高速铁路先进技术及知识

高速铁路先进技术及知识会计学第1页/共58页实现高速行车的重要关键技术之一1.更大牵引动力和新型动力及传动装置2.分散或相对集中动车组3.高速下的新型制动技术4.高速电力牵引的高可靠度的受电技术和装备5.车载微机控制的牵引,制动和智能诊断技术6.满足高速行车的车体及行走结构以及低空气阻力的外形第2页/共58页一

、

高速列车对牵引功率的需求第3页/共58页N=Q—高速列车的最高允许速度(km/hN—高速列车所需的牵引功率(kWω—高速列车的单位阻力(N/tk/3600

(kW)Q

—

高速列车的总质量(裕量系数Vmax第4页/共58页×××K

—ωmaxtV))))二

、

高速列车的阻力第5页/共58页基本阻力/空气阻力各占一半>200km/h——空气阻力占70%+机械阻力附加阻力空气阻力与行车速度平方成正比第6页/共58页—

—

机械阻力为主>100km/h—

—

机械各种附加阻力—

空气阻力基本阻力—

坡道/曲线/隧道低速+三

、牵引动力及其配置第7页/共58页1第8页/共58页2

、牵引动力的配置、牵引动力的形式2)牵引动力集中配置于两端1)牵引动力集中配置于一端3)牵引动力分散配置电力

、

内燃((()

受流

)列车总功率和轴功率

牵引动力集中配置与分散配置的比较)

轴重)簧下质量)外形流线化及运输组织3)黏着利用和加速性能5)制动距离第9页/共58页4627(((((((1动力集中型动力车轴重最大,但平均较低

动力分散型最大轴重低,但平均轴重较高第10页/共58页第11页/共58页动力集中或分散所需总功率基本一致

早期:交—直流

，

直流电机牵引发展:交流同步电机最新:交—直

共，，58页交交流异步电机200m以内的间隔不允许第二个

受电弓升起工作第13页/共58页受电弓与传动装置主要内容第14页/共58页电力牵引条件下机车或动力车：◆受电弓与传动装置◆

车体◆行走部◆车钩缓冲装置◆制动装置第15页/共58页高速列车受电特点◆波动特性变化

，

受电产生影响◆高速

空气动态力,◆阻力

、

噪声

、波动◆数量受限第16页/共58页第17页/共58页◆

耐磨耐蚀（腐蚀

，

电蚀)◆

结构布置要求高◆

更先进接触悬挂装置接触网◆高速下正常供电接触网

—

受电弓系统的工作对受电产生的影响◆

弓线间的接触压力接触网

—

受电弓系统的动态特性

、

弓线之间的接触状态是高速受电的主要研究课题之一◆接触导线的波动和噪声◆离线问题第18页/共58页受电弓◆恒定接触压力

、更可靠的连续电接触◆

减轻运动部分重量◆

滑板空气制动力缓解◆

滑板材料

、形状

、尺寸◆

升降弓时初始动作快,终了动作慢第19页/共58页第20页/共58页第21页/共58页第22页/共58页第23页/共58页式与传动装置直流电传动交流电

动{直-直交-直交-直-交传同步

异步传动方电传动交-交动力车车体及行走部主要内容第24页/共58页动力车车体：车体结构轻量化和车体外形符合空气动力学性能要求◆结构轻量化的困难更多的附属设备（制动装置测试和诊断装置）横截面受限、

，

，承载结构较长;交流电传动

，

变流

、

变频装置不知在牵引变压器上方

，

列车中部重量集中

，

转向架中心距较大

，

车体承载结构的最大弯矩更大

。交流电传动

，

重量从转向架转移到车体上

。

◆外形流线化第25页/共58页第26页/共58页第27页/共58页行走部分：安全性

、耐久性和舒适性◆动车转向架全部速度范围内保证平稳安全;直线

、

曲线最高速运行时

，

垂直水平方向对线路动力作用最小;不平

、

曲线时传给传动装置和车体的动力作用和冲击最小;充分利用黏着质量;耐磨耐蚀

、

适检适修

。

第28页/共58页第29页/共58页第30页/共58页第31页/共58页第32页/共58页第33页/共58页1.转向架采用无摇枕结构,由中央空气弹簧直接支承车体重量,而采用

中心销和连杆仅起纵向牵引作用

。2.转向架构架为H型钢板焊接结构,取消了其端部的端梁

。3.转向架采用轻型轮对,车轴为空心轴,内孔为6Omm,车轮小型化,车轮直径由原来的910mm,改为860mm。4.采用铝合金制造的传动齿抡箱

、

轮对的轴箱

。5.日本在新干线952/953型STAR2l试验型高速列车上采用带缓冲装置

的铰接式转向架后,转第

页

共8得到显著降低

。

制动技术主要内容第35页/共58页第36页/共58页高速列车制动技术：单一

闸瓦制动方式无法满足要求

，

必须采用综合方式（多种制动协调使用)。按动能消耗方式不同

，

制动方式分：

摩擦制动和动力制动◆

摩擦制动机械摩擦

，

动能转热能；与车速无关

，

高速列车最终停车须靠此方式；制动力有限

，

热能散发有限；闸瓦制动（踏面制动)、

盘型制动

、

摩擦式电磁轨道制动优点:缺点:包括:第37页/共58页第38页/共58页第39页/共58页第40页/共58页第41页/共58页第42页/共58页电磁轨道制动（磁轨摩擦制动)制动电磁铁

，

通电励磁后吸压到钢轨

，

与钢轨产生机械摩擦制动

。励磁供电方式：

蓄电池

、

动力车

、接触网；特点：

不受轮轨黏着力限制；

制动电磁铁在钢轨上滑行清扫轨面改善轮轨黏着;不会发生轴重转移;明显缩短制动距离

。装置重量大;钢轨发热磨损加剧;不宜于运动中调速制动目前只用于高速列车的紧急制动

。

第43页/共58页缺点:第44页/共58页第45页/共58页第46页/共58页第47页/共58页描述：

这就是世界铁路高速记录的新贵4402号试验列车

。

由两节机车和3节双层车厢组

成

。共8个转向架

，

其中6个带动力

，

应该算

是动力分散型配置了

。特别编组名称"V150”，

意为试验速度目标为每秒移动150米！

在2007年2－4月间

，"V150"多次与4404号POS列车重联

，

运载着技术人员

，

各界贵宾

和媒体记者从巴黎东站出发

，

前往POS试验

路段进行一次次激动人心的速度挑战。第48页/共58页描述：3月26号

，"V150”以充满巴黎时尚

艺术气息的新涂装在法国EastEuropeanTechnicentre向媒体公布

，

准备进行新一轮

的运行试验。

第49页/共58页在中国铁路第六次大提速前夕,从欧洲高速铁路的发祥地

法国传来令震惊世界的消息:由Alstom公司

，

法国铁路网公司RFF和法国国铁SNCF联合在巴黎东方高速新线POS进行的运行试验中

，

由POS＋Duplex＋AGV组成的4402号特别试验列车一举打破原TGV大西洋线325号列车保持

了17年的记录

，

创造了世界轮轨铁路历史上时速574.8公

里的里程碑。

第50页/共58页第51页/共58页三

、牵引动力及其配置第52页/共58页第53页/共58页动力车车体：车体结构轻量化和车体外形符合空气动力学性能要求◆结构轻量化的困难更多的附属设备（制动装置测试和诊断装置）横截面受限、

，