高速铁路先进技术及知识第六章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,KLATM,材料先进技术教育部重点实验室,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,KLATM,材料先进技术教育部重点实验室,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,KLATM,材料先进技术教育部重点实验室,*,高速铁路先进技术及知识第六章,主要内容,高速铁路的牵引动力,实现高速行车的重要关键技术之一,更大牵引动力和新型动力及传动装置,分散或相对集中动车组,高速下的新型制动技术,高速电力牵引的高可靠度的受电技术和装备,车载微机控制的牵引，制动和智能诊断技术,满足高速行车的车体及行走结构以及低空气阻力的外形,一、高速列车对牵引功率的需求,N=Q,V,max,k,/3600 (kW),N,高速列车所需的牵引功率（,kW,）,Q,高速列车的总质量（,t,）,高速列车的单位阻力（,N/t,）,V,max,高速列车的最高允许速度（,km/h,）,K,裕量系数,二、高速列车的阻力,基本阻力,+,各种附加阻力,基本阻力,空气阻力,+,机械阻力,附加阻力,坡道,/,曲线,/,隧道,低速,机械阻力为主,100 km/h,机械,/,空气阻力各占一半,200 km/h,空气阻力占,70%,空气阻力与行车速度平方成正比,三、牵引动力及其配置,1,、牵引动力的形式,电力、内燃,（,1,）牵引动力集中配置于一端,（,2,）牵引动力集中配置于两端,（,3,）牵引动力分散配置,2,、牵引动力的配置,牵引动力集中配置与分散配置的比较,（,1,）轴重,（,2,）簧下质量,（,3,）黏着利用和加速性能,（,4,）列车总功率和轴功率,（,5,）制动距离,（,6,）受流,（,7,）外形流线化及运输组织,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,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,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,主要内容,受电弓与传动装置,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,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,高速列车受电特点,200 km/h空气阻力占70%,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。,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；,电磁轨道制动（磁轨摩擦制动）,特别编组名称“V150”，意为试验速度目标为每秒移动150米！,改善轮轨黏着；,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,Vmax高速列车的最高允许速度（km/h）,安全性、耐久性和舒适性,（1）牵引动力集中配置于一端,制动电磁铁在钢轨上滑行清扫轨面,（3）黏着利用和加速性能,基本阻力+各种附加阻力,动力分散型最大轴重低，但平均轴重较高,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。,高速下正常供电,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,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,接触网,受电弓系统的工作对受电产生的影响,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,受电弓,传动方式与传动装置,电传动,直流电传动,交流电传动,同步,异步,直,-,直,交,-,直,交,-,直,-,交,交,-,交,主要内容,动力车车体及行走部,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,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,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。,行走部分：,安全性、耐久性和舒适性,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。,转向架构架为,H,型钢板焊接结构，取消了其端部的端梁。,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,910 mm,，改为,860mm,。,采用铝合金制造的传动齿抡箱、轮对的轴箱。,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，转向架的重量得到显著降低。,主要内容,制动技术,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；,优点：与车速无关，高速列车最终停车须靠此方式；,缺点：制动力有限，热能散发有限；,包括：闸瓦制动（踏面制动）、盘型制动、摩擦式电磁轨道制动,交流电传动，重量从转向架转移到车体上。,终了动作慢,（7）外形流线化及运输组织,包括：闸瓦制动（踏面制动）、盘型制动、摩擦式电磁轨道制动,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910 mm，改为860mm。,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，转向架的重量得到显著降低。,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。,（7）外形流线化及运输组织,采用铝合金制造的传动齿抡箱、轮对的轴箱。,接触网受电弓系统的工作对受电产生的影响,（1）牵引动力集中配置于一端,按动能消耗方式不同，制动方式分：摩擦制动和动力制动,特点：不受轮轨黏着力限制；,车体结构轻量化和车体外形符合空气动力学性能要求,优点：与车速无关，高速列车最终停车须靠此方式；,高速电力牵引的高可靠度的受电技术和装备,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；,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。,缺点：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。,电磁轨道制动（磁轨摩擦制动）,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。,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,East European Technicentre,向媒体公布，准备进行新一轮的运行试验。,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POSDuplexAGV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 上时速公里的里程碑。,谢谢,