干货详解高速铁路七大技术体系

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京津城际高铁动车组、武广高铁动车组、世界首创的长大编 组卧铺动车组等。这一技术成果应用的高速动车组累计运营 里程已超过9000万公里,累计运送旅客1.23亿人次。
了使用CRH2型高速动车组转向架, 武广高铁采用的CRH3
型动车组列车系统创新了大断面宽车体、高速轮轨、高速受 流、高速制动、人机界面等关键技术,在牵引系统、制动系 统、车体空气动力学等方面的技术处于当今世界领先地位,
速列车由45000个零部件组成,工程中分为九大关键技术。
韩国。二是车体制造。三是牵引系统,牵引系统是高铁竞争 的核心之一,主要由变压器九变流器、牵引控制、电机几个 不同的部分组成。高速列车所有的用电设备和运动器件都采 用传感器进行实时的监控。高速转向架,高速列车的转向架 是列车技术的核心也是轮轨技术的核心。高速专项架的结构 功能,高速列车技术的核心,具有承载、导向、减震、牵引 及制动等功能。传统意义上的火车头已经看不见了,转向架 技术创新点主要在于抑制它的蛇行运动,由于车轮的反面很 锥形,需要良好的工作曲线,锥形的爬点就形成了固有的刺 激震动,这也是转向架能跑多高速度的核心。还有脱轨安全 性。我们在研究高速列车转向架轮轨安全的时候做了一个突 破性的测试,世界各国高速铁路和它的普速铁路是不相吻的, 也就是说它不做跨线运行的技术准备,所以大多数国家,包 括日本,它的轮轨匹配都是按照高速线和普速线来设计。我 们国家高速铁路和现在了路网形成跨线,这个路网的效应就 会非常的好,我们在设计我们国家的轮轨匹配的时候采用了 特有方案,这个方案比德国的明显好,不仅可以满足本线运 行,而且还可以实现跨线运行,这项技术我们在本国和多国 申报了专利。高速转向架,我们希望有较高的临界速度,比 如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里,在西南 交通大学做到了410公里,最后的实验没有做下去,只做到 了410公里。为了验证我们高速转向架的性能,我们用了
牵引功率达到8800千瓦,具有强劲的启动加速和持续高速
述不足,采用了气密隔墙结构,将头车司机室前部与车厢部 分有效隔离,分隔成完全密封的两部分,避免在列车进行高 速运行时,因车体头部所承载的空气压力过大,造成车体密 封不严的现象。此外,该车体各大部件之间的连接部均采用 满焊工艺焊接,且在车体的各个开口走线的位置,采用了套 管加堵板的结构,走线完毕后灌上密封胶,更进一步保证了
车体的高密封性能。这种车体结构不仅适用于铝合金型材的
客室内的传递。据了解,这项专利技术可适用于时速200公 里等级及以上的动车组车体结构,目前广泛应用于
CRH2C—300系列动车组车体,及CRH2长大编组系列动 车组车体,已装用700余辆,总价值近10亿元。
旅客服务系统大量运用了信息技术,需要给各位专家报告的
得要比他们好。 比如我们时速350公里的头车的噪音可以做
车轮采用降噪的涂料,车与车之间的连接使它更加平滑等等。
车体的设计减少运行阻力,是一个很重要的技术工作。京津 城际我们做了大量的实验以后,对我们目前的二型车和三型 车在高速运行条件下的运行阻力,特别是车头的阻力和车身
的阻力做了详细的分析。这张图显示京沪高速新一代高速列
气候和地质条件比较类似。而中国国土面积大,地形复杂, 横跨多个不同的气候和地质区域,因此在高铁的实际建设中 完全照搬引进日法德的技术显然行不通,技术必须进行创新。
因此,作为应对复杂地形方面,贯穿辽阔国土面积的中国高
铁,在设计上自然有更多的实际经验,技术上也比日本具有
津、武广、郑西高速铁路非常典型:京津城际是软土路基, 武广高铁是岩溶路基,郑西高铁是黄土湿陷性路基,这样的 地质条件下建铁路,尤其是建高速铁路,需要处理好地基以
间0.3秒左右,高速列车动力丢失少,长距离运行节能效果
采用简单链型、弹性连型悬挂技术,研发高强高导接触网导 线。保证接触网与受电弓匹配良好、受流稳定。武广客运专
线接触网采用弹性缝型悬挂方式, 实现时速350公里双弓稳
系统的主体设备接触网,已经开始实现关键零部件的国产化。
3、列车运行控制列控系统是确保列车行车安全的控制系统,
180多天在京津城际对高速转向架做了大量在线试验。在高 速的条件下,启动升力、交会启动激扰对轮重减载率、轮轴
