铁路运输牵引动力技术发展现状及未来趋势展望

以交通运输的类型作为论文切入点,介绍了铁路运输系统的组成,由此对铁路运输牵引动力类型及其技术特点进行了详尽阐述。我国铁路运输牵引动力主要由蒸汽机车、内燃机车及电力机车等几类组成。电力牵引由于技术优势限制,目前在国内得到了长足发展,已充分实现了铁路电气化,干线运输基本均由电力机车牵引。但内燃机车作为一类技术成熟的自给式机车,在现阶段依然具有一定的应用前景,其受天候、自然灾害及战争破坏的影响较小,因此在调车作业及铁路救灾抢险中起着重要作用。考虑到石油资源的日渐枯竭,采用代用燃料,以及开发燃气轮机车、燃料电池机车及混合动力机车等新型自给式机车势在必行。

出口德国内电混合动力调车机车燃油箱强度仿真研究

以出口德国内电混合动力调车机车燃油箱为研究对象,根据EN 12663-1:2010+A1:2014《铁路应用铁道机车车辆车体结构要求第1部分:机车和旅客列车(和货车的替代方法)》规定的运行工况分析燃油箱静强度和疲劳强度,根据VDI 2230-1:2015《高强度螺栓连接的系统计算单个圆柱螺栓连接》校核燃油箱安装螺栓强度,并进行燃油箱模态分析。结果表明,燃油箱能够满足德国内电混合动力调车机车的设计要求。

内电混合动力机车多出风口牵引风道流场优化研究

文章采用计算流体力学软件,对内电混合动力机车牵引风道内流场特性进行仿真分析。针对原设计方案牵引风道各出风口风量与需求风量的不匹配问题,提出了在风道内增加挡板的多目标优化算法,研究挡板安装位置和尺寸参数对出风口风量分配的影响规律;基于上述影响规律对挡板参数进行微调,设计了16组优化模型,研究各优化模型的出风口风量与需求风量的匹配性,从而寻找最优模型。结果表明,最优模型的出风口风量与需求风量的相对误差较原设计方案显著降低,各出风口风量基本接近需求风量。

新能源混合动力机车发展现状及关键技术综述

新能源混合动力机车采用两个及以上新能源系统提供车辆运行所需能量,通过不同能源的优化互补提升机车的能效,降低碳排放,可满足机车“最后一公里”及跨线运行需求。文章详细介绍了国内外混合动力机车的研制和应用情况,阐述了新能源混合动力机车的基本技术特征,重点对其新能源动力装置、主电路结构、能量管理、安全设计、仿真分析等关键技术进行了分析和研究,最后对新能源混合动力机车技术的发展方向进行了展望。

钢铁企业大型运输装备节能减污降碳的运用实践

为了实现“双碳”目标,国家采取了一系列措施,进行能源结构调整、绿色技术创新,并制定了相关的政策法规,钢铁企业环保压力巨大,尤其是毗邻城市的钢铁企业,亟需从钢铁企业内部各工序源头寻求减排方案,实现超低排放。基于此,从钢铁企业内大型运输装备工矿型内燃机车运用角度,分析了传统的老旧内燃机车向混合动力机车改造过渡的可行性。在机车改造时,既注重经济适用,又兼顾节能、环保,实现了低成本运营和清洁生产运输目标,创造了显著的经济效益和社会效益,对同行业机车改造具有重要的借鉴意义。

氢-电混合动力机车动力蓄电池系统设计

为响应国家能源发展规划,研制700 kW氢-电混合动力机车。氢-电混合动力机车动力蓄电池系统选用钛酸锂电池。介绍动力蓄电池系统的造型和参数的确定。设计时,从监测控制及通信、短路防护、热蔓延防护、消防安全等方面遏制蓄电池热失控的发生。从电池单体、电池包和电池系统3个层级开展动力蓄电池系统试验。

双电源制电力调车机车用高压柜设计

双电源制电力调车机车是近年来开发的新车型,既有调车机车高压柜,无法满足双电源制电力调车机车要求。根据双电源制电力调车机车采用的AC 25 kV/50 Hz交流电和蓄电池2种供电制式,以及2种供电制式下的供电原理,提出双电源制电力调车机车用高压柜设计要求。结合高压柜原理,开展高压柜机械设计和电气设计,并依据TB/T 1508—2016 《机车电气屏柜》进行试验。试验结果表明,双电源制电力调车机车用高压柜满足设计要求。

遥控油电混动机车的研究和运用

绿色运输是以节约能源、减少废气排放为特征的运输,推广绿色低碳运输工具、淘汰更新或改造老旧车船是未来运输发展的必然趋势。目前包钢厂内铁路运输动力仍以内燃机车为主,具有能耗高、成本高、污染大的缺点,不久的将来必定被新能源机车所取代。文章简要介绍了利用GK_(1)型内燃机车改造成为遥控油电混合动力机车的方法,重点阐述了在包钢厂区实现运用的过程以及通过运用实践分析改造后的油电混合动力机车对于节能环保、运输效率、节约成本等方面的重要意义。

