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高速铁道技术论文赏析八篇

发布时间:2023-03-22 17:37:54

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的高速铁道技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

高速铁道技术论文

第1篇

近年来,高速动车组在世界范围内呈现出蓬勃发展的强劲势头。我国高速铁路建设在短时间内取得了举世瞩目的成就,高铁路网已初具规模。截至2016年底,我国高铁运营里程已达2.2万公里,占世界高速铁路运营总里程的60%多。我国“四纵四横”高铁网将进入全面收官阶段。中长期铁路网规划中明确提到:到2025年中国高速铁路通车里程将达到3.8万公里。尤其是具有中国铁路自主知识产权的CRH系列和谐号动车组在系统集成、轻量化、高速转向架、交流传动、高速受流、高速制动、网络控制、人机工程、节能环保等技术方面均达到了世界先进水平,以CRH动车组为亮点的铁路第六次大面积提速调图对运输能力的释放,对时空距离的拉近,对旅客出行的便利,对社会经济的发展产生了广泛而深刻的影响,同时也标志着我国铁路技术装备进入了世界先进行列,实现了现代化。

高速铁路运营里程和动车组保有量的“井喷式”增长势必导致铁路动车维保企业用人需求的大幅增加。近年来各铁路局动车组检修与维护岗位用人需求逐年增加,下表显示了近三年湖南省周边铁路局动车检修与维护岗位人才需求情况:

从上表中可以看出,湖南省周边铁路局动车维保企业近三年的人才需求数量呈直线上升,可以预见随着我国高速铁路运营里程的逐年增加和动车组配属数量的不断增长,铁路车辆保障企业对人才的需求还将大幅增长。近年来,国内众多铁路高职院校如“雨后春笋” 般地相继开办了“动车组检修技术专业”以适应当前我国高铁建设事业飞速发展所带来的人才缺口。

面对当前铁路运输装备日益现代化以及社会经济发展对铁路运输安全、正点、舒适、快捷等期望值高的局面,势必要求铁路运输装备保障企业除了要有先进的维修保障制度和检修设备外,还要有与之相配套的高素质技能型人才队伍。然而,目前铁路职业技能人才结构不合理,尤其是高技能人才严重匾乏,文化专业素质不高,对新技术、新装备适应能力较差,与铁路现代化发展对高技能人才的需求还有较大差距。铁路第六次大面积提速调图和客运专线的逐步建成投产,更加凸现了这种矛盾。伴随着近年来客运专线建设和动车组上线运行数量的骤增,国内众多铁路高职院校相继开办“动车组检修技术专业”。然而,面对动车组这样新的技术装备和新的维修保障体制让该专业的实践教学存在诸多问题,成为制约专业发展和人才培养质量的“瓶颈”,主要表现在以下几个方面:

1.实践教学缺乏与企业的紧密合作,“校企合作、工学结合”的长效机制不完善;

2.实训设施投入不足,能够满足专业教学和实训需要的校(内)外实训资源严重匮乏;

3.实训项目设计与现场岗位脱节,操作性不强,没有体现出能力本位、岗位任务驱动性,难以发挥实践教学应有作用;

4.实践教学考核评价机制和标准不明确、组织管理跟不上,教学质量难以保证;

5.实践教学师资严重短缺,满足不了专业实践教学的需求。

二、研究意义与价值

动车组检修技术专业实践教学问题的解决和教学质量的提高有利于保证该专业人才培养质量,有利于校企建立更加稳固的长效合作关系,构建有效的实践教学体系和建设优良的实训教学资源,关乎着该专业的人才培养质量和专业发展;关系着动车组这种高技术含量装备的维修保障质量乃至铁路运输生产的安全、正点。

高职“动车组检修技术专业”是顺应近年来我国高速铁路飞速发展对高素质技能型人才需求不断增长而开设的新专业,实践教学环节是实现我国高等职业教育人才培养目标、也是保证人才培养质量的重要途径,其他任何教学方式都无法取代其在培养学生综合职业能力和提高学生就业竞争力方面所发挥的作用。

在对湖南高职动车组检修技术专业实践教学现状进行分析研究的基础上,借鉴国外发达国家的成功经验,提出改进和提高我省该专业实践教学质量之对策。从高职实践教学实际出发,探索研究并建立与我省发展水平相适应的高职动车组检修技术专业实践教学质量提升策略具有重大的现实意义。

三、研究依据、目标和内容

研究以现代职业教育基本理论为依据;以我省高职动车组检修技术专业实践教学当前存在问题及解决对策为主要研究目标;以湖南铁路高职院校动车组检修技术专业实践教学过程为研究内容。

四、研究思路、方法

研究从实际出发,通过对湖南省内3所铁路高职院校(湖南高速铁路职业技术学院、湖南铁道职业技术学院、湖南铁路科技职业技术学院)动车组检修技术专业实践教学进行实地走访,摸清目前省内该专业实践教学开展的具体状况,找出问题,分析原因,借鉴国外高职教育实践教学模式的成功经验,提出与我省发展水平相适应的高职动车组检修技术专业实践教学改革具体对策。采用的主要研究方法如下:

1.调查法:本研究为了解高职院校师生对当前省内动车组检修技术专业实践教学的现状评价,采用了问卷调查法;通过对所选学校的专业教学相关负责人进行访谈来了解实践教学的具体状况。

2.文献法:通过查阅相关文献资料掌握我国当前高职院校的实践教学存在的问题。

3.比较研究法:搜集并整理国外有关高职院校的实践教学模式。进行分析比较研究,吸取可借鉴的经验。

五、技术路线、实施步骤

1.第一阶段:调查问卷设计,高职实践教学内涵理论研究

相关课题组成员进行调查问卷设计、发放和回收y计工作;同时展开高职实践教学内涵理论的相关研究。

2.第二阶段:文献资料查阅、分析研究

通过对部分发达国家高职院校实践教学的典型模式中实践教学的介绍,总结归纳出国外高职院校实践教学的特点及其对我国的启示。

3.第三阶段:现场调研访谈

走访湖南铁路科技、湖南铁道两所省内高职校和广铁(集团)广州动车段、武汉动车检修基地、南宁动车所等现场用人单位。与院校教学院长、教务处长、专业负责人和广大师生进行深度访谈,广泛听取院校和企业对专业实践教学当前存在问题及解决对策的建议。

4.第四阶段:综合分析研究

基于前期调查问卷结果、现场访谈笔录、文献资料分析、相关理论研究等前期研究成果,对我省高职动车组检修技术专业实践教学存在问题进行综合分析研究并提出解决对策。

5.第五阶段:研究报告和论文的撰写,成果总结推广

完成研究成果的总结,研究报告和论文的撰写,发表;研究成果的推广应用。

参考文献:

[1]石伟平.比较职业技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,2001.

