中低速磁悬浮列车车下布线方式研究
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磁悬浮列车线路的设计与优化研究磁悬浮列车作为一种新型交通工具,其速度较快,可达到时速500公里以上,且马力强劲、噪音小、不产生污染等特点,受到了国内外交通部门和科技工作者的广泛关注。
由于磁悬浮列车运行的特殊性,其线路的设计和优化研究成为该领域中的重要研究方向之一。
一、磁悬浮列车线路的设计原则和方法磁悬浮列车的线路设计需要满足以下几个原则:安全、稳定、快速、低噪音、节能和环保。
在实际的线路设计中,需要考虑到磁悬浮列车的技术性能和运行要求,结合地形、地质和环境等因素,采用各种方法进行线路设计和优化。
1.仿真计算法磁悬浮列车线路设计的一个主要方法是仿真计算法。
这种方法可以利用计算机软件模拟磁悬浮列车的运行情况,通过计算机模拟来确定线路的优化和设计方案。
采用仿真计算法可以更加直观地了解磁悬浮列车在不同线路条件下的运行情况,并通过优化设计来提高磁悬浮列车的运行效率。
2.现场测试法另外,现场测试法也是磁悬浮列车线路设计的一种有效方法。
通过在实际场地进行测试,可以收集到大量的有关磁悬浮列车运行的数据和信息,为线路的设计和优化提供了参考。
此外,现场测试法还可以有效地发现问题和隐患,为线路的安全运行提供了保证。
二、磁悬浮列车线路的设计要点1.路线选择在磁悬浮列车线路的设计过程中,需要考虑到线路的实际情况,选择合适的路线。
线路的选择应该考虑到地形、地质和环境等因素,避开地形险峻的区域,选择地势平坦、土壤稳定的地区,以降低线路建设工程的难度和成本。
2.线路曲线磁悬浮列车的线路曲线对列车的稳定运行和速度影响较大。
因此,在线路的设计中,需要控制线路的曲率半径,尽量做到线路平直、缓和。
特别是在高速区段的线路设计中,需要尽可能减少线路曲率,保证列车的稳定和安全。
3.车站位置磁悬浮列车的车站位置应该发挥其优势,提高运行效率。
一般来说,车站的位置应该基于最大的客流量。
而且车站应该尽量避开坡度大、曲线弯急等影响运行的因素,能够缩短运行的时间,提高列车的利用率和效益。
中低速磁浮列车车端低压分线及过桥线设计发布时间:2022-09-26T02:24:03.144Z 来源:《中国科技信息》2022年第33卷10期作者:连颖洁李岩[导读] 国内一些城市正在建设和将要建设中低速磁浮交通工程。
作为目前城市轨道交通的热门产业,连颖洁李岩中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116022摘要国内一些城市正在建设和将要建设中低速磁浮交通工程。
作为目前城市轨道交通的热门产业,中低速磁浮车辆的供电方式和走行部相对以往普通地铁车辆有很大不同,因此车辆的合理设计就显得尤为关键。
本文以中低速磁浮工程样车车辆为依托,介绍一种车端低压过桥线和车端分线的设计。
关键词中低速磁浮过桥线分线板车端连接器1 前言中低速磁浮交通系统是近年来兴起的一种城市轨道交通系统。
磁浮技术的研究源于德国,磁浮交通系统具有选线自由度大、噪声小、振动低、舒适、维护少等特点,特别适用于城市中空间狭小、起伏较大及对环境噪声要求高的地区。
可见中低速磁浮列车系统的发展前景势必非常广阔。
目前国内已经有一些地区的中低速磁浮上线运营,并表示磁浮列车具有比轮轨列车更强的转弯、爬坡能力,更能节省工程量、降低工程造价。
而恰恰是因为它与普通轮轨车辆走行部的不同,牵引传动方式不同,所运用的设备也不同,导致车辆底架部分设备安装空间狭小,安装和调试要求更高。
普通地铁车的低压分线箱设计占用底架空间较多,较为笨重。
本着磁浮车辆轻量化的设计原则,本文以中低速磁浮工程样车车辆为依托,简述一种车辆车端低压跨接线及其分线的设计。
2 中低速磁浮列车工程样车车辆概况2.1中低速磁浮车辆的运用环境环境温度:车辆运用温度-25 ℃~+45 ℃;最湿月月平均最大相对湿度小于或等于90%(该月月平均温度最低为25℃);海拔≤1200m;其他环境条件:车辆应能承受风、沙、雨、雪的侵袭及车辆清洗时清洗剂的作用。
2.2供电条件供电制式:供电系统的电压为DC1500V。
供电方式:三轨受流。
低速磁悬浮列车的设计与优化研究随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益突出,传统的交通方式已经无法满足人们的出行需求。
因此,无轨交通系统作为一种创新的交通方式,正在受到越来越多城市的关注与应用。
