高速列车

  随着国民经济的发展和人们的生活水平的提高,对交通工具的各方面性能也提出了更高的要求,而高速列车的应用在解决上述问题时所表现出来的优越性已经得到了各国政府的认可.一系列先进技术引领着高性能高速列车的快速发展。

  (一)CRH3型动车组

  我国从2004年开始相继引进了日本、法国、德国的动车组,这3种动车组采用的都是铝合金车体。

  铝合金车体因其重量轻、耐腐蚀性高、抗拉及屈服强度高、易于焊接、密封性好、外观平整度高、易于制造复杂美观曲面车体以及全寿命免维修等优点而在高速动车组中得到了广泛的应用。根据车辆功能的不同,铝合金车体最常用的5种类型分别为EC01(EC08)、TC02(TC07)、IC03(IC06)、BC04和FC05,并可概括为两大类,即中间车铝合金车体和头车铝合金车体,车体断面。

  我国在借鉴以往高速铝合金动车组成熟技术的基础上,主要对300km/h动车组铝合金车体的三维结构、各部位结构形式进行了全面优化,并在局部结构上做了改进。

  (二) 国内160km/h城际(市域)电动车组

电动车组

  近期,我国大连机车自主知识产权、自主研发的160km/h城际(市域)电动车组是瞄准后续市场所需提前做的技术储备项目。 160km/h城际(市域)电动车组运行速度介于地铁和城际动车组之间,主要连接城郊(如城市外环、卫星城、城市远郊)、相邻的城市或地区(如旅游景点、机场等)是我国城镇化加速发展中解决交通拥堵问题的重要交通工具。

  160km/h城际(市域)电动车组为A型鼓型铝合金车体,采用大断面铝合金挤压型材焊接整体承载结构,由底架、侧墙、端墙、顶棚及司机室等整体模块组成,能够承受垂向、纵向、横向、扭转等载荷。司机室端部结构设计采用吸能结构,碰撞满足EN15227标准要求。

  160km/h城际(市域)电动车组铝合金车体结构材料主要采用6000、7000系列时效硬化型铝合金型材及板材,其中底架(包括枕梁及车钩座)、车顶、侧墙均采用大型断面铝合金型材制造,材质为ENAW-6005A-T6、ENAW-7005-T6。端墙、牵引梁及枕梁上下盖板及筋板采用板、梁结构制造,板材材质为ENAW-6082-T6(51)和ENAW-7020-T6(51)。所用型材、棒材及板材材质化学成分满足EN573-3或者GB/T3190标准,见表2。

  (三)德国新一代列车NGT项目

高速动车组配置

  轨道车辆生产商实现从产品驱动到项目驱动的巨大的转变,提供更高效、更节能的高速动车组技术。自2007年以来,德国ICE的新一代列车NGT研制项目由德国宇航中心(DLR)负责,预计2020年面世。

  NGT通过在径向可控的差异传动独立轮单轮对走行装置(或者是2轮对走行装置)中进行机电一体化轮对设计,可以降低走行部的磨损和噪声,车轮上安装了激励器(永磁异步电机)和其他的传感装置(传感器、温度感应器)。借助于集成在轮对接头中的力矩-传感器,可以间接获取走行部在轨道上的位置。各轮对具有绕垂直轴线旋转的自由度,能够在驶入曲线时进行调节,将打滑和磨损降到最低。此外,可以通过车轮变速解耦,即使在较小的弧度内也能降低纵向和横向打滑,这样,曲线通过时发出的吱吱声就失去了产生的条件,噪声明显降低。

  为了发掘轻量化结构的最大潜力,NGT采用多材料设计原则,由承重的复合纤维轻结构填充层桁架结构组成,通过特定筋板将车体分为平行的不同部段。为了实现较低的结构质量,总体采用玻璃纤维增强板材(GFK)三明治填充结构和轻金属结构,中心为大量的碳纤维复合材料(CFK)筋板。在这一设计中各种材料使用在能够发挥它最大潜力的地方。