高速列车的结构及技术特点
高速铁路机车车辆关键技术分析
高速铁路机车车辆关键技术分析随着科技的发展和社会的进步,高速铁路成为了现代交通运输体系中不可或缺的一部分。
高速铁路的建设和运营需要大量的先进技术支持,其中机车车辆作为高铁系统中的核心部件,其关键技术的发展对整个高速铁路系统的安全、舒适和运行效率都有着重要的影响。
高速铁路机车车辆的关键技术主要包括机车车辆的设计、动力系统、车体结构、空气动力学等方面,下面将对这些关键技术进行具体分析。
一、机车车辆设计技术高速铁路机车车辆的设计是整个高铁系统中的核心环节,其关键技术包括外观设计、内部结构设计、运行性能设计等多个方面。
外观设计是机车车辆设计中的一个重要方面,良好的外观设计可以提高列车的整体美观性,增强列车的品牌形象,与此外观设计还需要考虑列车的空气动力学,尽量减少列车运行时的风阻,降低列车的能耗。
内部结构设计是机车车辆设计中的另一个重要方面,包括车厢布局、乘客座椅设计、车厢设施配置等方面。
良好的内部结构设计可以提高列车的乘坐舒适度,提升乘客体验,提高列车的运营效率。
运行性能设计是机车车辆设计中的一个关键环节,包括机车车辆的牵引性能、制动性能、加速性能等方面。
良好的运行性能设计可以保障列车在运行过程中的安全性和稳定性,提高列车的运行效率。
二、动力系统技术高速铁路机车车辆的动力系统是其最重要的组成部分,其性能直接关系到列车的运行速度和牵引能力,因此动力系统技术是高速铁路机车车辆关键技术中的重点之一。
动力系统技术主要包括牵引电机技术、牵引变流器技术、牵引控制系统技术等方面。
牵引电机技术是机车车辆的关键技术之一,它直接影响到列车的加速性能和维持高速行驶状态下的牵引力。
目前,高速铁路机车车辆广泛采用的是三相异步电机作为牵引电机,其优点是结构简单、维护成本低、可靠性高,但在大功率、高速牵引的情况下,需要克服电机本身的一些技术难题。
牵引变流器技术和牵引控制系统技术也是动力系统技术中的重要组成部分,它们直接关系到列车的牵引效率和牵引控制的稳定性。
动车组列车的运行特点与技术要求
动车组列车的运行特点与技术要求动车组列车作为现代铁路运输的重要组成部分,在我国的高速铁路发展中扮演着重要角色。
它以其高速、高效、舒适、安全的特点得到了广大乘客的青睐。
本文将就动车组列车的运行特点和技术要求进行探讨。
1. 运行特点1.1 高速运行动车组列车的一大特点就是高速运行。
它融合了高铁列车的设计和技术,具备了较高的运行速度。
一般而言,动车组列车的设计速度可达到350公里/小时以上,甚至高达400公里/小时。
高速运行使得动车组列车能够在较短的时间内覆盖长距离,提升了铁路运输的效率。
1.2 舒适乘坐动车组列车的设计追求舒适乘坐体验。
它采用了减少颠簸和噪音的技术,如空气悬挂系统、减震装置等。
乘客在车内的行驶过程中可以减少不适感,旅途更加舒适。
此外,车厢内设备齐全,如舒适的座椅、卫生间、餐车等,为乘客提供了更好的服务。
1.3 安全保障动车组列车采用了多种技术手段来保障运行的安全性。
首先,列车设有高级别的监控系统,能够实时监测列车的运行状态和乘客的安全。
其次,列车装备了自动防撞系统和紧急制动系统,一旦遇到危险情况,能够及时响应并采取相应措施,保障乘客的生命财产安全。
2. 技术要求2.1 动力系统动车组列车的动力系统是其高速运行的基础。
为了实现高速的目标,动车组列车采用了电力传动技术。
每节车厢都装有电机,由线路供电给电机提供动力,并通过牵引变流器来控制电机的运行。
这种电力传动技术具备灵活性和高效性,可以实现列车的高速运行。
2.2 列车控制系统为了保证列车运行的平稳性和安全性,动车组列车配备了先进的列车控制系统。
列车控制系统包括列车检测系统、列车控制器和列车监控系统等,能够实现列车的自动驾驶、自动调速和自动制动等功能。
这可以提高列车运行的效率,减少人为因素对运行的影响。
2.3 安全系统动车组列车的安全系统十分重要。
它包括了列车防撞系统、紧急制动系统、火警报警系统等。
列车防撞系统能够通过雷达等传感器实时感知前方障碍物,一旦发现危险情况,则会自动采取紧急制动措施。
高速列车的十大关键技术
(二)、盘形制动装置
轴盘式
1—制动盘 2—闸片 3-闸片托 4-单元制动缸 5-杠杆
轴盘式
轮盘式
CRH2-T(拖车)转向架 CRH2-M(动力车)转向架
CRH2-T车轮对轮盘/轴盘制动卡钳装置
盘形制动的特点:
1、减少了车轮的磨耗,延长了车轮的使用寿命; 2、散热性能比较好,可获得较高的制动功率; 3、自由选择制动盘和闸片材料,从而减轻制动装置的重量; 4、磨耗小,运用经济; 5、使簧下重量增加,受轮轨黏(粘)着的限制。
盘(旋转)
由相对运动在盘上产生 涡电流
涡电流 电磁涡流转子制动
由相互磁力作用产生 制动力
涡流制动装置的具体结构和在转 向架上的安装位置
涡电流制动线圈 (电磁铁)
涡电流制动盘
日本新干线300系列高速 动车组
涡流制动特点
1、是非接触式,避免了磨损; 2、当动车组发生故障导致整车失电时,涡流制动将 不能工作,只能依靠车载蓄电池提供励磁电流,对 蓄电池容量要求较高; 3、结构复杂、重量大、耗电量大; 4、属于黏着制动范畴,制动力受黏着系数的制约。
日本新干线100系动车组
接触网 受电弓 主变压器 变流器
牵引电机
(六)、再生制动
1、原理:与电阻制动类同,
唯不同的是产生的电能不是
消耗在制动电阻上而是将电
再
能反馈到时供电系统。
生
制
2、特点:
动
(1)可以节约大量电能
(2)对逆变技术和动力车 主电路系统要求较高。
(三)、涡流制动
电磁铁(固定)
电磁铁励磁
* 倾摆式车体技术
* 复合制动技术
高速动车组的紧急制动距离
高速列车车体技术
高速列车车体技术1.列车车体外形的优化设计随着列车运行速度的提高,列车与周围空气的动力作用明显加剧。
对列车车体的外形进行优化设计可以有效地减小运行空气阻力、列车交会压力波和解决高速列车运行稳定性问题。
列车在运行过程中遇到的空气动力学问题主要包括以下几种:(1)高速列车会车时列车的表面压力。
当两列车会车时,将在静止列车和两列相对运行列车会车一侧的侧墙上产生压力波。
(2)高速列车通过隧道时列车的表面压力。
列车在隧道中运行时,引起隧道内空气压力急剧波动,因此列车表面上各处的压力也呈快速、大幅度变动状况,完全不同于在明线上的表面压力分布。
(3)列车风。
当列车高速行驶时,在线路附近产生空气运动,这就是列车风。
2.高速列车车体的轻量化设计欧洲铁路联盟在《欧洲高速铁路联网高速列车技术条件》中对轴重有明确规定:允许的静态轴重为17 t,在新建线路上和以300 km/h的速度运行时,每个轮子作用在正常维护的线路钢轨上的静态和动态力之和不得超过170 kN。
各国在高速列车的发展中都非常重视车辆的轻量化,降低轴重和减小簧下质量。
实现结构轻量化的主要途径有两个:一是采用新材料,二是合理优化结构设计。
(1)采用新材料。
目前,国外高速车辆的车体材料主要有不锈钢、高强度耐候钢、铝合金。
(2)合理优化结构设计。
在保证车体强度和刚度的基础上,充分利用等强度理论和结构的有限元分析程序对车体结构进行优化设计,减轻车辆自重。
3.高速列车车体的密封技术当前世界各国在高速列车上采用的密封技术主要有以下几种:(1)车体结构采用连续焊缝以消除焊接气隙;对不能施焊的部位,必须用密封胶密封。
(2)采用固定式车窗时,车窗的组装工艺要保证密封的可靠性和耐久性。
