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我国高速列车驶入全面立异年代

  青岛四方机车车辆股份有限公司制作的CRH380A 高速列车代表了现在我国高速列车的展开水平,5月29日,公司总经理王军在“高速列车科技立异国际论坛”上对CRH380A 高速列车技能立异进行了论说。

  王军的《CRH380A 高速列车技能立异》陈述共分三个部分:一是技能立异根底;二是CRH380A技能立异;三是立异渠道建造。

  2004年以来,依照国务院的“引入先进技能,联合规划出产,打造我国品牌”的整体要求,在铁道部科技部的统一安排和领导下,南车四方动车组研制进程首要阅历了三个阶段:一是技能引入、联合规划;二是消化吸收、集成立异;三是体系提高、全面立异。

  南车四方在一次性引入时速200—250公里动车组技能根底上,分阶段施行了国产化,国产化率到达了70%。对引入动车组进行了110项优化规划,成功处理了引入技能与我国铁路环境不服水土的问题。经过对引入动车组进行全面的仿真剖析、地上试验和线公里规划、制作技能,构建了动车组产品规划制作渠道。到现在,一阶段共出产动车组100列。

  在时速200—250公里动车组技能渠道根底上,经过对编组型式、动力配备、网络控制体系、减振降噪及旅客界面等方面进行了优化规划,自主开发了时速250公里长编组座车动车组和国际创始的长编组卧铺车动车组。为满意京津、武广、郑西铁路运输的需求,南车四方研制了时速300—350公里动车组。要点对牵引功用、车体强度与模态、转向架等方面进行优化和提高。经过在京津、武广、郑西等线路进行的一系列科学研讨试验,获得了超越15T的试验数据,把握了时速350公里条件下的体系行为规则,建立了高速列车准确仿真模型,丰厚和完善了高速列车仿真和试验验证体系,为新一代动车组的研制奠定了坚实的根底。二阶段共出产89列动车组。

  南车四方以时速350公里高速动车组技能渠道为根底,历经仿真核算、台架试验、线路试验的重复剖析、比照证明、试验验证,体系把握了高速动车组的要害技能;完善了高速动车组研制、规划、制作、试验渠道和规范体系;探究出具有职业特征的“产学研用”协同立异形式;培养了一批高水平的研制团队和技能带头人;构筑了自主化的高速动车组可继续研制渠道。三阶段共出产82 列动车组。

  2008年2月26日,科技部、铁道部一起签署《我国高速列车自主立异联合行动方案》,在国家层面上支撑我国高速列车自主立异,南车四方成为国家新一代高速列车的主导研制单位。

  同年4月,科技部启动了“十一五”国家科技支撑方案《我国高速列车要害技能研讨及配备研制》项目。项目总投资30亿元,其我国家科技部拨款10亿元,铁道部投入和企业自筹20亿元,在科研项目和资金两个方面一起支撑新一代高速列车研制。为活跃推进联合行动方案施行,在科技部和铁道部一起倡议和安排下,“十一五”国家科技支撑方案项目面向全国敞开,充分发挥全国科技和工业资源优势,构建国家层面最高水平的研制团队,选用“产学研用”的形式展开联合攻关,上万人参加项目。

  CRH380A是为京沪高速铁路的运营研制的高速列车,有必要满意三点要求。一是运距长。京沪高速铁路全长1318公里,新一代高速动车组顶层技能目标设定为继续运转时速350公里、最高运转时速380公里,全程直达运转288分钟,动车组要饱尝住长间隔继续高速运转的检测。

  二是工况杂乱。京沪高速铁路途经244座桥梁,22个地道,桥梁占线%,全线铺设无砟轨迹。对动车组高速经过地道、地道高速会车以及乘坐舒适性等提出巨大的技能应战。

  三是运转环境差异大。京沪高速铁路直通4省3市,沿线地势地质情况杂乱,跨过温带、亚热带,温度、湿度改变大,对高速列车动力学功用、减阻降噪、运转牢靠性等提出巨大的技能应战。

  据王军介绍,为满意京沪高速铁路的运营要求,CRH380A 新一代高速动车组承继了南车四方技能渠道高牢靠性、轻量化、节能环保的技能特色,在9个方面到达了技能立异。

  流线A头型归纳气动功用有较大提高:头车气动阻力减小15.4%,头车侧向力下降6.1%,列车尾车升力下降50%以上,气动噪声下降7%。

  新一代试验车标明:在车体结构分量仅添加约4%的情况下,车体气密承载才能添加50%(由±4kPa 提高到±6kPa);车内压力从4000Pa 降到1000Pa 超越180s(规范50s);车内最大压力改变低于800Pa(规范1000Pa);线路试验实测车体气动载荷为±4638Pa,车体安全、牢靠,乘坐舒适。

