2017年国家科技进步奖公示内容-潮州中山产业创新中心.PDF

2017 年度国家科技进步奖公示内容 项目名称 直线电机地铁车辆关键技术和系统集成及应用 推荐单位（专家）意见 该项目紧密结合国家新兴产业发展战略，经过长期的关键技术研究与工程实践验证， 在突破中大运量直线电机地铁车辆传动控制与效能提升、平衡式低磨耗转向架结构、整 车系统集成等系列关键技术基础上，研制了适应大坡道、小半径的直线电机驱动地铁车 辆成套技术装备，形成了自主知识产权的技术标准，填补了国内空白，推动我国新型轨 道交通重大装备产业化发展，并在国际上形成极强的竞争力。项目成果已在广州地铁4、 5、6号线全面推广应用。 推荐该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 项目简介 （限 1200 字） 受城市特殊地质结构、地形地貌、既有建筑物、历史文化古迹保护等诸多因素的制 约，大坡道、小半径的城市轨道交通工程选线在构建多层次、立体化城市轨道交通系统 中难以避免，而直线电机驱动的地铁车辆技术由于其爬坡能力强、转弯半径小、噪声低 以及隧道断面小和建设成本低等显著优势，成为突破上述制约的技术选择。 课题组历经10年努力，在突破中大运量直线电机地铁车辆传动控制与效能提升、平 衡式低磨耗转向架结构、整车系统集成等系列关键技术基础上，研制了适应大坡道、小 半径的直线电机驱动地铁车辆成套技术装备，形成了自主知识产权的技术标准，填补了 国内空白，并在广州地铁4、5、6号线全面推广应用。主要创新成果有: 一、首创了中大运量直线电机地铁车辆载荷平衡式转向架结构技术。通过轮对内侧 独立悬挂、轴箱外置式转向架结构设计，实现了电机载荷与车辆载荷在轮轴和车轮的均 匀分布，有效降低了由于载荷不均匀导致的轮对多边形磨耗与轨道的波浪形磨耗，不仅 减少了轮轨系统维护工作量，也大大提高了轮对与轨道的安全使用寿命。 二、突破了中大运量直线电机地铁车辆传动控制与效能提升技术。一方面，采用课 题组发明的基于初级磁链幅值、频率滞环的直线电机牵引控制技术，实现了磁链幅值连 续调节、磁链矢量的精准控制，以及车辆制动能量回收与能效提升；另一方面，采用无 间隙弹性轴悬挂和小气隙直线电机结构，克服了直线电机驱动低能效的技术难题。 三、研制了中大运量直线电机地铁车辆成套技术装备。在攻克直线电机地铁车辆转 向架结构设计、牵引及网络控制系统、制动系统、车钩及缓冲系统等系列重大技术难题 的基础上，完成了直线电机车辆整车的设计、制造与系统集成，形成了具有自主知识产 权、且能与既有运营线路互联互通的直线电机地铁车辆成套技术装备。 以轨道交通牵引供电专家钱清泉院士为组长的成果鉴定专家组认为：项目攻克了中 大运量直线电机车辆设计、制造和集成关键技术难关，降低了直线电机车辆的制造和维 护成本，填补了我国直线电机车辆研制领域的空白。项目的整体技术达到国际先进水平， 在无间隙弹性轴悬与电机载荷、车辆载荷平衡式直线电机转向架技术等方面达到国际领 先水平。 本项目成果形成国家及行业标准 3 项，授权发明专利 9 项、软著 1 项、实用新型专 利13项、外观设计专利1项，专著1部。 技术经济指标、应用推广及效益情况：项目成果已在广州地铁 4、5、6 号线全面推 广应用，形成了中大运量直线电机地铁车辆研发-设计-制造-运营维护完整的创新链和产 业链，实现了在60‰最大坡道和60米曲线半径线路上的安全可靠运行，对我国城市轨道 交通大坡道、小半径、低噪声地铁建设具有科技示范作用；列车平稳性、旅客舒适性以 及噪声环保性等指标均达到或优于传统地铁车辆；投入运营近 4 年来，总运营里程超过 2131万车公里，累计载客量超2.15亿人次，车辆建设成本减低25%，累计节约车辆购置 费4.5亿元，运营以来创造经营收益（含节约运维与电费）5亿元。 客观评价 （一）鉴定意见 “城市轨道交通自主知识产权直线电机车辆研制”于2014年9月通过以钱清泉院士 为主任的广东省科技成果鉴定（粤科鉴字【2014】91号），专家委员会鉴定认为：项目开 展了直线电机车辆的集成、转向架设计制造、牵引及网络控制系统、制动系统、车钩及 缓冲系统等技术的研究，攻克了中大运量直线电机车辆设计、制造和集成关键技术难关， 降低