(3)为保障列车两侧侧门、车端的内端门本身及其与车体连接的密封性能和两车间内风挡连接的密封性能。
(4)空调环控设备设置压力控制。
(5)厕所、洗脸室的水不能采用直排式进行排放,而要通过密封装置排到车外,对贯穿车下的管路和电缆孔应采取必要的密封措施。
国外主要高速铁路轨道结构概况
国外主要高速铁路轨道结构概况高速铁路是现代交通建设的重要组成部分,具有运行速度高、运输能力大、安全可靠等特点。
在全球范围内,国外的高速铁路轨道结构也有不同的特点和技术。
首先,国外的高速铁路轨道结构通常采用了混凝土板式轨道结构。
这种结构是将混凝土板直接铺设在路基上,轨枕直接嵌入混凝土中,形成一个坚固的基础。
这种结构具有结构简单、耐久性好的特点,并且可以适应高速列车的运行要求。
此外,国外的高速铁路轨道结构在路基处理方面也有一定的特点。
为了提高铁路的平顺性和稳定性,国外的高速铁路通常采用了较高的路基处理标准。
这包括采用混凝土路基、加设防震层、进行地基处理等措施,以确保铁路的安全运营。
国外高速铁路轨道结构中的关键技术还包括无砟轨道技术和弹性床轨道技术。
无砟轨道技术是指在轨道上不使用砟石作为路基,而是采用一种特殊的材料层来代替,如聚氨酯、玻璃钢等。
这种技术可以提高铁路的平顺性和稳定性,减少噪音和振动。
弹性床轨道技术则是在轨道上加设了一层弹性材料,可以通过调节弹性材料的硬度来改变轨道的弹性特性,进而提高铁路的平顺性和稳定性。
另外,国外的高速铁路轨道结构还在线路布局和设计上有一些创新。
例如,在一些山区或者海上建设的高速铁路,需要采用特殊的桥梁和隧道结构。
这些结构要求在地形起伏的情况下能够平稳地过桥或者通过隧道,同时要确保铁路的稳定和安全。
因此,在这些特殊地形条件下,国外的高速铁路轨道结构通常采用了更复杂的设计和建造技术。
总的来说,国外的高速铁路轨道结构在技术上有较高的水平,结构简单、稳定性好、耐久性强。
同时,国外的高速铁路轨道结构在特殊地形条件下也有很好的解决方案。
随着高速铁路的快速发展,国外的高速铁路轨道结构将不断创新和改进,以满足不同地区和条件下的需求。
高速铁路技术
高速铁路技术高速铁路技术一、概述高速铁路是一种高速运行的铁路交通工具,其存在的一大特点便是运行速度极快。
高速铁路技术的发展让人们可以更快捷、更便利地出行,同时它也对经济发展带来了不少影响。
高速铁路技术自问世以来,改善了人们在城市之间的出行方式,同时对于旅游和经济发展产生了积极的影响。
二、基本结构高速铁路技术是基于一定电气原理,利用电机推动轮轨产生动力,通过导轨系统和转向架来行进。
高速铁路的技术基础分为两部分:轨道与车辆。
轨道是高速铁路的基本构成部分之一,其主要作用是支撑牵引、制动、转向和车辆上下荷载等。
高速铁路轨道通常由混凝土和钢轨组成,其中钢轨是承载荷载的主要构件,混凝土底板则是钢轨的基石。
车辆则是另一部分,包括车体、底盘、动力系统和控制系统等。
车身和底盘的设计主要关注减轻车身重量,提高起始加速度和平均速度,高速铁路的平均时速通常为200公里至400公里,最高时速可达到600公里以上。
三、技术优势高速铁路技术的优势主要表现在运营效率和经济效益方面。
高速铁路技术的开发依赖于以下技术:1.高速铁路的轮轨系统:直线和曲线上均可稳定运行,可实现高速运行。
2.对车辆进行重量和长宽比的优化设计。
3.多台电机合作驱动车辆,实现高速运行。
4.采用自动化技术,通过信号系统和控制系统来指挥列车行进。
全球各地的高速铁路系统均有其特点。
例如,中国高速铁路系统发展最快,其自主研发的高速列车总长度已达超过100米,只需20多小时便可抵达从北京到广州这样的长距离旅行。
而日本的“新干线”更注重速度,其最高时速已经达到了603公里。
四、前景展望高速铁路技术的发展一直在发展壮大,并且一直在拓展其运营范围。
未来,高速铁路技术将会有更好的反响。
高速铁路技术的扩建将会更增加城市间的联系,同时也必将带来经济发展和旅游发展的快速增长。
然而,同时也需要注意公共风险的管控,这些风险来自于自然灾害和技术故障等问题。
五、结论总体而言,高速铁路技术具有众多优点,比如说其速度快、运营效率高、交通效率高和经济效益好等,然而与此同时,开发和运营高速铁路技术也需要注意公共风险的防范以及与市场需求的配合。
高速列车的设计与构造技术
高速列车的设计与构造技术高速列车的设计与构成技术随着交通运输业的广泛发展,高速列车成为了现代交通运输主要的行业之一。
高速列车在运输的速度,便捷性以及效率上都有着大幅度的提升。
高速列车的设计与构造技术也越来越复杂,已经成为了现代工程建设中不可缺少的一部分。
本文将介绍高速列车的设计与构造技术的基本要素,包括上述领域中的最新技术进展及未来的发展方向。
1. 高速列车的基本框架高速列车最基本的框架结构是由车体、动力系统、控制系统以及轨道系统四个主要部分构成。
车体是车辆整体的骨架,同时也是乘客在列车上的主要工作和休息区域。
动力系统是列车运行的核心,为列车提供能源,并控制列车的速度和方向以保证安全。
控制系统则是列车的“大脑”,为列车提供必要的指令和保障措施。
最后,轨道系统则为列车提供了行驶的路线和支撑,保障列车的安全和舒适运行。
2. 车体的设计与构造技术车体的设计与构造技术是高速列车的核心。
目前高速列车的车体一般采用铝合金材料,这种材料具有轻量化、耐腐蚀、耐高温等特点,同时也能够增加车体的刚性和安全性。
车体的设计要满足外观美观、节能环保、乘客舒适度高、噪音小等要求。
目前制造车体采用机器人自动化生产工艺,也提高了车体的加工精度和质量。
3. 动力系统的设计与构造技术高速列车的动力系统是列车能否快速行驶的重要因素。
目前高速列车的动力系统一般采用电力传动,通过电机从架空线路中获取电能,将电能转化为动力输出,从而通过驱动轴推动列车行驶。
新型高速列车的动力系统使用永磁直线驱动电机,这种电机可以实现快速定位和精准控制,提高了列车的性能和安全性能。
此外,高速列车的变电站采用不间断供电技术,可在架空导线断电的情况下依然正常运行。
4. 控制系统的设计与构造技术高速列车的控制系统主要包括车载控制系统、信号控制系统和运行监控系统。
车载控制系统主要负责列车的运行控制,如自动驾驶、列车调度等方面。
信号控制系统主要负责停车信号、防护信号、安全信号等。
高速铁路相关概念及主要技术特征(详细)