第2篇

关键词:铁路,货运系统,安全管理

 

一、高速铁路保证安全的难点

与常规铁路相比,高速铁路对安全的要求极为严格,其突出的问题,即在技术上主要的难点,有下列几方面:

(一)地面信号显示与线路状态辨认难

列车运行的速度,如果超过160-200公里/小时,司机对于地面的信号显示和线路状态就难以辨认,更难以迅速做出反映。因此,在高速铁路区段上行驶的机车在司机室内应设置机车信号和反映地面状态(如曲线等限速地点)的显示。传统的自动闭塞和机车信号制式都是以地面信号为主体信号,高速铁路要以机车信号为主体信号。同时,原来的信息传输的数量也不能满足要求,不但作为信号显示的数量要增加,而且在进出车站、道岔和线路弯道等限速区段也要增设必要的信息。

(二)列车牵引功率大、动能大,牵引难、制动也难

列车牵引的功率与速度的三次方成比例,要提高列车速度,列车功率必须成倍增加。这样,在高速运行下,列车必须有良好的制动系统。因此,高速列车需要采用复合制动系统动力、盘式、涡流和磁轨等制动,利用多种制动联合作用。

(三)设备标准高,可靠性高,技术解决难

高速铁路上运用的机车车辆、线路、桥隧和通信等设备,与常规铁路表面上区别不太大,但是,所有的铁路设施,由于速度的提高都提高了相应的标准。从安全角度出发,对各种设备的零部件的可靠性和耐久性有更高的要求,从而增加了设备技术解决的难度。

(四)列车-线路系统轮轨系作用强度大,技术处理难

高速列车对线路的作用,其垂向力与横向力都将大大加剧。轮轨垂向作用力,约与速度的平方成比例,是影响运行阻力的因素之一,而轴重轴质,尤其是簧下重量质量会严重影响轨道下沉、变形,导致轨道不平顺,造成磨损与破坏,并波及轨枕、道床和路基。因此,控制高速列车的轴重、减轻簧下重量以及加强轨道结构、改善轨枕与扣件性能、道床与路基质量是保证高速列车运行安全的关键性基础条件。

二、当前铁路货运安全管理面临的问题

(一)货运安全管理认识不足,重视不够,思想观念落后于形势发展

长期以来,货物列车运行速度慢,停靠站多,技术作业时间长,总认为货物列车安全系数高,重行车安全轻货车安全,重人身安全轻货物安全。造成各级干部职工对货运安全重视不够,认识不足,尤其是第六次大提速后,车、机、工、电、辆等系统的技术含量越来越高,安全系数越来越大,而货运系统还是停留在传统水平上,主要靠自我作业控制,装载方案变数多,安全随机因素大,安全责任周期长。且技术装备配置、技能人才储备、管理控制手段都还停留在传统水平上,与第六次大面积提速的内在需求不相适应。

(二)货运安全管理基础薄弱,有待进一步加强。

1.货运安全管理规章制度的建立和完善还不到位

第六次大面积提速调图以来,部局、站段相继出台了一系列办法、措施,适应新形势的要求。但近期也出台了一些临时性、应急性的措施和补充规定,受时间和条件的限制,路局修订、细化工作没有及时跟上,尚未纳人基本规章体系。同时对基层而言,大量的、不成系统下达的,而且必须立即执行的要求、通知,一定程度上也造成了基层单位的无所适从和被动贯彻,一些单位仍然习惯于对上级文件的照搬照抄,没有对自己的实际情况进行认真的分析,制订出既符合上级要求,又有操作性的制度,并分解到每个岗位每个职工。

2.基层单位作业标准没有完全落实到位

违章违规作业、简化作业程序、降低作业标准的问题仍然存在,对货运安全构成较大威胁。当前主要表现在:

一是不严格按照方案装车,不认真执行路局批准的装载加固方案,擅自改变货物加固方案,给行车安全带来了直接威胁。

二是车辆选择上仍然有使用车辆上部技术状态不良的情况,甚至有选错车型的情况。

三是车门捆扎不规范,敞车车门捆扎存在“松、细、长”捆扎松、铁丝细、余尾长现象。免费论文。

四是水泥罐车、危险品罐车顶上阀盖未关闭的情况仍然经常发生,给安全带来了较大隐患。五是篷布管理漏洞。个别车站人员少,篷布仓库小,线路长,且篷布到达量大,未按规定折叠、存放、回送篷布情况屡有发生。免费论文。

3.货运安全的监控手段不足

目前,货运控制安全的手段单一、功能不全、数量不足、技术含量不高,难以形成对货车安全的全方位有效控制。

三、适应铁路新发展要求,全面加强货运安全管理

(一)适应形势,更新观念,实现货运安全管理的全面转变

要在分析提速后货运安全面临新变化的基础上,加快探索货运安全管理规律的基础上,在管理理念上要全面融人“大提速”格局,从单纯的抓管理、促营销、灭事故向服务“大安全”、“大运输”体系转变,把货运安全纳入确保提速持续安全的有机重要组成部分。在管理方式上由粗放型向精细化管理转变,积极推进货运安全精细化管理,全程化控制。免费论文。在管理手段上由原始的人工控制向人机联控、自动化、信息化控制转变,实现货运安全的有序可控。

(二)强化基础管理,加快货运安全保障体系建设

货运安全保障体系建设,就是以规章制度和作业标准为保证,以科技设备和网络技术为依托,以监督考核和过程控制为手段,强化源头卡控制和途中监控,努力实现货运安全持续稳定,为提速安全运行创造良好环境。

1. 货运规章管理

要充分发挥现代信息技术优势,以货运规章文电管理、装载加固方案管理等系统为基础,建立电子文电管理系统,实现部、局、站段三级规章文电、标准、资质、办理限制、限界管理、装载加固方案等的信息共享、网上查询、执行反馈等功能。围绕提速安全对货物装载加固、货检作业等提出的新要求,进一步健全路局、站段装载加固方案库,完善装载加固材料和装置的技术标准和技术条件。加强重点货物办理资质管理,全面规范货检、装载加固、危险货物运输等货运安全作业标准,并纳人《站细》和《货管细则》。

