我国国产动车组的制造水平已经有了大幅度的提升，因为80%的零件都是国产的，并且制动盘产品都是我国自主研发的。这些成果的取得为我国高速动车组的发展奠定了技术上的基础，使我国的高速动车组走出国门走向世界的目标更加前进了一步。所以我国目前的高速动车组制动盘的使用分为两种现状，一个是进口制动盘产品，一个是国产制动盘产品。
2.1 进口动车组制动盘产品的使用
目前我国大多数的高速动车组还是引进的国外的动车组，所以制动盘产品的使用也基本上是靠进口产品使用。以下我们将通过三种车型进行具体的分析。
CRH1车型，运营时速高达200千米，制动盘采用的是轴装结构，动车每轴2套，拖车每轴3套。制动盘的材质由铸铁材料改为铸钢材料，各个轮盘的连接方式采用中心孔的连接方式，轴盘采用的通风结构为铸造通风。
CRH2车型，运营时速高达300千米，制动盘采用的是轮装和轴装共存结构，动车每轴2套轮装制动盘，拖车每轴2套轮装制动盘和2套轴装制动盘。
制动盘的材质为锻钢材料材料，各个轮盘的连接方式采用制动盘内侧连接爪连接方式。
CRH3车型，运营时速高达300千米，制动盘采用的是轮装和轴装共存结构，动车每轴2套轮装制动盘，拖车每轴3套轴装制动盘。制动盘的材质由铸铁材料改为铸钢材料，轴盘采用的通风结构为铸造通风。
CRH5车型，运营时速高达250千米，没有设置轮装制动盘，只有动轴和拖轴。动轴每轴2套轮装制动盘，拖轴每轴3套轴装制动盘。制动盘的材质由铸铁材料改为铸钢材料，，轴盘采用的通风结构为铸造通风。
2.2 我国自主研发的动车组制动产品的使用
在引进国外动车组进行使用和维修的同时，我国也开展了对动车组的自主研发的历程。根据我国实际的地形，地貌进行了更具有针对性的研发。研发的成果也是十分喜人的，比如时速高达350公里的CRH380AHE CRH380B，再比如用于我国西北地区抗寒防风沙的CHR2G,CHR5G和CHR380BG等等。在制动盘材料的选择上面，选用的均为铸钢材料，在制动盘的结构上均采用的轮装和轴装共存结构，其中动车每轴2套轮装制动盘，拖车每轴2套轮装制动盘和2套轴装制动盘。这些成果的取得奠定了我国高速动车组发展的基础，同时为高速动车组的发展提供了技术上的支持。
三 制动盘材料的应用及其发展的趋势
目前轨道交通车辆的制动盘大多数采用的是铸铁材料，动车组的制动盘则是采用了刚系材料。科技的发展，时速的提高，制动盘材料的应用很是关键。以下我们将对制动盘的材料进行详细的分析和说明。
3.1 铸铁材料
铸铁材料一般应用于速度较低的轨道车辆之上，同时还会因为速度的不同所选的铸铁材料也不尽相同。使用在制动盘上的铸铁材料包括普通铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、低合金铸铁等。摩擦性能好、耐磨损、耐高热和可铸性好等等这些都是铸铁材料的优势和优点。为了更高的提升铸铁材料的承受能力，逐步开发了后期的球墨铸铁、蠕墨铸铁、低合金铸铁等材料，使得制动盘的承受能力有所增加。但是因为材料的特性，铸铁材质的制动盘只能应用在时速200以下的轨道列车之中。
3.2 合金钢材料
通过上面的分析我们知道铸铁材料不能应用于时速200公里以上的列车，所以开发更加优质的材料也是研究的方向。合金钢材料的承受能力比铸铁材料更为高，通过对比和实践实验显示，合金钢材料能够满足时速350公里对制动盘的要求，并且目前已经大量生产应用于高速动车组之中。
3.3 新型材料
碳陶材料的研制建立在合金材料无法满足时速400公里以上的动车组对制动盘的要求的基础之上。而碳陶材料则可以满足高速度下的承受力和摩擦力的要求，所以时速400公里以上的轨道列车的制动盘采用的是碳陶材料。
结语：综上所述，我们了解了制动系统的发展力程，以及现阶段我国正在使用的轨道列车的制动系统结构的特点，和制动盘的特点。并且分析了制动盘材料的特性以及适用的情况，同时了解了制动盘材料的发展进程和趋势。加大自主研发的步伐，争取早日实现我国高速动车组走出国门的目标。
参考文献
[1]江涛.基于ANSYS的高速动车组制动控制装置翻转台有限元分析和优化设计[J].机电产品开发与创新,2020,33(01):28-30.
[2]孟德浩.浅析我国高速动车组制动系统现状与发展态势研究[J].中国新技术新产品,2019(19):5-8.