第一节高速铁路概述随着我国对外开放和高科技技术的发展,高速电气化铁路被列为铁道部重点建设项目,对高速铁路的技术研究和开发已成为国家科技攻关的重要课题.在广大科技人员的努力下,国内几条主要干线已相继提速,广深线车速定为200 千米/h,一些适应高速铁路的接触网结构已在线路上使用,它将使接触网技术带入新的领域,为此有必要了解高速铁路的相关知识一、高速铁路相关的概念1970年5月,日本在第71号法律《全国新干线铁路整备法》中规定:“列车在主要区间能以200千米/h以上速度运行的干线铁道称为高速铁路”.这是世界上第一个以国家法律条文的形式给高速铁路下的定义.1985年5月,联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定高速铁路的列车运行速度为:新建客运列车专用型高速铁路时速为300千米/h;新建客货运列车混用型高速铁路时速为25千米/h.1986年1月,国际铁路联盟秘书长勃莱认为,高速列车最高运行速度至少应达到200千米/h.因此,国际上目前公认列车最高运行速度达到200千米/h及其以上的铁路叫高速铁路.我国学术界定义(非官方定义):新建铁路列车最高运行时速≮250千米,改建铁路列车最高运行时速≮200千米,可称之为高速铁路;时速160~200千米铁路称为快速铁路;高速铁路、城际轨道交通、城市客运铁路、以客为主适量兼顾货运的铁路均为铁路客运专线.目前世界上有三种类型的高速铁路:一是既有线客货混运型;最高运行速度 200千米/h,如俄罗斯、英国等;二是新建客货混运型,最高运行速度 250千米/h,如德国、意大利等;三是新建客运专线型,最高运行速度可达300千米/h及其以上,如日本、法国、德国、西班牙、韩国等.高速列车按动力配置方式不同可分为动力分散型和动力集中型,按转向架形式不同分为绞接式和独立式.比较典型的如日本各系高速列车,属于动力分散型、独立转向架;法国的 TGV高速列车,属于动力集中型、绞接式转向架;德国的 ICE高速列车,属于动力集中型,独立转向架.二、高速铁路的主要技术特征1、高速铁路是当代高新技术的集成在世界上,高速铁路的诞生是继航天行业之后,最庞大复杂的现代化系统工程.它所涉及的学科之多、专业之广已充分反映了系统的综合性.20世纪后期科学技术蓬勃发展,迅速转化为生产力的三大技术有:计算机及其应用;微电子技术、电力电子器件的实用化与遥控自控技术的成熟;新材料、复合材料的推广.高速铁路绝非依靠单一先进技术所能成功,它正是建立在这些相关领域高新技术基础之上,综合协调,集成创新的成果.因此,高速铁路实现了由高质量及高稳定的铁路基础设施、性能优越的高速列车、先进可靠的列车运行控制系统、高效的运输组织与运营臂理体系等综合集成,如图2-1-1所示.系统协调的科学性,则是根据铁路行业总的要求,各子系统均围绕整体统一的经营管理目标,彼此相容,完整结合.高速铁路在实施中,从规划设计开始就把各项基础设施、运载装备、通信信号、运输组织及经营管理等于系统纳入整个大系统工程之中统筹运作.为实现总体目标,采用了多项关键技术.虽然这些新技术分别隶属于各有关的子系统,但其主要技术指标、性能参数是相互依存、相互制约的 ,均须经详细研究、反复论证与修订,才能保证实现大系统综合集成特性的要求,达到整个系统的合理与优化.图2-1-1 高新技术综合集成的高速铁路总示意图2、高速度是高速铁路高新技术的核心不言而喻,高速铁路的速度目标值是由常规铁路发展到高速铁路最主要的区别.按照铁道部现行的规定,列车速度的级别划分见表2-1-1.序号列车最高运行速度/千米·h-1列车级别1 v≤120 普速列车2 120<v≤200 快速列车3 v>200 高速列车列车运行速度是属第一层次的系统目标,只有将速度目标值确定之后才能选定线路的设计参数、列车总体技术条件、列车运行控制及通信信号系统:当然,运量规模、行车密度、运输组织、成本效益等也均是第一层次系统目标,但是在各种交通运输力式中,速度始终是技术发展的核心,它是技术进步的具体体现,所以速度目标应是第一位的.自20世纪后半叶以来,铁路旅客列车速度连续跃上三大台阶,60年代第一代高速列车,速度为230千米/h,80年代初第二代高速列车速度达到270千米/h,至90年代第三代高速列车速度已达到并超过了300千米/h.到2l世纪初,将要有350千米/h的高速列车问世.列车最高运行速度随着时代的进步不断提高,它体现了铁路的等级及其技术发展水平.但是对社会而言,旅客出行一般并不十分关注列车的最高速度,而关心旅行时间的缩短;只有提高旅行速度才能给旅客带来实惠.要提高旅速不是轻而易举的,这不仅只是列车的性能,还要看沿线的环境与条件,线路设计优劣,配套设施是否完善,还涉及行车组织及运营管理等,所以从整个系统来分析,列车旅速最能反映铁路的水平.当今,世界高速铁路区段旅速与最高行车速度之比最高的可超过0.8,而最低的不及0.6.重视提高旅速与最高速度之比也有利于获得良好的运营效果.所以说,高速铁路第一层次的技术核心指标是速度,它不仅是最高运行速度,还应包括高速列车的旅行速度.3、系统间相互作用发生了质变众所周知,常规铁路是一个庞大的综合系统,在长期的实践中,铁路行业的技术进步已获得科学的积累,至今巳形成了技术管理规程、系列规范、各种标准、各项规定等一整套可操作的法规,使具有复杂综合集成特性的铁路系统,有据可循、有序运作.在当今铁路系统中,运、机、工、电、辆各子系统的日常工作司各司其职,正常运转.然而,高速铁路情况大不相同,虽然它仍受铁路行业传统影响,但由于行车速度至少提高1倍以上,将引发铁路行业各系统及其相互关系的质变.过去用于常规铁路行之有效的法规不能照搬于高速铁路.高速铁路从可行性研究,规划、设训、施工、制造到运营管理,都要超前、系统地进行研究才能付诸实施.随着速度的提高,各子系统原有的规律和相互间关系将转化为强作用而须重新认定.系统中某项参数或标准选择不慎都将引发连锁反应.例如,线路参数、路基密实度或桥梁刚度选择不合理,不仅是线路质量问题,还将影响列车运行的平稳性及可靠性,也干扰运输组织、行车指挥.反之,确定列车主要参数及性能也必须考虑线路参数与控制系统方案,否则最终都要制约整个系统效能的发挥.系统之间的关系远比常规铁路复杂.所以,在筹划高速铁路之初,必须从总体上估计到这一庞大系统更加复杂的综合特性,认真研究并协调各子系统主要技术参数变异的合理范围,重视新系统的强耦联特性.4、系统动力学问题更加突出前面已经阐明了高速铁路整体的主要技术特征,并说明了高速铁路与常规铁路在本质上的差异,下面将着重从总体上分析发生本质差异的基本原因,以便更深刻地认识对高速铁路技术系统提出的新课题.纵观世界,凡能独立自主建设高速铁路的国家,在筹划立项之初,对高速铁路的重大技术与经济问题都进行了全面的研究.特别是在确定基本功能与主要技术参数时,都根据各自的条件结合其国情与路情做了周密的调查,进行必要的理论研究与试验分析.其中,高速铁路系统动力学问题是这一切的根由.(1)、高速铁路系统动力学问题○1高速列车的振动与冲击问题高速列车在线路上行驶,速度越高,激励车一线一桥系统发生的振动与冲击越强,致振的敏感因素越宽.振动与冲击的频响函数关系,主要取决于参振系统各自的动力学特性,它包括其内在的物理力学参量、相互间发生接触或约束的几何参量与物理参量.很明显,相互接触的物体其相对速度越高,在研究动载作用时应考察的截止频率越高,而可能发生的强作用点就越多:一般而言,振动与冲击动力响应的物理量(位移、速度、加速度)幅值是与速度的平方成正比的.在频域范围内,应考察的频率不仅取决于激励频率的高低,还与系统的固有频率密切相关.激扰频率与速度成正比,与接触表面沿速度方向上的几何变异之波长成反比.由此可见,高速铁路的基础设施及运载装备不但应具备优良的固有特性,还必须在界面上彼此都要保有均匀、平顺、光滑的特征.这是建立高速铁路各子系统都必须遵守的共性准则.系统振动与冲击力学分析,最主要的日的是协调各子系统组成部分的特性参数,保证系统功能优化.对于高速铁路来说,最重要的是确保列车持续、安全、平稳运行.因此,必须预见在各种速度工况下系统的动力响应.突出的问题如:轮轨间接触力的变化,将影响列车牵引与制动的实现、轮轨的磨损与疲劳、运行的安全指标;车一线一桥系统的动力反应,将影响结构功能与列车平稳运行;弓网系统的振动,将影响授电效能及安全;所以动力响应是涉及高速行车技术深层次的基本问题,须认真处理.○2.高速列车运行中的惯性问题在系统振动与冲击的动力学分析中,主要着重于研究列车以常速在直线线路上运行的动力反应.