其中,低速磁悬浮列车作为无轨交通的重要组成部分,具有独特的优势和潜力。
低速磁悬浮列车是一种基于磁悬浮技术的新型交通工具,它利用磁场和永磁进行悬浮和推进,无需传统的轨道系统。
相比传统的有轨电车或地铁,低速磁悬浮列车具有以下几个突出优势。
首先,低速磁悬浮列车的运行速度相对较慢,更适合于城市内部的短距离出行。
这种设计使得列车在运行过程中能够更好地适应城市道路的曲线、坡度等特点,提高乘客的舒适度和安全性。
其次,低速磁悬浮列车的无轨特性使得它能够实现更灵活的路径选择。
与传统的轨道系统相比,磁悬浮列车可以根据需求进行路线调整,减少了对城市基础设施的依赖,提高了交通系统的灵活性和适应性。
此外,低速磁悬浮列车的环保性能也是其独特的亮点。
由于采用了无轨设计,该列车不会对地下土壤和地表环境产生污染,避免了传统轨道交通中常见的噪音和震动问题。
同时,低速磁悬浮列车的能耗相对较低,与传统交通工具相比,具有更好的节能环保效果。
基于以上优势,设计与优化低速磁悬浮列车成为一个值得深入研究的领域。
针对低速磁悬浮列车的设计与优化,我们可以从以下几个方面进行研究。
首先,需要对列车的悬浮系统进行优化设计。
磁悬浮系统是低速磁悬浮列车的核心组成部分,其稳定性和安全性对整个交通系统都至关重要。
优化设计悬浮系统需要考虑磁场的强度、铁磁材料的选择以及悬浮力的均衡分配等因素,以提高列车的负载能力和乘坐舒适度。
其次,需要针对低速磁悬浮列车的推进系统进行研究。
推进系统是列车保持行驶的关键,其效率和可靠性直接影响到列车的运行性能。
研究推进系统的优化设计,可以从提高动力电机的效率、减小能源损耗以及提高列车的加速度等方面入手,以实现更高效、更可靠的列车行驶。
此外,低速磁悬浮列车的控制系统也是需要研究的一个重要方向。
DOI:10.19392/j.cnki.1671 7341.202018023中速磁浮车辆夹层布线工艺研究魏书川 蒋 巧中车株洲电力机车有限公司 湖南株洲 412001摘 要:文章简要介绍了中速磁浮车辆底架夹层的布线方式。
根据磁浮车辆结构的特点,对车辆夹层布线进行工艺研究,为磁浮车辆组装工艺提供一定的参考,确保实际应用的可行性。
关键词:磁浮车辆;主电缆夹层;控制线夹层;布线 中低速磁悬浮列车是一种新型的城市轨道交通工具。
相对于地铁、轻轨等传统轮轨列车,磁悬浮列车运行时由于不与轨道直接接触,具有爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、易维护等特点[1],近年来逐渐成为轨道交通的热点,部分城市已进行商业运营。
本文以中速磁浮车辆为例,简要介绍了车辆底架夹层位置电缆的布线方式,为磁浮车辆实际组装工艺提供一定的指导。
1底架夹层布线底架布线包括主电缆夹层布线与控制线夹层布线。
主电缆一般是实现车辆动力供应及辅助供电的电缆,控制电缆一般是实现车辆电路控制及低压电源供应的电缆。
底架布线在城轨地铁车辆中一般采用车下悬挂铝合金中央线槽布线的形式。
中速磁浮列车车下结构空间受限,底架无法安装类似线槽等需要较大空间的布线设备。
因此无法采用车下悬挂铝合金中央线槽的布线方式。
另外,车辆车体不是不锈钢材质的车体,无底架横梁及安装工艺孔,也不适宜采用线管穿线的布线方式[2]。
主电缆夹层的电源类电缆及控制线夹层的电缆通过连接器接入ASG机箱进行分线,再通过盲插连接器连接到ASG机箱的设备柜中。
主电缆夹层、控制线夹层及ASG箱的三维设备布置如图1所示。
图1底架夹层设备布置1.1主电缆夹层布线磁浮列车车辆采用铝合金材质,其底架夹层由铝型材组焊而成。
铝型材的空腔截面积大,形状、位置相对固定,可制成贯穿整个底架的槽体,用来穿线[3]。
底架主电缆夹层槽体根据所敷设电缆线径的大小进行分区,如图2所示。
图2主电缆夹层槽体不同线径电缆按照图2要求敷设至对应槽体内,根据两头接线位置将电缆线头布至对应ASG机箱插座处。
中低速磁浮轨道铺设施工工法一、前言中低速磁浮轨道是一种先进的交通运输系统,具有高效、环保、安全等特点,被广泛应用于城市轨道交通和城际交通领域。
为了确保中低速磁浮轨道的铺设施工工法的稳定和成功,需要采取科学合理的工程技术措施和施工方法。
本文将详细介绍适用于中低速磁浮轨道铺设的施工工法。
二、工法特点中低速磁浮轨道铺设施工工法具有以下几个特点:1. 高稳定性:采用磁浮技术,轨道与车辆之间无接触,能够减少噪音和摩擦,提升运行稳定性。
2. 快速施工:采用模块化设计和预制构件,能够快速铺设轨道,减少施工周期。
3. 自动化施工:利用机械化设备进行施工,提高施工效率和质量。
