车辆构造摆式列车专题

1、牵引动力国家重点实验室牵引动力国家重点实验室专题一专题一 摆式列车摆式列车Topic One Tilting Train2 摆式列车的基本原理是列车通过曲线时利用主动（或被动）车体倾摆技术推动车体绕一纵向中心线摆动，使车体向曲线内侧倾斜一定角度，部分或全部抵消列车通过曲线时车体未被平衡的离心加速度，以改善旅客的乘坐舒适度，提高车辆通过曲线时的运行速度。3RVF摆式列车工作原理4在既有线上进行提速的有效手段5曲线限速及提速措施曲线限速及提速措施常规列车在曲线上的最大速度常规列车在曲线上的最大速度摆式列车在曲线上的最大速度摆式列车在曲线上的最大速度8.11)(RhhVdh8.11)(RhhhVtd

2、h6摆式列车在曲线上的最大速度限为：摆式列车在曲线上的最大速度限为：取取h=125mmh=125mm，h hd d=110mm=110mm曲线限速曲线限速 采用摆式列车可提高曲线限速采用摆式列车可提高曲线限速30-40%,30-40%,提高旅行速度提高旅行速度15-20%15-20%。8.11)(RhhhVtdh曲线半径 mR250R300R350R400R500R600R1000R1500常规列车71778389100109141172摆式 列车308189961031151261621996.50931011101171311431852267在既有线上进行提速9v压缩空气倾摆机构v液压倾

3、摆机构v机电倾摆机构10v 有压缩空气泵站（或列车压缩空气总管）v 蓄能器v 控制阀v 汽缸v 气压管路等组成。11v 优点优点：倾摆所用的压缩空气理论上来自于 列车总管，能源提供简单； 没有环境污染； 能量可利用蓄能器来贮存，总的能耗较低。v 缺点缺点：压缩空气具有可压缩性，故倾摆控制精度不易保证； 倾摆系统响应慢，频响差； 由于压缩空气的压力低，所以，作动器的直径尺寸较大； 系统（压缩泵、汽缸、蓄能器等）体积大。12v滚子式倾摆系统为381系EMU摆式列车采用v空气弹簧式倾摆系统为300X试验列车采用v西班牙的Talgo也用空气弹簧形式。13v 液压泵v 冷却器v 蓄能器v 比例分配阀v

4、电液伺服控制阀v 作动器v 管路等作动器14v优点优点：作动器推力大，速度高； 较高的动态特性，频响快，控制精度高； 技术比较成熟。v缺点缺点：系统复杂，制造成本高； 能源消耗大； 由于油液易渗漏，对环境有一定污染； 系统（油压泵、冷却器、蓄能器、作动器等）体积大，重量重。15电机冷却泵油箱蓄能器大！16v瑞典的X2000v意大利的ETR450、460、470v德国VT610v德国VT612v芬兰Sm200等17v 交流变频调速的电机作动器v 变频器v 控制器作动器18v工作效率提高双向推力，效率高v频响特性高不会有液压弹性效应v动力源方便而且节能电v系统轻巧体积小，结构简单v环境污染小不会有

5、泄露等问题v国产化易于实现小功率变流19v坦克德国、日本、俄罗斯（美国仍用液压）v摆式列车德国VT611 德国ICT 法国ALSTOM 意大利FIAT-SIG 瑞士的ICN202123按车体倾摆方法和倾摆原理不同分为：按车体倾摆方法和倾摆原理不同分为：被动式摆式车体（无源式或自然倾摆式摆式车体）被动式摆式车体（无源式或自然倾摆式摆式车体） 车体摆心在车体重心的上方，靠车辆在通过曲线时的离心力车体摆心在车体重心的上方，靠车辆在通过曲线时的离心力作用，使车体绕其摆心转动向内侧倾斜，摆动角一般小于作用，使车体绕其摆心转动向内侧倾斜，摆动角一般小于3.5o主动式摆式车体（有源式或强制式摆式车体）主动式

6、摆式车体（有源式或强制式摆式车体） 通过附加作用力的方式使车体倾摆，摆动角一般在通过附加作用力的方式使车体倾摆，摆动角一般在8 8o o1010o o2425TALGO摆式车体采用自然倾摆机构，带两个立柱的U形梁将两个自由轮对装在一起，形成TALGO轮对，空气弹簧固定在这两根立柱的上端。当通过曲线时，高度调整阀自动工作，空气弹簧根据车体的倾斜而变形，直到使离心力平衡。2627主动式摆式车体中，倾摆力的产生可通过三种方式来实现：液压式、机电式和电气式。ETR450型采用液压式的车体倾摆控制装置，车体安装在一个转动的U形摇枕上，通过两组弹簧落在构架上，其倾摆机构包括装在转向架上的两个液压缸。液压缸由微处理机监控系统控制，闭环控制中的加速度计（测离心力）和陀螺仪（测超高）控制液压倾摆机构，以便准确的确定车体倾摆角度值。282930313233采用自导向转向架3435滚子式倾摆机构3637人字型橡胶堆定位柔性定位转向架39v采用机电作动器方式v采用径向转向架自导向和迫导向v2动6拖内燃机车牵引头车不摆v今年年底完成v我校承担3个转向架的设计和倾摆系统的研制关键技术40我国摆式列车转向架自导向径向转向架自导向径向转向