实际上对更为复杂的问题,如列车起动或制动时的变速运行工况,通过平面曲线或变坡段竖曲线上运行及高速过岔等问题,只能简化为刚体动力学或弹性联接的多体动力学来分析.其基本点是在理想状态下分析选定系统的固有特征及界面特性,对更复杂的某些非稳态问题着重研究列车的走行性能,限定在低频城内研究列车运行中的惯性问题.预见高速列车运行中可能发生的纵向及横向加速度,前者与列车的牵引制动性能、列车的操纵及线路纵断面有关,后者主要受线路平面设计参数制约.高速列车运行中的惯性问题直接影响旅客的安全与舒适.对于安全性来说,列车速度在300千米/h以下时,安全条件阈值一般宽于舒适度的要求,即只要满足了乘客舒适度就能保证安全的要求.但对超高速铁路来说条件就不一定总保持这样了,即在舒适条件范围内,超高速铁路系统中某些安全限值将超限.这是因为激扰频率增高以后,列车某些部件工作条件更不利于安全运行所致.所以,随着速度进一步提高,安全性将可能比舒适度有更严的要求,这是值得注意的.对于舒适度,人体承受振动的能力与频率密切相关,根据试验结果(图2-1-2),其频率在10 Hz以下更为敏感,承受能力较低.从感到不适的加速度幅值来看约为0.1g左右.对于这种超低频振动横向加速度的承受能力,因人体质而异,它与姿态.年龄、性别、职业、经历图2-1-2 人体对振动反应的示意图等都有关.一般采取在旅途中列车上抽样调查统计分析确定,现参考国外资料列于表2-1-2中.列车运行加速或减速时,旅客均要承受纵向惯性力的作用,通常亦以加速度衡量:加速时由于受到牵引功率的限制,一般准静态(平均,以下同)加速度值都不超过0.05g,所以加速时在正常操纵下,不会给旅客带来不适感:但制动时为确保列车安全,整列车制动功率大,减速距离较短,如列车速度为300 千米/h时,紧急制动距离小于3 700米,其准静态减速度低于0.1g,考虑车辆制动时动作不一致将有冲动现象发生,但瞬时减速度将接近0.3g,这时旅客将感到不适,所以紧急制动只能在非常情况下使用.在一般常用制动情况下有较严格的规定,当制动参数取0.8或0.5并操纵得当,其减速度分别为0.075g及0.05g.所以,为保证列车行驶时旅客的舒适度必须重视运动中的惯性问题.这应从线路基本参数、列车性能及操纵技术予以保证.(2).高速列车空气动力学问题○1列车空气阻力问题地面交通系统都有一个难以避免的共性问题,这就是空气动力学问题.在地表大气层中,交通载体所受到的空气阻力、竖向力、横向力和压力波等与速度平方成正比,随着速度的提高急剧增加,从而成为提高地面高速交通速度主要的制约因素.高速列车时速超过200千米/h, 就必须认真研究这一问题.为减缓空气动力的影响,通过大比例风洞模型试验及三维有限元空气动力学理论分析,筛选设计方案,可作出技术经济合理抉择.其主要问题如下:在一定速度下,高速列车空气阻力及其他空气动力作用取决于列车的外形、列车的截面及外发面的光滑平顺度:所以,在列车的总体设计及车体没计中都必须周密处置,使整列车具有良好的气动性能.○2)列车内部空气密封问题高速运行的列车,由于各种气动效应影响使列车内外压差增大.若列车密封性差.则必将引起车内气压的变化;超过一定范围,将引起人体各种不适感.所以,对车窗、车门、车辆间连结风挡都要求具有良好的密封性.○3线间距问题两列相对行驶的高速列车在线路上会车时各种串气动力作用比单列车行驶时强烈,并将影响列车运行的平稳性与车内人员的舒适感.这种影响在其他条件一定的情况下,与高速铁路的线间距成反比:高速铁路的线间距应根据车速、车宽、列车头形系数、车体密封程度、车窗玻璃承压能力等因素来考虑:若在高速线上有各种不同类型式列车运行,应顾及性能较差列车的承受能力.○4隧道断面选择问题对于有限界面的隧道而言,高速铁路的空气动力学作用将比在明线环境条件强烈,在一定速度下,其幅值主要与隧道断面的堵塞比密切相关.所以,列车速度越高,隧道断面应越大.对长隧道来说还必须考虑隧道内空气有较通畅的导流途径以缓解具动力效应.2、对高速铁路主要子系统的基本要求(1).高速铁路的基础设施高速铁路的基础设施是确保高速行车的基础.前巳论述,高速铁路与常规铁路相比最大的区别在于线路高平顺度特性方面.高平顺性最终体现是在轨道上,无论轨道是在路基上或在桥梁上,也无论是何种类型的轨道,都要求它不仅在空间要具有平缓的线型、高精度的允差、高光洁度的轨面,而在时间上还必须具有稳固的高保持性.由此决定了高速铁路基础设施各主要组成部分——路基、桥梁、隧道等的主要技术参数与技术规定,必须互相协调,使之整体上满足高速行车在运动学、动山学、空气动力学及运输质量方面各项技术指标;所有基础设施在运背管理方面还必须具备高可靠度与可维修、少维修的条件,以利降低成本及提高效能.(2). 高速列车高速列车是高速铁路的运输载休,是实现高速铁路功能的关键.为确保高速行车主要功能指标的落实,高速列车在车型、牵引、制动、减振、列控、检测、供电等一系列专业技术上都要取得重大突破.建立在轮轨系基础上的各型高速列车吸取了当代相关高新技术,已做出为世人瞩日的成就.为满足更高的目标需求,仍在不断更新换代,具技术发展永无止境.(3).高速铁路的运行控制、行车指挥及运营管理高速铁路运行控制、行车指挥及运营管理各系统是确保高速铁路列车运行安全有序、发挥效率与效益的核心体系.虽然高速铁路与常规铁路相似,其主要软硬技术都由区间轨道电路、自动闭塞、车站计算机联锁等所构成的调度系统支持,但由于运行速度大幅度的提高,列车密度增加,行车组织节奏明显增快,高速铁路的运行控制及调度系统应更加完备,运输组织与经营管理体系应更加严密.高速铁路调度指挥系统是以行车调度为核心,集动车底调度、电力调度、综合维修调度、客运服务调度、防灾安全监控为一体的综合自动化系统,该系统应能确保高速高密行车的安全与效能.高速铁路的经营管理从模式、体制到运作方法都要适应新的形势,必须结合国情与路情作山切合实际的选择,以促进高速铁路效能发挥.以上,从大系统总体观点概述了高速铁路的基本技术特征,并对现代化的高速铁路提出了系统的、原则的新要求.三、高速铁路的主要技术经济优势1、运行速度高速度是高速铁路的技术核心,也是其主要的技术经济优势所在.1990年5月18日法国TGV的试验速度就达到了515.3千米/h.新世纪伊始,2001年5月26日,TGV高速列车从法国的加来跑到马赛,全程1 067.2千米,只用了3 h 29 米in47 s.其中前1 000kin只有3 h 9i米n,平均运行速度达到了317.,千米/h;最高运行速度达到了366.6 千米/h.迄今,高速铁路是陆上运行距离最长,运行速度最高的交通运输方式.近几年相继建成的高速铁路,其最高运行速度都在300kin/h左右,预计几年内将达到或突破350千米/h.旅客出行在途中所花费的时间由’部分组成:一是山出发地(家)至始发站(港)的走行(或)短途运输方式的运行)时间及等待时间;二是所乘坐的交通运输方式白发站(港)至到站(港)的旅行时间干是由到站(港)至目的地(家)的走行(或短途运输方式运行)时间.不同的交通运输方式,其第一和第三部分时间(以下简称附加时间)是不同的.一般坐飞机,附加时间较长,而汽车就比较短,但对一定距离而言飞机的飞行时间要短于汽车的运行时问.就公路、铁路和航空而言,所谓某种交通运输力式的优势距离,即为旅客出行花费的总时间比其他交通运行方式都少的距离范围.速度越高,附加叫问越少,其优势距离范围就越大.