350km_h高速动车组制动技术的最新进展

图.
法 国 > :; 高 速 动 车 组 制 动 控 制 系 统 框 图
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德 国 ?@ < 高 速 动 车 组 制 动 控 制 系 统 框 图
三 是 保 证 高 速 制 动 时 车 轮 不 滑 行" 所 有 高 速 动 车 组 在 设 计 时 几 乎 都 采 用 了 高 性 能 微 机 控 制 的 防 滑 器!以 提 高 可 利 用 的 制 动 黏 着 系 数 " 一 般 说 采 用 了 电 子 防 滑 器 能 提 高 !"5左 右 的 可 利 用 制 动 黏 着 系 数 值 " 日 本 在
司合作研制的新型高速倾摆式动车组 "最 高 运 行 速 度 AB9 G* H 4 " 8998 年 在 西 班 牙 高 速 线 路 上 投 入 试 验 % 韩 国 在 引 进 M1 N 高速列车基础上" 又自主研究开发了
MOP1 新 型 高 速 动 车 组 " 样 车 也 已 问 世 " 最
高 运 行 速 度 AB9 G* H 4 * 日 本 Q8D ;999 系 高 速 动 车 组 8998 年 经 过 改 进 与 试 验 " 可 以 达 到 最 高 运 行 速 度 A@9 G* H 4 的 目 标 " 期 望 在 与 航 空 竞 争 中 处 于 优 势 地 位 * 899A 年 日 本 E99 系 高 速 列 车 也 已 问 世 " 各 项 性 能
AB9 G* H 4 高速动车组制动技术的最新进展
高速列车作为高速铁路新技术的核心 ! 其技术进展日新月异 " 在 AB9 G* H 4 速度级 高速列车中!最难解决的核心技术之一是制 动系统的研制" 中国铁道科学研究院首席专 家钱立新研究员! 就 AB9 G* H 4 高速动车组 制动技术的最新进展这一专题接受了本刊 编辑部的专访 " 钱立新研究员重点介绍了
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钱立新! !"# $% & ’ 高速动车组制动技术的最新进展! /##7 年第 6 期 表!
日本 法国
紧急制动距离
德国 西班牙 意大利 瑞典
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紧急制动距离 & % 紧急制动平均减速度 & % ! A./ 初速 & ! $% ’.6
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第 56 卷 第 7 期 899: 年 ; 月 89 日
电力机车与城轨车辆
!"#$%&’$ ()$)*)%’+,- . /0-- 1&02-’% 3,4’$",中图分类号 ! ?8@@<8 " ?8@9<AB
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文献标识码 ! C
文章编号 ! ;@68D;;E6 #899: $9;F999;F9A
空走时间 * 制动缸压力上升时间 * -
表!
高速列车 ".3 辆编组 # 空走时间值
电空制动 空气制动 列车管压力控制
电气指令式 电磁直通式 自动制动式
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量 足 以 使 30% 6 水 从 " 7 煮 沸 " 因 此 ! &’% () * + 高 速 动 车 组 在 设 计 中 必 须 强 化 复 合 制 动 方 式 ! 不 仅 拖 车 每 轴 采 用 &8# 组 高 制 动 功 率 的 盘 形 制 动 装 置 ! 而 且 动 车 上 加 大 了 再 生 制 动 的 制 动 功 率 " 必 要 时 还 采 用 了 非 黏 着 制 动 % 涡 流 轨 道 制 动 & 磁 轨 制 动 ’! 如 9:; 高 速 动 车 组 在 拖 车 上 就 采 用 了 涡 流 轨 道 制 动 " 强 化 复 合 制 动 的 控 制 是 高 速 动 车 组 制 动 系 统 的 关 键 技 术 " 高 速 动 车 组 动 车 &拖 车 编 组 方 式 及 辆 数 可 有 不 同 型 式 !但 整 列 动 车 组 是 一 个 整 体 !电 气 动 力 制 动 &空 气 制 动 &非 黏 着 制 动 等 是 以 协 调 方 式 起 作 用 的 " 制 动 控 制 系 统 是 以 微 处 理 器 作 为 控 制 中 心 !优 先 采 用 电 气 动 力 制 动!动 力 制 动 力 不 足 时!由 制 动 控 制 单 元 发 布 电 气 指 令 ! 通 过 <= 电 空 单 元 ! 使 制 动 缸 动 作 产 生 空 气 制 动 ! 补 充 动 力 制 动 不 足 的 部 分 " 在 故 障 时 均 能 导 向 安 全 ! 并 与 中 央 诊 断 系 统 相 连 接 " 图 $ ! 图 ! 展 示 了 法 国 > :; 高 速 动 车 组 及 德 国 ?@ < 高 速 动 车 组 所 采 用 的 复 合 制 动控制系统的框图"
