“复兴号”动车组供风系统及耗风设备匹配研究

在不同线路、不同运营阶段,轨道车辆的耗风工况千差万别,如果供风系统的供风能力和耗风设备的用风量不匹配,就会导致供风系统工作率过低,或者供风能力不足而车辆运行异常问题。根据理想气体状态方程和各种耗风设备的工作原理,建立了“复兴号”动车组供风系统和主要耗风设备的数学模型,并分析了影响供风和耗风平衡的关键因素,探索了优化供风和耗风匹配关系的方法,为“复兴号”动车组的供风及耗风设备的设计提供理论依据。

“复兴号”动车组平稳与失稳系统通信故障分析及上电次序控制电路优化

针对“复兴号”动车组平稳系统和失稳系统因主控板内部供电电源上电次序混乱引发的通信故障,结合平稳(失稳)系统作用机理对故障进行了分析,优化了既有动车组平稳(失稳)系统主控板内部供电电源上电次序控制电路。

“复兴号”动车组座位信息显示系统的设计与应用

基于“复兴号”动车组平台,联动车载旅客信息系统及铁路客票发售和预订系统(简称:客票系统),提出了座位信息显示系统(简称:座显系统)的总体架构,分析了座位信息接入点研制、车地数据通信和数据组织等关键技术,实现了座位信息的可视化展示。该系统的应用促进了“复兴号”动车组智能化水平的提高,提升了旅客出行途中的获得感。

高速动车组被动式压力保护系统舒适性测试与优化

针对“复兴号”动车组在经过部分隧道多、海拔落差大的路线时出现乘客耳鸣及车体变形等问题,对西成线在线运营的“复兴号”动车组进行了实车跟踪测试,测试结果与理论分析结果一致,即当高速列车连续穿越海拔变化的隧道群时,为了保证车内压力处于相对稳定状态,压力保护阀长时间处于关闭状态。当列车驶出隧道后,因海拔高度和连续隧道的综合影响,车厢内外压差较大,若此时压力保护阀强制开启,列车内外压力在短时间内会迅速达到平衡,从而导致车内压力变化剧烈。文章采用数据分析的方法对被动式压力保护系统的开闭阀、强制开阀逻辑进行了优化,并通过增加泄压模式来降低车内外压差。经测试,优化后的车内1 s、3 s、10 s和60 s的最大压力变化率分别降低了68%、80%、83%和59%,远低于车内压力控制标准,人体感受较好,提高了乘客的乘坐舒适性和列车的运行安全性。

复兴号样车研制项目裙板焊接工艺研究

为了解决"复兴号"动车组列车车体研制过程中侧裙板焊缝在底架组成工序发生开裂问题,分析可能原因,确认了侧裙板组成开裂产生的主要及次要原因,即设计结构问题为主要原因,侧裙板在底架组焊过程中的不当操作为诱因。针对以上原因对侧裙板焊缝进行优化,提升了焊缝的承载能力和焊缝质量,其中焊缝的承载能力理论上提升50%。铝合金薄板焊接结构中焊缝的有效熔深不宜小于3 mm,应尽量采用全熔透焊缝,以保证焊缝的承载能力。

基于可靠性的无二次谐振回路牵引变流器电容优化设计

为保证电容器稳健可靠运行,文章以“复兴号”动车组牵引变流器为研究对象,对无二次谐振回路(简称“无二次回路”)牵引变流器的支撑电容器的基本设计思路进行了阐述,搭建了相应仿真模型,并基于该仿真模型提出了一种基于可靠性的无二次回路牵引变流器支撑电容器参数优化设计方法。其选取由制造、测量等因素引起的电容器容值偏差、网压存在的随机波动作为不确定性来源,以无二次回路牵引变流器中间电压的纹波系数作为约束函数,实现支撑电容器的参数优化设计,得到了更为稳健的电容器设计值,进一步保证了牵引系统的稳健可靠运行。最后,利用该电容器参数可靠性优化结果进行无二次回路牵引变流器设计及试验验证,结果显示,变流器中间电压波动在±5%以内,体积缩小了28.4%,重量减轻了28%,试验验证了该电容设计方法的有效性以及无二次回路牵引变流器的体积、质量优势。