时速400公里等级高速动车组正在研制。。。

国际金属加工网 2021年06月30日

复兴号CR400BF动车组,是当下中国高铁线路上运行速度最快的车型之一,时速高达350公里,比直升飞机的速度还要快。

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对于中国的高铁制造者来说,他们的目标,是制造出未来世界上商业运行最快的高速列车,实现每小时400公里的运营时速。

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日本ALFA-X”列车

2019年5月份,东日本铁道公司新一代新干线列车、设计最高时速400公里的“ALFA-X”开跑,试运行最快时速360公里,使该列车成为目前世界试运行速度最快的高铁列车,超越了目前运行时速350公里的中国和谐号与复兴号,期间“ALFA-X”测试还达到了时速400公里。这对中国高铁的王者地位构成很大威胁。

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日本新干线“ALFA-X”列车

日本计划在2030年前后正式大规模推广这种时速400公里的“ALFA-X”列车,如果届时中国高铁运营速度达不到400公里的话,在国际市场竞争中将势必会受到冲击和影响。

将动车组运营时速提至400公里/时,目前有两条路径可走。一是保留既有复兴号CR400AF和CR400BF基本技术架构不变,在该车原有基础上做技术升级,使之达到运营速度目标;二是抛开复兴号技术平台,重新研发下一代更高速列车。

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设计时速400公里,意大利Trenitalia高速列车测试

实际上,目前我国标准动车组,一共有三个系列CR400/CR300/CR200J,它们分别对应着时速350/250/160公里,而在这些铁路线上,要运行400公里以上的高铁难度非常大。

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这里就不得不提一个专业名称:曲线半径,也就是火车的拐弯半径,曲线半径一般3500m,4000m,4500m,5500m这几种数值,半径越大,允许高铁的速度也就越快,在修建铁路线时,会事先设计好允许通行时速,充分考虑经济和速度两个方面。一般来说,铁路线设计时速为250公里每小时,设计时确实会有一定裕度,可这个裕度也最多提升到320公里,如果硬是让火车跑到350公里的话,火车大概率会飞出去。

所以,新研制的400公里时速以上的高铁,要想真的运行,还是需要再新建铁路轨道。

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正在打造中的时速400公里的高速列车

一列8节车厢的高铁,总重量接近500吨,驱动这样一个庞然大物以400公里时速运行,电力驱动是最优的选择。

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工程师哈大雷和他的团队,负责将6000多根不同种类的电线分类到位后,逐一安装。100多种电线电缆,它们最长的40米,最短的不足5厘米,接近两万个接口的对接全部要靠人工完成。

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在湖南株洲,拥有18年牵引电机研制经验的晏才松带领团队,正在为时速400公里的高速列车打造一台全新的电机,单台牵引电机的功率需要提高到800千瓦。

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功率增大,电流增加,能够利用的却只有车厢底部的有限空间,功率增大后的散热更是难题。晏才松团队的方案,是用自带磁场的永磁体代替电磁体,这样一来,在不增加热量的同时,电机功率可以提升1.2倍。

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采用新型的稀土永磁材料加工而成的磁钢,磁场强度相当于地球磁场的两万倍。巨大的磁力能实现更高的电机功率密度,为了解决安装难题,晏才松团队研发了TQ-800永磁同步牵引电机。

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中国仅用了20年的时间,就实现了轨道交通电力驱动技术从直流到交流,从感应异步到永磁同步的跃进。这台中国新一代永磁同步牵引电机,将助力中国高铁实现400公里的世界最快运营时速。

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不仅如此,相比采用传统异步牵引电机,整车节能超过12%。从北京到上海,单程就可节约用电超过5000度。

(机械前沿)

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