长沙磁浮快线关键系统与创新
2017-06-06
来源:周晓明
标签: 长沙  关键  系统 
各位领导,各位专家,大家上午好!今天我发言的题目是“长沙磁浮快线关键系统与创新”。主要分为三个部分:


5月25日,由长沙市人民政府主办,长沙市轨道交通集团有限公司协办的“中国城市轨道交通机电设备与信息化创新应用峰会”在长沙召开。来自政府、全国近30个城市轨道公司,以及相关建设设计院、研究院、学校等单位的代表和专家近500人参加了会议。作为中国城市轨道交通行业盛会,此次峰会将主要围绕轨道交通建设的属性和功能,就机电设备、信息化、创新一体化的综合利用发展结构为基础展开深入交流与探讨。长沙轨道交通集团/湖南磁浮公司总经理周晓明出席峰会并作《长沙磁浮快线关键设备与技术创新》的主题发言,从项目概况、磁浮交通系统情况、工程技术创新实例等方面向与会来宾全面展示分享了长沙磁浮快线创新之举。

本次发言中,周晓明首次将磁浮快线实施过程中遇到的重点、难点及创新点,以案例详解的方式进行了分享。他对磁浮快线制动系统、车体轻量化、轨排规模化生产、道岔行程开关防护、信号系统干扰性能提升、信号系统低速工况下的测速定位精度提升、接触轨降噪、完善运营体系、制定标准等多方面的创新典型做法进行了详细阐述。与会代表纷纷表示湖南磁浮的发言“干货”满满,为城市公共轨道交通创新提供了借鉴参考。

作为全国首条具有完全自主知识产权的磁浮商业运营示范线,长沙磁浮快线充分发扬了湖南人敢为人先的精神,全面实现了难点技术突破并正在研制下一代时速160公里的磁浮交通系统。

以下为该演讲内容,供全国同行参考与借鉴

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第一、长沙磁浮快线的概况。
第二、磁浮快线交通系统的简介。
第三、工程技术创新实例。
    长沙磁浮快线是位于长沙火车南站和长沙黄花机场之间,设高铁站和㮾梨站以及机场站。
    线路全长是18.55公里,大家可以看到这个是高铁站,中间设了一个㮾梨站,然后黄花国际机场设了一个站,全线三个车站,18.55公里。线路的走向主要是节约用地,在长沙南到㮾梨站之间沿着劳动路的中间道路绿化带,沿着黄兴大道的中间绿化带,再由机场旁边,这个是机场高速路的临带,从节约用地来讲起到了很好的示范作用。
    整个项目投资是46.04亿元,这个是概算,我们实际总投资42.9亿元,包含6.7亿的拆迁资金,每公里的造价大约是2.3个亿,如果说除去拆迁的成本是1.9亿。
    建设节点,这个工期比较紧凑,开工的时间是2014年5月16号,17个月左右的时间,在2015年的10月6号磁浮列车在线路上开始试跑,试运行的时间是2015年的12月26日,也就是20个月的时间就建成了。在2016年5月6日启动了试运营。到今年的这个月,正好是一周了。
    目前我们的运营情况,总体来说是比较可控,现在的运营时间经过调整,目前是由早上的7点到晚上的10点,其中机场站是10:30,因为我们考虑到列车从高铁南发过去的时候,正好时间节点差不多。现在的行程间隔是15分30秒。
    运营里程,自2016年5月6日试运营以来,截至2017年5月5日,365天,长沙磁浮快线共开行35175列次,运行图兑现率100%,列车正点率99.8%,总运营里程67.7万公里。
    客流情况,截至5月5日,累计发送旅客达260万人次,日均客流量7123人次,在去年国庆节期间,最高峰的时候达到1.15万人次,根据我们目前运量和运能来说,客流还可以有很大的潜力,运量两万、三万也是没有问题的。随着黄花国际机场的T3航展的建设,客流量的增加我们充满了期待。
    二、磁浮交通系统简介
    下面我介绍一下磁浮交通系统的关键系统,分为五个:磁浮列车、线路轨道、磁浮道岔、通信信号、牵引供电。长沙磁浮快线在五大系统里面,我首先讲一讲磁浮列车。
    磁浮列车长沙是三节编组,常导短电子直线感应电机牵引,依靠悬浮支承和导向实现列车运营,额定载客人数363人。因为我们有一节车是预留给行李托运。车辆主要的系统主要有直线电机牵引系统、悬浮系统、制动系统、悬浮架、列车控制与诊断系统等。
    这个表格主要是磁浮列车的一些数据。列车的宽度是2米8,总的长度是48.28米。高度是3米7,额定的悬浮间隙是8毫米,正负2毫米。最高的运行速度每小时100公里,空车自重24.5吨,最大的荷载是9吨,载客量363人。
    悬浮系统是磁浮列车的关键系统,主要是要通过它来实现车辆的稳定悬浮和导向,其性能直接关系到车辆的运行品质和安全,它是通过悬浮传感器、控制器、电磁铁的实时监测和调整来支持磁浮列车的稳定的零高度飞行。我们长沙磁浮主要采用8毫米左右的悬浮,悬浮高度,有几个悬浮控制系统,包括国防科大、同济大学、西南交大三所高校的悬浮控制系统在长沙磁浮快线里面都有应用,原理大同小异,但是细节有一些细微的区别和差别。有一些悬浮的高度稍微高一个毫米或者半个毫米,大家千万不要小看一毫米或者是半毫米,它对磁浮控制整个计算有很大的影响。悬浮越接近8毫米这么一个间隙的情况下,它的电流相对来说小一些,电子磁发热得到比较好的控制。但是大家知道,如果说这个间隙越小,对于轨排、对于F轨的精度的要求就越高,赢余,也就是包容性就相对差一点。从这个方面来讲我们经过了反复的验证和调试。
    整个长沙磁浮工程共有3238榀轨排,采用F轨毛坯二次加工组成的。
    F轨的生产过程中确实有一些诀窍,(图)这个是F轨的几个面,形状像英文字母“F”,有内腿、外腿、腹板、翼板的组成,材料为Q235D碳素结构刚,感应板作为车辆牵引用直线感应电机的次级组成部分,材料为铝合金板材,需要十个面进行加工。加工的过程中间也是想尽了一些办法,我后面可以说到,关于怎么样F轨施工的过程中克服困难,这也是我们创新的特点。
    磁浮道岔,是磁浮零件里的一个关键零件。这个道岔与地铁里面的道岔不同的,体量的不一样,这个道岔体积比较大,达到130多吨。有三段定心式道岔,由一根主动粱和两根从动粱通过机械关节连接而成,推动操纵主动粱的位置并将其锁定来实现整组道岔的不同开通方向。