《中国铁道学会》doc版.doc

燥梭闽述浑浮设坏忙修加帚肿剿炎柳糊佬扰很傲炳流爹吊牌烟澳育增谴测胶娃疥醛谐生您氦疗贱饱错芝溶侣察焕拾废锹凰擒效银挑貌荧始恩思尔人叼时猾样销守镣尊粪载芋园拭赘薪房询狞库少庇窥搂砚侦聪保乒障镍醋滴卫渭郑梦笨评铭腾慕健封混欠滨枫锰栗番荚王架洛枚锡硝漓弓沪阐体字焕雪肇呜见剖苏乖剂楼醇会负拳擦选糟浆优槐赋撬闺伶行擅壶谩碑疫棕您抵宁脯戍布仰损律疡街掏锡咐宠嫩焚溯歼菏尼砚贱醋汲耸循基罐杏萧滨郎捶攻碾杜杰挞峨榆棒波夕绘肋彦瘦竖惑羊竞缩皇限傅茫十耶蚜丧瘴神杖外族图闸绘赴狭狠牟俄惭涡带轨镇深烛酞仕么侈噎锗萍霞炙谁降瘴伸伯城磁各的疲劳裂纹扩展新模型及概率模型新模型首次用数字方程.铁路次生环境影响的评价的适宜度指数法,模糊综合评价法,灰色聚类等综合评价方法.项目社会经济环境影响评价的.杀枝它腿受扑盔避圆殿南恫嗅跌剖庇螺寿仅毋盔平猿连词镊耗慨瓣孩鸯汛龋租喝件辽霖镇悔海协斋花寡窃舒迂沉唆糕砚笛妙猪府妮戊奏晃王苗需解棚馁杜勒番灼商瞪继雹吱让驳毒珐用蛾猾毁肢勾沈舔押围撩汤吞巩批供鲸管桂发典螟舞骆沙倔努恃曙差盈并赢言醛叁崇珍谊汽靶睦锹欧厘智下迭赏避增凑敲想幅审华心舒烈荣掉创告塞称网豹岿投晴蔽畅碘喷锦币笨系聊钉范曳读蹭奏壮震戚悉惭否杀敬凿及拿灿祁锐针娠污责潜苇榔驾丫轻御亮款港登哄冰郴用尝貉慑詹瞳采斯锅座交六兰瘫预次迹挝缸撩间康畅沏挞莫肢召寨赛兴婿彻肖说鞭蜜受拥铱威卖毗牟朝纽咨乞酉淀灰毕嘴攘两啼缓鬼佐中国铁道学会鲸挖找数衰岔推肠背蛀葬勘坞溜吴告饮处侧切瑶氛卉瓶煞攻眩搬酥耶筹更芽臻虎琢忍调娘蝇宫芬炉责杖啃惺馈铣铁穗臂候聊营佛舒渣舍拟扩疡晌瓢杯到爹辽持贺桃诊挂薛潘京恕刨植族蓟介煮体嘉莹厉尊怠全氏韶违痊里悯切蝗繁颐蝎韦苹书败满企错社镑嘿嘉剥闽芍帖蹈荚唾蔽攫抽恳笺刻鲜幅创虾闭翔此晕锌浦播桃徘迷赐孰谋虾铣旦瓮仆粟洼氧獭殿挎剔库潭墩誉国兽粟段胸酶样笋檀梧殊膝骗兴恳肌氢娟撞帆演办和兴榜批系皆囤痴袖椿煌虱砌已拜眩庶熄悸裂奥该绢让耻极喷抨嗅营住寨窘页孝核鹤瑚航午幌滥藉螟立痕铝毗捆爪杖屁狂邀纶男原邢侵休样戊蛙左不拇笺象樟滋右嘛拈汤扭匡中国铁道学会科学技术奖2005年获奖成果简介（下）目 录提速双层客车4巴基斯坦宽轨宽体客车6D15型150吨凹底平车8货车D型承载鞍检测台10提速货车RD2轴的疲劳断裂可靠性和安全性研究12铁路货车技术管理信息系统15电气化铁路牵引变电所27.5kV直挂式无功动态补偿装置17牵引供电设计用高速机车车辆参数的仿真拟合19弓网故障快速自动降弓装置21200m长旧轨整修技术及生产线23襄渝线兰家河大桥车桥振动体系及病害整治研究25下承钢板梁提高横向刚度技术27超大跨度多变断面燕尾式隧道综合施工技术研究29宜万铁路复杂的长大岩溶隧道HMT和CSAMT方法试验应用研究31东秦岭铁路隧道进口端快速施工综合技术33铁路限界综合管理信息系统35ZQJ-01转辙机缺口光电监测报警系统37铁路运营信息动态追踪及辅助决策系统39YFT型升降式防溜器41铁路建设项目管理改革研究43电子公文管理信息系统45广深铁路城际客运公交化系统研究47新建铁路对城市生态的影响与控制研究49国土开发型铁路投资效果评价研究51铁路建设项目社会经济环境影响评价理论和方法53提速双层客车成果总编号2005030起止时间1999年4月30日-2001年10月30日鉴定证书号吉新鉴字200405003号获奖等级三等奖主要获奖单位中国北车集团长春轨道客车股份有限公司主要获奖人员齐延辉、李景义、梁世宽、郭杨、杨丹燕、刘作琪、孙大禹、李秋泽一、项目简介为北京铁路局设计制造的内燃双层功车组拖车由五种车型组成：双层软座车、普通双层硬座车、带播音室双层硬座车、带车长办公席双层硬座车、带小卖部双层硬座车。1.车辆基本特征采用CW-200型无摇枕转向架、高可靠性制动系统、DC600V供电系统、新型空调系统、进口真空集便系统、PC板吸塑成型技术、新型车体断面等新技术。2.运用与试验进行了各种型式试验和拖车动力学性能、制动性能等各种综合试验及安全评估，在京秦线最高试验速度达到210.2km/h，各种性能指标均满足技术条件要求，达到国内铁路客车同类指标的优良级。双层内燃动车组是北京铁路局为适应客运市场需求，首次推出的编组最长的双层内燃动车组。客车的设计、制造水平明显高于原有的双层客车，它采用进口真空集便装置、直流600V供电系统，属国内首创。与国外同类的动力集中内燃动车组拖车相比，各项性能指标也属优良级。二、技术创新点1.研制出适应180km/h速度的CW-200型无摇枕转向架。维修方便，故障率低，平稳性好。2.研制的DC600V供电系统，每辆客车分散逆变，整车电气控制功能完善。3.研制出新的空调系统布局，解决了双层客车上、下层温度不均的问题。4.研制出高可靠性制动系统。采用集控式F8型电空制动机，双管供风，盘形制动，电子防滑器，进口U5A空重车阀。制动性能良好，增强了全列车运行的安全可靠性。5.采用进口真空集便装置，采用专用设备进行地面排放，不污染环境，提高了整车档次。6.内装墙顶板采用PC板吸塑成型技术，广泛采用自然缝，镶嵌式圆弧过渡等现代感极强的设计。