  高速列车自身是一种杂乱的体系,跟着列车速度的提高,线路激扰、轮轨振荡、气流扰动急剧添加,鼓励的杂乱性导致车辆体系的各部分呈现出不同的频率与振型的模态特性。

  转向架首要承担着导向、承载、减振、牵引和制动等功用,是决议高速列车运转安全和运转质量的中心。

  试验结果标明:转向架台架试验速度到达586km/h,满意了临界速度550km/h 以上的方针。线km/h 条件下,实测构架横向加速度最大值为规范限值(8m/s2)的45%;脱轨系数0.13 为规范限值(0.8)的16.3%;实测轮轴横向力最大值为规范限值(53kN)的43.6%,运转安全性目标具有满意的安全裕量。

  CRH380A 试验车郑西线公里速度下,客室噪声水平小于65dB(A),时速350公里速度下,客室噪声水平小于68dB(A),均到达UIC660-2002 规范的最优值。

  试验结果标明:CRH380A 16辆编组总功率20440kW,单电机功率365kW,比较原6M2T的8辆编组动车组(总功率8760kW),牵引体系单元功率提高了23%,而分量仅添加了10%左右,牵引设备单位分量功率提高了10%。列车以380km/h运转时,人均百公里能耗5.12kWh,能耗目标优秀。

  试验结果标明:充分利用再生制动,最大再生制动功率30000千瓦以上。初速度380公里,紧急制动间隔7500米,低于8500米的规范值,满意安全平稳泊车需求。

  线路试验标明:均匀接触压力不超越200N,离线 次/公里,在运转时速380公里,确保完成安稳受流,满意最高试验速度420公里时的受流需求。

  以乘客的根本需求为根底,查询不同乘客的生活习惯和行为特色,体系剖析旅客的需求与车辆设置功用之间的联系,确认了列车车种配备为VIP、一等、二等、餐车等车厢(座椅份额依照1∶5∶28配备),服务设施功用齐备。

  经过“十一五”国家科技支撑方案项目的施行,在铁道部、科技部一起辅导和推进下,依托国家工程技能研讨中心和国家工程试验室建造,南车四方的技能立异才能明显提高,为继续立异奠定了坚实根底。首要体现在以下四方方面:一是建立了CRH380A动车组产品渠道;二是构建了产学研用的立异体系;三是建成了协同仿真渠道和试验验证渠道;四是构成了要害技能储备。

  经过科学盯梢试验和运营质量信息反馈,不断改进和完善CRH380A高速动车组执役功用和运用保护体系,构成老练的动车组产品渠道。到现在,CRH380A高速动车组共交给82 列,累计安全运转2997万公里;单列最高运转路程62.4万公里。

  南车四方先后与我国科学院、清华大学、西南交通大学、北京交通大学等21家国内一流高校和科研院所,以及41家配套企业签署协作协议,建立了敞开的“产学研用”立异体系,一起展开了很多的研讨工作,为霸占高速列车要害技能、处理动车组中心零部件依靠进口的展开“瓶颈”供给有力支撑。

  在产品规划和仿真渠道方面,现已建成结构强度、空气动力学、车辆动力学和振荡噪声四大类协同仿真渠道,完成体系和部件间的多学科、多方针优化,辅导轨迹交通配备产品规划到达归纳功用最优。

  依托国家工程试验室和国家工程技能研讨中心建造,环绕高速列车体系集成、车体、转向架技能,建成了16个研讨试验渠道。全面包括体系集成、结构强度、牢靠性、电磁兼容、人机工程等试验范畴,构成了具有国际先进水平的、相对完好的试验才能。完成牵引、制动、辅佐供电、网络体系联调联试,展开动力学、模态测验、转向架、车体、噪声、视觉等试验研讨,支撑公司产品研制和技能立异。

  在体系研讨轮轨联系、流固耦合联系、弓网联系的根底上,把握了高速动车组研制的许多要害技能,构成很多的知识产权和规范规范。CRH380A 动车组请求授权专利及著作权合计213 项,拟定国家、职业和企业规范合计192 项。