研究开发

• 新型智能重载电力机车电气系统研究与设计

  贾岩鑫;邹焕青;陈勇;万尚存;

  新型智能重载电力机车是针对重载铁路运输发展需求，融合智能技术研发的永磁直驱重载货运电力机车。基于该机车的主要性能参数，文章研究分析了电气系统的设计，从网侧高压系统、牵引传动系统、辅助系统、辅助动力包系统、智能化控制系统、列控系统、智能运维系统等方面，对电气系统的功能需求及实现方案进行了阐述。机车电气系统采用碳化硅（SiC）牵引变流器、永磁直驱牵引电机、辅助动力包，以及时间敏感网络（TSN）通信及智能运维等先进技术，为重载电力机车实现智能、高效、绿色与安全运行提供了关键技术支撑。

  2025年03期 v.48;No.258 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2574K]
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• 一种胶轮地铁车辆转向架的研制

  刘晖霞;廖从建;沈龙江;贺世忠;祝贺;龚争理;左代;

  为适应墨西哥城地铁1号线小曲线半径的地形条件，研发了新型胶轮地铁车辆。文章介绍了该胶轮地铁车辆转向架的整体结构、特征及技术参数，详细阐述了轮对车桥组装、构架、一系悬挂装置、二系悬挂装置、牵引装置及踏面制动装置等重要零部件的结构、强度计算和型式试验情况。对整列车进行了动力学性能计算，并完成了主要部件的强度试验、转向架的运转试验和动应力试验等，各项计算结果和试验结果均满足标准要求。

  2025年03期 v.48;No.258 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1931K]
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• 轨道交通车辆永磁直驱牵引系统虚拟验证技术研究

  吴宗霖;邓江明;李旺;沈龙江;钱江林;

  为在永磁直驱牵引系统设计阶段对其进行充分验证，文章提出了虚拟验证技术，并具体阐述了半实物仿真平台的搭建过程。利用RT-LAB环境下的MATLAB/Simulink软件建立轨道交通车辆牵引系统仿真模型，通过实时仿真机与牵引控制单元的数据交互，实现永磁直驱牵引系统的硬件在环半实物仿真。以某新型地铁车辆永磁直驱牵引系统为例，利用半实物仿真平台对其相关性能进行虚拟测试，结果表明，虚拟验证技术具有较高的可行性。

  2025年03期 v.48;No.258 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2152K]
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• 机车氢能源混合动力系统能量管理优化方法

  唐艳丽;龙源;江大发;毕然;郭唱;肖佳珉;

  为降低机车运行氢耗，延缓氢燃料电池性能退化，延长使用寿命，文章提出了一种考虑氢耗与寿命综合优化的氢能源混合动力系统能量管理方法，并基于某机车运行工况验证了所提方法的有效性。结果表明，所提的氢能源混合动力系统能量管理方法与基于有限状态机的能量管理策略和等效氢耗最小策略相比，降低了系统耗氢量和氢燃料电池性能退化度，降低了氢能源机车用氢成本，延长了氢能源动力系统运行寿命。

  2025年03期 v.48;No.258 22-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2375K]
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• 基于感应滤波牵引变压器的谐波电流抑制研究

  任泽文;周安德;周志龙;钟罗全;刘乾易;杨伊;刘建峰;

  针对动车组运行过程中牵引系统所产生的网侧谐波对牵引网供电环境的影响，文章提出采用感应滤波技术，通过在牵引变压器中布置滤波绕组消除变压器铁芯的谐波磁通，同时在外部匹配高通滤波器以实现抑制谐波电流回到牵引网的目的；基于牵引变压器感应滤波原理和等值建模方法，根据不同设计参数进行了仿真分析。结果表明，牵引变压器应用感应滤波技术后，网侧电流总谐波畸变率可从6.05%下降到2.37%，谐波电流抑制效果良好。

  2025年03期 v.48;No.258 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1743K]
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• 全碳化硅牵引变流器在城轨车辆中的应用研究

  彭有根;钱江林;李岩;王虎高;吴桂林;白春光;何涛;

  以某时速80 km的6编组A型地铁列车的永磁牵引系统为例，对全碳化硅（SiC）牵引变流器在城轨车辆中的应用进行分析研究。文章首先介绍了基于SiC MOSFET器件的全SiC牵引变流器功率模块的集成设计及整柜总体布局设计，实现了牵引变流器的高度集成化、轻量化及小型化，然后对全SiC牵引变流器开关频率提高后的脉冲宽度调制（PWM）策略进行了分析研究，最后针对全SiC牵引变流器开关频率提升带来的电压变化率（dv/dt）大、电磁干扰强及电机绝缘寿命降低等应用问题，提出了对应的解决措施，验证了全SiC牵引变流器在城轨车辆中的应用可行性与技术优势。