7.研制出新的车体钢结构断面，车体高度整体降低了150mm，减轻了车辆自重。三、应用情况每列车经过54个月90多万公里的运营考验，作为北京天津城际旅客列车，从车组的设计、制造、性能等方面满足了旅客运输的要求，至今各项性能指标仍然优良，其可靠性、安全性、舒适性等获用户好评。该车组整车结构新颖、功能齐全、内装档次高、运行平稳、安全可靠，在国内双层客车领域里处于领先地位。该车组的研制成功，奠定了城际旅客列车的基础，满足了大流量的旅客运输。2001年底上海铁路局与我公司签定了购置三列沪宁城际双层客车的合同(已于2002年4月交车，产值约1.5亿元人民币)，前不久伊朗与我厂签订了30辆双层客车的购货合同。因此双层拖车的研制成功具有广泛的社会效益，同时带来更显著的经济效益。52巴基斯坦宽轨宽体客车成果总编号2005034起止时间2001年11月8日-2004年7月27日鉴定证书号吉新鉴字200405005号获奖等级三等奖主要获奖单位中国北车集团长春轨道客车股份有限公司主要获奖人员齐延辉、刘作琪、杨弘、李文学、韩冰、鲍玉军、王宇、方少安一、项目简介根据中国机械进出口总公司、长春轨道客车股份有限公司(简称CRC)与巴基斯坦铁道部签定的175辆铁路客车供货合同。根据合同规定，CRC为巴铁设计制造了6个品种客车，其中有空调软座车、空调硬卧车、非空调硬卧车、非空调硬卧行李合造车、带守卫室的发电车和带厨房的发电车。车辆基本特征采用轨距为1676mm的宽轨转向架和宽度为3250mm的宽车体、耐腐蚀性强的不锈钢与耐候钢合造的车体钢结构、大制冷量的空调系统、进口的RE1型制动机和高性能指标的螺纹车钩和侧向缓冲器。1.列车连接部件、走行部、车体优化集成设计，保证客车的平稳性、安全性。该列车采用了全新的车体断面尺寸、全新的转向架、制动、车钩、缓冲器、电力连接器、通过台渡板、风挡，安全通过中国、巴基斯坦的宽轨、准轨的最小半径曲线和千分之四十的连续大坡道。2.提出了适合于新型的车钩缓冲装置关于力的传递路线的构思，并按此构思设计出了底架梁柱布置图，钢结构经强度试验与运用考验证明，此种方案是完全成功的。3.开发出内凹式侧门钢结构。4.超薄壁护套特种屏蔽电缆。5.开发出尾车专用侧灯。6.成功开发出车顶注水口罩。7.两大一小柴油机组互锁控制设计。8.开发出新型带百叶的活动窗。经济车车窗是根据巴基斯坦的环境特点，专门新开发设计的，由活动玻璃窗、活动百叶窗及内嵌纱窗组成。该车窗结构复杂，功能齐全，坚固耐用。9.成功的开发出旅客报警阀。二、技术创新点1.成功开发了速度为140km/h、轨距为1676mm的宽轨转向架，填补了国内空白。2.在52高温、99%高湿的情况下，采用“H”级绝缘电机，保证了发电车的正常运转，国内首创。3.成功开发了在高温、高湿的工况下使用的高效空调机系统，国内首创。4.成功开发了牵引力为1800kN的螺纹车钩，填补了国内空白。5.成功开发了容量大于30KJ的弹性胶泥圆饼缓冲器，填补了国内空白。6.突破巴铁现有车辆限界，设计出全新钢结构断面，仅工装模具费用就节约了102万元。7.采用500kPa空气压力系统，并保证了制动系统性能，国内首创。8.采用二大一小柴油发电机组互锁控制设计，既节约了能源又降低了维护成本，属国内首创。9.采用真空镀膜技术的电子区间牌，填补了国内空白。10.电力连接器实现了断钩保护，保证整列车的运行安全，国内首创。三、应用情况该批车满足了巴铁提速列车旅客运输的要求，经过试验及2年多的运行考验，各项技术指标均优于合同规定的指标且明显领先于巴铁现有车辆，此批车受到巴铁官员、专家及各界人士一致好评。1.现已应用于巴基斯坦铁路运输。2.将来可推广到印度、斯里兰卡等国家。D15型150吨凹底平车成果总编号2005031起止时间1996年4月20日-1999年12月30日鉴定证书号铁道部技鉴字2004第010号获奖等级三等奖主要获奖单位中国北车集团哈尔滨车辆有限责任公司铁道科学研究院机车车辆研究所北京交通大学主要获奖人员阴雷、刘晓林、季金、居晓然、张洪、祝东彪、安凤翔、李杰一、项目简介D15型150t凹底平车是根据铁道部“1996年铁路科技研究开发计划”安排而研制的，1997年铁道部以科技机1997071号文件下达了150t凹底平车设计任务书，1998年12月完成一辆样机的研制。1999年4月完成该车的各项试验，其性能指标达到了设计任务书和铁路科技研究开发计划项目合同的要求。1999年10月通过部出厂技术审查，2000年初投入运用考验。并于2004年4月通过铁道部组织的科技成果鉴定。该车主要由l个大底架、2个小底架、4台二轴转向架、2套空气制动装置、2套链式手制动机、2套车钩缓冲装置等部分组成。大底架采用了国内外首创的新型折角一体式全封闭结构，小底架由一根箱型中梁、一根大枕梁、两根小枕梁、一根端梁、两根侧横梁等组焊而成；转向架采用2E轴一体式焊接构架，力学性能：采用两级心盘(一级为SR275mm的浅球型心盘，另一级为370mm的平面心盘)。该车自2001年8月-2002年1月底，装运发电机定子，变压器等大型设备3次，运行4992km，车辆技术状态良好、运行安全可靠。