日本中低速磁浮HSST系統磁懸浮與直線驅動任務一概述CONTENTS

早期發(fā)展O1

中期研究O2

實用化階段03

基本概況日本的高速地面運輸系統HSST（HighSpeedSurfaceTransport）采用常導、短定子直線電機、列車驅動、電磁吸力懸浮技術。最高運行速度為130km/h，適用于城市軌道交通、機場運輸等中短距離的旅客運輸，其技術已經達到實用化程度。一、HSST早期發(fā)展HSST最初由日本航空公司投資，用于機場到市區(qū)的快速軌道交通。高速地面運輸系統HSST20世紀70年代中期，日本航空公司開始組織專家對磁浮技術進行研究。一、HSST早期發(fā)展1975年制造出了試驗車HSST-01，借助于火箭和直線電機驅動，達到了308km/h的試驗速度。1978年向公眾展出了HSST-02

磁浮車，最高速度約為100km/h，總共有9個座位。1986年，HSST-03

磁浮車在溫哥華國際博覽會上展出。在長450m、有彎道的線路上，運行速度達到40km/h。一、HSST早期發(fā)展1987年研制成功HSST-04磁浮車，車重24t，長19.4m，可容納約70名乘客，設計速度為200km/h。采用復合支承、導向和驅動模塊化技術。1989年，HSST-05

型磁浮車在橫濱國際博覽會上展示。展示線長568m，線路采用箱形梁結構，梁跨12m和16m，凈空高4.5m，由反應板和鋼軌組成走行軌。二、HSST中期研究為了適合城市交通的商業(yè)運行，1989年8月，日本著手HSST技術的進一步開發(fā)與試驗。

HSST磁浮鐵路系統比較評估

TR磁浮鐵路系統HSST-100二、HSST中期研究得出結論：采用電磁懸浮的HSST系統和TR系統性能接近。HSST-100計劃研制HSST-100型磁浮列車二、HSST中期研究HSST-100適合于市區(qū)外圍環(huán)線和放射形線路，設計車速為110km/h，限制坡度為70‰。從1991年開始，在名古屋試驗線上，HSST-100S已成功地開始運行HSST-100S系統由1500V直流電供電，采用變壓變頻(VVVF)逆變器供給直線電機。HSST-100S采用較短的車輛，車輛長度為8500mm，高峰載客量約67人，最小曲線半徑為25m。其最高運行速度達到130km/h。HSST-100S二、HSST中期研究1995年，日本研制了一臺加長型樣車，稱為HSST-100L。從1995年開始，在大江的試驗線路上進行運行試驗。HSST-100L設計速度130km/h，車輛長度為14000mm，高峰載客量約118人，最小曲線半徑為50m。與HSST-100S相比，載客量明顯增加。HSST-100L三、驅動原理日本航空公司開發(fā)的HSST-100

已達到成熟應用程度，已經進入實用化階段。日本目前正在致力于研究速度更高的HSST系統，包括HSST-200和HSST-300系統。HSST的發(fā)展三、HSST實用化階段HSST-200適合于城市與近郊的連接交通線。其設計車速為200km/h，限制坡度為70‰

