中国高铁核心技术
起飞吧!高铁——中国高铁的故事

起飞吧!高铁——中国高铁的故事中国高铁的发展可以说是一个跨越式的进步,成就了世界瞩目的"中国速度"。
在短短几十年的时间里,中国从高铁技术的零起点,迅速崛起为全球高铁建设的领军者。
中国高铁的成功,离不开中国政府的大力支持、工程师的智慧和努力,以及广大劳动者的辛勤付出。
中国高铁的历程可以追溯到20世纪50年代的第一条铁路线——京广线的修建。
当时,中国正面临着经济的落后和交通的不便,铁路作为国民经济发展的重要基础设施,迫切需要发展壮大。
在改革开放的浪潮下,中国高铁的发展步伐进一步加快。
1997年,京沪线作为中国第一条专用于客运的高速铁路建成通车,标志着中国高铁的诞生。
在中国高铁建设中最重要的技术突破之一是动车组技术的引入和应用。
动车组是指一种集机车和客车于一体的列车,能够以较高的速度进行长距离的旅行。
动车组技术的成功应用,将中国高铁推向了世界的前沿。
2007年,时速达到350公里的中国高速动车组——"和谐号"在京津城际铁路上亮相,成为中国高铁发展的重要里程碑。
中国高铁的快速发展,离不开创新的技术突破。
中国研发出了世界上第一套完全自主知识产权的高速列车核心技术,使中国高铁走出了国际技术垄断的阴影。
中国高铁创新了轨道、通信、信号、调度等方面的技术,使高铁运行更加安全、稳定、高效。
中国高铁的安全性、准点性和舒适性,赢得了国内外乘客的高度赞誉。
中国高铁的快速发展也给中国经济带来了巨大的推动力。
高铁网络的不断延伸和完善,大大缩短了中国各地的时空距离,促进了区域经济的融合发展。
高铁成为中国各省市之间交流合作的重要纽带,为人们的工作、商务、旅游等活动提供了便利。
中国高铁的发展还带动了相关产业的兴起,如高铁设备制造、铁路建设等,为中国经济的稳定增长做出了巨大贡献。
中国高铁技术的成熟和发展经验的积累,也使得中国高铁走向了世界。
中国高铁产品出口到了多个国家,为世界各地人们的出行带去便利。
(完整)中国高铁核心技术

中国高铁核心技术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、安全防灾和应急处理、工务工程。
1、工务工程。
工务工程一般包括轨道结构、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...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、安全防灾和应急处理、工务工程。
1、工务工程。
工务工程一般包括轨道结构、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。
跨区间超长无缝路线。
高速道岔。
大号码高速道岔,直向通过速度350km/h,侧向通过速度120-250km/h。
中国高铁技术适应复杂地形。
日本国土面积小,铁路所跨越的地区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更多的优势。
铁道部总工程师何华武就指出,中国京津、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,需要处理好地基以及路基的填入技术。
而日本、法国、德国都没有这样的地质条件。
冀人版四年级科学下册 16:《中国高铁》(教案)

中国高铁一、教学目标1、了解中国高铁的发展,速度、给人们带来的便利2、体验中国高铁,总结高铁的特点3、了解中国高铁采用了哪些先进技术二、教学重难点1、查阅资料搜集不同交通工具行驶的速度范围绘制速度柱状图2、高铁给人们带来的便利三、教学准备PPT课件、科学活动手册四、教学过程(一)情景与问题外出旅行时,你坐过高铁吗?乘坐高铁时,你有怎样的感受?生:空间大,舒适;平稳,速度快。
关于中国高铁,你还了解多少呢?这一节,就让我们来了解中国高铁吧(二)探究与发现1、了解中国高铁的速度火车是我国人民外出旅行和运输的主要交通工具,20多年前,从石家庄乘火车到北京需要6个小时左右(火车行驶速度50--80千米/小时),而现在仅需要1个多小时(火车行驶速度300--350千米/小时)从普通铁路到高速铁路,是多么大的飞跃,高铁将是中国最好的旅游出行方式。
那么,你知道什么是高铁吗?中国高铁的建设经历了起步到成熟的过程,中国起初阶段对高速铁路没有明文规定。
2008年8月1日开通的时速350公里的京津城际铁路是第一条公认的、没有争议的高铁。
2009年试行的《高速铁路设计规范(试用)》(2009)规定:新建铁路旅客列车设计最高行车速度达到250km/h 及以上的铁路。
2014年1月1日起实施的《铁路安全管理条例》(附则)规定:高速铁路是指新建设计开行时速250公里以上(含预留),并且初期运营时速200公里以上的客运列车专线铁路。
谓新建是排除既有线提速。
要点是时速不低于250及客专性。
2015年2月1日起实施的《高速铁路设计规范2014》是中国正式发布的首部高铁规范,也规定高铁是高速客专,没有商业货运功能。
明文规定只能运行动车组列车,禁止传统列车上高铁。
高铁主要运行高速动车组G,有的兼行一般动车组D。
从运输发展理论上来分析,加快高速铁路建设是必然要求。
从国情实际出发,中国加快发展高速铁路也是必然选择。
据统计,中国投入运营的高速铁路已达到6800多公里。
高铁科技的发展与创新