2.突出源头控制,狠抓装载质量

装车站源头装载质量是确保货运安全的重要前提,要紧紧盯住装载的重点和难点,对主要品类、个别车种和关键岗位实施有效控制。一是狠抓煤炭矿石装载。针对矿石等散堆装货物易在车帮、闸盘残留,运行中扬尘击打交会车辆玻璃等问题,严格落实平顶和清扫制度。二是狠抓危险货物运输。要充分应用好“危险货物运输管理系统”,做到对危险货物运输资质审核、“三方检查”、途中监控等环节全过程控制。尤其要加强企业自备车的管理,加强对货场、专用线专用铁道危险货物运输装卸作业场所全程监控力度,从源头上控制危险货物运输安全。

3.严格途中把关,加强全程控制

要加强人机联控的货运安全监控网络建设,实现对货车的全程实时控制。一是强化货检工作。根据新图要求,机车交路调整、货检作业量变化、货检先进技术应用等情况,进一步优化整合货检站布局,杜绝浪费货检资源,提高货检作业质量和效率。大力推进标准化货检站建设,以此为载体,强化对货车门窗关闭、货物装载加固状态以及篷布、篷布绳网的苫盖、捆绑状态等情况的安全检查,细化完善货检作业标准和流程,落实货检区段负责制。二是完善货运安全监控网络。完善提速区段主要编组站货车装载视频监视系统建设,实行专人管理、不间断传送图像,制定问题处置规则,严格漏检责任追究,并加强专用线、专用铁路货运安全交接检查工作。

参考文献

[1]郑国华,史峰.铁路安全事故诱因与安全预控管理模式的探讨[J].中国铁路,2003,(07).

[2]李睿,罗帆.铁路交通灾害预警系统初探[J].中国铁道科学,2002,(06).

第3篇

【关键词】铁路;维修;计划

【中图分类号】TU 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309(2013)07-0052-1.5

一、铁路施工维修计划管理模式设计

(一)铁路施工维修计划管理模式

线路主管单位(部门或公司)对线路设备(资产)、运营成本、线路使用状态、线路运营安全和线路运营效益全面负责。它向铁路运输单位(部门或公司)提供确保乘车舒适、行车安全的线路条件,并通过协议(或者合同)从运营单位得到线路使用费用。这笔费用一部分将用于新线建设费的偿还,一部分将用于运营开支(成本),剩下的将是运营效益。为了扩大运营效益,线路主管部门必须在线路维修体系中采用科学的管理制度,以降低运营成本。

(二)管、检、修分离模式的优越性分析

新的管理体制一管、检、修分离模式相较于既有管、检、修合一的管理模式有如下优势:

1.在管、检、修分离的管理模式下,根据专业分工,各部门配置先进的大型作业机械,统一分配,完成每个铁路局管辖范围内的施工维修作业,各铁路局不需配置大型作业机械,最优利用全路资源,将大型作业机械的功效发挥到最大。

2.在管、检、修分离的管理模式下,全路大中修施工力量统一布局,根据设备的维修周期合理制定施工维修计划,科学的对设备进行维护。既减少了施工数量又高质量的完成了施工维修任务。

3.在管、检、修分离的管理模式下,各部门根据职责配备专业人员,专业人员集中在一起可发挥最大效用,会使技能提高和有助于专门方法和专门设备的产生,继而提高施工维修作业专业化水平,减少人工成本、极大地增加生产效率。

二、铁路施工维修计划管理组织结构设计

在“管、检、修分离”管理模式下,管、检、修三大职能部门可在铁道部施工维修主管部门的领导下从事专业管理,铁道部施工维修主管部门是最高领导者,实行主管统一指挥与职能部门参谋、指导相结合的组织形式。参考直线职能制组织结构,设计施工维修组织管理形式。铁路施工维修作业具体由综合维修中心负责,各铁路局维修管理部门及基础设备检测中心只对施工维修作业起到业务协助和业务指导的作用。综合维修中心下设信息所、电子检测所(电子设备,转辙机以外的其他电子设备的修理工作)、电务检修所、大型机械检修基地、高压检修所、综合检测所、材料总库及若干机械化维修段等职能部门,每300500营业公里设的综合维修段是施工维修作业的具体负责部门由综合维修中心直接管理,其他职能部门为综合维修段提供作业指导和技术支持,不需要直接下达命令或进行指挥。综合维修段下设机修所(工、电、供)、电务作业队、接触网作业队、工务作业队、桥隧作业队、区域材料库等职能部门,施工维修作业的执行部门一综合维修工区由综合维修段统一管理,综合维修工区下设工务班、供电班、电务班等。

三、铁路施工维修计划管理组织职能设计

(一)管理部门职责

1.铁道部维修主管部门

对铁路综合维修进行行业管理,制定管理维修技术标准、技术政策,修程、修制,维护、验收标准;履行政府监管职能;对固定设施管、检、修各环节进行指导监督;进行行政许可审批。

2.铁路局维修主管部门

铁路局是铁路线资产的主体。铁路局将与综合维修有关的设备、设施委托综合维修中心管理,并以合同形式委托综合维修中心对固定设施进行日常养护、综合维修、大修工作。综合维修中心负责保证合同范围内固定设施的良好状态,确保运营安全。铁路局负责监督合同的执行。

3.综合维修中心

综合维修中心受铁路局委托,对合同范围内固定设施的技术状态全面负责;负责铁路线的检测、管理、维修;承担铁路线设备质量和安全的主体责任,保障列车安全、高速、高密、平稳地运行。综合维修中心同时承担干线有等级的设施修理工作。

(二)执行部门职责

1.综合维修中心

综合维修中心在铁道部领导之下,受铁路局委托,对辖区范围内固定设施的技术状态全面负责;负责线路的状态检测、技术管理,设施维修;承担铁路线设备质量和安全主体责任,保证列车安全、高速、平稳不间断地运行。综合维修中心同时承担既有干线固定设施有等级的修理工作。负责路局内:固定设备设施大修和预防性计划维修计划的审批、下达;编制综合检测列车、钢轨探伤车、隧道检查车等大型检测车的检测计划,并与检测公司签订委外合同和付诸实施;负责固定设备设施的安全管理和监督,主持年度固定设备设施的质量评定,为高速列车提供安全、平稳、舒适运行的基础条件:配合综合调度中心和车站调度的指挥,组织综合维修段、外委的维修公司、救援公司等对突发事故进行紧急救援和修复固定设备设施。