  2025年03期 v.48;No.258 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K]
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• 基于碳化硅变流器供电特征的牵引电机方案设计

  倘广垒;余超;李广;刘广鹏;唐畅;

  碳化硅（SiC）功率器件在轨道车辆牵引系统中的应用越来越多，而SiC变流器输出的电压具有开关频率高、脉冲上升时间短等特征，因此与SiC变流器相连的牵引电机有必要进行相应的匹配设计。文章通过对比采用不同功率器件变流器的输出电压参数，分析了SiC变流器供电时对牵引电机绝缘结构、轴承选型以及电磁设计的影响，并阐述了样机的设计和试验情况，结果表明电机设计方案能够满足标准规定的温升限值要求以及车辆的线路运行要求。

  2025年03期 v.48;No.258 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
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• 城轨车辆高速增程自牵引技术应用研究

  高伟;王虎高;柳晓峰;周利;曹增明;

  文章基于城轨车辆高速增程自牵引技术的应用场景与功能需求，从主电路结构和控制功能两个方面阐述了高速增程自牵引系统的设计。以面向大湾区的数字化智能地铁车辆研制为契机，对不同自牵引工况进行仿真计算，进而获取对应的功率与能量需求。基于仿真计算结果，对储能电源进行选型分析，最终选用超级电容作为高速增程储能电源，并对储能电源的结构和尺寸设计进行了说明。

  2025年03期 v.48;No.258 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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• 永磁牵引电机新型通风结构设计与优化

  随帅民;唐赢武;倘广垒;陈璐翔;

  针对永磁牵引电机现有通风结构存在的不足，文章以强迫风冷永磁牵引电机通风结构为基础，提出了一种双风路的新型通风结构，并基于新型通风结构的风量分配情况，对新型通风结构进行优化。以某型城际动车组永磁牵引电机为例，提出了不同的风量分配方案，并结合流体场和温度场仿真方法确定了合适的风量分配方案；对该风量分配方案下电机的散热效果进行温度场仿真，并制作样机进行了试验验证。结果表明，仿真结果与试验结果基本吻合，新型通风结构可使永磁牵引电机关键部件的温升显著降低。

  2025年03期 v.48;No.258 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1772K]
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• 基于自适应特征模态分解的轴承微弱故障特征提取方法

  陈睿;宋冬利;李林;肖试录;万志敏;周鹏;

  为解决轴承微弱故障特征提取效果不佳的问题，文章基于特征模态分解方法，利用能量差和功率谱峭度作为选取准则，获取故障信号的最优模态分量；利用频域加权能量算子（FWEO）对最优模态分量进行解调，准确获取了轴承的故障特征频率。利用上述方法对仿真信号和实测信号进行分析验证，结果表明，该方法可以有效增强信号中的微弱信息，提高信号周期性的瞬态冲击特征，能够准确地提取出轴承故障特征。

  2025年03期 v.48;No.258 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 3092K]
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• 机车牵引装置强度评估方法研究

  范云鹏;李茂春;周佐斌;周小智;

  机车牵引装置是传递转向架和车体纵向力的关键部件，为保证机车服役过程的运行安全，有必要对牵引装置的强度进行评估。文章以某型货运机车转向架牵引装置为研究对象进行有限元计算分析，分别依据DVS 1612标准、FKM标准、Goodman-Smith曲线等方法对牵引装置的强度进行了评估，对比分析了各边界条件对计算结果的影响。同时，对不同的强度评估方法及其优缺点进行分析讨论，结果表明：牵引装置的疲劳强度满足各评估方法的要求，但FKM标准和DVS 1612标准的评估过程更为科学合理。

  2025年03期 v.48;No.258 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2064K]
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• 基于OptiStruct的某动车组车钩过渡板优化设计

  朱义;黎宏飞;岳译新;刘永强;汪卫;

  针对某动车组所采用7xxx系铝合金车钩过渡板的应力腐蚀开裂问题，文章提出将过渡板的材料更改为碳钢，并利用OptiStruct软件进行拓扑优化计算，得到过渡板的最佳材料分布区域。根据优化结果，以原结构为基础进行轻量化设计，并对新设计的过渡板进行仿真分析，结果表明新的车钩过渡板在满足强度、刚度要求的前提下，亦能实现明显的减重。

  2025年03期 v.48;No.258 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2029K]
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• 市域C型动车组高压电器箱研究

  李辉;饶攀;刘琪;刘彬;王雄波;李涛;