当代大交通系统中,高速公路、航空运输与铁路并存,且都在迅速发展.旅客选择运输工具主要出于对速度、安全、经济及舒适度的综合比较.随着经济的发展、人民生活水平的提高、社会活动节奏的加快,将进一步增强旅客的时间价值观念,对交通运输下县速度的要求将更为迫切.如果旅客出行的附加时间以高速公路为零,高速铁路为1 .oh,航空为2.5 h(上飞机前1.5 h,下飞机后1.oh),汽车平均运行速度取120千米/h,飞机巡航速度取700千米/h,高速铁路最高运行速度分别取210 千米/h,250 千米/h,300 千米/h和350 千米/h,从旅客总的旅行时间进行比较,具有利吸引范围为:小汽车:优势距离在200千米以内;航空:优势距离在1 000千米以上.高速列车:速度为210千米/h,优势距离仅为300-500千米;速度为250 千米/h,优势距离为250—600 千米;速度为300 千米/h时,优势距离为200—800 千米;速度为350 千米/h时,优势距离为180—1 100 千米(图1.3 1).但旅客出行选择交通运输力式,除考虑时间节省(优势距离)外,还需综合考虑票价、舒适性、安全因素等.如果加上安全、舒适及票价等因素,高速铁路的有利吸引范围还将有所扩展,即使速度目标定为300千米/h,上限也将在1 000千米以上.某种运输方式的优势距离不等于其线路的长度范围:线路的长度指一条线两端点站间的距离.比如高速公路的优势距离在200千米以内,其线路长度超过200 千米者不胜枚举;航空优势距离在1 000 千米以上,小于1 0130 千米的航线和航班也有的是;高速铁路优势距离在200 千米—800千米间,小于200千米(如德国的曼海姆——斯图加特99 千米)和大于800千米(如闩本的东海道与山阳新干线计1 069 .4 千米)都有.高速公路和高速铁路都要为沿线的旅客服务,通过汽车和列车中途停站或开行短距离的班车,吸引沿线客流.京沪高速铁路全长1 300多公里,而旅客平均行程只有400余公里,北京——上海的客流只占总发送量的7%左右,其周转量也不到20%.因此,修建京沪高速铁路的目的决不仅仅是为了与航空争北京——上海的客流,而主要的市场是沿线各站到发的客流.列车运行距离指该列车始发站至终到站间的距离.除两站间的直达列车外,一般列车在中途却要停车上下旅客,既为长途旅客服务,也为短途旅客服务.列车的运行距离可小于或大于铁路运输的优势距离;也可小于或大于(如跨线运行的列车)某一线路的长度 .弄清楚优势距离、线路长度和列车运行距离的概念及其相互间的关系后,就不难理解最高运行速度为300千米/h的高速铁路其优势距离在200~800kn/间,而修建长达1 300多公里的京沪高速铁路的合理性了 .2.、运输能力大高速铁路旅客列车最小行车间隔可以达到3米ln,列车密度可达20列/h.每列车载客人数也比较多,如采用动力分散方式及双层客车,其列车定员可达1 200—1 500人/列,理论上每小时的输送能力可以达到2x 24 000—2x 30 000人.四车道的高速公路每小时的输送能力约为2x4 800人,2条跑道的机场每小时的吞吐能力约为2x 6000人.可见高速铁路的运输能力是高速公路和民用航空等现代交通运输方式不可比的.我国拟建中的京沪高速铁路,追踪列车间隔时间按3米in设计,高速列车定员初定为1200人/列,每年可完成1x6 500万人的输送任务,且还有进一步扩大其运输能力的空间.京沪高速铁路远期运量将达2x 5 500万人/年以上,这是其他现代交通运输方式难以胜任的.随着经济的发展及人民物质文化生活水平的提高,其潜在的客流量是很大的.我国需要发展高速度、大运量的公共交通体系:高速铁路运输能力大的特点在我国将得到充分发挥.3、安全性能好安全是人们出行选择交通运输方式的首要因素.尽管各种现代交通运输方式都竭力提高自身的安全性能,但交通事故仍时有发生.日本每10亿人公里死亡人数既有铁路为1.97人,汽车为18.9人.欧洲铁路共同体14个成员国,每年因公路交通事故死亡54 000人,伤170万人,超过铁路的125倍.美国死于高速公路交通事故者每年约5万人.据铁道科学研究院承担的“我国高速铁路的社会成本及对社会的贡献”课题的研究,我国交通运输中每亿人公里交通事故死伤人数公路为死亡10.5人,重伤24.88人;民航为死亡0.1人,受伤0.01人;铁路为0.29人,重伤0.72人.每人公里交通事故造成的损失公路为0.064 9元;民航为0.000 5元;铁路为0.001 8元.高速铁路采用了先进的列车运行控制系统,能保证前后两列车必要的安全距离,防止列车迫尾及正面冲撞事故.几乎与行车有关的固定设施与移动设备,都有信息化程度很高的诊断与监测设备,并有科学的养护维修制度.对一些有可能危及行车安全的自然灾害,设有预报预警装置.所有这些构成了高速铁路现代化的、完善的安全保障系统.这一系统可以防止人为的过失、设备故障及自然灾害等突发事件引起的事故.高速铁路在国外已有近39年运营实践,除德国1998午6月3日发生的翻车事故外,在其他国家从未发生乘客伤亡事故.其中日本39年来已安全运送近70亿人次的旅客,每天要到发800多列高速列车,无一伤亡事故发生.这是其他仟何现代交通运输方式难以做到的.相比之下,高速铁路是当今最安全的现代高速交通运输方式.4、全天候运行高速铁路的安全保障系统不但保证了高速列车运行安全,也使铁路运输全天候的优势得到了更充分的发挥.高速铁路系有轨交通系统,且取消了地面信号.因而,除可能危及行车安全的自然灾害外,几乎不受天气和气候条件的影响,且24小时都可安全地正常运行.由于高速铁路事故率几乎为零,再加上全天候都可正常运行,因此高速列车始终是在一个十分稳定的系统中运行,其正点率非常高.日本东海道新干线列车平均晚点不到o.3 米in,几乎与钟表一样的准.这是其他任何一种现代交通运输方式都做不到的.西班牙A VE高速列车晚点5米in,就要向旅客退回全部票款.这也是其他任何一种现代交通运输方式不敢承诺的.5、能源消耗少交通运输是能源消耗的大户,能耗标准是评价交通运输方式优劣的重要技术指标.研究表明:若以普通铁路每人公里消耗的能源为1单位,则高速铁路为1. 3,公共汽车为1.5,小汽车为8.8,飞机为9.8.高速铁路大约是小汽车和飞机的1/5.高速铁路使用的是二次能源——电力,而汽车、飞机使用的是不可再生的一次能能源——汽抽.因此,发展高速铁路,符合我国的能源发展战略.随着水电和核电的发展,高速铁路在能源消耗方面的优势还将更加突出.6、占用土地省交通运输,尤其是陆上文通运筋,由于要修建道路和停车场,需要占用大量的土地,而且大部分是耕地,双线高速铁路路基面宽9.6~14 米,而4车道的高速公路路基面宽达26米.双线铁路连同两侧排水沟用地在内,每公里用地约70亩;4车道的高速公路每公里用地要105亩.。
关于中国高速列车的相关知识
关于中国高速列车的相关知识
中国高速列车的相关知识主要包括以下几个方面:
发展历程:中国的高速列车技术经过了引进、消化、吸收和自主创新的过程。
最早的高速列车型号为“和谐号”,其最高时速为250公里,于2004年投入运营。
随后,中国自主研发了“复兴号”系列高速列车,最高时速达到350公里,并实现了智能化和绿色节能。
技术特点:中国高速列车采用了多种先进的技术,包括铝合金车体、大功率交流传动、动力分散式等技术,使其具有高速度、高舒适度、高可靠性等特点。