。HSST-200的設計速度已達到高速鐵路的速度，但目前HSST-200只是處于設計階段，還未實際車輛投入試驗運行。HSST-200三、HSST實用化階段HSST-300適合于城市之間或市區(qū)與機場之間的連接交通線，其設計車速為300km/h。HSST-300的設計速度也達到了高速鐵路的速度，但目前其技術還沒有達到實際應用的程度。HSST-300任務小結本任務主要學習日本地面高速運輸系統HSST的發(fā)展情況，了解發(fā)展過程。他山之石可以攻玉，通過學習不僅要掌握中低速磁浮鐵路技術，還需培養(yǎng)學生良好的素質。激勵學生認真學習，堅持不懈；日本的磁浮鐵路多年來在世界范圍內一直處于領先水平。其原因是在于持續(xù)不斷地進行研究和開發(fā)，沒有出現過大起大落的現象。同學們也要勤奮學習、堅持不懈，樹立終身學習的理念。日本中低速磁浮HSST系統主講老師：付娟謝謝觀看任務一概述日本中低速磁浮HSST系統磁懸浮與直線驅動第二節(jié)-中國上海磁浮示范線線路設計CONTENTSCONTENTS一、線路主要特色轉彎半徑小。爬坡能力強。法國TGV的最大坡度是35‰。磁浮列車的牽引能力和軌道上供電能力較強，再加上沒有輪軌黏著限制，列車的爬坡能力可達100‰。二、限界和線間距為了確保列車在線路上運行的安全，防止列車撞擊鄰近的建筑物或設備，每條線路都必須保持一定的空間，這個空間的輪廓線便是限界。磁浮線路的限界劃分為三個層次列車運行動態(tài)邊界固定設施邊界凈空包絡限界三、線路平面該運營線除了浦東國際機場景觀水池到機場站一段為地面線外，其余均為高架線路。全線有高架橋墩（臺）1554座。般地段軌道離地面的高度為12～13m。三、線路平面1.曲線半徑設計人員為它“定制”了一條成正弦曲線走向的路線，即使列車在拐彎處，也不用降低車速。三、線路平面2.緩和曲線磁浮線路的平面緩和曲線采用一正弦曲線，它的線形平順，動力學特性好，因而磁浮線路一經建成，維護工作量極少。三、線路平面3.線路構成與特征上海磁浮示范線線路由三部分構成：正線，即A線、B線；車輛維修基地維修線和進出線，即C線、D線、E線；渡線，即F線、H線和G線。四、線路縱斷面限制坡度:磁浮列車特點之一是它的爬坡能力強，在線路區(qū)間范圍內（非輔助停車區(qū)），它的縱坡可達到100%。豎曲線：豎曲線的半徑是根據列車的速度和舒適度要求來決定的。五、線路橫坡及橫斷面橫坡設計參數:在線路區(qū)間，軌道梁的最大橫坡為12°；在車站，橫坡角不大于3°；在道岔范圍，橫坡角為0。橫坡設計：線路橫坡設計除了在直線區(qū)段按規(guī)定設置排水坡之外，主要是根據列車運行舒適度的要求確定曲線區(qū)段線路的橫坡角（軌面超高）。日本中低速磁浮HSST系統主講老師：李宏菱謝謝觀看第二節(jié)-中國上海磁浮示范線線路設計日本中低速磁浮HSST系統磁懸浮與直線驅動第三節(jié)-中國上海磁浮示范線軌道結構CONTENTSCONTENTS軌道結構軌道結構是磁浮工程的關鍵部分。上海磁浮示范線共生產了2551根軌道梁。軌道梁主要為箱形梁，呈“工”字形，頂寬1.78m，底寬3m，高2.2m。一、軌道結構的基本形式1.一般路段軌道結構低置軌道結構就是建造在平地上或基本上貼著地面建造的軌道結構，軌道頂面距地面高度為1.35～3.5m。高架軌道結構就是架設在空中的軌道結構，軌道頂面至地面的高度為2.2～20m。一、軌道結構的基本形式2.特殊節(jié)點軌道結構橋上軌道梁就是將一般路段上采用的軌道梁架設在橋梁結構上。德國有關磁浮系統技術標準將軌道梁下的橋梁結構稱作基本承載結構，軌道梁采用6.192m長的Ⅲ形梁，建議該種形式使用在軌面高度大于20m的線路中。隧道結構就是線路在穿越大江大河或山嶺等特殊地段時建造的隧道結構，隧道內架設軌道梁，德國的磁浮系統技術標準建議采用6.192m長的Ⅲ形梁。二、軌道梁由于磁浮列車與軌道梁之間耦合工作的特點，線路系統對軌道梁提出了非常嚴格的要求，用傳統的結構設計方法已無法實現。預應力鋼筋混凝土復合梁是由功能區(qū)鋼結構（簡稱功能件）與預應力混凝土通過連接件復合成的軌道梁。鋼復合梁是由功能件與鋼梁通過連接件連接復合成的軌道梁。橋上軌道梁為雙層組合式結構，由上層軌道梁、下層橋梁結構及上下層連接結構組成。二、軌道梁由于磁浮列車與軌道梁之間耦合工作的特點，線路系統對軌道梁提出了非常嚴格的要求，用傳統的結構設計方法已無法實現。維修基地鋼梁為磁浮列車提供檢修平臺，由功能件及支承橫梁等組成。調支座消除相鄰支墩之間的沉降差。三、道岔鐵路道岔只動尖軌和心軌，基本軌保持不動，而磁浮道岔則是整個軌道梁一起移動。磁浮道岔實際上是一根可連續(xù)彈性彎曲的鋼梁，由液壓或電動機械驅動道岔鋼梁從直股轉換到側股。道岔在線形上采用直線-回旋曲線-圓曲線-回旋曲線-直線組成的平面組合來擬合道岔鋼梁的彎曲曲線。道岔之所以采用回旋曲線，是為了縮短整個道岔的長度。