  随着轨道交通技术的发展，市域动车组高压电器逐步采用高压电器箱集成安装。文章基于市域动车组高压电器布置现状，以市域C型动车组为例，从主电路拓扑、技术参数、电缆终端接口及布线、设备布置等方面介绍了高压电器箱的设计方案，并从密封、绝缘、防护等方面阐述了高压电器箱的安全性设计。仿真分析及试验结果表明，该高压电器箱的设计符合标准和车辆技术要求。

  2025年03期 v.48;No.258 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2104K]
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• 系列化中国标准智能市域列车车门辅助锁功能设计

  陈平安;成志刚;陈三猛;

  辅助锁是市域车气密性塞拉门的核心部件，对辅助锁的安全可靠控制是车门安全开闭的前提。文章分析了现有辅助锁控制功能存在的不足及用户的不同需求，提出了系列化中国标准智能市域列车项目的辅助锁控制功能统型方案，即在安全控制辅助锁的前提下将辅助锁的压紧和释放分别统型成两种方案，在实际项目中，用户可依据需要采用两两组合的方式选定辅助锁的控制功能方案，有效地满足用户的个性化需求。

  2025年03期 v.48;No.258 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1181K]
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• TPU地板布在轨道交通车辆中的应用研究

  王富宇;朱鹏举;姚腾达;杨国纪;沈裕文;

  热塑性聚氨酯（TPU）是一种具有绿色环保、轻量化等卓越性能的高分子材料，正逐步取代传统橡胶和聚氯乙烯（PVC）材料。文章首先介绍了TPU地板布的结构及固有性能参数，然后对TPU地板布的防火性能、环保性能、面密度、耐磨性及粘接性能进行了研究，最后分析了其施工工艺性。结果表明，TPU地板布在轨道交通车辆中具有应用可行性，但其施工工艺性有待进一步改进。

  2025年03期 v.48;No.258 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K]
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简讯

• 中国中车电池动力机车下线

  <正>2025年4月21日，中国中车为广东中南钢铁股份有限公司（以下简称“中南钢铁”）研制的系列化1000 kW功率等级电池动力机车成功下线。首批10台电池动力机车下线应用，不仅有利于推动中南钢铁等钢铁冶金行业实现高端化、智能化、绿色化发展，也有利于推动我国铁路绿色低碳转型升级。

  2025年03期 v.48;No.258 7页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
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质量改进

• HX_D系列机车牵引变流器冷却系统保护方案优化

  甘才发;

  为了高效、准确地诊断机车牵引变流器冷却系统的工作状态，避免因传感器异常、冷却系统运行参数波动导致故障保护误动作，文章以HX_D系列机车为例，详细介绍了牵引变流器冷却系统的工作原理及相关保护方案，通过分析典型的故障案例，指出了目前保护方案存在的不足，并提出了三点优化方案。优化方案已应用在成熟的机车系统中，且具有良好的改善效果。

  2025年03期 v.48;No.258 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
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• 虚拟轨道列车牵引电机轴承电蚀原因分析及改造措施

  皮凯俊;何安清;王雨琪;阳宇驰;

  针对虚拟轨道列车牵引电机轴承电蚀问题，文章对其形成原因和主要解决方法进行了分析，综合考虑改造成本及难度提出增加接地环和采用绝缘端盖的电机改造措施。测试和计算结果显示，电机改造后轴电压明显下降，电流密度小于0.1 A/mm~2，有效降低了轴承电蚀风险。改造电机运行一年后状态良好，未再发生轴承电蚀现象，证明了改造措施的有效性和可行性。

  2025年03期 v.48;No.258 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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• 某型制动控制器电位器结构优化

  历洋;胡楚联;

  文章针对某型制动控制器追加减压失效故障，运用故障模式失效分析法进行故障模拟复现，从控制原理、设计结构、试验验证、仿真分析等方面进行故障分析，明确电位器故障原因，并针对性地提出了有效的优化方案。优化后的电位器已完成小批量运行考核，运用情况良好。

  2025年03期 v.48;No.258 102-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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检测试验

• 机车车辆人工模拟气候室设计

  饶攀;王雄波;

  为验证机车车辆网侧系统及高压设备在复杂环境条件下的可靠性，文章提出了一种人工模拟气候室，用以模拟机车运行过程中的高海拔、覆冰、大温差、污秽、淋雨等环境，并从人工模拟气候室的总体结构、舱体结构、舱体材料选型、结构强度及稳定性等方面进行分析，建立了舱体结构的有限元模型，对舱体的结构强度及稳定性进行了仿真计算与分析。结果表明，人工模拟气候室满足相关设计标准及性能要求。