2.综合维修段

综合维修段接受综合维修中心的业务管理,是固定设备设施日常管理单位和基层核算单位。每个综合维修段管辖范围可在300500双线公里左右,无碴轨道区段可适当取宽。综合维修段内设工务、电务、牵引供电、水电、建筑、防灾等业务科(或室)。负责管辖范围内:工务、电务、牵引供电、水电、建筑等固定设备设施状态及信息资料的分析管理,编制固定设备设施大修和预防性计划维修计划、维修预算并申报;按工电部批准下达的年度大修和预防性计划维修计划与相关修理公司签订合同,并编制分季度实施计划付诸实施;负责临时补修计划的审批及合同签订与实施;为综合维修工区的相应专业工班的作业提供技术支持;组织综合维修工区对大修、预防性计划维修和临时补修质量进行验收;在综合调度中心和车站调度的指挥下,组织综合维修工区、外委的维修公司、救援公司等对突发事故进行紧急救援和修复固定设备设施。

3.综合维修工区

综合维修工区是固定设备设施的基层管理单位,接受上级综合维修段的业务管理。每个综合维修工区管辖范围可在50100双线公里左右,无碴轨道区段可适当取宽日本新干线保养工区的管辖范围,无碴轨道地段约为50双线公里,有碴轨道地段约为25双线公里。

综合维修工区负责对管内固定设备设施的定期巡回检查和静态检测:收集并及时向综合维修段反馈固定设备设施及防灾监控系统的有关信息;对综合检测列车提供的需要进行临时补修的地段或处所进行地面复验,申报临时补修计划;配合大修、预防性计划维修和临时补修的辅助工作;参与大修、预防性计划维修和临时补修的质量验收;参与突发事故现场的紧急救援和固定设备设施的修复工作。

【参考文献】

[1]束永正.关于列车运行图综合维修天窗的研究[D].同济大学硕士论文,2008.

[2]杨广庆,焦敬青.铁路施工多方案抉择方法的研究[J].铁道工程学报,2001(4).

第4篇

关键词:接触网;受电弓;系统响应;接触压力;拉出值;硬点;接触线高度;激光测距

中图分类号:U226 文献标识码:A

在电力机车的运行过程中,受电弓在接触悬挂下高速滑动运行,从动力学角度,表现出弓网接触压力的作用和受电弓滑板产生横向振动的动态响应,如图1表示。

图1 系统信号分析框图

目前国内外广泛采用弓网接触压力直接测试方法。但在高速运行时,测量信号容易受到弓网接触振动造成的电磁火花的干扰;附加的压力传感器,增加了滑板重量,改变了滑板的外形,使受电弓的稳定性和安全性受到影响。

本论文提出的测试方法(图2),是在车顶并排对称安装多个激光测距传感器,通过测试受电弓滑板底部横向振动位移,从而,计算弓网接触压力、拉出值、弓网冲击(硬点)和接触线高度等动态参数。

图2 受电弓滑板响应测试模型

1 弓网接触响应测试原理

滑板在弓网接触运行中的振动,可近似认为是两端固支的滑板弹性梁的横向弯曲振动、两端弹性支撑的滑板刚梁上下传动和平面转动的复合运动。滑板弯曲振动模态则可以用欧拉-伯努利梁求解。图2中表示作用在滑板梁的第个节点的弓网接触激振力,其作用的不同位置示意接触线拉出值的变化。表示放置于车顶平面对准受电弓滑板底部第个高速激光传感器的位移测量值,其动态响应关系用传递函数可表示成如下矩阵形式:

(1)

(1)式中可通过单位冲击响应的数字计算得到,于是,根据卷积原理,弓网接触压力可表示如下:

(2)

由各激光传感器测试的离散位移信号,可实时得到弓网冲击加速度,导线高度和拉出值,表示如下:

(3)

(4)

(5)

上式中为车顶传感器的基准高度,为激光传感器的个数,为激光传感器的分布序号,表示各激光传感器几何位置对称加权系数。

2 滑板梁的动力学分析

将图2的模型分解为一个两端固定支撑的受电弓弹性滑板梁和一个两端等刚度弹性支撑的受电弓刚性滑板梁。先分别求出各自的动态响应,然后在静平衡位置的轴上的同一点对横向响应位移进行叠加。

2.1 受电弓滑板刚梁在平面内的振动

设支撑弹簧刚度为,滑板刚梁长度为、线密度为、质量为、质心为,滑板刚梁绕质心的转动惯量为,取质心的横向位移及滑板刚体绕质心的角位移作为广义坐标(),对滑板进行受力分析,建立受迫振动微分方程如下:

(6)

(7)

令,由此求得刚梁横向振动的固有频率和刚梁绕质心转动的固有频率为:

(8)

(9)

采用Duhamel积分法求解(6)式和(7)式,由图3知当弓网接触力在处作用时,滑板刚体处由横向振动和绕质心转动产生的复合横向振动位移可表示如下:

(10)

2.2 受电弓滑板弹性梁弯曲振动振型函数

以两端固定支撑的滑板弹性梁在横截面对称平面内的横向位移作为广义坐标,并设梁的线密度为,抗弯刚度为EI,受力分析如图4所示。根据达朗贝尔原理和力矩平衡原理可得到滑板梁横向振动的四阶齐次偏微分方程:

(11)

对(11)式用分离变量法求解并应用克雷诺夫函数可得滑板梁固有频率的计算公式和横向弯曲振动振型函数:

(12)

(13)

为计算方便,振动滑板梁的计算参数取值如表1所示。

由此求得1阶模态的固有频率为94.5Hz,2阶模态的固有频率为258Hz,3阶模态的固有频率为505Hz,4阶模态的固有频率为829Hz。

(13)式中可以是任意常数。只要将各阶固有频率对应的的值代入该式,即可求得滑板弹性梁横向弯曲振动的各阶相应的主振型。

2.3 受电弓滑板弹性梁动力冲击响应 (见图5)

在滑板梁的处,假设有一弓网接触压力作用,自由振动运动方程可得到:

(14)

滑板均匀弹性梁的振型函数为式(13),将主振型正则化,利用其正交性特点,可得:

(15)

设各阶固有频率为,主振型为,1,2,3,….则弹性梁动力响应可用模态叠加(坐标变换)表示为:

(16)

利用主振型正交性质,由杜哈美(Duhamel)积分法求解得:

(17)

将式(17)代入式(16),可得滑板弹性梁原广义坐标的响应:

(18)

3 用数字计算方法求响应矩阵和传递函数矩阵

为了求式(1)中的传递函数矩阵[],必须先求下式(19)中的响应矩阵[]。

(19)

传递函数矩阵[]和响应矩阵[]的关系为:

(20)

基于系统响应分析数字计算步骤如下:

(1)如图2所示,先假设在滑板上从左到右第一个确定的输入节点上作用一个确定的弓网冲击接触力,通过式(10)和式(18),分别计算各激光传感器对应位置的位移响应值、、…、。通过下式:

