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同济大学磁浮中心助力中车大连中低速磁浮列车完成量产前测试

同济大学磁浮中心助力中车大连中低速磁浮列车完成量产前测试
2020年11月28日 23:43 新浪网 作者 轨道世界

  导读ID:RailWorld

  同济大学磁浮中心助力中车大连中低速磁浮列车完成量产前测试

  近日,由中车大连机车车辆有限公司研发的中低速磁浮列车在同济大学上海临港线完成了量产前的系列测试,标志着该车型已经具备量产条件。

  同济大学磁浮交通工程技术研究中心承担该车型悬浮控制系统的研制工作。该车型采用创新型的空簧中置式悬浮架结构,在国内外还没有任何采用此种悬浮架结构的悬浮控制系统研究经验可以参考。2016年,磁浮中心承担了新一代中低速磁浮试验车悬浮控制系统研制任务。2017年6月,新一代中低速磁浮试验车的试验速度达到121km/h,打破了短定子中低速磁浮列车运行速度当时的世界纪录。

  新一代中低速磁浮列车要求在车辆运行过程中,悬浮间隙波动不大于±2mm。为了实现这个目标,磁浮中心悬浮控制团队对原有的悬浮控制系统进行优化和改进,提升控制板卡和主电路的运行速率和稳定性,实现了在线编程,极大提升了调试效率。

  2018年11月,中车大连公司首列新一代中低速磁浮列车落成。磁浮中心悬浮控制团队远赴大连旅顺新厂内进行磁浮列车的静态调试。在旅顺厂内,调试人员在车载控制系统无法接收悬浮起浮信号、调试线采用全钢梁结构等情况下,解决了一个个技术难题,最终实现在AW0、AW2和AW3加载工况下静态稳定悬浮。2019年1月,列车运至上海后,磁浮中心悬浮控制团队驻扎在临港,对车辆在低速运行、高速运行、过小半径弯道、过道岔、空载、加载AW2、加载AW3、高速紧急制动、高速纯机械制动等各种恶劣工况下进行了调试,保障车辆悬浮系统在8mm稳定悬浮,运行过程中间隙波动保持在±2mm范围内,符合系统设计指标要求,运行状态达到预期。

  同济大学磁浮中心有关负责人表示,此次大连新一代中低速磁浮列车运行测试的成功,展现了同济大学磁浮中心在中低速磁浮列车悬浮控制领域深厚的技术积累和开创性拓展,也为车辆下一步量产打下了坚实基础。目前,同济大学磁浮中心悬浮控制团队针对现有中低速磁浮列车悬浮系统冗余功能不足的问题,积极研制具有硬件冗余的悬浮控制器,提供悬浮系统的稳定性和可靠性。

  延伸阅读:上海临港中低速磁浮试验研究基地

  新民晚报 第8版:科创上海 2020-11-26(记者 张炯强)

  上海临港中低速磁浮试验研究基地,是我国第一条中低速磁浮工程化试验线。它位于临港妙香路455号。这里,是中国城际中低速磁浮列车工程化试验的起点。

  正在临港中低速磁浮试验运行的同济大学轻量化磁浮车

  磁浮列车潜力巨大

  随着我囯城市轨道交通市场迅速发展,逐渐形成了多制式城轨交通系统。高铁和地铁等传统列车运行会产生噪声和磨损,磁浮列车则具备噪声低、振动小、爬坡能力强、转弯半径小、安全性能高等优点,发展潜力巨大。2002年,全长29.9公里、设计最高速度505公里/小时,运营最高速度430公里/小时的龙阳路——浦东机场高速磁浮商业运营示范线呈现在世界的面前,至今仍是全球唯一载客商业运营速度超过400公里/小时的地面交通工具;2016年,全长18.55公里、设计速度100公里/小时的长沙高铁南站——黄花机场的长沙中低速磁浮商业运营示范线载客试运营;2017年,全长10.2公里、设计速度120公里/小时的石景山——门头沟北京S1线开通。

  试验线测试功不可没

  在磁浮技术实现商业运营以前,大量的试验线测试功不可没,其中之一就是浦东临港新城中低速磁浮试验线。技术负责人林国斌指着眼前的这条“线”介绍道:它全长1.72公里,含一付道岔、最小平曲线半径50m、最小竖曲线半径1500m,最大纵坡度7%,具备对中低速磁浮车辆、轨道、牵引、信号、道岔等开展试验的能力。

  林国斌表示,中低速磁浮作为低噪声低辐射的“清洁”轨道交通,适合高架和绕避地面障碍,其研发的目的是对地铁轻轨传统轨道交通的补充。此外,磁浮列车无轮轨磨耗,还有利于降低后期维护工作量和费用。

  2007年底,这里的车辆试验最高速度达到102公里/小时,在国内中低速磁浮工程化试验方面达到领先水平。此后,同济大学磁浮中心在这里开展了车体结构、悬浮控制系统、电磁铁、橡胶弹簧、蓄电池、供电轨、道岔等设备优化与试验工作。研制了自重小于22吨的轻量化中低速磁浮试验车(当时国内尺寸相当的磁浮车自重约24.5吨),并开展运行试验,最高速度达到103km/h。还对新型C型供电轨进行了试验。依托该试验线,不仅为应用于长沙中低速磁浮线的道岔及供电轨技术提供了验证条件,还有力地支持了同济大学磁浮团队为长沙中低速磁浮线提供了全过程技术支撑。可以说,临港中低速磁浮工程化试验线为后来的中低速磁浮推广应用打下了关键技术基础,并积累了实践经验。

  促进多个技术标准

  林国斌介绍,更重要的是,试验线多年积累的成果,与国内紧随其后的其他试验线、应用线经验相结合,促成了我国中低速磁浮的多个技术标准:《中低速磁浮交通车辆通用技术条件》《中低速磁浮交通设计规范》的行业标准等;通过试验线运行和试验研究,还形成了数十项中低速磁浮发明专利。

  2005年,全球第一条商业运营的中低速磁浮交通线运行,位于日本爱知县,曾在爱知世博会期间大出风头。如今,通过中国人的努力,经过临港中低速磁浮试验线、中车唐山车辆厂试验线(2008年建成)和中车株机公司试验线(2012年建成)、长沙磁浮应用和北京磁浮S1线等持续不断的实践和改进,中国人的“中低速磁浮”已走到世界前列。

  今年11月,由中车大连公司研制的新一代设计速度160公里/小时中低速磁浮列车在临港这条试验线上完成了主要测试项目,量产在即。

  更高设计时速工程化试验线有待建设

  交通系统工程化试验线是实现新制式交通系统达到成熟可用,实现应用转化的关键试验设施和验证平台。据林国斌介绍,我国“十三五”重点推进的“先进轨道交通”项目中,有两个课题涉及“磁浮列车”。一为中车青岛四方机车车辆公司牵头的“高速磁浮交通系统关键技术研究”,剑指运营时速600公里的目标;二是中车株洲电力机车公司牵头的“中速磁浮交通系统关键技术研究”,瞄准运营时速200公里目标。这两种车型都开发了车辆、牵引和运行控制系统样机,并通过同济大学嘉定校区1.5公里高速磁浮试验线进行功能试验。但由于暂时没有足够长度的工程化试验线,无法按设计速度进行试验验证。如要走向应用,也需要建设可达到最高设计速度的工程化试验线。

  素材来源:综合同济大学、新民晚报等

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