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中国高铁刹车片50%由德国克诺尔垄断,国内有替代者吗

 国际上只有德国、法国和日本等少数几个国家能够生产高速列车制动闸片,其中德国克诺尔公司垄断全球80%以上高铁刹车片的市场。我国高铁列车自开通以来,制动系统的刹车片长期依靠进口。进口刹车片普遍存在价格高、供货周期长、备品备件供应不及时和售后服务差等问题。高铁刹车片在2012年前处于技术保护期,一直全部引进国外产品,近几年国内以天宜上佳和浦然为代表的民营企业逐步进入高铁刹车片领域,其中天宜上佳在2013年9月拿到动车组7个车型5种型号刹车片CRCC铁路产品认证证书,浦然在2014年拿到CRCC认证证书。2015年,博深工具已完成了高速列车刹车闸片1:1 制动摩擦磨耗性能试验。(小编注)


“多轮测试证明,我们的动车刹车片综合性能已达世界一流水平。”6月23日,盯在实验室的石家庄博深工具股份有限公司董事长陈怀荣兴奋地说。

 

如今,作为中国工具产业的一面旗帜,博深工具高铁刹车片智能化产业项目已在石家庄高新区开工,明年投产,并将成为国内外高铁刹车片智能化生产领头羊。

 

支撑它取得辉煌的,有打破德、法、日、加四国垄断的高新科技,更有深藏在骨子里不服输、敢碰硬的民族精神。

 

刹车片七百多摄氏度高温不熔化

 

炎热的夏日里,穿过林荫小径,走进博深工具动车刹车片中试车间,一股热浪扑面而来,自动配混料机、自动压制系统、自动烧结系统、激光切割生产线等生产设备正轰轰运转,几位身穿工装、头戴安全帽的工人紧张地操作着机器,一溜儿刹车片成品整齐摆放在车间一侧等待装箱。

 

走进动车刹车片综合实验室,摩擦磨损性能试验机、电镜扫描仪、X衍射光谱仪、氧氮分析等各类检验检测设备、计量检测器具一字排开,两位技术人员正在埋头安静地做实验,“石家庄造”的高铁刹车片正是从这里研发出来。

 

正常情况下,高铁动车是采用电制动和空气制动两种方式联合作用,当电制动失效时采用纯空气制动。纯空气制动就是靠制动盘和刹车片产生制动力,所用刹车片有三种材质:一种是铸铁材质,适用于时速在160km以下的列车;一种是有机合成材质,适用于时速在250km以下的列车;第三种是粉末冶金材质,适用于时速在300km以上的动车。

 

博深轨道交通总经理张龙说,当列车时速达每小时350km时,如果前方遇突发事故需紧急制动,那么轮毂盘面和刹车片的温度会在瞬间达七百摄氏度以上,但博深工具研发的刹车片不熔化、不变形、不掉块,摩擦性不漂移,综合性能可靠。

 

记者端起一个约重十几斤的刹车闸片查看,发现钢背上共有18个摩擦体。张龙说,这是粉末冶金材质,也是公司的核心产品。

 

其刹车的原理是:钢背与摇杆、摇杆与摩擦体通过球面定位、传力,摩擦体基体背部的带槽柱体穿过摇杆和钢背配合孔,通过缓冲弹簧连成一个整体,在制动时对轮毂盘面产生强大摩擦力,最终致使其停转。

 

“制动装置是确保高铁安全运行的核心技术和关键零部件。”张龙说,制动装置由制动器、制动闸片和制动盘等组成,其中的制动闸片要定期更换,却长期被国外企业垄断。

 

现实是,德国西门子、法国阿尔斯通、加拿大庞巴迪、日本川崎重工四国公司长期霸占高铁市场,其中,德国公司垄断着高铁刹车片全球60%以上的市场、垄断着我国50%以上的市场。

 

我国高铁列车开通以来,刹车片长期依靠进口。然而,进口刹车片普遍存在价格高、供货周期长、备品备件供应不及时和售后服务差等问题。

 