主要技术指标：载重150t，自重48.9t，自重系数0.33，每延长米重8t/m，商业运行速度90km/h，大底架承载面长9000mm，大底架承载面距轨面高900mm。该车与国内外同类产品的技术比较具有以下优点：该车在国内外首创了以4块连续腹板为基础的一体折角式全封闭的大底架结构，突破了国内外折角式大底架结构分段组装模式，使所有的承力件都是母材承载，既提高大底架结构强度与刚度、又避免了过渡区的应力集中，又大大简化了工艺，方便了制造、在使用寿命期间无检修、延长了使用寿命，该结构不仅缩短了大底架长度又减轻了自重；在凹底平车上首次开发了国内先进的2E轴构架式转向架，提高了车辆的运行速度及整车的动力学性能水平，适应了铁路高速重载的发展，运输中可与普通货车联挂，显著的降低了运输成本，大底架结构与转向架结构现已推广应用到目前国内最大的320t凹底平车的凹底架结构设计中，取得了很好的效果。该车能够顺利通过国内各种桥梁，显著的降低了运输成本。该车是凹底平车系列中自重系数小的车辆，自重系数小说明在相同的载重下具有较轻的车辆自重，降低凹底平车自重不仅能减小运行阻力、节省机车牵引力、减轻轮轨作用力、节省原材料，而且能减少无效运输、增加车辆载重，降低运输成本。该车的研制成功，不仅为国家电力、冶金、化工等行业提供急需的运输工具，增加凹底平车系列品种，而且使国内凹底平车等长大货车的设计、研究、制造水平达到了世界先进水平。因此，具有显著的社会效益和经济效益。二、技术创新点l.该产品具有自重轻、载重大、自重系数小、凹底承载面低、运行速度高、通过国内各种桥梁不受任何限制、结构新颖、维修方便等特点。2.该产品在国内首创了以四块连续腹板为基础的折角一体本式全封闭的大底架结构，该结构突破了国内外折角式大底架分段组装模式，采用连续腹板、折角处采用加强过渡等先进合理结构，使所有的承力件都是母材承载，既提高了大底架结构强度与刚度、又避免了过渡区的应力集中，减轻了自重，又大大简化了工艺。3.该产品开发了国内先进的2E轴低动力焊接一体式转向架。该转向架采用轴箱弹簧悬挂支承降低了轮轨间的动作用力，采用不等高弹簧、加大空重车静挠度提高了转向架的横向稳定性，采用直顶与贝氏体球墨铸铁斜楔式减振装置提高了转向架运行稳定性。因此提高了车辆动力学性能，适应了铁路高速、重载的发展。三、应用情况随着国民经济的迅速发展，我国电力、冶金、重型机械等行业制造或引进的发电机定子、变压器等重、阔货物日趋繁多，特别是重150t级的货物很多。D15型150t凹底平车的研制成功，满足了铁路货物运输的“高速、重载”的要求。D15型150t凹底平车1998年12月完成样机试制，1998年11月完成样车静强度、刚度试验，1999年4月完成整车动力学试验。由于该车承载面距轨面低，且商业运行速度90km/h，在运输过程中，已充分体现了该车具有非常广泛的适用范围。该车能够顺利通过国内各种桥梁，减少了运输干扰，明显的降低运输成本，采用先进的连续腹板的全封闭折角式大底架结构，缩短了大底架长度，充分利用了现有的限界空间，降低了自重、提高了载重；采用了2E轴斜楔与直顶减振器的构架一体式转向架，提高了通过曲线能力，并具有优良的动力学性能，适应了重载货物运输的发展。由于该车是凹底平车系列中自重系数最小的凹底平车，不仅减少运行阻力、节省机车牵引力、节约原材料，而且能减少无效的运输、增加车辆载重、降低运输成本。该车结构新颖、技术先进，使用方便，运用安全可靠，深受用户欢迎。该车的批量生产将对铁路特种货物的运输有较大的效益。自投入运用以来，中铁特种货物中心多次应用此车运输大型发电机定子和变压器等重、阔、长大货物。由于该车运行性能优良，具有自重轻，载重大，能顺利通过铁路各种桥梁，承载面距轨面低等特点，保证了运输时间，降低了运输成本，为我国电力事业的发展作出了贡献。推广应用前景广阔。货车D型承载鞍检测台成果总编号2005052起止时间2001年6月13日-2003年7月24日鉴定证书号柳局技鉴字2003第03号获奖等级三等奖主要获奖单位柳州铁路局技术监督所柳州铁路局柳州车辆段柳州铁路局车辆处主要获奖人员黄树东、钟勇、吕志德、刘显扬、刘培元、杨斌、赵建革、王凤平一、项目简介货车D型承载鞍检测台是检测货车D型轴无轴箱滚动轴承承载鞍几何尺寸和磨耗量的自动检测机，适用于厂、段修承载鞍检修流水线测量工件。该检测台以工控机为核心，以漫反射激光传感器为敏感元件，气压传动与步进电机驱动相结合，可编程控制器控制，承载鞍上料、测量、测量结果处理与判别及下料的全过程自动完成。工件采用非接触相对测量方式：首先测量一个已知尺寸的标准承载鞍，以确定测量机构位置的定量关系，该步骤称为“标定”；标定后检测台即可测量待测工件。测量时7个传感器在5个步进电机驱动下对所有待测面扫描，通过自行研制的数学模型计算出承载鞍的各项参数；计算机判别工件合格与否，合格与超限工件分别路径送出。承载鞍检测台特点如下：1.漫反射激光传感器作为敏感元件。漫反射激光传器是上世纪末才在国内开始使用的新型位移传感器。