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1、高速铁路先进高速铁路先进技术及知识技术及知识 主要内容主要内容高速高速铁路的路的牵引引动力力实现高速行车的重要关键技术之一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更大牵引动力和新型动力及传动装置更大牵引动力和新型动力及传动装置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分散或相对集中动车组分散或相对集中动车组分散或相对集中动车组3.高速下的新型制动技术高速下的新型制动技术高速下的新型制动技术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高速电力牵引的高可靠度的受电技术和装备高速电力牵引的高可靠度的受电技术和装备高速电力牵引的高可靠度的受电技
2、术和装备5.车载微机控制的牵引，制动和智能诊断技术车载微机控制的牵引，制动和智能诊断技术车载微机控制的牵引，制动和智能诊断技术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满足高速行车的车体及行走结构以及低空气满足高速行车的车体及行走结构以及低空气满足高速行车的车体及行走结构以及低空气阻力的外形阻力的外形阻力的外形阻力的外形一、高速列车对牵引功率的需求一、高速列车对牵引功率的需求N=QVmaxk /3600(kW)NN高速列车所需的牵引功率（高速列车所需的牵引功率（高速列车所需的牵引功率（高速列车所需的牵引功率（kWkW）QQ高速列车的总质量（高速列车的总质量
3、（高速列车的总质量（高速列车的总质量（t t）高速列车的单位阻力（高速列车的单位阻力（高速列车的单位阻力（高速列车的单位阻力（N/tN/t）V Vmaxmax高速列车的最高允许速度（高速列车的最高允许速度（高速列车的最高允许速度（高速列车的最高允许速度（km/hkm/h）KK裕量系数裕量系数裕量系数裕量系数二、高速列车的阻力二、高速列车的阻力基本阻力基本阻力+各种附加阻力各种附加阻力基本阻力基本阻力基本阻力基本阻力空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力+ +机械阻力机械阻力机械阻力机械阻力附加阻力附加阻力附加阻力附加阻力坡道坡道坡道坡道/ /曲线曲线曲线曲线/ /隧道隧道隧道隧道低速低速低速低速机械
4、阻力为主机械阻力为主机械阻力为主机械阻力为主100 km/h100 km/h机械机械机械机械/ /空气阻力各占一半空气阻力各占一半空气阻力各占一半空气阻力各占一半200 km/h200 km/h空气阻力占空气阻力占空气阻力占空气阻力占70%70%空气阻力与行车速度平方成正比空气阻力与行车速度平方成正比空气阻力与行车速度平方成正比空气阻力与行车速度平方成正比三、牵引动力及其配置三、牵引动力及其配置1、牵引引动力的形式力的形式电力、内燃电力、内燃电力、内燃电力、内燃（1 1）牵引动力集中配置于一端）牵引动力集中配置于一端）牵引动力集中配置于一端）牵引动力集中配置于一端（2 2）牵引动力集中配置于两
5、端）牵引动力集中配置于两端）牵引动力集中配置于两端）牵引动力集中配置于两端（3 3）牵引动力分散配置）牵引动力分散配置）牵引动力分散配置）牵引动力分散配置2、牵引引动力的配置力的配置牵引引动力集中配置与分散配置的比力集中配置与分散配置的比较（1 1）轴重）轴重）轴重）轴重（2 2）簧下质量）簧下质量）簧下质量）簧下质量（3 3）黏着利用和加速性能）黏着利用和加速性能）黏着利用和加速性能）黏着利用和加速性能（4 4）列车总功率和轴功率）列车总功率和轴功率）列车总功率和轴功率）列车总功率和轴功率（5 5）制动距离）制动距离）制动距离）制动距离（6 6）受流）受流）受流）受流（7 7）外形流线化及运
6、输组织）外形流线化及运输组织）外形流线化及运输组织）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动力集中或分散所需总功率基本一致早期：交早期：交直流，直流电机牵引直流，直流电机牵引发展：交流同步电机发展：交流同步电机最新：交最新：交直直交，交流异步电机交，交流异步电机200m以内的间以内的间隔不允许第二个隔不允许第二个受电弓升起工作受电弓升起工作 主要内容主要内容受受电弓与弓与传动装置装置电力牵引条件下电力牵引条件下机车或动力车：机车或动力车：
7、u 受电弓与传动装置受电弓与传动装置u 车体车体u 行走部行走部u 车钩缓冲装置车钩缓冲装置u 制动装置制动装置u 波动特性变化，受电产生影响波动特性变化，受电产生影响u 高速，空气动态力高速，空气动态力u 阻力、噪声、波动阻力、噪声、波动u 数量受限数量受限高速列车受电特点高速列车受电特点u 高速下正常供电高速下正常供电u 耐磨耐蚀（腐蚀，电蚀）耐磨耐蚀（腐蚀，电蚀）u 结构布置要求高结构布置要求高u 更先进接触悬挂装置更先进接触悬挂装置接触网接触网u 弓线间的接触压力弓线间的接触压力 接触网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弓系统的动态特性、弓线之间的接触状态是高速受