高铁科技的发展与创新高铁作为一种现代化交通工具,其快速、舒适、便捷的特点深受广大民众的喜爱。
而其中所涉及到的科技也是日新月异,以不断创新来提高安全性、舒适性和运营效率。
本文将从动力系统、信号控制、车辆轮对、旅客服务等角度,分析高铁科技的发展与创新。
一、动力系统高铁的动力系统对高铁整个系统起到至关重要的作用。
动力系统的发展主要经历了以下几个阶段。
1. 不带牵引变流器的交流传动系统这种系统在我国高铁早期的发展阶段得到了广泛应用,以供应商南车为代表的高铁生产厂商采用了此种技术。
该系统的特点是:仿制了日本普通动车组制式动力装置,在利用日本门控半导体装置的普通的逆变器式交流传动器基础上,通过提高直接耦合换流器辊车压力等进行了改进。
但这种系统存在能耗问题较大,容易导致过热,能量利用率较低等问题。
2. 带牵引变流器的交流传动系统牵引变流器是交直流电转换的关键器件,而高铁的牵引变流器则是由交流电源直接供电的。
在此种技术下,交流驱动牵引电机中实现直流转化的直流侧电压源通过采用硅整流器等方法,实现牵引电机驱动。
这种系统减小了哪多的导入功率,提升了能量利用率,减少了阻尼器损失。
但其缺点是牵引变流器效率低,损耗大,宜在中、低速高铁系统中应用。
3. 直流输电变电系统直流变电技术的专家们认为,恰当采用直流输电变电系统,不仅可以有效提高能源利用率,而且还可以使动力传输更加高效,优化线路、保障供电、提高列车速度、减少系统故障等等。
当前,美国、日本、德国、法国等国的高速铁路均采用直流变电技术。
具体应用中,通过电网输电变电站或 traction station 手段,将马达附近蓄电池电压提升到私有宝腾触发器开关的直接耦合换流器中的字符串电压20-25 倍之间,并在负载侧获得更为稳定的高电压。
其中一些直流输电变电车辆和直流轨道牵引系统更适合于高电流和大功率,有望为中国铁路高速增添更多高速公路的动力。
二、信号控制高铁信号控制技术是保障高铁运行安全性的关键环节。
基础研究与中国产业技术追赶 以高铁产业为案例

2、列车速度控制
列车速度控制是高铁运行的核心技术之一。通过精确的控制系统和传感技术, 实现列车的稳定、快速行驶。同时,列车速度控制的研究还涉及到能源消耗和环 保等方面,对于提高高铁的可持续性具有重要意义。
3、高铁通信
高铁通信是实现列车运行和乘客信息服务的关键。高铁通信技术的研究涉及 到无线通信、卫星通信等领域,为列车提供高效、安全的通信保障。
1、基础研究对于推动高铁产业的创新和发展具有重要意义。通过对高铁原 理、列车速度控制、高铁通信等领域的研究,科研人员为高铁产业的不断进步提 供了强大的技术支撑。
2、中国高铁产业在技术追赶方面仍面临一定挑战。为了进一步提高技术水 平和竞争力,中国企业需要加强自主研发和创新能力,加大对基础研究的投入。
3、基础研究在推动中国产业技术追赶方面具有普遍性。除了高铁产业,基 础研究在其他产业领域的发展中也发挥着重要作用。因此,加强基础研究对于促 进中国整体的产业技术追赶具有重要意义。
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一、基础研究与高铁产业
高铁产业的发展离不开基础研究的支持。基础研究领域包括高铁原理、列车 速度控制、高铁通信等。这些领域的研究为高铁产业的不断创新和发展提供了重 要保障。
1、高铁原理
高铁原理涉及到多个学科领域,如机械、电气、材料等。通过对高铁原理的 研究,人们不断优化列车的设计和制造工艺,提高了列车的运行速度、安全性和 舒适性。
一、基础研究与高铁产业
高铁产业的发展离不开基础研究的支持。基础研究领域包括高铁原理、列车 速度控制、高铁通信等。这些领域的研究为高铁产业的不断创新和发展提供了重 要保障。
1、高铁原理
高铁原理涉及到多个学科领域,如机械、电气、材料等。通过对高铁原理的 研究,人们不断优化列车的设计和制造工艺,提高了列车的运行速度、安全性和 舒适性。
中国高铁技术6年跨越发达国家30年历程

