摘 要：現(xiàn)今時(shí)代進(jìn)步促使國(guó)家鐵路運(yùn)輸?shù)玫搅溯^快發(fā)展，在該種環(huán)境背景之下優(yōu)化列車技術(shù)成為了國(guó)家政府以及社會(huì)大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。可以說(shuō)高鐵是高新技術(shù)集成展現(xiàn)，而高速列車則是先進(jìn)數(shù)控以及材料和相應(yīng)電子等綜合技術(shù)應(yīng)用載體。先進(jìn)的列車技術(shù)對(duì)于推進(jìn)我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展起著重要的作用。本文基于此就高鐵列車主要涉及的五項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)予以分析，以期為后續(xù)關(guān)于高鐵方面以及列車技術(shù)方面的研究提供一定參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；列車；關(guān)鍵技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.231

0 前言

一般來(lái)講如果依據(jù)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以及輪對(duì)分布對(duì)高速列車進(jìn)行劃分，則包含了動(dòng)力分散和動(dòng)力集中兩種高速列車；如果是依據(jù)車輛聯(lián)結(jié)和轉(zhuǎn)向架予以劃分則包含了鉸接型和獨(dú)立型兩種高速列車。隨著現(xiàn)今技術(shù)發(fā)展高鐵列車在運(yùn)行速度上實(shí)現(xiàn)了較大化提高，順利實(shí)現(xiàn)每小時(shí)三百千米以上的運(yùn)行速度目標(biāo)。下面就高速列車關(guān)鍵的五項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行闡述分析。

1 關(guān)鍵技術(shù)之牽引傳動(dòng)

牽引傳動(dòng)該種技術(shù)主要是包含了特殊裝置要求以及變流系統(tǒng)。首先從特殊裝置要求來(lái)講，牽引傳動(dòng)需要建立在額定大功率基礎(chǔ)上，牽引電機(jī)具備維修便捷以及較輕重量和耐復(fù)雜環(huán)境的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)于牽引電機(jī)進(jìn)行速度控制也會(huì)比較便捷。牽引電機(jī)在速度轉(zhuǎn)矩方面能夠可抑制無(wú)轉(zhuǎn)向，損害機(jī)械以及電氣較??；其次從變流系統(tǒng)來(lái)講主要是建立在交流——直流——交流轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單來(lái)講就是將交流單項(xiàng)電向直流電予以轉(zhuǎn)變之后，利用逆變器再實(shí)際轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣魅龓烧{(diào)頻電流，進(jìn)而為牽引電機(jī)實(shí)際運(yùn)行而服務(wù)。高速列車實(shí)際應(yīng)用的變流系統(tǒng)相較于工業(yè)生產(chǎn)涉及變流系統(tǒng)更加優(yōu)越，不僅具備較寬調(diào)速，而且還具備較強(qiáng)電壓波形，尤其是在牽引傳動(dòng)方面可靠性較高同時(shí)效率較高，還具備較強(qiáng)防震功能。

2 關(guān)鍵技術(shù)之復(fù)合制動(dòng)

復(fù)合制動(dòng)該種技術(shù)主要是包含了基礎(chǔ)制動(dòng)以及制動(dòng)兩種系統(tǒng)。相較于一般列車，高速列車實(shí)際應(yīng)用的復(fù)合制動(dòng)該種技術(shù)要更為先進(jìn)，所謂復(fù)合制動(dòng)就是能夠保證高速列車在緊急狀況下實(shí)現(xiàn)短時(shí)間或者是短距離有效制動(dòng)，從而將行車安全予以有效保障。首先從制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)講，高鐵列車涉及的先進(jìn)制動(dòng)系統(tǒng)主要是建立在摩擦制動(dòng)以及電氣制動(dòng)兩種復(fù)合方式基礎(chǔ)上，在實(shí)際制動(dòng)環(huán)節(jié)中通常首先電氣制動(dòng)，通過(guò)列車動(dòng)力和空氣動(dòng)力進(jìn)而實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)控制運(yùn)行。而在此基礎(chǔ)上配合摩擦制動(dòng)；其次從基礎(chǔ)制動(dòng)來(lái)講，基礎(chǔ)制動(dòng)建立在盤(pán)形功率裝置基礎(chǔ)上，因此也可以將基礎(chǔ)制動(dòng)稱之為是盤(pán)形制動(dòng)[1]。在實(shí)際制動(dòng)環(huán)節(jié)列車閘片會(huì)和相應(yīng)制動(dòng)盤(pán)予以良好協(xié)作，通過(guò)將兩者強(qiáng)度予以增加以及熱裂紋予以減少進(jìn)而起到制動(dòng)效果。