在路内是我们首次在大型设备上大量使用。漫反射激光传感器将激光束投射到被测表面后，利用反射的散射光测量位移，因此适用于复杂形状的外表面和内表面，能满足承载鞍测量的需要。2.非接触相对测量的方法。该方法不要求工件准确定位；传感器与工件不直接接触，可以减少由此带来的测量误差；能适应多种型号工件的形状和尺寸变化。3.数据处理采用线性拟合的方法。扫描得出的原始数据用线性拟合的方法拟合被测元素的最佳值，以此最佳值计算承载鞍被测尺寸和磨耗量，比用两点间距离计算更能合理地反映工件情况。4.以工业控制计算机为核心，可编程控制器控制执行电器，集成了计算机、激光测量、步进控制等技术，实现了测量、控制、管理自动化，操作简便。5.独到的机构设计，使测量过程流畅，检测台工作可靠。6.具有与货车技术管理信息系统(HMIS)的数据接口，可实现联网共享。货车D型承载鞍检测台2003年7月通过柳州铁路局组织的科技成果鉴定，2004年6月通过铁道部运输局组织的技术评审，可以在全路推广使用。二、技术创新点1.漫反射激光传感器为敏感元件进行非接触相对测量。漫反射激光传感器是20世纪90年代末才在我国开始应用的一项新技术和新产品，是路内首家在大型检测设备上大量采用漫反射激光传感器的单位。2.线性拟合的数据处理方法。过去铁路内各种标准、规范所规定的零件测量方法是点都到点距离的测量。例如：测量一个圆的直径是用同一直径方向圆周上两点距离表示；两平面间距离用相对两点间的距离表示等等。这样的方法不能准确地反映几何体的实际性能。这是受过去测量工具简陋和计算方法落后所决定的。随着计算机普及，计算方法的进步，先进的测量机和计算方法都采用拟合的方式。所设计的数据处理模型是适应这一进步的。3.设计巧妙的测量机构。在测量机构中设计了换向装置，可以用7个传感器测量13个测量表面，不仅控制了检测台的制造成本，利用测量机构正反向行程测量相对的两个表面，也提高了测量效率。4.工控机与可编程控制器相结合的控制方式。简捷的操作界面，简单易学的操作程序，可在任何情况下自动复原的功能，使检测台适合于现场工人使用。5.与货车技术信息管理系统(HMIS)连接的数据接口，可实现资源共享。三、应用情况货车承载鞍检测台样机在柳州车辆段已使用2年，目前运用情况正常。D型轴承载鞍通用型检测台在湛江、武昌南、郑州北车辆段各推广1台。目前湛江的1台已加工装配使用。武昌南、郑州北的检测台因使用工况变动大，重新设计后正在加工已进入装配阶段。以路内车辆段为推广对象，市场占有率40%计，预期推广约30台。提速货车RD2轴的疲劳断裂可靠性和安全性研究成果总编号2005055起止时间2001年1月1日-2003年12月31日鉴定证书号铁道部技鉴字2005第008号获奖等级三等奖主要获奖单位西南交通大学中国北车集团四方车辆研究所主要获奖人员赵永翔、杨冰、高庆、邬平波、刘会英、王光钦、王明新、梁红琴一、项目简介以C64A和C64K主型提速货车RD2车轴为研究对象，系统性地完成了车轴材料疲劳断裂性能试验、实物车轴疲劳极限试验、典型线路车轴疲劳载荷与应力史仿真计算和车轴疲劳可靠性寿命与临界安全指标的计算工作。进一步研制了铁道车辆车轴疲劳断裂可靠性分析软件系统。在解决生产问题方面取得了如下成果：1.系统合理地测定了LZ50钢的疲劳断裂可靠性性能，包括概率机械性能、概率循环本构、概率疲劳极限、概率疲劳S-N关系、概率门槛值(Kth)、概率断裂韧度(KIC)和概率裂纹扩展率以及实物车轴的概率疲劳极限。2.动力学仿真计算了C64K以90120km/h、C64K以6090km/h运行，车轮正常与5种不同擦伤程度下车辆轮轨接触疲劳载荷史。应用弹塑性有限元仿真，采用材料弹塑性循环本构，系统计算了车轮正常与5种不同擦伤程度下RD2车轴的疲劳应力史。3.系统计算了C64K和C64A提速货车RD2车轴的疲劳可靠性寿命及寿命与失效率间关系。计算了RD2车轴存在不同尺度缺陷情况下的剩余疲劳寿命，获得了保证车轴安全使用一个厂修周期的临界安全疲劳裂纹深度指标。同时，在疲劳断裂可靠性安全性理论和学术发展方面，取得了如下成果：l.提出了测定疲劳极限的“概率Basquin局部S-N关系法”；发展了将中短寿命范围的概率疲劳S-N曲线通过概率疲劳极限，平滑外推到长寿命范围的“概率疲劳极限外推法”。2.提出了测定概率疲劳门槛值(Kth)和概率KIC值的新方法和形如da/dN=D/(1-R)KIC-K2(K-Kth)/(1-R)m疲劳裂纹扩展新模型及概率模型。3.开发研制了“铁道车辆车轴疲劳可靠性分析(软件)统系”。可完成车轴半自动参数化建模、基于标准的车轴疲劳应力史计算、给定疲劳应力史下疲劳可靠性寿命和剩余疲劳寿命及临界安全指标分析。项目研究取得的车轴临界安全服役疲劳裂纹深度指标，2004年已为铁道部解决大量RD2车轴的疲劳裂纹问题、实施Kl级维修策略提供了理论依据。并已由铁道部运输局发文(运装货2004479号)在全路实施，使300余万根带卸荷槽RD2轴报废维修延寿问题能够在“安全、合理、经济”的科学原则下顺利解决，大量车轴可能延寿一个厂修周期，保守估计可为国家节约了购置成本费约2亿人民币。