直线电机线路主要标准有关参数计算的初步探

摘要:本文以广州市轨道交通在国内首次采用直线电机技术作为城市轨道交通牵引技术作
为背景,首先论述了直线电机线路主要标准有关参数计算的必要性,继而通过采用现行地铁
规范和采用日本公式进行计算,通过分析对比,初步得出了直线电机线路主要参数值的采用
建议,最后建议通过试验和实践检验来修正相关的计算公式,对研究直线电机技术有一定的
参考价值。
 
1 概述
    继广州地铁四号线在国内首次采用直线电机运载系统后,广州地铁五号线也采用直线电
机运载系统。由于直线电机运载系统车辆性能与常规轮轨运载系统车辆性能有很大区别,
而目前地铁规范的线路标准尚未包含直线电机运载系统标准,故有必要根据直线电机车辆
特性参照国内外有关资料和计算公式重新进行计算分析,初步得出直线电机线路有关标准,
为该系统的设计和应用提供基础依据。
    本次计算系根据广州地铁总公司与四方川绮公司的车辆谈判合同有关车辆的性能数据,
通过应用地铁和铁路规范计算公式方法与应用日本计算公式的对照,经分析研究,初步总结
出线路主要标准。
2 基础数据
    根据广州地铁公司与四五号线直线电机车辆采购合同谈判结果,目前五号线直线电机车
辆主要技术参数如下:
    最小平面曲线半径:正线为 150 ｍ,辅助线为 100 ｍ,车场线为 60 ｍ;
    最小竖曲线半径:正线 3000 ｍ,辅助线 2000 ｍ;
    最大坡度:正线为 60‰,联络线、出入段线为 70‰,车站线路最大坡度为 3‰;
    外轨最大超高:120 ｍｍ,最大欠超高 60 ｍｍ,未被平衡离心加速度 0.4 ｍ/ｓ 2;
    车辆长度:Ａ车约 17200 ｍｍ,Ｂ车约 16840 ｍｍ;
    车体宽度:

≤

车体外部最大宽度 2900 ｍｍ,在站台高度处外部最大宽度为 2800 ｍｍ;

    列车结构速度:100 ｋｍ/ｈ,列车最大运行速度 90 ｋｍ/ｈ;
    起动平均加速度(0～35 ｋｍ/ｈ)≥1.0 ｍ/ｓ 2;
    转向架中心距:11140 ｍｍ,车辆固定轴距:2000 ｍｍ,自导向转向架;
    车轮直径:730 ｍｍ(新轮)。
3　按国内有关规范,公式进行计算
3.1　速度计算
(1)在设定最大超高时通过曲线的速度计算公式

    除了Ｈｍａｘ=120 ｍｍ外,还对Ｈｍａｘ=130 ｍｍ和Ｈｍａｘ=140 ｍｍ计算结果进行
了比较,结果显示,最大超高由 120 ｍｍ提高到 130 ｍｍ和由 130 ｍｍ提高到 140 ｍｍ,同一
半径下的速度只增加 3 ｋｍ/ｈ左右。同一曲线半径,公式Ⅱ的计算结果比公式Ⅰ的大 3～9
ｋｍ/ｈ。取值原则按计算最大速度预留适当的安全富裕量。
(2)根据未被平衡的离心加速度计算公式