并联混合型有源电力滤波器的建模和控制策略分析

针对目前常用的几种典型结构的并联混合型有源电力滤波器,该文通过建立通用电气模型,从理论上对基于几种基本控制策略的并联混合型有源滤波器的滤波原理和优缺点进行了分析;在此基础上,通过比较研究,进一步探讨了不同基本控制策略下电网参数波动对并联混合型有源滤波器工作性能产生的影响。所得的结论可以为并联混合型有源滤波器在复杂工况下基本控制策略的最优选择提供有效的指导,确保滤波装置的安全有效运行。

CKD6E5000型混合动力交流传动内燃调车机车的研制

从内燃调车机车工作特点、国家产业政策出发,分析了混合动力调车机车与传统调车机车的优势比较和发展前景,详细介绍了CKD6E5000型混合动力交流传动内燃调车机车的总体方案设计和取得的成果,并提出了混合动力机车的进一步研究方向和目标。

国内电驱压裂经济性和制约因素分析

作为绿色环保的新兴压裂工艺,电驱压裂技术具有响应速度快、单机功率密度大、作业效率高、系统国产化率高等优点。技术对标国内外主流企业电驱压裂产品,在性能参数、作业时效和环保性等方面,对比分析电驱与传统柴油驱动压裂设备。按照费用比选模型,评价电驱与柴油驱压裂机组的经济性,分析不同类型费用对整体经济性的影响。现场供电是制约电驱压裂技术规模应用的主要外部因素,根据供电模式的经济性,提出国内建立"电网供电为主,燃气发电为补充"供电模式,分析不同电网建设模式的可行性。结合主要油气田的产能建设要求和地面电力工程规划,指出川渝页岩气区块的供电瓶颈逐步缓解,新疆和长庆油气产区虽然供电基础薄弱,但是未来经过升级改造,完全可以具备电驱压裂供电条件。

新型动力耦合系统工作模式分析与参数匹配研究

为改善混合动力汽车的耗油特性与动力性能,提出了混联式双行星排动力耦合系统,针对该系统的各种工作模式进行了功率分流与转速转矩特性分析。完成了主减速比、行星机构特性参数的设计,以及发动机、电动机等传动系统关键部件的参数匹配。在MATLAB/Simulink环境下建立了整车物理仿真模型,仿真结果表明:循环工况下的耗油特性及动力性能得以改善,验证了该方案的可行性。

海洋科学考察船动力系统发展现状及趋势

结合国内外海洋科学考察船及其动力系统的发展现状,分析科考船动力系统在电力推进、柴电混合推进等新型动力型式方面的发展趋势,提出我国海洋科学考察船动力系统大型化、集成化、低噪声、智能化、节能环保等方向的发展建议,对我国海洋科学考察船动力系统选配、设计提供借鉴。

CKD6E混合动力机车电传动及控制系统

对我国研制的首台节能环保型混合动力机车——CKD6E机车进行了介绍,对机车电传动电路、控制系统、工作方式进行了设计说明,提出了机车开发调试过程中的关键问题及解决措施,总结了混合动力机车区别于传统机车的特点,并提出了改进建议。

基于混合动力型内燃机车主变流器的研制

介绍了混合动力型内燃机车主变流器的性能以及主要技术参数,通过动力蓄电池和柴油发电机共同实现机车牵引,解决传统内燃机车存在的不足。详细介绍该主变流器的工作原理及研发过程,阐述了主变流器的主要特点和创新点。

电传动内燃机车微机控制系统

随着计算机技术的不断发展,微机技术开始在内燃机车上得到广泛的应用。本文作者根据我国的实际情况,初步研究开发了一套电传动内燃机车微机控制系统。该系统通过单片机实现机车的恒功率控制与空转防护。论文介绍了该系统的基本结构组成、控制算法及模拟试验结果,理论分析与试验结果表明、该系统具有良好的控制性能。

一种混合动力内燃机车控制方法

介绍了一种基于柴油机和动力蓄电池组的混合动力内燃机车控制方法以及混合动力内燃机车电传动系统构成,然后就机车工况控制、蓄电池控制、功率匹配、制动能量回收等方面进行说明,并提出相应控制方法和控制策略。

海洋工程船推力及动力分配的优化控制研究

本文阐述一种使用基于降维和排序的改进遗传算法对海洋工程船进行推力分配的方法。该方法在简化传统目标函数的基础上使等式约束严格满足,并采用在推力禁区内设置推力减额系数的方法避免全回转推进器的水动力干扰。为提高优化速度及精度,从2个方面对遗传算法进行改进:1)继承上一时刻的精英个体来生成等距初始种群;2)结合自适应算法加强局部搜索能力。根据经验数据对海洋工程船6种运行工况的隶属度函数进行求解,并基于燃油消耗的经济性对海洋工程船的动力进行分配,得到在不同工况下的最佳功率混合度。

长沙2号线蓄电池调车机车概述

文章介绍了长沙2号线蓄电池调车机车的技术特点和主要技术参数,并从设备布置、暖通系统、电气系统、机械系统和空气制动系统等方面详细阐述了机车的性能特点。

双源制调车电力机车电气系统

介绍了一种以AC25kV接触网和车载动力锂电池供电牵引的双电能机车的主电路和辅助电路的结构组成、工作原理、保护方式、设计理念等,并对锂电池电源系统在大功率机车上的应用做了详细阐述。