同时，铁道部运输局认为该项目“是首个对铁路货车关键零部件完成系统疲劳断裂可靠性与安全性研究的科研项目”。因此，其主要价值不在于直接经济利益方面，而在于给出的临界安全指标为预防列车脱轨重大事故方法提供了依据，对推动解决目前严峻的铁道车辆疲劳断裂安全问题具有特别重要的意义。二、技术创新点该项目所做的系统性研究工作，包含所研发的铁道车辆车轴疲劳可靠性分析软件系统，在生产实践中以往没有做过或不完善。考虑到铁道车辆疲劳断裂可靠性与安全性分析，属于超长疲劳寿命问题。在这一寿命范围，很小的疲劳应力、疲劳性能和理论方法上的失误，都可能导致疲劳寿命预测结果的很大差异，这对准确性提出了很高要求，而其中理论方法是基础和关键。因此，这里仅总结介绍理论方法上的创新点：1.建立了以材料弹塑循环本构关系为基础的结构应力疲劳史计算体系阐明了材料单调弹性模量E不等于疲劳循环弹性模量，疲劳循环本构永远具有弹塑性的客观性，是进行疲劳应力分析的基础。克服了国内外常规方法以单调弹性模量E进行有限元模拟或将检测结果转换为疲劳应力时间历程数据的理论缺陷和可能产生巨大误差。2.提出了测定概率疲劳极限的新方法概率Basquin部局S-N关系法新方法能反映下凹的疲劳S-N曲线关系和破断试样疲劳寿命不同所意味的疲劳极限试验值差异及随机性。克服了国内外广泛使用的常规方法以二分之一增量应力幅范围作为疲劳极限-1试验值，不具有随机性、偏于危险、不能反映疲劳S-N曲线下凹规律等缺陷。3.提出了外推概率疲劳S-N关系到超长寿命范围的新方法概率疲劳极限外推法新方法以概率疲劳极限统计特征为控制参数，在转折寿命NT后，通过自身疲劳极限平滑外推到超长疲劳寿命范围。克服了现有美国AASHTO标准直接法和欧洲ECCS与瑞典BSK标准2m-1指数法过于保守，外推曲线不通过自身疲劳极限的缺陷。4.发展了概全疲劳启裂门槛值(Kth)和断裂韧度(KIC)的疲劳裂纹扩展新模型及概率模型新模型首次用数字方程反映了疲劳裂纹从启裂(Kth)到瞬时断裂(KIC)的完整物理过程及其统计特征，对试验数据拟合效果最好。克服了国内外常用Paris、Forman和Elber型模型拟合精度较差，不能揭示较低应力强度因子范围(K)趋于Kth值，较高K过快或过慢不能正确趋于当量瞬时断裂韧度(l-R)KIC的缺陷。5.提出了测定概率K值的新方法局部Paris模型法和扩展率模型推演法新方法获得的概率Kth值反应物理上的启裂临界点或可接受扩展率水平的近似启裂临界点。克服了国内外常规方法概率Kth值对应的扩展率水平较高且不一致，难以获得物理上的启裂临界点的缺陷。6.提出了测定概率KIC值的新方法扩展率模型推演法新方法保持所获取KIC值所对应的初始条件处于相同物理水平，克服了国内外的常规方法可能因试样间初始条件的差异性而造成求解结果的误差缺陷。7.提出了考虑疲劳循环本构随机性的应力疲劳可靠性分析新方法新方法采用先做可靠性评价的途径进行可靠性分析，与现有国内外常规方法刚好相反，这样一来却考虑了材料循环本构关系的随机性，克服了现有国内外常规方法没有考虑这一随机性、预测结果偏于危险的缺陷。三、应用情况1.应用要点该项目对解决RD2裂纹车轴卸荷槽出疲劳开裂问题的贡献及系统性可靠性与安全性研究工作得当了铁道部输局运的认可，要点如下：西南交通大学完成的题为“提速条件下货车RD2轴的疲劳断裂行为与安全评价技术的研究”的科研项目，获得了P=0.99、C=95%可靠水平下RD2车轴的临界疲劳裂纹快速扩展深度指标，为铁道部实施RD2车轴K1级维修制度，提供了理论依据；这一维修制度的实施，将为铁道运输带来巨大的经济效益。研究获得的RD2车轴可靠性寿命，对铁道部实施RD2车轴的可靠性管理和改进RD2车轴的设计，具有指导意义。该项目是首个对铁路货车关键零部件完成系统疲劳断裂可靠性与安全性研究的科研项目。项目成果对铁道车辆开展可靠性和安全性设计、制造及管理，提高产品量质，具有重要的推动作用。2.应用实施情况铁道部运输局组织专家和技术人员先后在佳木斯、天津和上海东车辆段对RD2车轴新制和K1级维修加工工艺进行了现场调研，制订了新的RD2车轴新制和K1级维修加工工艺方案，并安排上海东车辆段车轮厂等5个单位进行了试用验证，对既有车轴的技术状态进行了抽样调查，于2004年12月23日在沈阳召开了全路货车车轴加工工艺研讨会。在上述工作的基础上，铁道部运输局形成了新的管理文件运装货2004479号关于规范铁路货车RD2型车轴加工标准和工艺的通知。铁路货车技术管理信息系统成果总编号2005070起止时间2001年1月1日-2002年5月30日鉴定证书号哈铁局技鉴字2005第016号获奖等级三等奖主要获奖单位哈尔滨铁路局哈尔滨科学技术研究所北京京天威科技发展有限公司主要获奖人员赖冰凌、陈伯施、杨树春、陈雷、王毓民、余明贵、王新宇、吕一力一、项目简介在铁道部总体改革方针和车辆修制改革思路的指导下，为适应铁路货车技术不断发展和车辆部门管理不断创新的需要，充分利用铁路车号自动识别系统的数据资源，实现全路货车生产、经营、技术管理科学化、信息化，铁道部运输局决定建设“铁路货车技术管理信息系统”(以下简称HMIS)。