4. 灵活性:适用于不同地质条件和工程要求,能够满足不同场地的需求。
三、适应范围中低速磁浮轨道铺设施工工法适用于城市轨道交通和城际交通领域,包括地铁线路、城市轻轨线路等。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理是基于轨道的设计和工程要求,采取相应的技术措施和施工步骤。
具体包括以下几个方面:1. 轨道设计:根据工程要求设计轨道线路,包括水平曲线、垂直曲线、引导道和车站等部分。
2. 地基处理:根据地质条件进行地基处理,包括压实、加固和排水等工作。
3. 预制轨道:在工厂中预制轨道模块,包括轨道主体和轨道附件。
4. 施工组织:制订施工计划,确保施工过程的有序进行。
5.施工过程:包括轨道的安装、调整、连接和焊接等工作。
6. 轨道完成:进行轨道的检验和验收,确保质量达到设计要求。
五、施工工艺1. 地基处理:根据地质条件,进行地基的加固和处理,确保轨道的稳定性。
2. 预制轨道:在工厂中进行轨道的预制,包括轨道主体和附件。
3. 轨道安装:将预制的轨道模块运输到施工现场,按照设计要求进行安装。
4. 轨道调整:调整轨道的水平度、垂直度和曲线半径等参数,确保轨道的准确性。
5. 轨道连接:将相邻的轨道模块连接起来,形成完整的轨道线路。
6. 轨道焊接:对相邻轨道模块进行焊接处理,确保连接的牢固性和稳定性。
中低速磁浮列车设计研究摘要:本文通过对国内外中低速磁浮列车发展现状的介绍,引入新一代中低速磁浮技术概念,利用有限元仿真分析、动力学计算、车轨耦合悬浮试验等方式,验证先进的悬浮和控制技术,实现技术储备。
关键词:中低速磁浮列车;有限元仿真分析;耦合试验1 前言自1969年德国研制成第一个小型磁浮列车的原理模型(重约60公斤)至今已有50多年的历史。
目前已经成功运行的磁浮列车有三种典型:德国的TR系列(高速)、日本的MLX(高速)、日本的HSST系列(低速)。
它们在原理上、性能上、结构上都有重大差别。
TR系列高速磁浮列车属于电磁型,车体与轨道之间的额定距离为8毫米。
该系统所用到的都是一般的铁磁材料和导电材料,用于列车推进的同步直线电机的初级绕组分布在轨道上,励磁磁极则利用悬浮电磁铁。
MLX系列超导磁浮列车属于电动型,列车在U型槽内运行。
U型槽侧壁安装有8字形的导电环,当列车运行时,导电环中产生感生电流,对车体产生浮力。
浮力随车速提高而增大。
HSST 系列属于电磁型,悬浮原理与TR系列相近。
但推进系统和供电与TR系列有很大差别。
我国有组织的磁浮列车研究工作是从1991年5月开始的。
1992年5月国家科委正式把“磁浮列车关键技术研究”列入“八五”科技攻关计划,目标是以HSST为样板进行跟踪研究。
至1995年,某些关键技术,例如悬浮与导向系统、转向架结构等已经被突破。
我国于2014年提出了新型城镇化发展规划,其中提出要科学有序推进城市轨道交通建设,要壮大先进制造业、推动城市走创新驱动发展的道路,为我国发展中低速磁浮交通新兴产业创造了良好的政策环境。
近年来我国城市轨道交通年均投入约2500亿人民币,新兴的市域铁路、现代有轨电车、单轨列车、空轨列车、中低速磁浮列车等多元化的城市轨道交通系统都得到关注。
这表明我国对城市轨道交通不仅需求旺盛,而且具有明显的求新求变的特点,为中低速磁浮交通的发展提供了广阔的市场空间。
中低速磁浮交通停车线的布局设置探讨鄢红英【摘要】停车线的布局设置对轨道交通工程造价和建成后的运营均有重要影响.介绍城市轨道交通停车线的布局设置规定和使用情况,通过分析长沙磁浮快线停车线的设置情况及存在问题,结合磁浮制式的自身特性,从停车线的使用频率、经济性、客车救援程序、故障列车推送速度、满足救援时间等方面进行分析,提出中低速磁浮交通停车线设置密度可以大于普通轮轨交通停车线的分布,并对停车线的布局形式进行介绍.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2018(031)003【总页数】4页(P64-67)【关键词】中低速磁浮交通;停车线;布局;设置【作者】鄢红英【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U231随着国内外对磁浮交通的关注和认同,1磁浮交通建设市场逐渐铺开。
长沙磁浮快线的运营,不仅让湖南人民有了“发展新体验”,也让人们更深层次地了解中低速磁浮交通制式。
中低速磁浮交通作为一种新型轨道交通制式,具有运量大、列车运行时间间隔短的特点。