此外,中国高速列车还具有强大的加速能力,可以在较短时间内达到最高速度。
运营模式:中国高速列车的运营模式是以“八横八纵”为主骨架,以其他城际铁路为补充,实现网络化、规模化、智能化和绿色化。
同时,中国高速列车还采取了“零距离换乘”、“无缝衔接”等运营模式,提高了旅客的出行体验。
国际合作:中国高速列车在发展过程中,积极开展国际合作,引进了国外先进的技术和管理经验。
同时,中国高速
列车也在国际市场上取得了一定的成绩,出口到一些国家和地区。
未来展望:未来,中国高速列车将继续向更高速度、更高安全、更高可靠性的方向发展,同时将更加注重环保和节能,推动中国高速铁路事业的可持续发展。
总之,中国高速列车是中国铁路事业发展的重要成果之一,也是中国科技创新的重要标志之一。
在未来,中国高速列车将继续发挥其优势和作用,为全球铁路事业的发展做出更大的贡献。
简述高速铁路动车组车体设计特点
高速铁路动车组是现代铁路交通运输中的重要组成部分,其车体设计特点直接关系到列车的性能和安全。
以下将从车体设计的外观、结构和材料三个方面进行简述。
一、外观设计特点1. 流线型外观:高速铁路动车组车体采用流线型外观设计,减少了空气阻力,提高了列车的速度和运行效率。
2. 大车窗设计:为了给乘客带来更好的视野和舒适的乘坐体验,动车组车体通常设计有较大的车窗,同时也增加了车体的美观性。
3. 车体涂装:根据不同的运营线路和运营公司的需要,动车组车体的涂装设计会有所不同,通常采用鲜艳的颜色,增加了列车的辨识度和观赏性。
二、结构设计特点1. 轻型车体结构:高速铁路动车组车体采用轻型材料和结构设计,以降低整车的自重,提高列车的运行速度和能效。
2. 高强度车体结构:为了确保列车在高速运行过程中的稳定性和安全性,动车组车体通常采用高强度的结构设计和材料,以保证列车的整体强度和刚度。
3. 低地板设计:为了方便乘客上下车以及提高列车的运行效率,动车组车体通常采用低地板设计,减少了车内外的高度差,提高了乘客的便利性。
三、材料应用特点1. 高强度轻质材料:高速铁路动车组车体通常采用高强度轻质材料,如碳纤维复合材料、铝合金等,以降低车体自重,并提高列车的运行速度和能效。
2. 抗腐蚀材料:由于列车在运行过程中会受到各种环境和气候的影响,动车组车体通常采用抗腐蚀材料,以延长车体的使用寿命。
3. 隔热隔音材料:为了提高列车的乘坐舒适性,动车组车体通常采用隔热隔音材料,减少了车内外的噪声和温度差,提高了乘客的乘坐体验。
高速铁路动车组车体设计特点主要体现在外观、结构和材料三个方面。
优秀的动车组车体设计不仅要符合美学要求,更要注重实用性和安全性,为乘客提供舒适、安全、高效的出行体验。
四、舒适性设计特点1. 空调系统:高速铁路动车组车体通常配备先进的空调系统,能够保持车厢内的舒适温度,为乘客提供舒适的乘坐环境。
2. 座椅设计:为了提高乘客的乘坐舒适度,动车组车体的座椅设计通常采用人体工学原理,提供良好的支撑和舒适的坐姿,同时还考虑到了乘客的空间需求,以便让旅途更加舒适愉快。
高速列车的组成
动车组十项主要配套技术引进的内容
动车组十项主要配套技术引进的内容
●保持车内压力稳定的换气装置 为了克服列车在高速运行下,特别 是在会车和进入隧道时造成的客室 内外空气的压力差传到客室内, CRH2型动车组采用供排气一体的 换气装置。换气装置采用变频器控 制送风机的运行转速,动车组运行 速度高于160km/h时,风机高速 运行,动车组运行速度低于 160km/h时,风机低速运行。通 过提高换气装置送风机的静压力性 能,能够很好地抑制客室内的压力 变动, 同时确保客室内新风量的 要求。
动车组十项主要配套技术引进的内容
●轻型牵引系统 CRH2型动车组采用VVVF控制牵引方式,牵引变流器采用IGBT元件,工作频率 为1500Hz,牵引电机采用三相鼠笼异步电机,功率为300kW。动车组牵引系统 各部件体积小、重量更轻、集成化程度高,使得动车组牵引变压器和牵引变流器 可以整合到同一辆车上,即两个动力车可组成一个基本动力单元。
转向架
牵引电机
制动系统
牵引与辅助变 流器
牵引变压器
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动车组十项主要配套技术引进的内容
空调系统
受电弓
车钩及 缓冲装置
车内电器
风挡装置
十项主要配套 技术的引进
车门 车窗
座椅
车内装饰
集便装置
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动车组十项主要配套技术引进的内容
4 动车组主要特点 ●流线形头部结构 为了降低空气阻力,节省能源,动车组头型设计应用了大量的空气动力 学技术,不仅要考虑车体流线型,还要考虑头车的阻力,会车压力波和 隧道微压力波的形成,尾车的涡流的形成和脱流等因素。 CRH2头型纵向为双曲拱面,横向为五曲拱面,具有良好的气动性能
单车调车时:130m
高速列车的组成
CRH动车组驱动装置的结构及组成部件
CRH动车组驱动装置的结构及组成部件CRH动车组是中国铁路上使用的高速列车,拥有先进的技术和强大的动力系统。
在CRH动车组中,驱动装置是至关重要的组成部分,它负责提供列车运行所需的动力,并确保列车平稳高效运行。
本文将从结构及组成部件的角度,介绍CRH动车组驱动装置的工作原理和特点。
CRH动车组驱动装置的结构一般可以分为电机、传动装置和轮对三个部分。
首先是电机,作为驱动装置的核心,电机负责将电能转换为机械能,推动CRH动车组前进。
电机一般采用三相交流异步电动机,具有启动快、运行平稳、效率高的特点。
其次是传动装置,传动装置通常由减速器、齿轮、传动轴等组成,负责将电机输出的旋转力传递给轮对,实现车辆的运动。
最后是轮对,轮对是CRH动车组与铁轨接触的部分,通过传动装置传递的力推动轮对旋转,使列车前进。
在CRH动车组驱动装置的具体组成部件中,有几个关键的部分需要特别关注。
首先是变频器,变频器作为电机的控制装置,可以实现对电机的启动、调速和制动功能,确保列车的平稳运行。
其次是减速器,减速器起到减速和增大扭矩的作用,将电机高速旋转的力传递给轮对,实现CRH动车组的运动。
另外,还有联轴器、轮轴轴承等部件,它们在传动过程中起到连接、支撑的作用,确保整个驱动装置能够正常工作。
总的来说,CRH动车组驱动装置的结构及组成部件是相互配合、密切联系的,每一个部件都承担着重要的功能,共同确保列车的顺利运行。
通过对驱动装置的深入了解,可以更好地维护和保养CRH动车组,提高列车的安全性和运行效率。
希望本文内容能够对读者有所启发,增加对CRH动车组驱动装置的了解。
CRH1-5主要技术特点.doc
CRH1-5主要技术特点.doc
CRH1-5是中国铁路高速列车系列中的一种,具有以下特点。
1.高速行驶性能优异
CRH1-5采用了轴重分散的车体结构和动力装置布局,能够提供很好的车辆稳定性和高速行驶性能。
与之前的CRH1-3和CRH1-4相比,CRH1-5的最高时速达到了350公里/小时,成为了中国铁路高速列车中的一种高速动车组。
2.多级安全系统提供全面保障
CRH1-5配备了多级安全系统,包括ETCS、ATO、ATP等系统。
这些系统可以确保列车的行驶安全性,避免缓冲区、车站等地方发生事故。
3.节能环保,具有良好的经济性
CRH1-5采用了先进的电力系统和轻量化技术,能够节约能源,减少排放。
此外,该车辆使用的是可再生能源技术,具有更好的经济性和环保性。
