高速動車組在武廣、鄭西高鐵的牽引及制動性能的分析研究

摘 要：該文通過對武廣、鄭西高鐵的高速動車組試驗數據的收集，驗證高速動車組的牽引及制動性能，針對輪軌關系對高速動車組的牽引制動的影響做出了展望和建議。

關鍵詞：高鐵 牽引 制動

中圖分類號：U266文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-00-02

高速鐵路是一個系統工程，融合了多學科、多領域的高新技術。高速動車組技術是高速鐵路的核心技術之一，相對比傳統列車而言，無論在節能環保還是快捷舒適性等性能方面優勢都比較明顯。

1 試驗環境簡述

本試驗選取的是武廣高鐵以及鄭西高鐵部分路段。試驗動車組為新一代380AL長編動車組列車。

武廣高鐵是于2009年12月26日開通運營，是世界上一次建成里程最長、工程類型最復雜的高速鐵路路段，創造了時速350 km隧道內會車、兩列重聯條件下雙弓受流等一系列世界新紀錄，是我國能夠建設工程類型齊全、大規模、長距離世界一流高速鐵路的標示性成果。

鄭西高鐵于2010年2月6日正式開通運營，是世界首條修建在濕陷性黃土地區的高速鐵路，時速可以達到350 km，是我國能夠在國外未曾預見到的特殊復雜地質條件下建設世界一流高速鐵路。

這兩條高速鐵路線是在我國國內路況較為復雜的兩條鐵路線，對于高速動車組的列車牽引制動性能的要求相對嚴苛，可以很好的驗證高速動車組在應對復雜路況時的牽引制動性能。

2 試驗動車組介紹

本動車組采用的是動力分散型交流驅動方式，牽引傳動系統是通過電網輸入電能，經牽引變壓器、變流器和電動機等一系列設備的轉換和動力傳遞，把電能轉換機械能的系統，從而牽引機車前進或向后運動。

制動系統采用手動制動方式及由ATP控制的自動控制方式。動作方式采用電氣再生制動方式與電氣指令空氣制動方式并用，對應速度—粘著曲線模式進行制動力控制，兼具防滑檢測機能。

3 試驗條件及要求

3.1 試驗速度要求

制動試驗速度要求：初速度為300 km/h→0 km/h。牽引試驗速度要求：初速度為0 km/h→200 km/h。

3.2 試驗區間選取

武廣高鐵試驗區間：武漢至岳陽東區間。每個試驗均需選取其中平直道（或坡度不高于2‰的坡段），中間不經過分相區的10 km左右的區段。

鄭西高鐵試驗區間：選取鄭州至鞏義南區段。每個試驗均需選取其中平直道（或坡度不高于2‰的坡段），中間不經過分相區的10 km左右的區段。

4 實驗數據及結論

針對兩條路況不同的高速鐵路線，我們通過試驗得到的高速動車組的試驗數據分別如圖1、2所示。

針對武廣高鐵及鄭西高鐵的高速動車組的試驗數據，我們可以清晰的看出高速動車組在此兩種不同路況下的牽引制動曲線，曲線平滑未出現較大程度的轉折坡度，說明列車在高速行駛全力加速以及全力減速的工況下，速度的突增和驟減對乘客乘車的舒適性等方面沒有太大影響，且制動距離和加速性能均能滿足鐵道部要求的標準范圍內，在動車組加速和制動情況下，乘客的舒適性并沒有太大影響。

5 結語

在高速動車組去除牽引電機以及動車組的制動控制裝置對動車組的牽引制動性能造成的影響外，還有一個重要的技術關鍵是高速輪軌設計，其中一個很關鍵的技術難題就是保證輪軌界面之間具有較強的黏著效果，這樣才可以保證高速動車組可以按照既有設計保證列車的牽引性能（加速運動）和制動性能（減速運動），影響輪軌關系的因素很多，在兼顧最佳輪軌黏著系數變化規律的同時，考慮如何降低輪軌接觸振動、保持輪軌的表面清潔以及輪對自身軸重等諸多因素，對今后的動車組研究至關重要。

針對這些影響動車組牽引制動性能的因素，加強對輪軌滾動接觸疲勞和磨損度等輪軌材料性能方面的改進、輪軌的幾何參數和型面的最佳匹配優化以及傷損機理的研究等方面的研究，可以讓我國的高速動車組技術日趨的成熟，不斷的進步。

參考文獻

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