(21)

即可计算出。

(2)其它矩阵元素的计算方法同上,即通过下式可计算得到。

(22)

(3)由式(20)计算[]。

(4)由式(1)和式(2)计算。

(5)由式(3)、式(4)、式(5)分别计算接触网几何参数和动力学参数。

4 响应测试系统仿真

对图2所示的响应测试模型进行仿真,假设对称配置5个激光测距传感器,测试受电弓滑板底部-0.4m,-0.2m,0m,0.2m,0.4m 等5个点的位移,如图6所示,取2.5,取1720Nm2,取0.8m,取2500 N/m 。

假设依次在受电弓滑板上-0.4m,-0.2m,0m,0.2m,0.4m的地方垂直向下施加110N的弓网接触压力,通过式(10)和式(18),分别计算各激光传感器对应位置的位移响应值、、…、。通过式(21)计算,可得到响应关系矩阵式(23)。

由上式D矩阵求逆,可得到传递函数矩阵如式(24)。

如果还是用150N的弓网接触压力,在-0.4m和-0.2m,的地方垂直向下施加,并由此得到,再将代入式(2),反过来求得接触力为150N;如果还是用110N的弓网接触压力,在-0.25m的地方垂直向下施加,并由此得到,再将代入式(2),反过来求得接触力为98.77N,误差为10%,该误差主要由激光传感器的配置位置造成。

如果用150N的弓网接触压力在受电弓滑板上-0.4m 处垂直向下施加,如图7(a)所示,传感器各点位移响应如图6(a)所示;在-0.2m、0m、0.2m、0.4m处施加,力的作用图(图7(b)-(e))与位移响应图(图6(b)-(e))一一对应。

由此可见,采用传递函数计算方法的仿真与实际情况基本相符。

结语

基于系统响应原理测试高速铁路接触网动态参数的方法,其重要意义在于将测试传感器完全从受电弓滑板上撤离下来,这是高速铁路接触网车载动态测试追求的目标。如果采用图象处理和激光雷达等非接触式检测方式,由于其扫描周期和处理时间的限制,使得该方法从原理上无法实现对弓网高频动态特性的测试。在实际应用中,作者认为必须在实验室直接测试数据,然后对数据进行回归分析,校正核实计算模型。

参考文献

[1]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].西南交通大学出版社,2003

[2]Gukow,Kiessling Puschmann,Schmider,Schmidt.Fahrleitungen elektrtrischer

Banhnen.B.G.Teubner Stuttgart,1997

[3]张卫华.准高速铁路接触网动态性能的研究[D].西南交通大学学报,1997(2)

[4]藤井保和.高速铁路接触网的受流理论[J].铁道与电气技术,1991.6

[5]夏永源,张阿舟.机械振动问题的计算解法[M].北京:国防工业出版社,1993

第5篇

姚萍屏,教授,1969年出生于湖南双峰,1988年在原中南工业大学材料科学与工程系开始大学本科生活,并到该校粉末冶金研究所从事研究生学习和助研、副教授再到现在的教授工作,秉承中大“敬业、勤奋、求实、创新”的精神,始终耕耘在高性能粉末冶金摩擦学材料领域,先后承担并完成了国家国防攻关、国家863高技术、国家自然科学基金、国家科技部创新基金、民航总局PMA项目、国家铁道部引进消化吸收再创新项目、湖南省杰出青年基金和湖南省科委等20余项课题的科研任务,将粉末冶金摩擦学材料推广应用从深海、陆地、天空直至空间,构建了粉末冶金摩擦学材料的全空间应用材料体系。这期间,他还在国内外刊物发表了与摩擦学材料领域相关的研究论文50余篇,获国家授权专利8项,申请专利5项,部级鉴定项目5项。获湖南省科技进步一等奖1项,三等奖1项,有色科技进步奖三等奖1项。目前兼任湖南省摩擦学会理事长、全国青年摩擦学青年工作委员会副主任委员、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会摩擦学分会常务理事、中国机械工程学会粉末冶金分会理事、中国机械工程学会摩擦耐磨减摩材料与技术专业委员会副主任委员、湖南省机械工程学会常务理事等学术职务。

勇于创新研制航空摩擦材料

自1992年参加工作以来,姚萍屏教授一直从事粉末冶金航空制动摩擦材料的研制和开发工作。针对粉末冶金航空制动摩擦材料高能制动性能稳定性不足和重载耐磨性能差的技术问题,通过对摩擦表面成膜机理、失效机制及制备工艺的深入研究,开发了陶瓷颗粒组合增摩技术、基体微合金化增强技术、金属陶瓷和基板梯度复合技术以及高性能特种粉末冶金摩擦材料制备技术等,主持完成了中国民航总局项目“新一代大型波音737飞机高性能长寿命国产粉末冶金刹车副的研制”,获得中国民航总局颁发的6项产品零部件制造人批准书。

国产粉末冶金刹车副研制成功后经推广使用,不仅保证了国内航空运输的正常进行需求,同时,由于国产刹车副价格较进口件低,同时供货周期由原来的预付款半年后提供改为3天内供货,大大降低了航空公司的资金积压、库房占用和配件供应周期,根据航空公司估计,仅采用国产刹车副,每架飞机可节约直接成本为55.5万元,因此,仅在中国大陆应用国产刹车副,将为航空公司年节约直接成本2.6529亿元。项目已在湖南博云新材料股份有限公司获得产业化推广,累计实现产值达2.1亿元,产品使用效果良好,经济效益和社会效益显著,成为博云新材这一上市公司的拳头产品之一。

喜出成果攻关铁路摩擦材料

没有制动就没有高速。针对国家高速铁路的不断提速要求,姚萍屏教授先后主持了国家863项目“高速列车用制动盘和闸片材料及其制备技术的研究”和铁道部引进消化吸收再创新项目“高速动车组摩擦材料国产化的研制”,

根据高速列车车轮与钢轨粘着促转的系统特点和高速列车制动动能大、制动压力高的技术特点,采用不同颗度粉末配比,通过开展基体的选择、新型摩擦组元及组元的探索以及摩擦组元和组元对基体综合性能的影响等方面的研究,获得了综合新型铜基体、自主开发了专有摩擦组元和组元,开发了非金属组元强化技术和梯度烧结工艺。所获得的高速动车组闸片摩擦材料的研究成果获得产业化推广。