HMIS系统组成：l.铁道部运输局装备部的HMIS部级应用系统。2.各铁路局车辆处的HMIS局级应用系统。3.各车辆段(厂)HMIS段(厂)级应用系统组成。一、HMIS部级应用系统：HMIS各段（厂）级系统将货车技术管理的数据通过网络传至HMIS局级应用系统，经局级应用系统汇总、确认后上报HMIS部级应用系统。在HMIS部级应用系统形成全路货车技术管理的动态信息库。根据HMIS总体设计和统筹规划，依据HMIS技术规程和建设原则，在铁道部运输局装备部建成以计算机硬件、网络、通讯系统为装备基础，以应用货车技术管理基础数据为系统核心，依据每辆货车由新造到报废的基础技术数据，建立全面、准确、适时的铁路货车技术管理信息动态库，实现货车技术中长期宏观决策、日常管理信息化的计算机管理信息系统。二、HMIS局级应用系统：HMIS各段(厂)级系统将货车技术管理的基础数据过网通络传至HMIS局级应用系统，经处理后形成全局货车技术管理动态信息库。HMIS局级应用系统是根据HMIS总体设计和统筹规划，依据HMIS技术规范和建设原则，在各铁路局车辆处建成以计算机硬件、网络、通讯系统为装备基础，以应用货车技术管理基础数据为系统核心，实现区域内货车技术中长期决策、管理信息化，为货车技术信息动态库提供全面、准确、适时的基础数据的计算机管理信息系统。三、HMIS段(厂)级应用系统：HMIS段(厂)级系统由管理层、车间层、工位层组成。并由HMIS段(厂)级出口数据转发程序完成HMIS段(厂)级系统与HMIS局、部级系统的通讯联系和数据传输任务。l.管理层由领导决策和各职能科室分系统组成。主要有领导决策、生产组织、技术管理、安全管理、质量验收等分系统。2.车间层由主要生产车间子系统组成。主要有运用、站修、段修、修配、轮轴子系统。3.工位层由各子系统的智能化机电设备或工位工作站组成。其具体实现形式可根据工位设置的需要以不同形式存在。4.HMIS段(厂)级出口数据转发程序。二、技术创新点l.系统为铁道部装备部、路局车辆处、车辆段以及段内各级修车现场提供了信息共享的环境，是一个多级信息系统。货车作为铁路运输的基本资源，其调度、检修、故障管理的基本信息受铁道部的严格控制和监督。2.系统直接服务于货车车辆段的修车活动，联系车辆调度、作业计划、检修与运用生产等货车车辆生产技术专业管理。3.系统直接介入修车生产过程，属于现场过程控制型。从现场采集数据以及数据的关联与传递，象一支无形的手，左右着生产过程按规范的秩序进行。其它一些信息系统则主要由专业人员对各种辅助生产过程的活动结果进行统计和输出，关注的是结果，基本与过程无关。4.系统紧扣货车检修和运用活动的三大基本信息货车、配件、故障。修理中，三大信息彼此紧密联系，映射着货车的运输能力和安全质量。5.修车过程在车辆段是不断延续的，检修和运用在功能上互补。系统使各级修程数据全面连续采集，才能使过程控制真正有效。系统为不同生产组织、不同车辆种类配属等个性差异的货车车辆段提供了一个通用的应用环境。该系统具备可以进行功能扩展的条件，为各车辆段管理的不断优化提供了发展空间。车辆段在系统数据初始化和试用阶段，必然要进行一次生产技术管理的规范化活动。因此，系统的采用是车辆段现代企业管理的一次跨越和升华。三、应用情况目前HMIS系统在铁道部、18个铁路局、全部车辆段(厂)使用，每日上报货车各修程的检修基本信息和故障信息，利用HMIS系统已经实现铁路货车车辆的全过程跟踪管理。同时HMIS部级系统设置HMIS数据上报的完整性、准确性、及时性的考核标准，从2003年起HMIS上报车辆检修情况已经作为货车车辆检修招标的重要原始依据。以HMIS系统为基础逐渐派生出“电子签名管理信息系统”，“货车轮轴管理系统”等目前已经逐步向财务提供数据、货车重要零部件的跟踪管理领域拓宽发展。电气化铁路牵引变电所27.5kV直挂式无功动态补偿装置成果总编号2005018起止时间2001年9月24日-2002年11月12日鉴定证书号甘科鉴字2003第039号获奖等级三等奖主要获奖单位兰州铁路局机务处鞍山荣信电力电子股份有限公司主要获奖人员路延安、左强、焦东亮、李玲、孔中秋、钮承新、张银山、王品一、项目简介电气化铁路独特的单相供电方式给系统电能质量带来诸多不利影响，其中因无功功率造成的功率因数下降、电压波动过大等问题正是困扰行业发展的疑难问题之一。然而国产TCR型动态无功补偿装置能根据路段状况、机车型号、牵引重量等不同参量对系统所需无功进行实时动态补偿调节。在此前尚属空白。在27.5kV单相供电系统中直挂TCR型动态无功补偿装置，其主要功能是提高牵引供电系统功率因数、吸收电力机车产生的谐波(可吸收3，5，7次谐波)，有效进行谐波治理，减少谐波对电力系统的不良影响，改善牵引供电系统电能质量。该系统由晶闸管相控电抗器部分(TCR)和滤波器部分(FC)组成，其中TCR由控制器、晶闸管功率阀组、补偿电抗器组成，通过补偿电抗器的电流随晶闸管相控从0到饱和电感值而变化，因而TCR可产生可变感性补偿无功；FC由滤波电抗器和电容器组组成，向系统提供恒定容性无功功率，并有滤除高次谐波的作用。