資源描述:
《高速鐵路概論(機車)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、高速鐵路概論第三章高速列車的牽引動力第一節(jié)概述受電弓與傳動裝置第三節(jié)動力車車體與轉(zhuǎn)向架第二節(jié)制動技術(shù)第四節(jié)第一節(jié)概述高速牽引動力是高速行車的重要技術(shù)關(guān)鍵之一,其本身涉及到許多方面的新技術(shù):新型動力裝置和傳動裝置牽引動力的配置(動車組方式)高速制動技術(shù)高速電力牽引時的高可靠的受電技術(shù)和裝備車載微機控制的列車牽引、制動和智能診斷技術(shù)適應(yīng)高速行車要求的車體、走行部結(jié)構(gòu)及車體外形第一節(jié)概述從速度上看,目前已開行的高速列車的最高速度可以劃分為三個等級。第一速度級:最高運行速度200~250Km/h第二速度級:最高運行速度250~300Km/h第三
2、速度級:最高運行速度300Km/h以上法國、德國和日本的高速列車已從第一代發(fā)展到第三代。以法國TGV高速列車為例,第二代與第一代相比,其最高運營速度由270km/h提高到300km/h,牽引電動機質(zhì)量不增加,而額定功率提高一倍,噪聲降低8dB。第三代TGV高速列車為雙層列車,車體材料為鋁合金,軸重小于17噸,比前兩代TGV都輕。第一節(jié)概述補充:提速的幾個概念最高速度vmax平均技術(shù)速度vj平均旅行速度vla=vj/vmax?=vl/vj?=vl/vmax=a?一、高速列車對牽引功率的要求二、高速列車的阻力三、牽引動力及其配置確保加速功率
3、達到或略高于該檔速度運行所需的功率為其中N-高速列車所需牽引功率(kW)Q-高速列車的總質(zhì)量(t)w-高速列車的單位阻力(N/t)Vmax-高速列車的最高運行速度(km/h)K-裕量系數(shù)一、高速列車對牽引功率的要求參考國外高速列車運行情況及提出的一些經(jīng)驗公式進行計算可知:列車總質(zhì)量確定為800噸(可運送旅客1000名),最高運行速度達到200km/h時需要的總牽引功率為6400kW;最高運行速度達到250km/h時需要的總牽引功率為8800kW;最高運行速度達到300km/h時需要的總牽引功率為13600kW。而同樣質(zhì)量的列車,在常規(guī)速
4、度時所需的總牽引功率僅為1600kW。上述表明,從常規(guī)速度級提高到第一速度級,速度增加1倍,功率增加4倍。說明N不僅與V成正比,更主要是高速下列車的單位阻力大大增加的緣故。一、高速列車對牽引功率的要求二、高速列車的阻力運行阻力基本阻力(隨列車運行速度的不同而異)附加阻力空氣阻力機械阻力坡道附加阻力隧道空氣附加阻力曲線附加阻力在低速運行時,主要是機械摩擦阻力;達到100KM/h時,空氣阻力與機械阻力各占一半,達到200Km/h時,空氣阻力占70%,運行速度越高,空氣阻力占的比例越大空氣阻力的計算公式為:空氣密度空氣阻力系數(shù)列車速度列車斷面
5、積列車壓力阻力系數(shù)列車側(cè)面氣動摩擦系數(shù)列車長度列車氣動直徑空氣阻力與列車速度的平方成正比三、牽引動力及其配置1、牽引動力的形式電力牽引內(nèi)燃電傳動牽引電力牽引的優(yōu)點:功率大、軸重小、經(jīng)濟性能好、環(huán)境污染小電力牽引的缺點:初期投資大內(nèi)燃電傳動牽引的優(yōu)點:投資少、見效快、經(jīng)濟性能好如英國的HST高速列車、德國的VT610內(nèi)燃動車組。內(nèi)燃電傳動牽引可用于尚未電氣化的高速鐵路區(qū)段,也可作為加速發(fā)展高速鐵路建設(shè)的一種過渡牽引形式。高速列車的牽引可采用傳統(tǒng)的機車牽引形式,也可采用動車組。由于動車組的軸重低,可減少對線路的破壞作用,大部分列車采用動車組
6、牽引形式。2、牽引動力的配置動力集中動力分散動力集中單端集中(傳統(tǒng)牽引方式,機車牽引客車)功率較小、速度不高,小于200Km/h兩端集中(德國ICE,機車模式,列車長度方面機動性大)(法國TGV,動車組模式,采用動車和拖車具有共用轉(zhuǎn)向架和鉸接結(jié)構(gòu),載荷均勻,運行平穩(wěn),但機動性差)動力分散完全分散模式中間車全部為動力車,如日本的0系列,16輛均為動力車相對分散模式大部分為動力車,小部分為拖車,如日本的100、700系列,16輛中12輛為動力車,4輛是拖車采用動車牽引是當前高速牽引的主要方式。它將高度集中的牽引動力配置改為分散(或相對分散)
7、配置,即將牽引動力分散在各個動車上,克服了傳統(tǒng)機車牽引總功率受限制的缺點,從而使運行速度進一步提高到第二速度級和第三速度級。這種牽引方式主要應(yīng)用于新建的高速客運專線和新建的客貨混用高速線上,如日本、法國、德國、瑞典、意大利等國的高速鐵路都采用這種牽引方式。3、牽引動力集中配置與分散配置的比較(1)軸重a最大軸重牽引動力集中配置比分散配置的大如ICE為19T,TGV17T,日本0系16T,100系15T。b平均軸重牽引動力集中配置比分散配置的平均軸重小(因為整列車中大量拖車的軸重較輕)如ICE12.5T,日本0系15.1T,100系14.
8、1T。軸重3、牽引動力集中配置與分散配置的比較要開行高速列車,不管是最大軸重還是平均軸重都應(yīng)該降低。因為軸重大的列車對線路的影響和破壞作用也大。但在額定最高運行速度下,最大軸重的限度究竟定位多少合適,尚難作