在线运营的列车难免会发生事故、救援以及突发事件,为了能使故障车及时离开正线,保证正线其他列车正常运行,减少对正线运行的干扰,需考虑停车线的设置。
中低速磁浮车辆具有其自身特性,其发生故障的机率较低,故障运行能力较强,且磁浮交通的停车线造价也较轮轨系统高,因此中低速磁浮列车停车线的设置相隔长度应略长于轮轨系统。
笔者探讨的问题主要针对中低速磁浮交通系统如何合理确定停车线的分布密度和设置间隔,确保在中低速磁浮建设与运营过程中,既能提高运营效率,又能有效降低工程建设投资。
1 现状设置规定及使用情况1.1 设计规范的有关规定《地铁设计规范》(GB 50157—2013)对停车线设置提出“当两个具备临时停车条件的车站相距过远时,应根据运营需求和工程条件设置停车线”,并建议“故障车待避线的车站间距约为8~10 km,加设的渡线可作为停车布置间距较大时的补充”[1]。
中低速磁悬浮列车的稳定性研究一、概述磁悬浮列车是一种利用磁力悬浮和驱动技术来实现列车悬浮和运行的交通工具。
中低速磁悬浮列车相对于高速磁悬浮列车来说,运行速度较低,但在城市交通中更具实用性和可行性。
然而,由于存在多种稳定性问题,中低速磁悬浮列车的研究日益显得关键。
二、列车悬浮系统的稳定性中低速磁悬浮列车的悬浮系统是保证列车稳定运行的重要组成部分。
悬浮系统包括永磁悬浮和电磁悬浮两种常见技术。
永磁悬浮技术利用永磁体与轨道上的磁钢板相互作用,实现列车悬浮。
电磁悬浮技术则通过输出感应电流,产生与轨道上的感应电流相互作用的磁场,使列车悬浮。
研究表明,中低速磁悬浮列车的悬浮系统需要保持足够的稳定性,以确保列车运行平稳。
三、列车运行的稳定性列车的运行速度和加减速度对稳定性有着直接影响。
低速磁悬浮列车相较于高速磁悬浮列车,其速度较低,因此其稳定性相对较强。
然而,即使在低速下,列车的运动也会受到外界环境和操作条件的影响。
例如,在弯道行驶时,列车会受到侧向力的作用,需要设计合适的悬浮系统以及动力控制系统来保持列车平衡。
此外,列车在起步、制动和转弯时,会产生不同的加速度和减速度,必须通过优化和控制这些参数,确保列车的稳定性和乘坐舒适性。
四、列车轨道的稳定性列车轨道的质量和稳定性是保证中低速磁悬浮列车安全运行的关键因素之一。
轨道的不平整度和几何误差会直接影响列车的稳定性和乘坐体验。
因此,设计和维护轨道需要严格的标准和规范,确保轨道的平整度和几何精度。
此外,轨道的固定和强度也需要经过精确计算和验证,以应对列车在运行过程中所产生的力和振动。
五、气动力对列车稳定性的影响当磁悬浮列车高速行驶时,会受到气动力的影响。
在高速情况下,列车与周围空气的相互作用会导致气动力效应。
这些效应包括气动阻力、升力和侧向力等。
这些气动力对列车的稳定性和运行效率有着重要影响。
为了解决气动力问题,研究人员通过数值模拟和实验测试,研究列车的气动性能,并对列车的外形进行优化设计。
中低速磁浮轨道铺设施工工法中低速磁浮轨道铺设施工工法一、前言中低速磁浮轨道是一种新型的交通运输方式,具有速度快、运行平稳、环境友好等特点,在城市交通建设中有着广泛的应用前景。
该篇文章将介绍一种适用于中低速磁浮轨道施工的工法。
二、工法特点中低速磁浮轨道铺设施工工法具有以下特点:1. 灵活性:该工法适用于不同地形和地质条件下的施工,可以适应各种复杂环境。
2. 高效性:利用先进的设备和技术,能够实现施工的高质量和高效率。
3. 安全性:在施工工艺和劳动组织中充分考虑了安全因素,采取了安全措施,确保施工过程的安全性。
三、适应范围中低速磁浮轨道铺设施工工法适用于城市轨道交通建设中的中低速磁浮轨道项目,可以适应各种地形和地质条件。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理是通过铺设预制轨道、安装导轨、连接导轨与固定轨道、进行电气连接和安装磁浮车辆等工作来完成轨道的铺设和运行。
五、施工工艺1. 地面准备:清理施工场地,进行地基处理,确保施工场地的平整度和稳定性。
2. 预制轨道安装:将预制好的轨道板逐段连接并固定在铺设基板上。
3. 导轨安装:根据设计要求和施工方案,安装导轨,并进行固定和调整。
4.连接导轨与固定轨道:将导轨与固定轨道进行连接,通过螺栓和焊接等方式固定连接,以确保导轨与固定轨道之间的平整度和稳定性。
5. 电气连接:根据设计要求和施工方案,进行各种电气设备的连接和调试,确保电气系统的正常运行。
6. 磁浮车辆安装:安装磁浮车辆,进行充电和调试,确保磁浮车辆的正常运行。
