高速铁路复兴号动车组列车摆式列车与主动控制技术.pptxVIP

第一章铁路与机车车辆的发展历史

CONTENTS目录6.1 摆式列车6.2 主动控制技术

一、概 述众所周知，列车在既有铁路线上速度不能提高的一个主要原因是线路曲线限速造成的。两个因素：一是由于随列车在曲线轨道上运行速度的不断提高，车轮与轨道的作用力越来越大，达到一定程度时，就可能造成列车脱轨，无法保证列车运行安全；二是列车通过曲线轨道时，速度越高离心作用越大，乘客舒适度越差。能快速通过弯道的新车型就是摆式列车。摆式列车

一、概 述摆式列车与现有普通列车的最大区别在于：①当列车进入弯道运行时，根据列车速度、弯道半径和轮轨作用力大小等情况，由动力车上的微机网络系统向列车发出信号，给出每节车厢应倾摆多少、什么时间开始倾摆等指令，并通过安装在车辆上的特殊装置向内侧倾斜，抵消离心作用，使列车可以以较快速度通过弯道，有效提高列车的全线运行速度，同时，乘客也会由于列车在弯道上的自然适度倾斜而感到舒适，驶离弯道后受控计算机按设定程序使各拖车伺服机构依次恢复原状；②采用新型径向转向架，在弯道时可使轮对的轴线接近曲线半径方向，可大大减缓轮轨间横向作用力和磨耗，为列车在曲线上高速运行创造了条件。

二、摆式列车的发展德国是世界上使用摆式列车最多的国家。法国是摆式车体的创始国之一。瑞士也是摆式车体的创始国之一。意大利是研究主动摆式车体的发源地，同时也是研制和开发主动摆式车体最为成功的国家。西班牙研制的Talgo摆式列车是自然倾斜式的，设计速度为200km/h。Talgo于1980年投入商业运营。我国的广深铁路公司于1998年向瑞典租赁了一列1动6拖的X2000摆式列车，每日5次往返于广州东—深圳和1次往返于广州东-九龙之间，运行时间分别为55min和92min。倾摆式车体技术将在350km/h等级高速列车上得到普遍的应用。我国的摆式列车研究在2003年开始铁路跨越式发展之后基本处于停滞状态，原有的摆式列车也已经弃置不用，因为我国铁路线路严重不足，目前主要采用新建线路发展高速运输，新建线路线路标准高，曲线半径大，完全没有必要采用摆式列车，但是随着铁路的发展，在我国既有线的进一步提速和被降低建设标准的高速新线（如7.23事故后大西高铁和西成高铁降低了建设标准）提速上摆式列车将会再次引起人们的重视。亚洲国家中日本是第?一个研制和开发摆式车体的国家。

三、摆式列车与曲线超高曲线超高（CurveSuperelevation）是为了平衡列车行驶在曲线上所产生的离心力，使曲线地段外股钢轨高于内股钢轨的数值。曲线超高的设置方法主要有外轨提高法和线路中心高度不变法两种。外轨提高法是保持内轨高程不变而只抬高外轨的方法，为世界各国铁路所普遍采用。线路中心高度不变法是内轨降低和外轨抬高各为超高值的一半而保证线路中心高程不变的方法，仅在建筑限界受到限制时才采用。曲线超高示意图

三、摆式列车与曲线超高为了使内、外轨磨耗均匀，一般应采用某种平均速度来计算曲线超高。《铁路线路维修规则》（铁运〔2001〕23号）规定，在确定曲线外轨超高时，平均速度采用均方根速度:曲线超高示意图vp??NGv2?NG

三、摆式列车与曲线超高客货列车共线运行线路的曲线实设超高取决于客货列车通过曲线的速度及最大超高和欠、过超高允许值等参数，曲线超高影响行车速度、旅客舒适度和钢轨磨耗，甚至影响行车安全。理论计算证明超高不能完全解决列车过曲线的问题，超高只能对特定速度的列车所受的离心力进行平衡，在其他速度下都存在不同程度的过超高或者欠超高。在列车进入曲线时，让车体向轨道内侧除超高倾斜角外再附加一个车体自身倾摆角度，以加大重力横向分量。（a）常规车辆（b）摆式车辆曲线上车体受力示意图

四、摆式列车的组成及分类摆式列车由车体、走行部和倾摆系统3大部分组成。摆式列车按照车体倾斜方式的不同，可分为:自然倾斜式又称为无源摆。车体由滚轮装置和高位空气弹簧支承，当车辆通过曲线时产生离心力，使车体绕其摆心转动，自然地向曲线内侧倾斜，而没有外加动力。自然倾斜式摆式车体结构简单，不需要能源供给系统和复杂的控制系统，但是在进入曲线或驶出曲线时，存在车体倾斜滞后现象。强制倾斜式又称为有源摆。就是利用曲线检测装置、车载计算机控制装置和倾摆传动装置倾摆，其倾摆角度一般为8°，最高可达到10°。强制倾斜式摆式车体按倾摆动力源可分为气动式、液压式和机电式。1—走行部；2—倾摆系统；3—车体摆式列车的组成

四、摆式列车的组成及分类自然倾斜式强制倾斜式

四、摆式列车的组成及分类气动式倾摆系统气动式优点：倾摆所用的压缩空气理论上来自列车总管，能源的提供简单，没有环境污染，能量可以利用蓄