1、牽引動力國家重點實驗室牽引動力國家重點實驗室專題一專題一 擺式列車擺式列車Topic One Tilting Train2 擺式列車的基本原理是列車通過曲線時利用主動（或被動）車體傾擺技術推動車體繞一縱向中心線擺動，使車體向曲線內側傾斜一定角度，部分或全部抵消列車通過曲線時車體未被平衡的離心加速度，以改善旅客的乘坐舒適度，提高車輛通過曲線時的運行速度。3RVF擺式列車工作原理4在既有線上進行提速的有效手段5曲線限速及提速措施曲線限速及提速措施常規列車在曲線上的最大速度常規列車在曲線上的最大速度擺式列車在曲線上的最大速度擺式列車在曲線上的最大速度8.11)(RhhVdh8.11)(RhhhVtd

2、h6擺式列車在曲線上的最大速度限為：擺式列車在曲線上的最大速度限為：取取h=125mmh=125mm，h hd d=110mm=110mm曲線限速曲線限速 采用擺式列車可提高曲線限速采用擺式列車可提高曲線限速30-40%,30-40%,提高旅行速度提高旅行速度15-20%15-20%。8.11)(RhhhVtdh曲線半徑 mR250R300R350R400R500R600R1000R1500常規列車71778389100109141172擺式 列車308189961031151261621996.50931011101171311431852267在既有線上進行提速9v壓縮空氣傾擺機構v液壓傾

3、擺機構v機電傾擺機構10v 有壓縮空氣泵站（或列車壓縮空氣總管）v 蓄能器v 控制閥v 汽缸v 氣壓管路等組成。11v 優點優點：傾擺所用的壓縮空氣理論上來自于 列車總管，能源提供簡單； 沒有環境污染； 能量可利用蓄能器來貯存，總的能耗較低。v 缺點缺點：壓縮空氣具有可壓縮性，故傾擺控制精度不易保證； 傾擺系統響應慢，頻響差； 由于壓縮空氣的壓力低，所以，作動器的直徑尺寸較大； 系統（壓縮泵、汽缸、蓄能器等）體積大。12v滾子式傾擺系統為381系EMU擺式列車采用v空氣彈簧式傾擺系統為300X試驗列車采用v西班牙的Talgo也用空氣彈簧形式。13v 液壓泵v 冷卻器v 蓄能器v 比例分配閥v

4、電液伺服控制閥v 作動器v 管路等作動器14v優點優點：作動器推力大，速度高； 較高的動態特性，頻響快，控制精度高； 技術比較成熟。v缺點缺點：系統復雜，制造成本高； 能源消耗大； 由于油液易滲漏，對環境有一定污染； 系統（油壓泵、冷卻器、蓄能器、作動器等）體積大，重量重。15電機冷卻泵油箱蓄能器大！16v瑞典的X2000v意大利的ETR450、460、470v德國VT610v德國VT612v芬蘭Sm200等17v 交流變頻調速的電機作動器v 變頻器v 控制器作動器18v工作效率提高雙向推力，效率高v頻響特性高不會有液壓彈性效應v動力源方便而且節能電v系統輕巧體積小，結構簡單v環境污染小不會有

5、泄露等問題v國產化易于實現小功率變流19v坦克德國、日本、俄羅斯（美國仍用液壓）v擺式列車德國VT611 德國ICT 法國ALSTOM 意大利FIAT-SIG 瑞士的ICN202123按車體傾擺方法和傾擺原理不同分為：按車體傾擺方法和傾擺原理不同分為：被動式擺式車體（無源式或自然傾擺式擺式車體）被動式擺式車體（無源式或自然傾擺式擺式車體） 車體擺心在車體重心的上方，靠車輛在通過曲線時的離心力車體擺心在車體重心的上方，靠車輛在通過曲線時的離心力作用，使車體繞其擺心轉動向內側傾斜，擺動角一般小于作用，使車體繞其擺心轉動向內側傾斜，擺動角一般小于3.5o主動式擺式車體（有源式或強制式擺式車體）主動式

6、擺式車體（有源式或強制式擺式車體） 通過附加作用力的方式使車體傾擺，擺動角一般在通過附加作用力的方式使車體傾擺，擺動角一般在8 8o o1010o o2425TALGO擺式車體采用自然傾擺機構，帶兩個立柱的U形梁將兩個自由輪對裝在一起，形成TALGO輪對，空氣彈簧固定在這兩根立柱的上端。當通過曲線時，高度調整閥自動工作，空氣彈簧根據車體的傾斜而變形，直到使離心力平衡。2627主動式擺式車體中，傾擺力的產生可通過三種方式來實現：液壓式、機電式和電氣式。ETR450型采用液壓式的車體傾擺控制裝置，車體安裝在一個轉動的U形搖枕上，通過兩組彈簧落在構架上，其傾擺機構包括裝在轉向架上的兩個液壓缸。液壓缸由微處理機監控系統控制，閉環控制中的加速度計（測離心力）和陀螺儀（測超高）控制液壓傾擺機構，以便準確的確定車體傾擺角度值。282930313233采用自導向轉向架3435滾子式傾擺機構3637人字型橡膠堆定位柔性定位轉向架39v采用機電作動器方式v采用徑向轉向架自導向和迫導向v2動6拖內燃機車牽引頭車不擺v今年年底完成v我校承擔3個轉向架的設計和傾擺系統的研制關鍵技術40我國擺式列車轉向架自導向徑向轉向架自導向徑向轉向