此外,作为国内列车用粉末冶金制动闸片的技术开创者,姚萍屏教授攻克了结构设计、闸瓦材料设计、制备技术及制动闸瓦与轮对匹配设计等一系列科学问题,形成了准高速列车制动闸瓦专有技术,通过技术转让,先后培育了浙江乐清粉末冶金厂、新乡铁路摩擦材料厂和苏州华源机车车辆配件有限公司等多家单位进行市场化开发,技术成熟,能迅速投产,目前占有了全国准高速列车粉末冶金制动闸瓦的四分之三市场,形成了“中国铁路延伸到哪里,中南制动材料技术就出现在哪里”的盛况。

立足国需解决航天关键问题

空间对接技术和对接机构是我国航天载人飞行的关键技术,也是今后扩展空间应用能力的一个重要手段。姚萍屏教授承担了国家863项目“空间摩擦副的研制”,作为原创性的高技术应用项目,在姚萍屏教授的带领下,项目克服了无参照、缺平台、时间紧、要求高的困难,解决了苛刻空间条件下摩擦副材料摩擦磨损性能的高稳定性,发现并探明了摩擦材料常用二硫化钼组元在制造过程中的演变规律和对材料摩擦磨损性能的作用机理,设计并制造了模拟空间条件的摩擦磨损性能检测装置,创造性的采用高体积百分比非金属组元获得了高稳定性和抗真空粘着的空间摩擦副粉末冶金摩擦材料配方设计。首次采用一套摩擦副实现了两飞行器对接时制动耗能、可靠传扭和过载保护,解决了飞行器对接过程中的安全保证问题,发明了一种全功能(制动耗能、稳定传扭和过载保护功能)空间摩擦副。

作为空间对接结构的两大关键部件,2011年11月3日,采用姚萍屏教授团队研制的全功能空间摩擦副首次在“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器的完美自动对接中出色完成任务,2012年6月,全功能空间摩擦副再次在在我国载人自动对接和手动对接中表现突出,再一次证明空间对接机构摩擦副具有良好的稳定性和一致性。随着我国空间事业的发展,在每一次空间对接任务中,全功能空间摩擦副都将发挥其关键作用。姚萍屏教授领导的团队使中南大学已成为世界上除俄罗斯外唯一能提供对接机构摩擦副材料的单位。

添砖加瓦推广应用风电材料

第6篇

前不久,国务院正式批准《国家公路网规划(2013-2030)》,其中包括了两条大陆连接台湾的两岸高速公路。一是福州经平潭到台北的高速公路;一是厦门经金门到高雄的高速公路。此前,中央政府已将建设京台高速公路与铁路列入全国公路规划方案。实现海峡两岸高速公路或高速铁路建设,最重要的是要建设海峡两岸海底隧道。

随着海峡两岸关系的改善与发展,近年来有关建设台湾海峡隧道的讨论不断增多。依目前形势看,兴建台湾海峡隧道与建设连接海峡两岸的高速公路或铁路,面临许多障碍,尤其是政治方面的障碍,但长期观察,建设连接海峡两岸的海峡隧道与高速公路并非不可能。终有一天,建设海峡两岸海底隧道将会成为两岸共识,若能在未来实现,届时阻隔两岸的台湾海峡将天险变通途。

中华民族新梦想

20世纪以来,随着科学技术的发展,全球海底隧道建设在全球范围内迅速展开,尤其连接英国与法国的英吉利海峡隧道于1995年建成,大大缩短了英国与欧洲的距离,加快、加深了英伦半岛与欧洲的经济社会融合。

海峡两岸尽管分割、分治上百年,中间只有短短的数年统一时间(1945年台湾回归中国到1949年败退台湾),但实现海峡两岸统一与民族富强一直是中华儿女的共同梦想。在漫长的历史进程中,就不断有人提出建设台湾海峡隧道的设想。据台湾媒体报道,1948年夏天,台湾大学生提出建设台湾海峡隧道的提议,希望将台湾与大陆连接起来。到了上世纪60年代,大陆也有人提出要修建连接台湾的海峡隧道建议。在海峡两岸特殊的历史大背景下,这种偶尔的提议与设想很难受到关注,自然不会引起足够大的反响。

然而,在新的历史条件下,在海峡两岸关系发生重大变化的背景下,建设台湾海峡隧道的设想再次被提议,而且逐步引起海峡两岸的反响与关注。

1996年,清华大学21世纪发展研究院教授、著名工程专家吴之名远赴欧洲考察于1995年建成的英吉利海峡隧道工程。随后,他发表了《英吉利海峡隧道工程的经验教训和台湾海峡隧道的构想》一文,很快引起海峡两岸学者与媒体的热烈回应。随后,台湾海峡隧道论证中心应运而生,各种关于台湾海峡隧道的研讨会相继召开,其中福建省就举办了多次“台湾海峡通道工程学术研讨会”,探讨台湾海峡隧道的相关论文相继发表,建设台湾海峡隧道成为两岸关系发展中的一个重大工程议题。

三种海底隧道方案

经过海峡两岸专家长达十多年的研究论证,初步确定了三条可行的海底隧道方案:北线为福建平潭到台湾新竹;中线为福建莆田到台湾苗栗;南线为福建厦门到台湾嘉义。在上述三种方案中,专家更倾向地质条件稳定、距离最短的北线方案。

北线海底隧道由福建福清经平潭岛到新竹市,采用桥梁与隧道相连接的方式,总长144公里。其中,福清半岛小山东岛到平潭岛娘宫段为跨海大桥,平潭到新竹为海底隧道,其中隧道海底部分长125公里,陆地段长19公里。专家评估认为,北部隧道经过地区海底地质结构稳定,未发现断裂带,也未曾发生过7级以上的强烈地震,现今地震流动属中性,频度较低,平均水深为60米左右。尤其是这一隧道两端分别与省会城市福州与台北市较近,较具经济效益。中线起于福建莆田笏石,经南日岛至苗栗,全长128公里,位于福建与台湾中部地区。地质条件相对较差,水深超过70米,不如北部线路理想。南线福建厦门经金门、澎湖岛至台湾嘉义海滨,跨海总长207公里,其中海下174公里。可将福建厦门、金门、澎湖与台湾本岛连成一线,有着特别的经济意义,但地质条件复杂,线路最长,投资最大。

上述三条台湾海峡通道建设的建议,若能在未来实现,也就意味着国务院提出的海峡两岸高速公路的实现。这是海峡两岸共同期待的台湾海峡通道发展远景。

如果投资兴建台湾海峡海底隧道,造价巨大。英吉利海峡隧道全长53公里,只有台湾海峡隧道最短距离约150公里的三分之一。按目前世界海底隧道造价每公里27亿元人民币计算,未来可能会增加到每公里50亿元,台湾海峡隧道直接造成约需7500亿元人民币(也有专家预计为4000亿至5000亿元),加上其他经费预算,估计总造价会超过1万亿元人民币。