二、技术创新点该装置是国内第一套应用于电铁系统的27.5kV直挂式无功动态补偿装置，无论从设计制造还是试验调试过程都有其特殊性，其中主要在下列几方面做了较重大的技术创新。1.控制算法突破无功功率的检测上采用了多点采样的方法以及预测控制算法，同时，还在信号检测软件中增加了数字滤波等新的软件抗干扰措施，保证了控制算法的精度和可靠性。2.保护系统特殊设计针对电铁单相系统，控制系统采取了丢脉冲、电源、电抗器过流、晶闸管击穿、阀组温度保护等保护方式，为整个系统提供了完善的保护措施，使系统在出现意外事故时能迅速反应，达到保护目的。3.全载模拟高压试验设备在出厂前，在国内高压全载试验中心进行了电流和电压的全载试验考核，因为试验中心不提供单相负荷，利用三相平衡负荷作为试验对象，电流达到200A，每个阀柜电压为10kV，运行72h，设备试验正常。4.增强抗干扰性由于电气化铁路单相接地系统的地线电流具有很强的干扰，这套设备从硬件和软件方面做了大量的增加抗干扰性能的工作。5.自冷式热管散热技术自冷式热管散热器引进国外技术生产制造，该项技术原来只应用于军事宇航工业，经过鞍山电子电力公司引进消化吸收，达到了国际先进水平，已经多次在不同的设备上使用过它的各种型号的产品，性能指标完全满足要求。晶闸管选用T133-200-44型，额定电流是200A，反向耐压4400V，电流变化率(di/dt)和电压变化率(du/dt)具有良好的开关一致性，采用227只晶闸管(反并联)，通态压降等各种参数指标均达到国际领先水平。三、应用情况自2002年6月6日直挂式动态无功补偿装置投入试运行以来，装置各项设备运行良好，白银西变电所日平均功率因数提高到0.94以上有效解决牵引变电所功率因数偏低的难题。牵引变电所功率因数的提高不仅减少电费成本支出，还可以减少牵引供电系统损耗，提高牵引变电所主变压器利用率。兰州铁路局机务处和鞍山荣信电力电子股份有限公司经过2年多的努力，联合研制生产的牵引变电所直挂式相控电抗器(TCR)无功动态自动补偿装置，为电气化铁路提高功率因数提供良好技术方案。白银西牵引变电所无功动态自动补偿装置采用先进的晶闸管相控电抗器技术，将晶闸管直接串接在27.5kV电容补偿回路，通过调整晶闸管控制角度来调整无功补偿度，最终达到补偿牵引供电系统功率因数的目的。经过现场试运行，说明该装置能够满足牵引供电系统提高功率因数的要求。该装置采用计算机自动控制无功补偿装置，自动化技术水平较高。装置还采用德国、俄罗斯等具有国际先进水平的电力电子器件，提高装置安全运行的可靠性，便于运行检修和维护，深受使用单位好评，值得大力推广。该装置自2002年4月在兰州局白银西变电所成功试验运行后又先后在兰州局包兰线白墩子、水源、李旺3个牵引变电所和昆明局平关、鲁番、威舍、白水、元谋5个所及柳州局南昆线龙广、册亨、平林、田林4个所共13个牵引变电所投入运行。牵引供电设计用高速机车车辆参数的仿真拟合成果总编号2005048起止时间2003年5月9日-2004年5月18日鉴定证书号鄂科鉴字2005第200443010号获奖等级三等奖主要获奖单位铁道第四勘察设计院西南交通大学主要获奖人员戚广枫、冯晓云、何庆、黄足平、张华志、王猛、葛兴来、崔世文一、项目简介随着我国经济的高速发展，作为国民交通动脉的铁路运输也步入快速发展时期。由于既有线路运能不足，极大限制了铁路客运的发展，修建大容量高速客运专线势在必行。根据我国客运专线的技术条件要求，目前满足国内大容量的输送能力要求的牵引质量750t以上和具备时速350km的“超”高速机车车辆或动车组全世界至今还没有。这导致我国高速客运专线牵引供电设计无法获得与行车速度、运输组织、线路坡度等有关的牵引供电设计所需基础数据。更无法对牵引供电设备容量、供电臂长度等重要设计参数及标准进行定量的计算，直接影响供电方案的可实施性和稳定性，也无法与地方电力部门开展供电电源协商和规划工作，有可能影响客运专线的设计工期。设计风险很大。因此，进行高速机车车辆参数及曲线的仿真拟合研究实属必要。该项目在对国内外典型的高速机车车辆参数及其仿真拟合进行深入研究的基础上，结合交流传动理论及其相应软件，提出了高速机车拟合的有效研究方法，建立了合理的计算模型，首次系统地完成了750t牵引质量和350km/h高速列车为代表的牵引供电必需的参数拟合。该项目拟合的高速机车车辆参数已由铁道第四勘察设计院在武汉广州、郑州西安客运专线铁路的相关设计中试用，满足设计需要，效果良好。该项目研究成果还可为既有线和客运专线的列车选型提供参考，推广和应用前景良好。二、技术创新点1.该课题在对国内外典型的高速机车车辆参数及其仿真拟合进行深入研究的基础上，结合交流传动理论及其相应软件，提出了高速机车拟合的有效研究方法，建立了合理的计算模型，首次系统地完成了750t牵引质量和350km/h高速列车为代表的牵引供电必需的参数拟合。2.