為避免鋼梁的扭轉，道岔上不設置橫坡。道岔允許最大驅動和制動加速度為1.5m/s2。道岔允許最大自由側向加速度為2.0m/s2。四、軌道功能區(qū)軌道結構起將軌道設備安裝在軌道梁上的作用。軌道設備的主要部分是軌道功能區(qū)，位于軌道結構的頂部兩側。軌道功能區(qū)有3個工作面，包括頂板滑行軌面、兩側磁性導向板面及定子鐵心底面。定子鐵心底面，也稱為定子面，是長定子直線同步電機的組成部分。五、線路軌道的精度要求磁浮列車運行時懸浮電磁鐵和導向電磁鐵與線路功能面之間的平均距離保持在10mm左右，為保證列車在高速運行時的安全性和舒適性，磁浮列車系統對軌道提出了較高的設計及制造要求。軌道結構力學性能方面的要求軌道功能區(qū)制造精度要求線路空間位置誤差六、安全設施磁浮鐵路沿線各裝有25m寬的隔離網，列車上下均設置了防護措施，既避免各類物體落入軌道影響行駛，也防止車上有物品砸向地面。磁浮列車還按飛機的防火標準配置了消防設施。為了防止磁浮列車高速運行時對行駛在高架道路上的機動車產生影響，在高架道路的內側欄桿處還安裝了防眩板。日本中低速磁浮HSST系統主講老師：李宏菱謝謝觀看第三節(jié)-中國上海磁浮示范線軌道結構日本中低速磁浮HSST系統磁懸浮與直線驅動第四節(jié)-中國上海磁浮示范線車站與維修基地CONTENTSCONTENTS一、工程簡介上海磁浮列車示范運營線項目，結合上海經濟和社會發(fā)展的需要，確定線路西起浦東新區(qū)規(guī)劃的地鐵樞紐龍陽路車站，東至浦東國際機場，主要解決連接浦東國際機場和市區(qū)的大運量高速交通需要。正線全長30km，并附有3.5km的輔助路線，雙線上下行折返運行，設兩個車站、兩個牽引變電站、1個運行控制中心（設在龍陽路車站內部）和1個維修中心。初期配置3套車底，共15節(jié)車，設計最高運行速度為430km/h，單向運行時間約8min，發(fā)車間隔10min。一、工程簡介由于磁浮線路及軌道梁的設計、制造技術（線路設計理論與計算軟件、混凝土鋼復合梁設計理論與計算軟件）是德方多年研究的專有技術，德國政府為幫助中方掌握磁浮線路的選線和軌道梁建造技術，先后兩次提供贈款，用于技術轉讓費的支付。磁浮軌道梁既是承載列車的承重結構，又是列車運行的導向結構，其制造的精度要求極高，梁體的加工和組裝都必須在恒溫車間進行。為了生產、加工磁浮軌道梁，特在浦東新區(qū)建立了磁浮軌道梁生產基地。二、龍陽路站龍陽路站位于地鐵車站的南廣場，站中心處線路中線距離地鐵站房約為38m。線路中線與地鐵站房主軸線有一小的偏角。車站處的設計軌面標高為17.0m。按結構需要，兩線間距為12.0805m，這樣實際的站臺寬度為8.28m。同時，兩側各設寬為7.0m的側式站臺。從運行組織上可以通過不同站臺的發(fā)車來提高其通過能力。三、浦東機場站浦東機場站的站位中心正對候機樓中央廊道。候機樓全長400m，在其上方已建有3個廊道。而本線路設計的站臺長度為210m，考慮站房上方開發(fā)的需要，車站中心位于中間廊道中心以北100m處，把后折返道岔區(qū)設置在候機樓南側。四、輔助停車區(qū)列車運行中一旦發(fā)生故障而停車時，依靠列車的慣性和車載安全制動器的控制使它停到指定區(qū)段，以便能夠給列車充電并重新浮起，該區(qū)段即為輔助停車區(qū)。輔助停車區(qū)的位置與列車的行駛速度有關，低速區(qū)較密，高速區(qū)較稀。輔助停車區(qū)內應鋪設供電軌，同時具有疏散乘客的條件。一、維修基地磁浮列車的車輛、牽引供電系統、運行控制系統、基礎通信系統、軌道結構之間始終保持相互聯系、相互影響、相互制約。車輛、軌道的運行及工作狀況通過列車配置的監(jiān)測設備自動檢測，并自動傳遞至維護管理系統（MMS）；牽引供電系統、運行控制系統的運行及工作狀況通過自身的診斷子系統進行監(jiān)測記錄，同時自動傳遞至維護管理系統。因此，磁浮系統設備檢測的自動化程度高，其維護工作相對較少。日本中低速磁浮HSST系統主講老師：李宏菱謝謝觀看第四節(jié)-中國上海磁浮示范線車站與維修基地日本中低速磁浮HSST系統磁懸浮與直線驅動第五節(jié)-中國中車青島四方時速600公里高速磁浮交通系統CONTENTSCONTENTS概述時速600公里高速磁浮車輛與傳統輪軌車輛不同，其行駛時懸浮于軌道表面，經運行控制系統總體調度，根據提前預設的運行場景，通過地面牽引系統實現高速運行。概述單就車輛系統本身而言，其由許多子系統構成，分別包括車體、懸浮導向系統、走行系統、制動系統、測速定位系統、車載供電系統、車載控制及診斷網、空調系統等。一、車輛系統關鍵技術重點圍繞速度提升、干線運營等頂層指標帶來的關鍵問題，開展技術分析，提出解決措施，形成車輛總體及各子系統技術方案。系統分析車輛各子系統存在的運用問題，以及頂層技術要求帶來的新挑戰(zhàn)，梳理關鍵問題，提出技術對策。二、車輛總體時速600公里高速磁浮列車采用與動車