就海峡两岸经济实力而言,由海峡两岸共同负担兴建,通过政府、民间等多方筹集资金并不困难。尽管投资总额巨大,但每年的平均投资额则相对较小,两岸分摊就更容易一些。海峡隧道建成后,其经济效益与社会效益是非常巨大的。建成后,海峡两岸之间的时空距离大大缩短,人员、货物、车辆往来将会十分频繁,仅一年间人员往来估计会超过数千万人次,真正实现海峡两岸货畅其流,物尽其利,人尽其便的目标。尤其是兴建过程,可能持续十多年,需要大量的资金、物力、原料、技术与人力的投入,对台湾基础建设工程与整体经济的拉动是非常巨大的,可让台湾经济年平均增长至少增加1.5个百分点。

海峡两岸海上通道的打通,不仅加快两岸经济一体化与社会一体的发展,而且有利于两岸政治融合,在客观上可有效遏制“”分裂活动,对两岸的和平统一与中华民族的复兴具有重大的战略意义。

两岸高速公路规划

在现阶段,兴建台湾海峡隧道仍是一个较为敏感的话题,中央政府对此表态尽管十分谨慎,但仍透露出较为积极的态度。1996年4月,大陆方面曾明确表示,“对于建设跨越台湾海峡的桥梁或隧道工程,在具备充分的可行性前提下,会考虑实施建设问题”。

目前大陆已将海峡两岸交通网络建设纳入全国公路交通网规划方案之中。2004年,国务院审议通过的《国家高速公路网规划》,提出北京到台湾的高速公路建设规划,代号G3,简称京台高速,起点为北京,途经天津、河北、山东、江苏、安徽、福建,终点为台北,全长达2030公里,全封闭,全立交。2008年3月,铁道部与福建省政府在京签署了《关于推进海峡西岸经济区新一轮铁路建设的会议纪录》,其中包括了京台、昆台(昆明一台湾)两条高速铁路建设计划;福建规划2010年起再建1200公里铁路,其中包括京台高速铁路建设,计划以海底隧道方式厦门入海,抵达台湾。

2009年3月两会期间,原铁道部负责人在两会上表示希望修建大陆至台湾的铁路,再次引起关注。据悉,这是大陆方面推动的“369海峡铁路网”中的两条线路,即“北京-合肥-福州-台北”铁路和“昆明-漳州-厦门-高雄”铁路。这两条铁路均为电气化双线铁路,时速为200至300公里的快速铁路。预计“369海峡铁路网”在2015年完成,届时总里程将达到6000公里,总投资3500亿元人民币。2008年9月,京台高速铁路的北京至福州段已经开始建设,建成后未来将考虑选择海底隧道的方式,让火车抵达台湾。

台湾海峡隧道的建设尽管受到两岸民间的热烈讨论,大陆也有明确的表态甚至政策上的规划,但要建设连接海峡两岸的海底隧道,需要台湾方面有明确的意向,需要海峡两岸的共同协商,共同努力,才能够完成。

在目前岛内蓝绿对立的政治结构下,台湾海峡隧道仍属十分重大而敏感的议题,岛内很难达成共识。同时,在现阶段海峡两岸关系现状下,重新上台执政的当局,对兴建台湾海峡隧道也没有迫切性,也不愿就这一可能引起政争的议题进行规划。

对于大陆方面的海峡铁路与海底隧道的规划,台湾方面非常低调。2009年3月初,台“行政院”官员表示,对大陆提出修建跨海铁路的建议“毫无所悉,也无评论”。台湾方面表示,如此浩大的工程,势必有更多政治、安全甚至“国防”方面的考虑,短期内不会考虑,也不会讨论。现在不讨论,不等于未来不讨论。随着海峡两岸关系发展形势的变化与两岸交往的增多与更加密切,不排除条件成熟时,两岸就此展开协商与讨论,甚至达成兴建共识。

率先启动金厦跨海大桥建设

海峡隧道建设或京台高速铁路、昆台铁路建设或福州一台北、厦门一高雄高速公路建设,其中福建沿海地区与金门的跨海大桥建设是实现海峡海底隧道的重大工程之一。

金厦大桥是由金门县政府率先提出的政策主张。金门县政府认为金门与厦门有着广泛的经济往来,但交通不便,为促进两地经济合作尤其是振兴金门经济,提出三套方案建设金厦大桥:一是由金门县五龙山经福建角屿、小嶝岛、衔接到大嶝岛,全长10.3公里,预计工程投资经费为112亿元新台币;二是由金门五龙山直接连接大嶝岛,全长8.6公里,预计投资经费101亿元新台币;三是由五龙山衔接泉州市莲河地区,全长11.4公里,预计投资经费132亿元新台币。大桥建成后,金门可直接开车到厦门,较目前“小三通”70分钟时间的船程可节省一半时间。

对金门与厦门的经济连接一直持正面的态度。在参加大选时就肯定兴建金厦大桥的构想。2009年春节,在一次酒会上表示,为何还没有看到“行政院经建会”提出金厦大桥的评估计划,并指示“经建会”应加速研究连接金门与厦门的金嶝大桥,尽快提出评估报告。他强调如果兴建金厦大桥,可以吸引很多观光客,对两岸和平发展也有重要意义。

第7篇

关键字CA砂浆施工质量影响因素分析

中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:

一、CA砂浆的配制及施工流程

1、CA砂浆的配制

(1)设备:调温调湿试验箱(SH-100),微机控制电子万能试验机(CMT5504型),温度计(TES-1310型),水泥胶砂搅拌机(JJ-5型),砂浆搅拌车(I/Ⅱ-s-L/G-600型)。

(2)试验室试验:先加水、乳化沥青、聚合物乳液和消泡剂,慢速搅拌30s;再加入干粉料;干粉料加完后,慢速搅拌30s,再加入引气剂,高速搅拌3min;再慢速搅拌30s。

(3)现场试验:按试验室确定的比例设定原材料数量及搅拌参数,启动搅拌程序,低速搅拌同时加入乳化沥青、水、P乳剂、消泡剂,全部加入后进入中速搅拌,加入干粉料、引气剂、减水剂;持续搅拌10s进入高速搅拌180s,再低速搅拌60s,卸入卸料斗低速搅拌卸入中转仓低速持续搅拌。

