高速铁路机车车辆关键技术解析

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　　摘 要：高速铁路在现在快节奏的生活下已经被广泛的应用，其中所涉及的机车车辆技术涵盖了牵引传动技术以及外形空气动力学等技术等。文章围绕高速铁路机车车辆的关键技术，分析了其中应用的几种技术。
　　关键词：高速铁路；机车车辆；技术
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.15.212
　　0 引言
　　高速列车是推动高速铁路运行的主要技术核心，同时也是机车车辆逐渐现代化的主体形式。在现阶段快节奏的生活环境下，高速列车已经被广泛的应用于交通出行中。若高速铁路可以体现现代化的科学技术，那么高速列车则融合了机械与电子等多方面的技术形式[1]。受铁路网规划要求的影响，我国在修建高速铁路的工作中已经有了既定的规划，为了实现这一目标，相关人员对高速铁路机车车辆关键技术进行研究，全面推动机车车辆技术水平的提升已经逐渐成为现阶段铁路相关工作人员进行思考的重要问题。为此，文章中针对高速铁路机车车辆关键技术，对其所应用的几种技术进行了分析。
　　1 牵引传动技术
　　高速列车和普通列车不同之处在于，高速列车的牵引设备要比较大的功率，并且其牵引机的重要比较轻，可以运行于比较恶劣的环境中，同时需要维修。高速列车的牵引设备能够可控逆转，加强在高速下的黏着利用，设备中电机没有转换向，这样便不会造成电机出现比较大的耗损。在高速列车中应用比较广泛的牵引传动技术是交-直-交变流体系，该技术被广泛应用的原因是可以把单相交流电转换成为可以进行调频变压的三相交流电，以此作为牵引力的主要牵引动力。高速列车中的交流传动体系作用于工业行业中的交流设备中，不管是调速范围或是控制性能都存在比较大的提升，在快速动态的响应方面存在一定的优势，在其中可以将牵引和再生制动进行转换，并且具有较高的运行效率以及防震性能。
　　2 复合制动技术
　　在高速列车的运行系统中，复合制动技术也是十分重要的技术，在选择制动系统时，务必要将制动距离缩短，同时确保在高速制动状态下车轮处于不滑行的状态，减少制动系统中的簧下重量，确保高速列车运行的安全性。高速列车的制动系统一般运用危机控制电气制动和摩擦式制动这两种复合形式。高速列车在制动状态下，会利用手动或是自动控制的形式进行控制，对于高速列车选择的制动系统，特别是复合制动的形式，更要满足能够进行其他一些形式的转换，使衔接能够比较平稳，以此确保列车运行的舒适性。
　　3 机车车体技术
　　在机车车体方面，车体结构轻量化和车体的外形能够满足空气性能对于列车车体的设计要求，尤其是其中结构量轻化对于机车车体的要求，使承载的结构可以在满足动力强度要求上，减少车身的重量[2]。高速列车机车车体的承载力结构具备一定的特性，其结构比较长，并且具有较大的弯矩。除此之外，机车在应用交流电时，重量可以通过转向架进行转换，将其转移至车体处。高速列车运行所使用的轻量化技术，不仅可以减少能源的消耗，还能够减少线路方面的磨损，利用机车材料的改变实现结构轻量化。
　　在车体的外形方面，高速列车的车身一般采用流线型设计，其目的是为了弱化行进过程中的空气阻力，以此提升机车的空气性能。因此在其外形设计方面，则需要与空气动力学性能进行结合。其一，在列车头型设计方面，为了减少空气阻力与压力波，头型的设计十分必要。在设计中，通常会将其设计为细长型，减少空气阻力。其二，在机车的外形设计上，要保证车身表面的平滑，使车厢之间的连接以平滑过渡，减少列车在运行过程中遭遇的空气阻力。
　　4 高性能转向架技术
　　高速列车的转向架技术务必要保证高速列车在高速运行状态下的平稳、舒适与安全。其一，转向架技术的一系悬挂体统。其轴向定位的刚度与其簧下质量都能够对直线运动的平稳性形成很大的影响。其二，在其二系悬挂系统中，空气弹簧是其最为重要的元件，能够很好的解决高速列车车身的振动问题，尤其是垂向振动与在乘坐过程中的舒适感。对于空气弹簧的发展通常是由约束模式发展而来，在其内部的节流孔中也逐渐发展成为可变式。当空气弹簧作用在无摇枕转向架时，其横向刚度会减弱，并且水平变位误差也要控制在100以内[3]。高速列车在运行中的稳定与曲线通过性能是互相制约的，尤其是各个因素的参数，参数的兼容性很难与系统相匹配，例如针对其刚度的选择，直线运行的平稳性以及曲线的通过性能之间便存在一定的矛盾，那么在这时，我们可以应用主动（半主动）的有源控制技术对其进行解决，以此让机车的各个性能能够很好的适应复杂的环境，将车身振动的问题很好的解决，并且在保证高速运行的基础上提高其舒适性。
　　5 车间密接式连接技术
　　一般普通的车钩在将机车连接之后，车钩在纵向的方向所形成的空隙最大程度下可以超过35mm，空隙过大可直接造成机车在运行的过程中，对速度以及舒适度造成影响，并且严重影响列车的稳定性。现阶段其他国家在高速列车车钩连接的空隙方面，具有很好的成绩，并且车身的偏移也控制的很好，在此基础上保证了高速列车运行的稳定性，同时在电气线路以及风管自动对接方面也形成了一定的质量保证，提高了列车运行的舒适感。
　　6 结束语
　　综上所述，现阶段高速列车已经深入人们的生活，成为人们出行的主要交通工具，然而高速列车运行的稳定性与舒适感却一直是相关技术人员思考的主要问题。为了很好的解决这一问题，文章中针对高速列车的运行，对其应用的关键技术进行了阐述。希望通过文章中的分析，能够深入的分析影响列车运行的主要问题，并且应用相应的措施进行解决，以此提高我国高速列车运行的稳定性，提升其技术水平，并且在此基础上推动我国高速列车运行的不断发展。
　　参考文献：
　　[1]李新东，卢桂云.高速铁路机车车辆关键技术分析[J].郑州铁路职业技术学院学报，2015（02）：3-5.
　　[2]李芾，安琪，黄春蓉.中国铁路机车车辆装备技术发展及展望[J]. 中国铁路，2012（11）：11-17.
　　[3]张国力.国外高速铁路机车车辆关键技术的研究[J].中国铁路，2015（12）：29-32.
　　作者简介：李晋武（1961-），男，山西万荣人，本科，副教授，研究方向：轨道车辆。
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