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      中低速磁懸浮列車開啟鋁材應用新亮點

      2015年12月14日 9:40 7635次瀏覽 來源:   分類: 鋁應用   作者:

            
        磁懸浮列車是軌道客運車輛皇冠上的明珠,按運行速度劃分可分為兩種,高速的與中低速的,前者的速度≥400km/h,后者的速度≤160km/h。北京的首條中低速磁懸浮S1線2016年年末開始運營;中國首條中低速磁懸浮列車已于2015年11月23日在湖南長沙下線,開始調(diào)式,預計2016年上半年投產(chǎn)運營。這條磁懸列車線是長沙磁浮工程的一部分,西起長沙高鐵南站,東至黃花機場,均為高架線,全長約18.5km,已于2015年6月開工建設,年末竣工通車。
        中低速磁懸浮列車優(yōu)點多多
        磁懸浮列車理念于上世紀20年代被提出來后,近百年來科學家曾致力于借助磁懸浮解決列車高速運行問題,而近些年來,具有靜音、零污染、較大載客量、低造價等一系列優(yōu)點的中低速磁懸浮列車研發(fā)受到追捧,異軍突起。目前,全球只有極少數(shù)國家如中國、德國、日本等掌握這一技術(shù)。中國國防科學大學、中國株洲電力機車有限公司磁浮交通系統(tǒng)中心、西南交通大學、中鐵二院等在研發(fā)中低速磁懸浮列車領域做了許多開拓性的工作,使中國在這方面的總體技術(shù)水平居世界領先。
        無噪聲、無明顯震動
        因為磁懸浮列車與軌道不接觸,是浮著的,在離軌道10mm的“空中”飛行,無摩擦,因此不會有明顯的震動,平平穩(wěn)穩(wěn),可以滿足站立的需要,沒有噪聲,不會擾民,就像鳥兒飛過一樣,輕風拂面。
        無電磁輻射污染,對人體無害
        磁懸浮列車的運行原理是利用電磁力抵消地球引力,通過自動控制系統(tǒng)使車體與軌道之間始終保持著約10mm的距離。磁力集中于這10mm的空間內(nèi),一旦離開此空間,磁力便恢復到與地磁場大體相等的水平,不會對乘客以及對周邊居民造成任何損害。中國科學院電工研究所對北京磁懸浮列車的電磁輻射進行了六批、十幾輪的第三方測試,檢測結(jié)果表明:直流磁場強度小于正??措娨晻r對人體的影響,交流磁場強度小于使用電剃須刀時對人體的影響。
        中國磁懸浮技術(shù)首席科學家、國防科技大學常文森教授于2011年2月說:“北京S1磁懸浮線建成運行后,車廂里將安裝可視化的電磁輻射測量設備,乘客可以直觀地‘看到’磁場強度。因此,人們對磁懸浮列車的安全性盡管放心。”
        造價比地鐵低,能夠開進居民小區(qū)
        中低速磁懸浮列車造價不但比地鐵的低得多,而且比輕軌的還低,能夠開進居民小區(qū),可繞著大樓轉(zhuǎn),可從高樓大廈底層或中間穿過,運行起來又無煙塵排放,沒有輪、軌摩擦,跑起來非常寧靜。同時采用特殊的“抱軌”設計,能確保列車不脫軌,不側(cè)翻。綜合造價比鐵路和中運量輕軌分別低1/3和1/4。最小轉(zhuǎn)彎半徑只有50m,爬坡力很強,能夠繞著建筑物或山體靈活自如運行。
        應用前景廣闊
        中低速磁懸浮列車兼顧了環(huán)保、經(jīng)濟和安全性,在人口密集的城市對環(huán)保要求很高的風景名勝地有著廣闊的應用前景。中國現(xiàn)在有多家企業(yè)可以制造中低速磁懸列車,有兩個城市在建設中低速磁懸浮列車線。
        株洲電力機車有限公司磁懸浮交通系統(tǒng)中心制造的中國首列磁懸浮列車于2012年1月20日靜悄悄地駛下了生產(chǎn)線,三節(jié)編組,車體圓潤,裝飾著“中國紅”腰線,車內(nèi)裝備著軟座席、落地窗、暗色不銹鋼扶手。暖色調(diào)大貫通車廂內(nèi)的氛圍,如同大型民航干線客機機艙。這種中低速磁懸浮列車的最高設計速度100km/h,最大載客量約600名。2015年11月23日一條中低速磁懸浮列車在長沙亮相,并開始調(diào)試,計劃2016年上半年在長沙磁懸浮線上投產(chǎn)運營,這將是中國正式運營的第一條線。