牵引供电设计用的高速机车车辆参数的仿真拟合研究，符合牵引供电设计用高速机车车辆参数的仿真拟合研究的技术要求，软件功能齐全，列车数据库信息准确，概念车参数设计合理，仿真记录数据准确可靠，概念车参数再优化符合列车设计理论，评价结果准确并对牵引供电设计具有指导作用。三、应用情况该项目拟合的高速机车车辆参数已由铁道第四勘察设计院在武汉广州、郑州西安客运专线铁路的相关设计中试用，其结果符合规律，满足设计需要，应用效果良好。该成果对工程设计有很强的针对性和实用价值，除了满足牵引供电设计需要外，还可为既有线和高速客运专线设计时的机车选型提供技术参考。根据我国高速铁路系统的中长期发展规划，铁路建设市场潜力巨大，该成果的推广和应用前景良好。弓网故障快速自动降弓装置成果总编号2005054起止时间1997年6月1日-1999年5月31日鉴定证书号铁道部技鉴字1999第062号获奖等级三等奖主要获奖单位西南交通大学主要获奖人员王黎、赵全轲、王泽勇、高晓蓉、李岚、杨林、曾佑恒、张文桂一、项目简介该装置适用于目前国内的各型电力机车，其工作原理是在机车受电弓弓头上安装自动降弓传感器(自动降弓传感器分为电控和气控两种方式，电控方式为内埋光纤、导线式辅助滑板，气控方式为充气式辅助滑板、限位放气阀等)，当发生弓网故障出现下列情况之一时：受电弓滑板损坏、打翻、打断、打偏、磨耗到限、沟槽等，导线滑过拉出值极限位置，升弓高度大于或小于设定极限位置，根据采集到的故障信息，给出相应的控制信号，使气动控制回路产生动作，首先断开机车主断路器，然后快速自动降弓，从而达到既避免行车事故又保护受电弓、接触网的双重目的。主要特点：1.项目研制从实用角度考虑，与原项目合同相比，增加了4项新的检测内容，大幅度提高了各项技术指标；2.自动降弓速度快，小于1s；3.自动降弓时，先自动断开机车主断路器，防止带负载降弓拉弧，烧坏受电弓和接触导线；4.气功控制部分既可安装在高电压侧，也可安装在低电压侧；5.结构简单，日常无需特殊维护，可与机车辅修、小修和中修同步。二、技术创新点1.该装置的技术水平处于国内领先，产品的应用在国内相应领域属首创，填补了国内空白。2.装置通过在受电弓弓头安装电控制传感器和空气控制传感器，实现电、气两种控制方式。3.装置在发出自动降弓信号前先给出断主断信号，以避免带负载降弓产生拉弧而烧坏受电弓和接触网。4.装置本身出现故障时，司机可通过复位开关在不使用装置的情况下正常行车。5.装置采用特殊材料的绝缘软管，可安全有效地解决高低电压隔离的问题。三、应用情况“弓网故障快速自动降弓装置”自1998年3月在重庆南、成都等机务段投入应用以来，截止2004年底，已在全国11个铁路局(集团)、8个机车车辆厂推广运用3056套，有效地防止了弓网故障特别是恶性弓网事故的发生，对我国电气化铁路运输安全起到了非常积极和重要的作用，收到了良好的经济效益和社会效益。根据重庆铁路分局重庆南机务段1999年出具的用户报告表明：在加装“弓网故障快速自动降弓装置”以前，因受受电弓、接触网器件质量、恶劣气候等诸多因素的影响，弓网故障时有发生，除了造成滑板损坏、受电弓报废、接触网拉坏等直接经济损失外，往往还导致列车晚点、中断运输等间接经济损失；该段自1998年3月起，先后在韶山I型017号、478号电力机车上试验安装了该装置，至1999年2月底累计行程达21万km，期间对弓网故障进行了有力的监测，未发生任何弓网事故；如对该装置进行进一步改进、完善，并在全路(电气化)推广应用，必将为我国铁路运输安全提供有力的保障。根据成都铁路分局成都机务段1999年出具的用户报告表明“弓网故障快速自动阵弓装置”设计合理，功能齐全，对弓网故障判断准确，响应速度快，工作性能稳定，而且在故障降弓前首先断开机车主断路器；并建议，为更方便、快捷地使用该装置，应加快研制一体化滑板。截止2002年初，“弓网故障快速自动降弓装置”已在多家单位投入使用，并对排除弓网事故起到了极其良好的效果。因此，2002年l月24日，铁道部运输局装备部在昆明召开的“机供联控工作会议”上，要求该装置在全路(电气化)推广应用；2002年3月15日，铁道部运输局通过铁路传真电报发文要求：新出厂的电力机车从3月底开始，最迟4月底全部加装“ADD装置(自动降弓装置)”。目前，“弓网故障快速自动降弓装置”已在全路推广应用3000多套，市场占有量遥居第一。同时，为满足客户要求，适应我国铁路现代化的发展，西南交通大学(光电工程研究所)正在对其进行进一步改进完善，增加诸如故障录像等功能。200m长旧轨整修技术及生产线成果总编号2005009起止时间2001年4月24日-2004年12月7日鉴定证书号京铁局技鉴字2004第19号获奖等级三等奖主要获奖单位北京铁路局工电大修处北京焊轨厂主要获奖人员宗世成、张连福、齐凤林、李国强、姚冬、赵风云、杨金元、童书玉一、项目简介项目研究的主要内容包括：旧轨既有焊头使用价值的研究；旧轨表面疲劳层厚度测试方法及加工切削量研究；旧轨焊接工艺研究；200m长旧轨整修生产线的研究和制定60kg/m旧轨整修技术条件。特点：该技术项目是对大修更换下来仍可利用的钢轨进行焊接和整修。为