六、劳动组织为保证施工的高效性和安全性,需要合理组织施工人员,划分工作区域,明确工作任务和责任。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括挖掘机、起重机、预制轨道设备、导轨安装设备等。
这些机具设备具有承重能力强、操作方便等特点,能够满足施工需要。
八、质量控制为确保施工过程中的质量,需要进行质量控制。
包括材料质量检验、施工工艺控制、工艺参数监测等,以确保施工过程的质量达到设计要求。
中低速磁悬浮列车导向机理与关键技术研究的开题报告一、选题背景和意义随着城市化的快速发展和人们对高效、便捷、环保的交通需求不断增强,磁悬浮列车作为公共交通的一种新型选择,呈现出越来越广阔的应用前景。
在磁悬浮列车的运行中,导向是其安全、稳定运营的基础,也是磁悬浮列车技术难点之一。
目前国内外对于磁悬浮列车的导向技术研究已经取得了一定的进展,但是对于中低速磁悬浮列车导向机理的深入研究和关键技术的探索还需要进一步开展。
因此,本课题的研究意义在于探究中低速磁悬浮列车导向机理,提出相应的关键技术,为我国中低速磁悬浮列车发展提供技术支持。
二、研究内容和目标1. 磁悬浮列车导向机理研究通过分析磁场分布,探讨列车在运行时的力学特性,深入研究影响中低速磁悬浮列车导向的关键因素,建立导向理论模型,探索导向机理。
2. 中低速磁悬浮列车导向控制技术研究针对磁悬浮列车导向控制过程中的振动、干扰等问题,研究基于机电一体化思想的导向控制策略,探讨导向控制系统的控制模式和控制方法,提出相应的导向控制技术。
3. 中低速磁悬浮列车导向关键技术研究根据导向机理和导向控制技术研究,总结出中低速磁悬浮列车导向的关键技术,如导向力控制技术、导向控制系统的设计与智能化等,并提出具体实现方案。
三、研究方法1. 理论分析法:通过理论模型的建立和导向机理的分析,探讨影响中低速磁悬浮列车导向的关键因素。
2. 数值模拟法:运用ANSYS等仿真软件,模拟磁场分布和列车运行时的力学特性,验证理论模型的正确性。
3. 实验研究法:利用大型实验设备,对导向控制技术和关键技术进行验证,获得实验数据,提出优化方案。
四、预期成果1. 中低速磁悬浮列车导向机理的深入研究,形成导向理论模型。
2. 中低速磁悬浮列车导向控制技术的研究,包括导向控制策略、控制模式、控制方法等。
3. 中低速磁悬浮列车导向关键技术的总结和探索,提出实现方案。
4. 对于中低速磁悬浮列车发展提出科学合理的建议。
中低速磁悬浮列车控制方式的比较与选择摘要:中低速磁悬浮列车是新时代的一种新型交通方式,由常导电磁铁实现悬浮,通过直线感应电机进行控制驱动。
本文通过研究中低速磁悬浮列车控制驱动系统核心——直线感应电机的控制方式并对其进行比较,择出最优控制方式。
关键词:磁悬浮列车控制方式比较选择引言中低速磁悬浮列车已逐渐成为新时代的主要交通方式之一。
运行控制系统是保中速磁悬浮列车正常运行的核心系统。
它是磁悬浮列车运行控制的“大脑”和“神经系统”。
其主要功能是操作指挥和安全防护。
然而,目前的磁悬浮运行控制系统几乎都是借鉴了传统地铁采用的基于通信的列车运行控制系统,没有形成一套适用于中速磁悬浮列车的成熟的运行控制方法。
因此,研究中速磁浮列车运行控制算法,选择具有完全自主知识产权的中速磁浮列车运行控制系统,对保证列车平稳运行,提高工作效率起重大作用。
1.中低速磁悬浮列车控制方式随着科技的进步,磁悬浮列车这种新型轨道交通方式技术越来越成熟。
列车通过电磁吸力或斥力在轨道上方呈现悬浮状态,再利用直线感应电机做驱动实现列车运行。
磁悬浮列车无车轮及相应的传动系统,与轨道无直接接触,无摩擦损失,操作维护起来更加简便,因此其具有良好的发展前景。
采用直线感应电机控制驱动是中低速磁悬浮列车正常运行的关键技术之一。
通过对直线感应电动机的控制方式的研究分析,选择出最适宜的控制方式,对促进我国磁悬浮列车技术的发展和应用具有重要意义。
1.1基于位置速度闭环的 PID 控制方法PID控制是目前最简单的控制方式之一,也是目前工作人员最常使用的一种控制方式。
在这种控制方式下,通过将理想值与实际检测到的直线感应电机的移动距离或速度相比较,计算出偏差值e,再以此决定出具体的控制方式。
图1 PID 控制基本框图在中低速磁悬浮列车的控制驱动系统中的直线感应电机中,常常应用P位置控制和P/PI速度控制。
然而,直线感应电机存在着一定的不足之处,例如其具有边缘效应。
中低速磁悬浮技术简析中低速磁悬浮轨道交通是一种依靠磁悬浮列车五个转向架悬浮系统及直线电机牵引系统实现无接触和非粘着牵引抱轨运行的交通方式,因其技术先进、功能强大、节能环保、性价比高,我国具有自主知识产权,受到社会广泛青睐,是一种先进、经济、环保的交通方式。