1978年的秋天,年的秋天,*********在日本考察新干线时感慨地说:在日本考察新干线时感慨地说:“像风一样快,我们现在很需要跑!” 当时,国外高速列车时速已达300公里,而中国旅客列车的平均时速却仅为43公里。
公里。
2009年12月26日,武广客运专线将正式通车,这将是全世界运行速度最高、运营里程最长的高速道路,也将成为中国高速铁路建设的教科书。
这一时刻,中国铁路已经跑到了世界最快。
铁道部更是公布了雄心勃勃的计划,将以北京为中心,打造1至8小时快速交通圈,绝大部分省会城市都将被纳入这个快速交通圈。
中国似乎正飞速进入高铁时代。
绝大部分省会城市都将被纳入这个快速交通圈。
中国似乎正飞速进入高铁时代。
高铁技术被称为“大国技术”,在三十年以来,全世界走在这一技术前沿的国家只有法国、日本和德国。
日本和德国。
中国是如何在这么短的时间内,走过发达国家三十年的历程的?而中国目前的高铁技术能够支撑雄心勃勃的快速交通圈计划吗?能够支撑雄心勃勃的快速交通圈计划吗?文、图文、图 本报记者邱敏、曾向荣、李颖本报记者邱敏、曾向荣、李颖在面对记者提出中国的高铁技术在世界上处于何种水平的问题时,武广客运专线总工程师、铁四院副总工程师许克亮坚持不用排名来描述,他说:“中国高铁技术达到世界一流水平。
” 综合能力超过德国日本综合能力超过德国日本许克亮,这位从2003年3月底武广客专开始论证以来就经常睡不着觉的技术专家,给出了两个理由:“从速度上讲,武广客运专线的设计速度是350公里公里//小时,比日本、法国都高。
” 据了解,目前德国高铁的运营速度在300公里,日本一般在270公里。
此外,日本也有360公里公里//小时高铁线路的规划,预计在几年以后才能建成投入运营。
小时高铁线路的规划,预计在几年以后才能建成投入运营。
“另外,中国的综合能力超过他们。
”许克亮表示:“如果说中国的‘线上’(主要指机车)是走‘引进、消化、吸收’之路,那么线下工程(主要指土建)则是由中国人自己创造的一个完整系统的标准。
中国高铁创多个世界第一

中国高铁创多个世界第一
沉钩
【期刊名称】《交通与运输》
【年(卷),期】2017(0)2
【摘要】中国铁路在世界上首次实现拟运营高铁动车组列车时速420公里交会和重联运行。
中国高铁已创造了数个“世界第一”,从引进技术到领先全球,中国高铁已迈出坚实的“走出去”步伐。
一、核心技术优势世界独有中国铁路加强了高速铁路关键技术的科学研究和技术攻关,使中国高铁技术保持世界领先水平。
同时,针对不同型号的动车组,建立统一的技术标准体系,实现动车组在服务功能、运营维护上的统一。
此外,
【总页数】1页(P44)
【作者】沉钩
【作者单位】
【正文语种】中文
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中国中车集团在高铁领域的技术创新案例分析