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特征之二就是采用电阻制动确保安全制动距离! 国 际 铁 路 联 盟 已 明 确 规 定"在 高 速 列 车 无 法 从 接 触 网 正 常 受 流 取 电 的 情 况 下"其 紧 急 制 动 距 离 也 应 保 证 符 合 规 定 的 要 求 ! 也 就 是 说 " 对 于 最 高 运 行 速 度 为 !"# $% & ’ 的 高 速 动 车 组 " 其 受 流 失 效 时 的 安 全 制 动 距 离 应保持与正常的紧急制动距离一致! 对 于 最 高 运 行 速 度 !## $% & ’ 的 高 速 动 车 组 " 如 () *! " + ,-. /0 " "## 系 等 " 在 受 流 失 效 时 都 是 采 用 纯 空 气 盘 形 制 动 作 为 安 全 制 动 唯 一 手 段 " 以 达 到 安 全 制 动 距 离 ! 但 是 对 于 !"# $% & ’ 的 高 速 动 车 组 " 由 于 制 动 盘 的 制 动 功 率 已 超 出 其 极 限 值 范 围 " 仅 采 用 空 气 盘 形 制 动 已 无 法 满 足 安 全 制 动 距 离 的 要 求 ! 为 此 " !"# $% & ’ 动 力 分 散 式 电 动 车 组 制 动 系 统 设 计 时 " 在 动 车 上 采 用 了 安 全 电阻 制 动 的 新 方 式 " 即 在 受 流 失 效 时 " 采 用 蓄 电 池 的 电 能"通 过 逆 变 器 为 牵 引 电 机 励 磁"让 制 动 能 量 在 电 阻 带 上 消 散! 这 种 电 阻 制 动 方 式 虽 然 属 于 动 力 制 动 " 但 却 仅 在 电 网 失 电 时 应 用 " 是 一 种 安 全 制 动 " 并 且 电 阻 器 的 容 量 可 较 小 " 以 减 轻 自 重 ! 德 国 () *!"#* " 西 班 牙
AB9 G* H 4 高速动车组在制动系统设计时!采
用强化复合制动的方式 !加大动车再生制动 功率 ! 提高制动盘的制动功率 ! 用微处理器 控制的制动控制器协调各种制动方式的作 用" 同时指出首次采用电阻制动作为安全制 动方式确保安全制动距离 !也为减轻制动系 统簧下质量创造了条件"
钱立新 #;R:;D $! 研究员 ! 博士生导师 ! 现为中国铁道科学研究院首席专家 %
表; 世界高速铁路的发展概况 %8998 年 &
德 国 为 西 班 牙 设 计 的 JK !AB9! 独 立 型 动 力分散式高速动车组" 最高运行速度也已 达到 了 AB9 G* H 4 " 样 车 目 前 已 经 问 世 %
1 0"L) AB9 型 高 速 列 车 是 西 班 牙 与 庞 巴 迪 公
’"" 系 高 速 动 车 组 上 还 采 用 了 踏 面 增 黏 闸 瓦 ! 用 于 提 高 轮 轨 间 可 利 用 的 制 动 黏 着 系 数 值 ! 取 得 了 一 定 的 成
效 " ’"" 系 列 车 在 &"" () * + 速 度 下 ! 用 增 黏 闸 瓦 时 紧 急 制 动 距 离 为 # """ ) ! 比 不 用 增 黏 闸 瓦 时 的 # A"" ) 缩 短 了 !!,’5! 具 体 参 数 见 表 & " 增 黏 闸 瓦 有 可 能 在 新 型 <!B .""" 系 高 速 动 车 组 上 采 用 "
问 ! 当前世界许多国家都在积极发展高速铁路 " 请就世界高速铁路发展的基本概况作一介绍 # 答 ! 目 前 世 界 高 速 铁 路 的 发 展 形 势 可 以 说 是 ! 如 火 如 荼 " 有 条 不 紊 #$ 欧 洲 联 盟 的 泛 欧 高 速 铁 路 网 计 划 正 在 逐 步 实 施%日 本 新 干 线 网 络 的 建 设 正 在 按 照 &全 国 新 干 线 铁 道 基 本 规 划 #执 行 %其 他 正 在 修 建 高 速 铁 路 的 国 家 和 地 区 ’ 如 韩 国 ( 中 国 台 湾 省 等 ) 进 展 迅 速 " 欧 ( 美 ( 澳 洲 很 多 国 家 正 在 规 划 修 建 高 速 铁 路 * 据 8998 年 底 统 计 " 世界已投入运营的新建高速铁路里程已达 B :AB G* " 而在 8996 年按计划将建成的高速铁路 里 程 达 A 8@6 G* " 具 体 情 况 参 见 表 ;* 进入 8; 世纪以来 " 高速列车最具综合性的技术指标 ++ 最高运行速度已从 A99 G* H 4 提升到 AB9 G* H 4 * 法 国 第 四 代 CI3 绞 接 型 动 力 分 散 式 高 速 动 车 组 " 最 高 运 行 速 度 就 是 AB9 G* H 4 " 已 于 8998 年 底 投 入 试 运 行 %