一般认为,高速磁悬浮适合远距离交通,而中低速磁悬浮适合近距离交通。
长沙中低速磁浮工程连接高铁长沙南站和长沙黄花国际机场,初期设车站3座,预留车站2座,线路全长18.54公里,总投资46.04亿元,于2014年5月开工,2015年12月26日建成并试运行,建设工期20个月,计划2016年上半年正式通车运营。
长沙中低速磁浮工程是中国国内第一条自主设计、自主制造、自主施工、自主管理的中低速磁悬浮,是继上海以来又一个开通磁悬浮的城市,也是湖南省践行“一带一路”的重点项目。
铁四院以中国铁建名义采取“股权投资+设计施工总承包+采购+研发+制造+联调联试+运营维护+后续综合开发”独创性建设模式承建的长沙磁悬浮工程,是中国第一条中低速磁悬浮轨道交通商业线。
相对于地铁、轻轨、新型有轨电车等主要城市轨道交通运输方式,中低速磁悬浮轨道交通具有以下优势:一是低噪音。
运行噪声约62分贝,低于人正常说话的噪声值,是“超静交通”的代表。
二是低成本。
长沙中低速磁浮交通转弯半径小、爬坡能力强,特别适合在城市中穿梭。
综合造价约2亿元/公里,与地铁相比具备明显的价格优势。
其次目前轮轨交通的年运营维护成本是总投资的4.4%左右。
中低速磁悬浮轨道交通后期维护费用较低,年运营维修费理论值约为总投资的1.2%。
三是低辐射。
经科学检测,长沙磁浮交通辐射值1米外小于电磁炉、3米外不到微波炉的一半、5米外比电动剃须刀更低,堪称绿色“环保交通”的典范。
四是低震动。
列车沿轨道无接触运行,无车轮摩擦与冲击。
可实现有害气体零排放,由于没有车轮磨耗,也不会在运行中产生铁粉或橡胶粉尘,最大限度避免环境污染。
中低速磁浮列车供电系统研究摘要:本文对中低速磁浮列车供电系统进行了系统的研究,包括供电电压制式的选择,受流方式的选择,牵引变电所设计原则、负荷容量的计算方法及主要电气设备,地面制动电阻的设计。
关键词:磁浮列车;供电系统;受流系统;再生制动系统0 概述磁浮列车是一种新型的非接触式地面轨道交通运输工具,其以高速、节能、安全、舒适、环保等优点越来越受到人们的关注。
与传统的轮轨式机车车辆不同,磁浮列车的支撑和导向力是由电磁吸力和电动斥力来提供的,它的牵引力是由线性电机产生的。
磁浮列车的关键技术是牵引技术、悬浮导向技术和车辆结构技术,而安全、可靠、经济合理的供电系统是实现磁浮列车安全可靠运行的重要保证和前提。
中低速磁浮列车供电系统包括牵引变电系统、受流系统和地面再生制动系统。
1 牵引变电系统1.1 电压等级中低速磁浮列车的时速一般为 100~200 km,适合于城市公共轨道交通,其中包括市内交通、市郊交通、市中心至机场、城际交通。
城市轨道交通的特点决定了中低速磁浮列车的牵引供电必须采用直流电流制,其电压等级应选用国家推荐的 DC750 V 或 DC 1 500 V。
因此中低速磁浮列车采用交直流牵引变电所,其牵引供电方式与目前地铁、轻轨广泛使用的基本相同。
中低速磁浮列车作为一种新型的交通工具,其供电系统的电压制式也同样须考虑其先进、安全和节能等特性。
DC 750 V 供电电压是一种非常成熟的电压制,在国内外城轨的主要交通工具中(地铁、轻轨等)得到了广泛的应用,其供电设备、车载电器设备国内外都有许多十分成熟的产品。
但其缺点是供电距离比较短(一般 1 km 设 1 个变电站),供电电流比较大,投资费用高、占地面积大,而且线路消耗的能量也大,因此,目前国内外城市轨道交通已不再采用该电压制式,而采用 DC 1 500 V 供电以克服上述缺点。
它的供电设备及车载电器设备国外产品非常成熟,国内也早已进行了开发研制,积累了许多经验,并有一些成熟的产品。
关于中低速磁浮列车运输前后悬浮架相关工作的研究【摘要】中低速磁浮列车运输前后需进行悬浮架拆解、恢复等工作,目前没有明确的工作流程,效率低且易出现零部件损坏。
本文对以往运输过程进行研究,形成完善的工作流程,保证运输前后悬浮架相关工作高效、安全进行。
【关键词】中低速磁浮列车悬浮架运输1.我国中低速磁浮列车发展简介磁浮列车作为一种新型轨道交通方式具有速度快、噪声小、舒适性高、能耗低、安全性高、环保等优点,应用前景十分广阔。
我国对磁浮列车的研究始于上世纪80年代初期,1994年10月,西南交通大学建成了首条磁悬浮铁路试验线 ,而后成功完成了4座位磁悬浮列车的载人试验,并于1996年1月通过铁道部组织的专家鉴定。