8、电的主要研究课题之一受电的主要研究课题之一u 接触导线的波动和噪声接触导线的波动和噪声u 离线问题离线问题接触网接触网受电弓系统的工作对受电产生的影响受电弓系统的工作对受电产生的影响u 恒定接触压力、更可靠的连续电接触恒定接触压力、更可靠的连续电接触u 减轻运动部分重量减轻运动部分重量u 滑板空气制动力缓解滑板空气制动力缓解u 滑板材料、形状、尺寸滑板材料、形状、尺寸u 升降弓时初始动作快，升降弓时初始动作快， 终了动作慢终了动作慢受电弓受电弓传动方式与传动装置传动方式与传动装置电传动电传动直流电传动直流电传动交流电传动交流电传动同步同步 异步异步直直-直直交交-直直交交-直直-交交交交-交交
9、 主要内容主要内容动力力车车体及行走部体及行走部u 结构轻量化的困难结构轻量化的困难l 更多的附属设备（制动装置、测试和诊断装置），横截面受限，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；承载结构较长；l 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。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。l 交流电传动，重量从转向架转移到车体上。交流电传动，重量从转向架转移到车体上。u 外形流线化外形流线化动力车车体：动力车车体：车体结构轻量化和
10、车体外形符合空气动力学性能要求车体结构轻量化和车体外形符合空气动力学性能要求u 动车转向架动车转向架l 全部速度范围内保证平稳安全；全部速度范围内保证平稳安全；l 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；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；l 不平、曲线时传给传动装置和车体的动力作用和冲击最小；不平、曲线时传给传动装置和车体的动力作用和冲击最小；l 充分利用黏着质量；充分利用黏着质量；l 耐磨耐蚀、适检适修。耐磨耐蚀、适检适修。行走部分：行走部分：安全性、耐久性和舒适性安全性、耐久性和舒适性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，而采用转向
11、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。中心销和连杆仅起纵向牵引作用。2.转向架构架为转向架构架为H型钢板焊接结构，取消了其端部的端梁。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，车轮小型化，车轮直径由原来的车轮直径由原来的910mm，改为，改为860mm。4.采用铝合金制造的传动齿抡箱、轮对的轴箱。采用铝合金制造的传动齿抡箱、轮对的轴箱。5.日本在新干线日本在新干线952/953型型STAR2l试验型高速列车上采用带缓冲装置的试验型高速列车上采用带缓
12、冲装置的铰接式转向架后，转向架的重量得到显著降低。铰接式转向架后，转向架的重量得到显著降低。 主要内容主要内容制制动技技术高速列车制动技术：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）。种制动协调使用）。按动能消耗方式不同，制动方式分：按动能消耗方式不同，制动方式分：摩擦制动摩擦制动和和动力制动动力制动u 摩擦制动摩擦制动l 机械摩擦，动能转热能；机械摩擦，动能转热能；l 优点：与车速无关，高速列车最终停车须靠此方式；优点：与车速无关，高速列车最终停车须靠此方式；l 缺点：制动力有限，热能散发有限；缺点：
13、制动力有限，热能散发有限；l 包括：闸瓦制动（踏面制动）、盘型制动、摩擦式电磁轨道制动包括：闸瓦制动（踏面制动）、盘型制动、摩擦式电磁轨道制动制动电磁铁，通电励磁后吸压到钢轨，与钢轨产生机械摩擦制动。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。l 励磁供电方式：蓄电池、动力车、接触网；励磁供电方式：蓄电池、动力车、接触网；l 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。改善轮轨黏着；不会发生轴重转移；明显缩短制动距离。l 缺点：装置重量大；钢轨发热磨损加剧；不宜
14、于运动中调速制动，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。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）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24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历史上时速574.8公里的里程碑。