近几年,中国以博深工具、天宜上佳为代表的民族企业逐步进入高铁刹车片领域,来自西方发达国家的垄断正逐步被打破。

 

用十几年心血赢来民族尊严

 

博深工具,典型的石家庄土生土长民族企业。

 

熟悉这家企业的人知道,自1994年创建以来,专业从事金刚石工具、合金工具研发生产。如今,在泰国、加拿大、上海和石家庄都建有生产基地,是中国规模最大金刚石工具制造者。

 

时势总在运转和变化。在我国大力发展高铁和城市轨道交通背景下,博深工具及时调整发展战略,下大力自发研制高速列车刹车片。

 

早在2003年,博深工具就与中国铁科院、石家庄铁道学院一起完成了“高速铁路车辆粉末冶金铜基制动摩擦片的研制”项目开发,之后,连续多次进行提升改造。

 

如今,博深工具的高铁刹车片已分获三项国家发明专利和六项实用新型专利,通过国家铁路部门资格认证,且已进入上车试验阶段。

 

“2016年9月,我们的刹车片通过了史上最严苛紧急制动实验。”张龙说,就是动车启动达到时速350km后,紧急制动至车辆停止,然后立即在最短时间内加速到350km,再紧急制动,如此反复15次。

 

截至目前,动车组用粉末冶金刹车片在北京铁路局京南动车所开展一年期的运用考核已经过半,运行状况良好。

 

博深工具为什么能在西方强势垄断的不利形势下取得成功

 

“我们有扎实的基础。”张龙说,博深搞粉末冶金已有20多年历史,专业人才多,技术实力强。

 

“我们还有一个优势,就是攻下了若干技术难关,包括确保制动距离、合适的摩擦系数、如何耐超高温等一系列难题。”博深工具总体研发负责人刘英凯说,特别是在摩擦体的研发上,聚合了无数技术难点,用尽心血。

 

“这是市场需求,更是民族尊严,也是我们下最大功夫攻克难关的根源。”博深工具董事长陈怀荣说,国外企业的高铁刹车片非常厉害,以前中国企业根本插不上手,这里面较量的就是核心技术。没核心技术,只能长期买人家的知识产权,受制于人。

 

因为不认输、不怕输、敢碰硬,也相信能拿得下,博深工具下足血本,先后投入35位高级科研人员、拿出4000多万元资金,并且陆续拿到十几项国家发明专利。

 

如今,由于博深等中国企业高铁刹车片的介入,国外产品被迫降价,已从每片2.8万元人民币降到6000元人民币。

 

全智能高铁刹车片项目明年问世

 

随着高铁市场需求的迅速增加,原有的手工及手工加自动化的生产模式已经不能满足需求。排除了人为因素、依托于自动化和智能化、可实现24小时不间断生产的现代化项目在石家庄应运而生。

 

这就是博深工具占地一百亩、斥资3亿元的全智能化生产高铁刹车片项目,已在高新区正式开工。

 

它将全程引入具有柔性搬运、柔性传输等功能的移动机器人,和具有柔性加工系统、柔性装配系统的桁架机器人及六轴机器人,建立起智能化专业生产系统,明年下半年交付,届时将具备年产30万片刹车片生产能力,在全国位列第一。

 

“人将彻底退出车间,所有的操作都由机器人来搞,这才是真正的高科技。”博深工具闸片智能化生产项目负责人段东旭说,他们此次与国内外著名智能公司强强联合,将成为全国首个全智能生产动车刹车片生产线。

 

“不过我们很清醒。因为今后需要克服的困难还有很多。”博深工具董事长陈怀荣说,无论在系统研发、结构设计还是新材料应用,在基础理论研究、质量升级应用等方面,还有很长的路要走。

 

“打破一次,阵痛一次;重建一次,新生一次。”

 

这是写在博深工具生产车间墙上的励志语,相信也将激励这家来自河北石家庄的本土企业不断擦亮民族品牌,并为中国的高铁产业助力加速。

 

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