此后, 西南交通大学设计的时速100km/h低速常导6t单转向架磁悬浮试验车在铁科院环形试验线进行了试验,并于1998年11月通过了铁道部科技成果鉴定,填补了中国在磁悬浮列车技术领域的空白。
2003年1月4日上海磁悬浮列车正式开始商业运营,列车最高时速达430公里,是世界第一条商业运营的磁悬浮专线,为我国发展磁悬浮列车积累了经验。
2009年6月15日,国内首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车,在中国北车唐山轨道客车有限公司下线后完成列车调试,开始进行线路运行试验,这标志着我国已经具备中低速磁悬浮列车产业化的制造能力。
2016年,由中车株机公司牵头研制的时速100公里长沙磁浮快线列车上线运营。
2018年6月,由中车株机公司牵头研制的时速160公里长沙磁浮快线列车上线运营。
2.研究背景本文研究的中低速磁浮列车应用HSST系统,该系统源自日本,采用“F轨电磁悬浮导向+车载短定子直线电机驱动”技术模式,轨道和车辆采用“车包轨”的结构形式,每节车辆配置五个悬浮架,采用“电-液”制动方式。
中低速磁浮列车通过悬浮架实现“车包轨”的结构特点,悬浮架纵梁、托臂和极板装配组成“C”型,将轨道环抱在中间;因此在车辆发运前需要将悬浮架极板装配部分拆解。
中低速磁悬浮列车车下布线方式研究
简要介绍了城轨车辆车下主要布线方式。
通过对磁悬浮列车车下结构地深入分析,总结出车下结构特点及对布线的影响。
并结合此特点,提出了车下型腔穿线、支架布线等线缆布线方式。
标签:磁悬浮列车;车下结构;型腔穿线;支架布线
1 概述
中低速磁悬浮列车是一种新型的城市轨道交通工具。
相对于地铁、轻轨等传统轮轨列车,磁悬浮列车运行时由于不与轨道直接接触,具有爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、易维护等特点[1],近年来越来越受到关注,已经成为轨道交通领域研究的热点。
由于运行技术原理较轮轨车辆有较大差别,磁悬浮列车在电气系统和列车走形部构成上更加复杂。
电气系统一般包括悬浮控制系统、牵引逆变系统、直线电机系统、受流系统等子系统;列车走形部也由悬浮架和迫导向机构等机械构架取代了轮轨列车的转向架[2]。
为了传输信号、电能,保证各个系统的协同工作,线缆连接是不可或缺的一部分。
线缆布线质量和装配可靠性直接影响车辆性能和可靠性。
目前,针对轮轨车辆如地铁、动车等布线技术的研究与应用较多,但对磁悬浮列车这种结构较特殊的车辆车下布线方式缺乏系统的研究。
所以,研究如何规划磁悬浮列车线缆敷设路径、选择合理的布线方式具有十分重要的意义。
本文先介绍了城轨车辆电缆的主要布线方式,以中车株机公司某中低磁悬浮列车项目车辆为研究对象,对其电气系统构成及车下设备布置、机械结构进行了详细地分析。
并结合车下结构特点,提出了控制电缆采用型腔穿线、主辅电缆用支架布线等线缆布线方法,通过工程实施验证,证明了布线方式的有效性。
2 城轨车辆主要电缆布线方式
城轨车辆所用电缆根据电压等级及功率分类,可分为H、A、B、C四个类别。
按照国际布线标准,为防止电磁干扰同时满足各个电气系统的EMC要求,各类别电缆须单独敷设。
目前城轨列车车下大多采用如下两种布线方式:
2.1 铝合金悬挂线槽
铝合金悬挂线槽整体呈长方形,包括主辅线槽区和控制线槽区。
其中,主辅线槽区用来敷设H、A类别电压等级高的电缆,控制线槽区主要敷设B、C类别控制电缆和信号电缆[3]。
线槽制作时,各
个线槽分区用铝合金隔板隔开,每个分区电缆单独设置出线口出线,能有效避免电磁干扰。
如图1所示。
采用铝合金线槽,可以预先在线槽内将电缆敷设好,然后整体将线槽安装在车体底架的C型材上。
线槽安装后整体密封性较好,有助于电缆的防水、防尘、防腐蚀。
现行铝合金车体车辆大多采用线槽布线方式。
但由于线槽是长方体结构,安装需要占用车下较大的空间,同时要求安装面为平面,不能与其它车下设备发生干涉。
因此,此种布线方式仅适用于车体尺寸、车下设备安装间隔都较大的轮轨车辆。
2.2 底架线管穿线
对于不锈钢车体结构的列车,由于车下底架有多根横梁,如果采用线槽布线方式,线槽将无法安装。
因此,一般采用金属线管穿线,即将不同电压等级的电缆分别从不同的线管中穿过,线管纵向排列安装在横梁的工艺孔上。
这种布线方式将线缆化整为零,可在设备上方通过,走线灵活,对线缆维护较方便[4]。
总的来说,列车车体底架结构与车下设备布置情况决定采用何种布线方式。
所以,应当根据列车结构特点灵活选择布线方式。
3 磁悬浮列车车下布线方式