        北京北控集團早在2012年就已確定以旗下北控磁浮公司研發(fā)的第四代中低速磁懸浮列車為主導產(chǎn)品,進軍未來全國的城市軌道交通市場。北京S1中低速磁懸浮線可于2016年后期投產(chǎn)運營,6節(jié)車廂一編組。北京中低速磁懸浮列車的最高速度為160km/h,但出于安全考慮,真正行駛速度控制在40km/h~60km/h,每節(jié)車廂容納乘客約100人,站間相距1.5km~2km。
        中低速磁懸浮列車
        鋁材應用新興市場
        2016年中國北京與長沙各有一條中低速磁懸浮列車客運線投產(chǎn),北京S1線一期長10.236km,長沙線約18.5km,共計需要車廂約200節(jié),每節(jié)車廂鋁材采購質(zhì)量10t匡算,共耗用鋁材2000t左右。S1線車廂寬度3m,長15m,比一般地鐵列車的寬一些,短一些。由于中低速磁懸浮列車具有一系列優(yōu)點,是投資效益最高的環(huán)保極優(yōu)的城市軌道交通建設最佳的方案,因此在長沙線與北京S1線投產(chǎn)運營后,中國在今后15年內(nèi)可能在全國大中城市掀起建設中低速磁懸浮客運線浪潮,從而成為鋁材應用新亮點。中國完全掌握了中低速磁懸浮列車方方面面的設計、制造與管理等的技術(shù)。高鐵已成為中國在國際市場上的金名片,中低速磁懸浮將會緊隨其后成為中國縱橫國際市場的第二張金名片。
        中低速磁懸浮列車車廂結(jié)構(gòu)可以用鋁合金、鋼、不銹鋼或復合材料制造,但是,用擠壓鋁型材摩擦攪拌焊制造具有最高的性價比與投資效益,所用的大擠壓型材與高鐵車廂車體的相同,中國有十幾個企業(yè)都能批量生產(chǎn),用的板材合金為5005、5052、5083、6061,型材合金為5083、6061、6N01、6063、6082、7N01、7003等;鑄造鋁合金的用量,每輛車廂的用量還不到500kg,主要是ZL101與EN-Al10Si8合金等。
        中國2003年引進德國裝備及技術(shù)的高速磁懸浮列車于上海浦東開始運營,不但安全運行至今,而且完全掌握、消化、吸收了所引進的技術(shù),并創(chuàng)新地擁有了安全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速、中低速磁懸浮列車的生產(chǎn)與控制技術(shù)。
        中國磁懸浮列車是靠其底部永磁體產(chǎn)生的強磁場與懸浮驅(qū)動,這種永磁體用強磁材料釹-鐵-硼(Nd-Fe-B)合金制造,釹是一種稀土金屬,中國是稀土之鄉(xiāng),占世界總儲量的80%以上,為發(fā)展Nd-Fe-B合金提供了強大的資源支撐。
        目前世界上有三種磁浮:德國的常導電式,日本的超導電式,中國的永磁式,前兩種都需要用電力來產(chǎn)生磁懸浮動力。中國的永磁懸浮,是利用特殊的永磁材料,不需要任何其他動力支持,在任何情況下,車體與軌道之間都不接觸,而德國與日本的技術(shù)在不通電的情況下,車體與槽軌道接觸在一起。不過,無論磁懸浮采用何種技術(shù),都離不開永磁體,只是數(shù)量多寡而已,鐵軌有多長,永磁體就有多長。
        現(xiàn)在,在國內(nèi)有叫磁懸浮列車的,也有叫磁浮的,筆者認為還是叫磁浮列車與磁浮技術(shù)為好,更為簡明。

      責任編輯:四筆

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