4.乘客舒适性提高
CRH1-5在设计中考虑了乘客的舒适性,对座椅、卫生间、纯净水系统等方面进行了全面升级,让乘客在旅途中享受到更加舒适的旅行体验。
5.高科技含量
CRH1-5在设计中融入了许多先进的技术,如集成化控制系统、车载电脑、高精度的测量检测系统等。
这些技术给列车提供了更好的性能和更高的智能化程度。
综上所述,CRH1-5是中国铁路高速列车系列中的一种先进的动车组,具有优异的行驶性能、全面的安全保障、环保节能、乘客舒适性和高科技含量。
它堪称是中国铁路行业技术进步和创新发展的典范。
国外主要高速铁路轨道结构概况
国外主要高速铁路轨道结构概况高速铁路是一种有轨道的陆上交通工具,它以高速、高效和安全为特点。
成熟的高速铁路系统,不仅依靠先进的列车技术,还需要具备优良的轨道结构,以保障乘客舒适的行车环境和运输效率。
国外一些高速铁路系统在轨道结构的设计和建设方面做出了许多令人瞩目的创新。
1.TGV高速铁路(法国)法国TGV(Train à Grande Vitesse)高速铁路系统在轨道结构方面采用了德国Vossloh公司开发的Vossloh快速型轨道。
这种轨道采用了一种特殊的锐角缺口结构,通过在轨道头部切削出一定角度的槽口,使得轮轨相对位置的调整更加方便快捷。
该型轨道在降低轮轨打滑和噪音的同时,还提高了轮轨的精度和准确性。
2. Shinkansen高速铁路(日本)日本的Shinkansen高速铁路系统采用了一种双层桁架结构的轨道。
该轨道结构由两根平行的钢轨和连接两根钢轨的横梁组成。
这种结构能够提高轨道的稳定性和刚性,减少轨道的垂直变形,提高乘车舒适度。
另外,日本的Shinkansen还采用了混凝土轨道床来减少噪音和振动。
3.ICE高速铁路(德国)德国的ICE(Intercity-Express)高速铁路系统采用了一种称为LVT型的轨道结构。
LVT型轨道是德国LVT公司开发的一种全新材料,它由一种名为"VE-Drehlastic"的弹性聚合物制成。
LVT型轨道具有较好的弹性和消音特性,可以有效降低乘车噪音和振动。
此外,LVT型轨道还可以使列车的运行更加平稳,提高乘车舒适度。
4.AVE高速铁路(西班牙)西班牙的AVE(Alta Velocidad Española)高速铁路系统在轨道结构方面采用了一种称为"Platz LVT"的轨道。
Platz LVT轨道是由德国Platz公司研发的一种高弹性塑料轨道。
该轨道具有优异的噪音和振动吸收能力,能够有效降低列车行驶时的噪音和振动。
我国高速铁路主要技术特点.
我国高速铁路主要技术特点中国铁道科学研究院研发中心徐鹤寿速度是铁路运输现代化的重要标志之一。
自1964年日本成功建成世界第一条高速铁路——东海道新干线以来,高速铁路以其速度快、运能大、效益高、全天候、节能、环保、安全等显著特点,在世界各国得到迅速发展。
我国高速铁路的主要技术特点由于各国发展高速铁路的国情、路情不同,运输模式不同,故采用的技术和装备也不同,运营管理和养护维修方式也有不同。
我国具有国土辽阔、人口众多、铁路客货运输繁忙等不同于国外的特点,因此在充分借鉴国外高速铁路先进技术的基础上,结合我国的实际,逐步形成了具有中国特色的高速铁路技术体系。
其特点是:满足高速度、高密度、大运量、长距离、高舒适性及多种运输组织形式需求;兼容不同速度等级的列车,配备多种编组形式的动力分散型动车组;采用高平顺性、高稳定性、高耐久性且少维修的基础设施;建立智能化的调度指挥系统、列车自动控制系统及信息化的运营管理系统;高度重视环境保护,追求高安全性、高可靠性及低运营成本。
高速铁路系统主要由工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、运营调度、客运服务等6大系统构成。
我国高速铁路各系统的主要特点如下。
2.1 工务工程技术特点为保证高速列车能够长期、持续地安全、平稳的运行,要求线下基础具有高平顺性、高稳定性、高精度、小变形、少维修等特点。
线下基础的这些技术特点是高速铁路有别于中低速铁路的最主要之点,需要从线路平纵断面、路基、轨道、桥梁、隧道等各方面选用必要的技术标准和措施加以保证。
2.1.1 线路为保证高速列车的运行安全、平稳和旅客的舒适度,线路设计的主要特点是平、纵断面变化应尽可能平缓,并具有一个宽大封闭的运行空间。
为此增大了线间距、曲线半径、缓和曲线及夹直线的长度及坡段长度等。
(1)建筑限界建筑限界是铁路的基本技术标准之一,与运输模式和车辆、桥隧、站台、接触网等设备设施的设计密切相关。
建筑限界一般分为基本建筑限界、桥梁建筑限界、隧道建筑限界;根据牵引种类,又分电力牵引铁路、内燃牵引铁路的建筑限界等。
我国高速铁路主要技术特点.
我国高速铁路主要技术特点中国铁道科学研究院研发中心徐鹤寿速度是铁路运输现代化的重要标志之一。
自1964年日本成功建成世界第一条高速铁路——东海道新干线以来,高速铁路以其速度快、运能大、效益高、全天候、节能、环保、安全等显著特点,在世界各国得到迅速发展。
我国高速铁路的主要技术特点由于各国发展高速铁路的国情、路情不同,运输模式不同,故采用的技术和装备也不同,运营管理和养护维修方式也有不同。
我国具有国土辽阔、人口众多、铁路客货运输繁忙等不同于国外的特点,因此在充分借鉴国外高速铁路先进技术的基础上,结合我国的实际,逐步形成了具有中国特色的高速铁路技术体系。
其特点是:满足高速度、高密度、大运量、长距离、高舒适性及多种运输组织形式需求;兼容不同速度等级的列车,配备多种编组形式的动力分散型动车组;采用高平顺性、高稳定性、高耐久性且少维修的基础设施;建立智能化的调度指挥系统、列车自动控制系统及信息化的运营管理系统;高度重视环境保护,追求高安全性、高可靠性及低运营成本。
高速铁路系统主要由工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、运营调度、客运服务等6大系统构成。
我国高速铁路各系统的主要特点如下。
2.1 工务工程技术特点为保证高速列车能够长期、持续地安全、平稳的运行,要求线下基础具有高平顺性、高稳定性、高精度、小变形、少维修等特点。
线下基础的这些技术特点是高速铁路有别于中低速铁路的最主要之点,需要从线路平纵断面、路基、轨道、桥梁、隧道等各方面选用必要的技术标准和措施加以保证。
2.1.1 线路为保证高速列车的运行安全、平稳和旅客的舒适度,线路设计的主要特点是平、纵断面变化应尽可能平缓,并具有一个宽大封闭的运行空间。
为此增大了线间距、曲线半径、缓和曲线及夹直线的长度及坡段长度等。
(1)建筑限界建筑限界是铁路的基本技术标准之一,与运输模式和车辆、桥隧、站台、接触网等设备设施的设计密切相关。
建筑限界一般分为基本建筑限界、桥梁建筑限界、隧道建筑限界;根据牵引种类,又分电力牵引铁路、内燃牵引铁路的建筑限界等。
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转向架
转向架
转向架是高速列车走行装置,是高速列车的核心部件,具有承载、导向、缓冲减振、牵引和 制动等功能。为了抑制蛇形运动,转向架必须具有良好的稳定性(安全性)和运行平稳性等 动力学性能,必须满足转向架运行的结构强度和服役可靠性要求;另外,转向架还必须具有 良好的曲线通过能力。
1.3 车辆连接装置
体
车体