中国中车集团在高铁领域的技术创新案例分析随着中国高铁事业的蓬勃发展,中国中车集团作为中国高速列车制造业的领军企业,不断推动着高铁技术的创新与发展。
本文将从技术创新的角度,分析中国中车集团在高铁领域的典型案例,展示其在高铁行业的引领地位。
一、独立知识产权的获得中国中车集团作为国家级高铁制造企业,一直注重研发创新,并且成功获得了许多重要的独立知识产权。
例如,在高铁列车的设计和制造方面,中国中车集团拥有多项核心技术的独立知识产权,包括列车牵引、制动系统、车体轻量化等方面。
这些独立知识产权的获得,使得中国中车集团在高铁领域有了更大的自主权和竞争优势。
二、智能化技术的应用中国中车集团在智能化技术的应用方面也做出了很多努力。
通过引进和集成先进的信息技术、通信技术和控制技术,中国中车集团成功实现了高铁列车的智能化运行管理。
例如,通过大数据分析和人工智能算法,可以实现对高铁列车行驶状态的预测和评估,从而提前采取相应的维修和保养措施,提高列车的可靠性和稳定性。
三、轻量化材料的应用针对高铁列车轻量化的需求,中国中车集团积极探索和应用轻量化材料,以降低列车自重,提升列车的综合运行性能。
例如,在车体结构设计方面,采用了大量的高强度铝合金和复合材料,取得了显著的轻量化效果。
这种轻量化设计不仅减少了列车的能耗,还提高了列车的运行速度和运行效率。
四、绿色能源的开发利用在推动高铁技术创新的同时,中国中车集团还非常重视绿色能源的开发利用。
为了提高高铁列车的能效和环境友好性,中国中车集团不断探索和应用新的能源技术。
例如,在列车牵引系统中引入了能量回馈技术,将制动能量转化为电能并回馈到电网中,实现了能源的有效利用和节约。
此外,中国中车集团还研发了太阳能和风能等新能源技术,为高铁列车的供电系统提供了可持续的绿色能源。
五、安全技术的创新应用在高铁行业中,安全始终是首要关注的问题。
中国中车集团在安全技术的创新应用方面,做出了重要的贡献。
例如,通过引入先进的列车控制系统和信号系统,实现高铁列车的精确控制和安全运行。
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中国高铁核心技术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、安全防灾和应急处理、工务工程。
1、工务工程。
工务工程一般包括轨道结构、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...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、安全防灾和应急处理、工务工程。
1、工务工程。
工务工程一般包括轨道结构、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。
跨区间超长无缝路线。
高速道岔。
大号码高速道岔,直向通过速度350km/h,侧向通过速度120-250km/h。
中国高铁技术适应复杂地形。
日本国土面积小,铁路所跨越的地区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更多的优势。
铁道部总工程师何华武就指出,中国京津、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,需要处理好地基以及路基的填入技术。
而日本、法国、德国都没有这样的地质条件。
“中国的综合能力超过他们。
”许克亮表示:“如果说中国的‘线上’(主要指机车)是走‘引进、消化、吸收’之路,那么线下工程(主要指土建)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多米高的地方跨越山谷等,地质的难度,决定了中国高铁的线下功夫。
”2、牵引供电。
由电力、接触网、变电、供电、远动等构成。
外电110kv/22Okv接入变电所,通过接触网为高速列车供电。
A2β27.5kv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、实现保护、控制一体化和越区供电。
我国高铁采取综合接地、防雷、融冰雪技术。
自动过分相,端点过分相:利用列车惯性通过无电区。
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,通过地面和车载装置,实现列车瞬间通过无电区的系统控制,切换时间0.3秒左右,高速列车动力丢失少,长距离运行节能效果非常明显,大幅压缩运行时分。
高速接触网,在明线、隧道、桥梁和不同气候条件等复杂工程下,时速350公里,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公里双弓稳定受流,为世界首创。
尤其是高速电气化铁路牵引供电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,我国采用的“中国列车运行控制系统”(CTCS)。
CTCS-1级,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分钟追踪;CTCS-4级,移动闭塞或虚拟闭塞。
另外,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,“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,二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,命令在输出前进行比较,检查有错误便不产生输出。
输出后也会检查,保证不产生错误输出。
基于以上的控制系统,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。
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。
其中有两个关键设备,一个在地面,一个在车上。
地面的叫RBC系统,中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,中文名字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度监督,实现超速防护。
时速350公里高速动车列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保持安全行车距离。
因C3攻关被评为全国劳模的张苑说,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;构建了完整的技术标准体系。
铁道部党组书记、部长刘志军2009年国庆期间检查武广高铁时指出:武广高铁科技含量最高的技术是C3列控系统。
为适应铁路重载运输的需求,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技术结合,大幅度提升了重载铁路的运输能力。
以和谐1型大功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例。
4、高速列车。
高速列车是高速铁路的核心技术之一,也是世界各国在高速铁路当中竞争的制高点。
高速列车由45000个零部件组成,工程中分为九大关键技术。
包括集成技术,目前能够掌握集成技术的德国、法国、日本、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394公里的时候脱轨系数只有0.3,轮轴横向力最大有17.5千米,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,这为京沪高速再提高一点做了很好的铺垫和准备。
车体技术。
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,一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得要比他们好。
比如我们时速350公里的头车的噪音可以做到68个分贝,中国高速列车降噪措施主要在噪声源的控制,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车的头型设计(见图),我们做了四个头型,一号、二号、三号、十四号。
目前,世界上高速列车的头型发展有两个趋势,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。