横向力等安全性指标的影响进行了测试,实验的结果在
平稳型指标小于2.0,安全性指标和舒适性指标都最大。又
是在头头相交、头尾相交、尾尾相交的时候稳定性非常高,
技术我们国家高速列车的车体设计结构优几个特点,采用了 薄壁木筒型铝合金焊接结构。 鼓型宽车体3.3m。我们用了2
的控制,能确保每辆列车自身不超速并使前后两个列车之间
张苑说,C3级列控系统技术创主要有四大点:首次通过无 线通信的方式实现了对长大距离范围内时速350公里列车的 安全可靠运行控制;完成了列控系统C2/C3控车模式集成;
创建了全速、全景综合设计集成平台和一整套测试验证方法;
长刘志军2009年国庆期间检查武广高铁时指出:武广高铁
干货 详解高速铁路七大技术体系
2016-05-08
转自RT轨道交通 地铁二三事
导读本文介绍高速铁路七大技术体系。高速铁路从技术体系 上讲大致可以分为这样一个板块:公路工程,牵引供电、运
行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾
轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统,我 国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的 高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝 钢轨等技术。京津城际采用CRTS-II型板式无渣轨道结构,
6.5米轨道板纵向连接,专业化制造,加工机施工安装精度 高。运营一年表明,无砟轨道京都高稳定性好,刚组均匀。
我们的无缝线路,采用60公斤/米、100米定尺、U71Muk
高性能钢轨。现场焊接、弹性扣件、轨温锁定技术。跨区间
过速度350km/h,侧向通过速度120-250km/h。
铁技术适应复杂地形。日本国土面积小,铁路所跨越的地区
及路基的填入技术。而日本、法国、德国都没有这样的地质
果说中国的?线上?(主要指机车)是走引进、消化、吸收
之路,那么线下工程(主要指Βιβλιοθήκη Baidu建)则是由中国人自己创造 的一个完整系统的标准。中国高铁经过的地方地质难度较大,
要穿越水下60米深的浏阳河,还要从70多米高的地方跨越
牵引供电由电力、接触网、变电、供电、远动等构成。外电
中国高铁技术的全球领先则表现在很多方面例如全线铺设无砟轨道铁路数字移动通信系统高速铁路列车运行控制系统国产和谐号动车组整体质量虽然连电动机都不能自己生产而要依赖进口的连刹车片底盘传动系统都要依赖进口或者技术授权的但中国铁路虽然没有产生革命性的专利但是却产生了革命性的应用并将在此基础上产生新的系统性的专利如列车调度安全监控等方面已经超越了西方的铁路系统
文名字叫无线闭塞中心系统。RBC的功能就是让列车“该走
的时候走,该停的时候停”;车上的叫ATP系统,中
叫列车超速防护系统,功能就是连续不间断地对列车实行速
车如果瞬间刹车制动,需要减速滑行6500米。通过C3系 统的控制,武广高铁全线运营的高速列车在武汉调度中心的
RBC系统监控下,通过RBC系统的控制指令和车载ATP
6000帕。 高速列车除了有很好的安全性还要有很好的舒 适型,振动和噪音控制得当, 列车的振动主要来自两个方面,
方面是气体与车体的摩擦产生的振动和噪音,二是线路的 不平顺产生的噪音,后者产生的噪音对车不仅有舒适型的影
响还有安全性的影响。可以看出来,线路的阻振的波长与车 体的模态匹配很好,因此很多同志,包括国外的同仁(日本 人、德国人)坐了京津城际,认为我们在减震和降噪方面做
在输出前进行比较,检查有错误便不产生输出。输出后也会
武广高铁在32公里范围内互通信息数据, 并自动保持14公 里的安全车距,如果车距小于14公里,调度中心会给动车 发出指令,后车便可自动根据与前车的距离来调整车速。
C3系统在武广高铁的成功运用,关键在于我们实现了两大 创新:一个是系统集成创新,一个是引进消化吸收再创新。
年多时间,在我们国家三个企业全部实现了国产化。我们的 技术难点是宽车体、轻量化、复杂交变载荷工况下,解决的 技术难题:结构强度、模态匹配、减震降噪、减少阻力。车 体主要的考核指标是气动性能,列车在交会和过隧道的时候, 在列车的周边会形成很大的阻压,我们国家实行的气动强度 指标是正负4000帕,在各种阻力都做了不同速度下的单车 过隧道,双向过隧道的实验,气动强度是不够的。但是京沪 高速,我们希望通过泰山这段22个连续的隧道,气动强度 更好一点,新一代的高速列车把气动强度的指标提高到正负