为了降低列车运行能耗,节约材料,减小高速运行时轮轨间的相互作用力所引起的对线路和车 辆结构的振动、噪声,以及磨耗或损伤,在满足高速列车安全性、稳定性和舒适性等各项运行 性能的前提下,应最大限度地降低列车的质量。对车体进行轻量化设计,降低轴重,一方面, 可以降低对车辆和线路的维护量;另一方面,能够降低运行能耗。目前,国内外高速列车的车 体材料主要为不锈钢和铝合金,从轻量化设计来看,随着铝合金制造工艺的成熟,铝合金相对 不锈钢材料具有更大的优势。
1.6 牵引传动系统
接触网-受电弓系统的受流过程是受电弓在接触网下以列车的速度在运动中完成的,是一个动 态过程。这一过程包括多种机械运动形式及电气状态的变化。与普速列车的电力受流相比较, 高速列车受流的主要特点如下:
(1)接触网与受电弓的波动特性。
(2)高速列车在高速运行时所受的空气阻 力远较普速列车大得多,因此空气动态力也
1.4 制动装置
制止列车运动,使其减速或致其停车,称为制动。对已实施制动的列车解除或减弱其制动作用, 称为缓解。为使列车能实施制动和缓解而安装在列车上的一整套设备,称为制动装置。制动装置是 保证列车安全运行所必需的装置。高速列车常采用动力制动与摩擦制动的复合制动方式。制动控制 系统包括动力制动控制系统(再生制动)和空气制动控制系统,此外,还有电子防滑器、基础制动 装置等。由于列车的动能与速度的平方成正比,而且在一定的制动距离条件下,列车的制动功率是 速度的三次函数,因此,高速列车对制动技术提出了更为严峻的挑战。此时,传统的空气制动能力 已远远不能满足需要,因此高速列车上采用了各种复合制动方式,目前最常用的有“盘形制动+电 气动力制动(再生制动)”、按速度控制制动力的大小(以充分利用黏着)、高性能的防滑装置及 微机控制等。
1.7 辅助供电系统和自动控制系统
2.自动控制系统
自动控制 系统
要实现高速列车安全舒适的运行,还需要掌握列车自动控制及故障诊断技术。列车自动控制系统 对保证高速列车安全运行起到很重要的作用,世界各国在发展高速铁路时都十分重视列车自动控 制系统的研究和开发,研制了多种基础技术设备,如列车超速防护系统、卫星定位系统、车载智 能控制系统、车载微机自动监测和诊断系统等。
高
速
谢谢观看
铁
路
(2)人机共用、人控为主的方 式。以法国为代表,法国北部线的 列车速度和运行密度较高,需要更 先进的列车控制技术。法国的列车 控制技术可将速度最高为300 km/h 的列车沿一条限制速度曲线来模拟 司机制动曲线,由ATC系统设备自 动控制列车到给定地点停车。每一 闭塞分区的长度为1 500 m,限制 速度分为300 km/h、270 km/h、 230 km/h及170 km/h等档次。
是影响高速受流的一个重要因素。
牵引传动 系统
(3)受电弓从接触网大功率受电。
1.7 辅助供电系统和自动控制系统
1.辅助供电系统
列车辅助供电系统主要由辅助变流器、辅助整流器及相关的组件构成。辅助变流器用来提供三 相AC 400 V的电源。辅助整流器用来提供直流电源(由整流装置来实现)。为了保证列车正常运 行,列车上设有三相交流辅助电路和辅助机械装置。主变压器、牵引变流装置、牵引电动机等在运 行中都会散发大量的热量,这些热量需要利用通风机进行强迫风冷或通过冷却油泵驱动冷却油进行 循环冷却。这些辅助机械装置一般都需要用三相鼠笼异步电动机来驱动,为此,需要在列车上设置 三相交流电源。列车的控制系统和照明系统所需要的直流电源由辅助整流装置提供;在升弓前或高 压设备、主变压器出现故障时,相关系统还需要蓄电池供电。因此,列车辅助供电系统的直流部分 包括辅助整流装置和蓄电池。另外,辅助供电系统还具备应急供电功能。应急用电包括客室应急通 风、应急照明、应急显示、维修用电、通信及其控制等。
1.1 车体
车体
车体
车体
车体
为了进一步提高列车通过曲线时的速度,国内外发展了各种形式的摆式列车,即通过各种 措施使列车车体在通过曲线时可以向曲线内侧倾摆,即车体相对于轨道平面转动一个角度 。增加重力横向分量,可以抵消列车未被平衡的离心加速度,从而使旅客感受到的未被平 衡的离心加速度基本保持在容许范围之内。
高 速 铁
项 目 高速列车的结构及技术 特点
路
高速列车的结构及技术特点
高速列车是材料、机械、电子、计算机和控制等现代技术的一个集中体现。它 一般由车体、转向架、车辆连接装置、制动装置、车辆内部设备、牵引传动系 统、辅助供电系统和自动控制系统组成。高速列车的设计与开发实际上就是这 些组成部分及组成部分之间接口的设计与开发。
1.5 车辆内部设备
车辆内部 设备
车辆内部设备是指服务于旅客的车内固定附属装置,如车内装饰电气、供水、通风、取暖、空调 、座席、车窗、车门、行李架、旅客信息服务系统等。
1.6 牵引传动系统
高速列车牵引传动系统的功能是将电能转换成机械能牵引列车运行,同时在列车制动时将机械 能转变成电能回馈电网。牵引传动系统主要包括受电弓、主断路器、主变压器、牵引变流器、牵引 电动机及电传动系统的保护等。早期的电力牵引传动系统均采用直流电动机驱动。高速列车要求减 轻车辆轴重,尤其是簧下质量,而直流电动机的单位功率质量较大,无法满足高速铁路的要求。在 交流传动系统中,交流牵引电动机较传统的直流牵引电动机具有额定输出功率大、结构简单、体积 小、质量轻、易维修、速度控制方便、效率高等一系列优点。除此之外,高速受流技术也是牵引传 动系统必须要重点考虑的。
1.2 转向架
⑤转向架设置于车体和轨道之间,用来牵引和引导车辆沿轨道行驶,承受和传递来自车体及 线路的各种载荷,并缓和其动作用力。转向架是保证列车运行品质和安全的关键部件。转向 架一般由轮对轴箱装置、构架、弹簧悬挂装置、车体支承装置和制动装置组成。高速列车转 向架分动力转向架和非动力转向架,动力转向架包括牵引电动机和传动装置。
1.7 辅助供电系统和自动控制系统
2.自动控制系统
目前,在世界高速铁路上使 用的自动控制方式主要分为以下 两类:
(1)设备为主、人控为辅的 控制方式。这种方式以日本为代 表,列车自动控制(automatic train control,ATC)系统的限制速 度为220 km/h时的闭塞分区的长 度为3 000 m(两个闭塞分区的长 度),减速到170 km/h时的闭塞 分区的长度也为3 000 m,最后减 速至30 km/h,直至在前方一定距 离处停车。
1.1 车体
车体
车体
车体
车体
高速列车的车体分为带司机室的头车车体和中间车体两种。它既是容纳旅客和司机驾驶的 地方,又是安装与连接其他设备和部件的基础。列车运行速度的提高,使得空气的动力作 用对列车和列车运行性能产生影响;列车高速运行引起的气动现象也会对周围环境产生影 响。对于高速列车来说,列车头型设计非常重要,好的头型设计可以有效地减小列车表面 压力、列车空气阻力、会车压力波和隧道内列车表面压力和列车风等。
车辆连接 装置
车辆编组成列车运行必须借助于连接装置,其机械连接包括车钩、缓冲装置和风挡等,同时还有 车辆之间的电气和空气管路的连接、高压电器连接、辅助系统和列车供电连接及控制系统连接等 。车辆间的牵引缓冲装置是关系到缓和列车冲击,提高旅客舒适性和列车安全的重要部件,高速 列车对牵引缓冲装置提出了更高的要求。目前,世界各国高速列车普遍采用密接式车钩连接装置 ,该装置两车钩连接面的纵向间隙一般都小于2 mm,上下、左右偏移也很小,为提高列车的运 行平稳性和电气线路、风管的自动对接提供了保证。