  2025年03期 v.48;No.258 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
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技术研讨

• 轨道交通装备制造企业产品配置设计探讨

  周国武;李笑严;袁艳萍;张珲;

  产品模块化是企业有效应对产品个性化需求多变、交付周期紧的设计方法，而产品配置设计是产品模块化的发展方向。文章从推进产品配置设计落地的角度，对如何开展产品配置设计顶层规划，合理确定配置步骤，有效搭建信息系统等方面进行了分析，并提出了对图纸与物料清单（BOM）的嵌套关系、BOM架构设置等进行调整，以适应产品配置设计的建议。

  2025年03期 v.48;No.258 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
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• 基于脑电信号的轨道交通人因工程研究现状及未来前景

  林雅婷;李梁;刘亚宁;马喜成;

  轨道交通人因工程是一个国际前沿、面向国家战略、亟待关键技术突破的研究方向。脑电信号是评价人类认知状态测试的“金标准”，脑电活动的变化可以直接反映身体的意识状态，在轨道交通人因工程领域中得到广泛应用。文章梳理了驾驶员、乘员及调度员等三类轨道交通参与人基于脑电信号开展的轨道交通人因工程应用现状，讨论了未来脑电信号在人因标准完善、人因安全化管理以及车辆设计优化等场景的广泛应用前景，分析了脑电信号在推广应用上面临的技术挑战，从而为轨道交通车辆供应商充分利用该项技术开发服务国家战略，制造具有市场竞争力的产品，进一步实现行业技术引领及示范效应。

  2025年03期 v.48;No.258 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
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• 深圳龙华现代有轨电车客室内装工序优化探讨

  尹源;邓隆广;

  深圳龙华现代有轨电车是采用超级电容技术的100%低地板有轨电车，其生产流程与传统机车及城轨列车有着较大的区别。文章从工序划分的角度出发，探讨了深圳龙华现代有轨电车在工位制节拍化生产方面存在的主要问题，并通过合理切分或调整工序，以及基于“列车”重新编排工位工序，对客室内装工序进行了优化。

  2025年03期 v.48;No.258 121-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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运用维保

• 地铁列车制动电阻控制策略优化

  傅辰冰;周宇欣;田凯阳;方俊;

  在地铁线路接触网中设置双向变流器，会致使列车的制动电阻长期停机闲置，从而导致能源浪费，甚至影响风机的使用寿命。针对该问题，文章以宁波轨道交通5号线地铁列车为例，分析了制动电阻的工作特性，提出了优化制动电阻风机启停逻辑的解决方案，并验证了其在实际运行中的有效性。应用数据对比显示，优化方案不仅成功降低了制动电阻风机的工作时间，也达到了减少能源消耗、促进节能减排的目的。

  2025年03期 v.48;No.258 125-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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• 机车车载数据落地运用和建设方法探讨

  郑维飞;张赛威;廖致远;王诗航;陈立青;

  保障铁路移动装备的安全稳定运行责任重大，数字化技术运用是重要支撑。当前，电力机车产品车载数据丰富、车载数据落地技术成熟，株机公司将国铁运行机车部分车载数据通过中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）落地。文章重点介绍相关数据落地情况，株机公司基于CMD系统落地数据开展的面向故障盯控和预警预测功能建设、面向检修和应急指挥的场景建设，以及面向运维技术提升的基础建设等。相关建设成果经实践效果明显，基于车载数据的落地运用和建设将持续深入推进。

  2025年03期 v.48;No.258 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1791K]
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• 主动式障碍物检测系统在上海地铁列车的应用研究

  王欢;

  针对列车运行线路障碍物检测问题，文章概述了目前列车障碍物检测技术现状，并基于全自动驾驶系统对障碍物检测的要求，指出障碍物预警对于行车安全的重要性；以主动式障碍物检测系统在上海地铁全自动线路列车的应用为例，分析了主动式障碍物检测系统的架构、识别算法及功能，阐述了系统关键技术原理与应用现状。

  2025年03期 v.48;No.258 135-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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• AR系统在轨道车辆售后现场的应用

  喻小如;邓学文;颜美雄;

  针对轨道交通车辆运用现场售后服务面临的问题，文章提出了应用增强现实（AR）系统的解决方法，并结合AR系统结构特点及应用流程，阐述了其在轨道交通车辆售后服务领域的应用场景及成效。AR系统的应用可实现对轨道车辆售后服务现场的远程技术指导与作业质量监管，引导现场售后服务人员进行标准化作业，从而为轨道车辆的安全运行提供保障。

  2025年03期 v.48;No.258 139-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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