载运输的需求,南车株机公司通过技术创新和研究,在机车 同步操纵技术、大功率交流传动机车技术取得突破性进展,
在世界上首次实现机车无线同步操纵技术与GSM-R技术
率交流传动机车担当的大秦铁路是世界上年运量最高的重
载铁路,为加快发展我国及世界铁路重载运输提供了成功范
技术之一,也是世界各国在高速铁路当中竞争的制高点。高
我们参照了一些国外的相关标准,但整个C3系统,包括标 准规范体系,系统机构的研发,系统结果的测试,系统产品 的制造,施工安装联调联试等,都是完全由中国人自己完成 的。”通号集团C3攻关实施组组长、研究设计院总工程师、 集团副总工程师张苑如实阐述“中国创造”四个字。C3的核心
技术在于应用无线传输方式控制列车运行。其中有两个关键
减速度匹配。350公里/时制动距离 武广客运专线大量采用 了自主研发的先进的减震性轨道技术,其中包括了重型无缝 钢轨、新型扣件、弹性轨枕以及吸音材料制成的声障屏、吸
声式隔音窗等新材料新设备,列车通过时的噪音大大降低。
岛四方机车车辆股份有限公司的“CRH型高速动车组转向
架”,荣获国家科学技术进步一等奖。CRH2型高速动车组转 向架的研制开发过程中,申请了大批专利。据介绍,转向架 是高速动车组的走行装置,具有承载、减震、导向、牵引、 制动等重要功能,决定了列车运行速度和运行品质,是高速 动车组的核心技术。CRH2在高速转向架动力学等多方面实 现了技术创新,成功解决了高速条件下列车抗线路激扰、抗 蛇形运动失稳、抗高速脱轨等关键技术难题,并实现了我国 铁路动车组在既有线和高速铁路的兼容运行,整体技术达到 国际先进水平。在第六次铁路既有线大提速中,这一成果应 用于京广、京沪等9条共计6000多公里的主要干线,以及
人控优先, 超速防护, 普速铁路。CTCS-2级,机控制优先,
基于轨道电路+应答器的地对车单向信息传递,250km/h客 专,5分钟追踪。CTCS-3级:疾控,基于无限数据传输平
台(GSM-R)车地双向列控信息传递。350km/h客专,3分 武广高铁的“列控中心系统平台”发明已经向国家知识产权局 提出了专利申请。它主要是运用“二乘二取二”的冗余技术,
110kv/22Okv接入变电所,通过接触网为高速列车供电。
A2p27.5kv的AT供电方式,供电距离60km,比直供延长1
倍。通过SCADA系统实现远程监测、控制与调节、实现保
性通过无电区。时速250公里的线路采用这个技术。我们在
时速350公里的线路上采用了不断电过分相技术, 和车载装置,实现列车瞬间通过无电区的系统控制,切换时
二乘二取二”是一种广泛应用于铁路方面的技术,具有更高 的安全性和可靠性。二乘二侧重于系统的可用性和可靠性,
取二侧重于系统的安全性和稳定性。而在技术实现上主要 有两种方式:指令级同步和任务级同步,即系统平台采用多 层次的安全防护措施,所有的安全输出均由两套独立、非相 关的软、硬件子系统共同确定,符合故障—安全原则,命令
1GBT模块。轻量化牵引电机、传动装置。输出一个可以控 制电压和频率的交流电,刺激电机运行,带动高速运转。在 制动的时候,列车强大的惯性,动能转变成电能反馈回来。
如果忽略空气的运行阻力和摩擦阻力,动能速度在50公里 以上有98%可以再次利用。 电—空复合制动高速列车的制动 系统采用电—空复合制动。在高速的情况下,首先采用电制 动,当时速达到50公里采用摩擦制动。同时达到列车的精 确制动。到紧急制动的时候电制动和摩擦制动同时进行。关 键技术:电-空匹配控制。防滑控制。大容量摩擦副。粘着与
势,以德国和法国为代表的, 他们目前一般都在做回型头型, 这种头型运行阻力较大,但是噪音较小。日本做成蛇行,运 行阻力较小,但是噪音很高。我们是把两种技术做了一定的 融合,京沪高速会采用一号方案, 二号作为储备,14号方案 用于时速500公里的实验列车,这个车明年年底也要下线。
牵引传动系统我国高速列车采用交直交、动力分散牵引传动 方式。关键技术:轻量化、大客量变压器。大功率变流器、
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