3.1 列车车下结构分析
本文所研究的中低速磁浮列車采用MC1-M-MC2三节车编组形式。
MC1、MC2为带司机室的端车,M是不带司机室的中间车辆,三节车都为带牵引的动车,如图2所示。
列车车下主要由悬浮架及其导向机构、电气设备、管道管路等组成。
其中,悬浮架是磁悬浮列车的走形机构,相当于轮轨车辆的转向架,是列车实现悬浮、导向、牵引、制动的执行机构。
悬浮架上安装有悬浮电磁铁、直线电机等电器设备,同时它还是一个菱形的导向机构,列车通过弯道时,通过迫导向机构带动连杆,使菱形机构发生变形,发生横向偏移,使列车转弯。
磁悬浮列车悬浮架由5个单悬浮架模块组成,结构如图3所示。
车体安装在悬浮架上,两者在车体支撑台处通过空气弹簧等部件实现连接。
车体支撑台相当于轮轨车辆的枕梁面,由于“枕梁面”比底架平面高度尺寸上要低,车下电气设备、风源设备等安装布置时,需避开这些部位安装,以防干涉。
由于特殊的运行原理,磁悬浮列车电气系统构成较其它城轨列车更复杂,电气设备也更多。
除牵引逆变系统、受流储能系统外,还包括悬浮控制系统。
因此,车体底架安装有逆变器、变流器、蓄电池箱、高压分线箱等高压设备,同时20个悬浮控制器布置在底架左右两侧,用来控制列车的悬浮,如图4所示。
可以看出,车下设备密集,无论是垂向尺寸还是横向尺寸,空间都较小,无足够空间安装空间量需求较大的布线设备。
另外,悬浮架迫导向机构及连杆在结
构上距车体底架平面较近,敷设电缆时需要避开,增加了电缆布线的难度。
3.2 车下布线方式
据上文对磁悬浮列车车下结构的分析,由于空间受限,底架无法安装类似线槽等需要较大空间的布线设备。
因此,无法采用悬挂线槽的布线方式。
另外,车辆车体不是不锈钢材质的车体,无底架横梁及安装工藝孔,也不适宜采用线管穿线的布线方式。
考虑到铝合金材质车体由具有空腔结构的型材组焊而成,在车体制造阶段可利用型材空腔,使其具有敷设电缆的可能性。
由于型材空腔贯穿于车体底架,电缆敷设在其中,将不受支撑台结构、车下设备安装情况的限制,对于车下空间小的磁悬浮列车来说,是较理想的布线解决方案。
此外,城轨车辆上常用于辅助电缆固定的U型支架占用空间小,安装灵活,适用于磁悬浮列车车下对密封性要求不高的高压、大线径线缆的布线。
鉴于此,本文采用型腔布线和支架布线相结合的布线方法进行车下布线。
即控制线缆、信号线缆等低电压等级线缆走底架铝合金型腔,主辅线缆直接敷设在支架上。
3.2.1 型腔穿线
磁浮列车车辆采用铝合金材质,其底架由铝型材组焊而成。
铝型材的空腔截面积大,形状、位置相对固定,可制成贯穿整个底架的型腔,用来穿线[4]。
如图5所示。
型腔布线通道贯穿底架中央,为尽可能多地覆盖到需要进线的设备,根据就近原则,每个悬浮架模块都设置分线盒出线。
如图6所示。
由于型腔布置的都是电压等级低的线缆,线缆直径较小,线缆在分线盒出线端和设备进线端都采用软管接头,中间段套波纹管进行保护,波纹管固定在走线用支架上。
3.2.2 支架布线
U型支架是一种铝合金材质的金属折弯件。
进行线缆布线时,将其底座通过紧固件固定在车体底架C型槽上,电缆通过橡胶扎带固定在支架底部。
结构如图7所示。
由于可以将其制作成多种尺寸,使用时受空间约束较小,安装位置选择的灵活度较高。
因此,利用车辆底架横向尺寸上,两侧悬浮控制箱与中央牽引设备之间的间隙,布置安装支架,线缆路径不会其它设备发生干涉。
按此方法安装支架后,整车支架基本保持在同一直线上,敷设过程中线缆不用弯折,满足了电缆弯曲弧度要求。
布线示意图如图8。
实际工程应用中,先对每个布线支架进行编号。
布线路径规划时,只需要确
定线缆所经过支架的编号,然后找到对应的支架进行电缆敷设即可。
此方法簡便、快捷,有效地提高了作业效率。
4 结束语
文章介绍了城轨车辆车下主要的几种布线方式。
通过对磁悬浮列车车下结构的详细分析,总结出车下设备密集,尺寸空间小的结构特征。
基于这些特征,提出了底架型腔敷设低压控制电缆、信号电缆和支架敷设主辅电缆的布线方式。
采用此方法,不仅能很好地解决目前中低速磁悬浮列车车下布线的难题,同时也提供了一种针对非常规结构城轨列车布线方式的研究方法。
参考文献
[1]江代更,姬生永.中低速磁悬浮轨道交通的应用[J].硅谷,2012(12).
[2]彭奇彪.中低速磁悬浮交通系统技术及工程应用[J].机车电传动,2014(5).
[3]叶明雪,柏.城轨车辆主要电缆布线方式介绍与分析[J].技术与市场,2014(21).
[4]刘然.铝合金城轨车辆车下空腔布线方式研究[J].机车车辆工艺,2015(06).。