3 關(guān)鍵技術(shù)之高性能轉(zhuǎn)向架

高性能轉(zhuǎn)向架該種技術(shù)主要是包含了懸掛以及有源控制兩種系統(tǒng)。所謂高性能轉(zhuǎn)向架使高速列車具備了運(yùn)行靈活性以及曲線性。這對(duì)于高速列車安全運(yùn)行起著重要的影響作用。首先從懸掛系統(tǒng)來(lái)講，一系懸掛利用簧下質(zhì)量以及軸箱定位來(lái)對(duì)高速列車穩(wěn)定運(yùn)行予以作用，而二系懸掛相較于一系懸掛更為重要，能夠?qū)Ω咚倭熊囋谳^快速度的實(shí)際運(yùn)行中避免較大震動(dòng)狀況產(chǎn)生，二系懸掛中的空氣彈簧能夠?qū)⒘熊囘\(yùn)行很想剛度予以良好降低，并對(duì)列車運(yùn)行水平予以調(diào)整變位；其次從有源控制來(lái)講，通常高速列車在曲線性以及相應(yīng)的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性三者之間具備較強(qiáng)的制約性，簡(jiǎn)單來(lái)講就是列車運(yùn)行穩(wěn)定和運(yùn)行曲線以及運(yùn)行平穩(wěn)三者相互作用而又互相約束。有源控制該種系統(tǒng)中將列車運(yùn)行中上述三者數(shù)據(jù)予以分析，之后對(duì)空氣彈簧實(shí)際參與予以相應(yīng)調(diào)整，結(jié)合半主動(dòng)以及主動(dòng)兩種控制技術(shù)進(jìn)而保證列車實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

4 關(guān)鍵技術(shù)之輕量化

輕量化該種技術(shù)主要是包含了車體以及轉(zhuǎn)向架兩方面，首先從車體方面輕量化來(lái)講，傳統(tǒng)慢速列車通常應(yīng)用碳素鋼該種材料來(lái)加工車體，而該種材料不僅具有較大自重同時(shí)實(shí)際使用壽命也不夠長(zhǎng)，基于此高速列車將車體材料賦予輕量化先進(jìn)技術(shù)，采用非金屬性高分子優(yōu)化材料作為車廂以及內(nèi)部設(shè)備的主要材料，而采用不銹鋼又或者是耐擠壓鋁合金作為車體材料。基于此高速列車在車體方面則具備了維修較少同時(shí)無(wú)需涂裝的實(shí)際特點(diǎn)。而無(wú)論是高分子還是耐擠壓鋁合金等等材料均從很大程度上將運(yùn)行中的列車予以減重；其次從轉(zhuǎn)向架方面輕量化來(lái)講，一般運(yùn)行中高速列車實(shí)際轉(zhuǎn)向架占到了整體列車自重的25%到30%之間[2]。而對(duì)于轉(zhuǎn)向架予以減重就顯得至關(guān)重要?，F(xiàn)今高速列車往往將無(wú)搖枕該種結(jié)構(gòu)應(yīng)用在轉(zhuǎn)向架的加工制作中，同時(shí)將H型鋼板作為轉(zhuǎn)向架實(shí)際材料，車軸空心同時(shí)取消端梁從而真正對(duì)轉(zhuǎn)向架予以了優(yōu)化。

5 關(guān)鍵技術(shù)之空氣動(dòng)力學(xué)

空氣動(dòng)力學(xué)該種技術(shù)主要是包含了列車頭以及列車外形兩方面設(shè)計(jì)技術(shù)。首先從列車頭方面設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)講，一般高速列車在實(shí)際運(yùn)行中由于速度較快因此實(shí)際受到的阻力也會(huì)更強(qiáng)，如隧道氣壓波以及列車外部壓力和相應(yīng)的空氣阻力等等，如果是以往的四方型列車頭往往在較強(qiáng)的運(yùn)行阻力下是很難實(shí)現(xiàn)提速目標(biāo)的。但是如果應(yīng)用空氣動(dòng)力該種先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)可以將列車頭予以流線型實(shí)際設(shè)計(jì)，而具備流線型的列車頭以細(xì)長(zhǎng)尖頭為主，阻力更小；其次從及列車外形方面設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)講，高速運(yùn)行中的列車需要具備平整光滑的外部表面，尤其是各個(gè)車廂之間需要過(guò)渡平滑這樣才能將運(yùn)行中氣動(dòng)側(cè)力以及交會(huì)壓力予以良好減少，而先進(jìn)的空氣動(dòng)力該種設(shè)計(jì)技術(shù)則能夠較好實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)[3]。

6 結(jié)論

綜上分析可知，現(xiàn)今高鐵成為了國(guó)內(nèi)居民出行的重要交通工具，而高鐵列車提高運(yùn)行速度以及強(qiáng)化運(yùn)行安全成為了現(xiàn)今國(guó)家政府以及社會(huì)大眾關(guān)注焦點(diǎn)。而通過(guò)空氣動(dòng)力以及輕量化和相應(yīng)的高性能轉(zhuǎn)向架等關(guān)鍵的五項(xiàng)技術(shù)則可以將高速列車實(shí)際運(yùn)行速度良好提高并大大的提高了其運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]繆炳榮，張衛(wèi)華，鄧永權(quán)等.新一代中國(guó)高速鐵路動(dòng)車組面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與策略研究[J].中國(guó)工程科學(xué)，2015（04）：98-112.

[2]李芾，安琪，黃春蓉.中國(guó)鐵路列車車輛裝備技術(shù)發(fā)展及展望[J]. 中國(guó)鐵路，2012（11）：11-17.

[3]盧春房.提高鐵路科技創(chuàng)新能力促進(jìn)鐵路科學(xué)發(fā)展——在全路科技工作會(huì)議上的講話（摘要）[J].中國(guó)鐵路，2013（02）：17-22.

作者簡(jiǎn)介：馬松花（1966-），河南新宻人，副教授。