2、CA砂浆施工工艺流程

CA砂浆施工工艺要求特别严格,CA砂浆施工工艺主要包括轨道板检查、验收、安装和调整,CA砂浆灌注袋的铺设,CA砂浆的拌合、性能试验、灌注、养生和质量检查等。每个环节对CA砂浆的质量均有很大的影响,任何一个环节不满足规范要求,均不能进行下一环节的施工。特别是在CA砂浆拌合后的性能试验时,CA砂浆的温度、流动度和含气量等任何一个性能不能满足要求,均不得进行CA砂浆的灌注;另外在CA砂浆养生后的质量检验与验收时,如不能满足《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB10754-2010)时,需重新进行CA砂浆的灌注施工,确定的CA砂浆施工工艺流程见图1。

图1 CA砂浆施工工艺流程图

二、CA砂浆灌注施工质量影响因素

砂浆的灌注施工质量受多种因素的影响,这些因素主要有原材料、配合比、新拌砂浆的性能、灌注工艺、施工环境条件、养护环境条件、相关工序质量控制等。

1、原材料

CA砂浆是由乳化沥青、干粉料、聚合物乳液、水、引气剂、消泡剂、减水剂等多种原材料组成,每种原材料的质量都将直接影响砂浆的施工质量。

乳化沥青是砂浆的核心和基础,它的性质在很大程度上决定了CA砂浆的性能。CA砂浆的性能指标、揭板检查的结果都与乳化沥青的质量有密切的关系。干粉料通常是由水泥、细骨料、外加剂等按照一定比例经机械搅拌制得的均匀粉体材料。在抛开干粉料生产、运输过程中造成的离析影响外,干粉料对CA砂浆性能的影响实际上就是干粉料的各组分对砂浆性能的影响。水泥的质量直接影响砂浆强度、可工作时间、材料分离度和泛浆率指标,进而影响到揭板检查中充填层饱满度、充填层断面匀质性与密实性。细骨料的细度模数、颗粒级配直接影响到CA砂浆的材料分离度、泛浆率指标,进而影响到揭板检查中充填层表面有无沥青皮层、充填层断面匀质性与密实性。

细骨料的含泥量直接影响到砂浆的可工作时间、含气量指标,也对砂浆的可工作性、稳定有重大影响,进而影响到揭板检查中充填层饱满度、充填层表面有无沥青皮层、充填层断面匀质性与密实性。

外加剂的质量直接影响到砂浆的含气量、抗压强度、膨胀率、抗冻性和耐候性指标,进而影响到揭板检查中充填层饱满度。聚合物乳液的质量直接影响到砂浆的可工作性能、抗压强度、抗冻性和耐候性指标,进而影响到揭板检查中充填层饱满度。

引气剂和消泡剂的质量对气泡直径、气泡稳定性有重要影响。直接影响到CA砂浆的含气量、抗压强度、抗冻性和耐候性,进而影响到揭板检查中充填层饱满度、有无毫米级的大气孔积聚区或孔径>0.2 mm的

气泡聚集层。原材料的温度直接决定了砂浆温度,在各种原材料温度相差不是很大的情况下,砂浆温度≈乳化沥青温度±2℃。砂浆温度又直接影响砂浆的含气量、可工作时间,进而影响到揭板检查中充填层饱满度,以及砂浆的长期耐久性能。

2、配合比

砂浆配合比有理论配合比、初始配合比、基本配合比和施工配合比。砂浆施工过程中采用的施工配合比,它是在基本配合比的基础上,适当调整水、引气剂、消泡剂用量,通过试拌合、检测拌合物性能确定。水的用量直接影响到砂浆的流动度、抗压强度、泛浆率指标,进而影响到揭板检查中充填层饱满度。因为如果外加水量较大,灌注后泌水量必然较大,整个砂浆浆体体积损失就较大,容易造成充填层饱满度不满足要求(见表1)。

表1加水量与初始流动度关系

引气剂和消泡剂的用量对气泡直径、气泡稳定性有重要影响。在一定范围内增加引气剂用量可以起到提高含气量的效果,但是当引气剂用量增加到一定程度后,其对含气量增大的贡献就不明显了,而且还会影响砂浆的早期强度,并造成沉砂、泌水等病害;减少消泡剂用量可以明显地起到提高含气量的效果,但是当消泡剂减少到一定程度后,砂浆中会有大量有害的大气泡不能被消除掉,其对揭板检查效果和抗冻性都有不利影响(见表2,表3)。

表2引气剂对砂浆含气量的影响

表3消泡剂对砂浆含气量的影响

3、搅拌工艺

砂浆搅拌工艺为:先低速搅拌加入乳化沥青、聚合物乳液、水、消泡剂,然后调到中速加入干料、引气剂,再调到高速搅拌规定的时间,最后调到低速搅拌规定的时间。中速搅拌的速度如果过低,将会使干粉料不能及时分散开,造成干粉料在砂浆内形成聚集的结块,影响砂浆揭板的断面效果。高速搅拌的速度如果过低或是高速搅拌的时间过短,将影响砂浆的匀质性、含气量,进而影响砂浆揭板检查的匀质性;高速搅拌的速度如果过高或是高速搅拌的时间过长,容易使砂浆的含气量超标,并容易引入较大的有害气泡,并且可能造成乳化沥青的破乳现象,进而影响揭板检查的匀质性,见表4。

表4搅拌时间与含气量关系

4、灌注工艺

(1)灌注速度

灌注速度对砂浆揭板检查断面的匀质性有重要影响。如果灌注速度过慢,容易使充填层表面出现沥青皮层;如果灌注速度过快,灌注袋内的气体来不及排出,容易使砂浆内夹杂≥10 mm大气泡。一般情况下,灌注直线段“4962”板,时间控制在4~5 min,灌注曲线段“4962”板,时间控制在5~6 rain。整个灌注过程,遵循匀速灌注的原则,在灌注过程中保证砂浆的流速恒定,以保证整个砂浆层的均匀性。

灌注压力

灌注压力直接影响充填层饱满度。如果压力不够,将造成充填层四角不饱满,如果压力过大,短时间内将引起砂浆泌水量大,造成充填层饱满度不满足要求,在灌注过程中,要保证灌注漏斗中砂浆液面的高度恒定,以此来保证灌注压力恒定。

(3)施工工况

灌注后泌水现象可能导致出现的砂浆不饱满,四角下塌。所以灌注后,灌注袋进出浆口要预留长度约30cm砂浆,倾斜放置于三角木楔上,顶面略高于轨道板顶面(见图2),保证灌注结束后,灌注袋内砂浆具有一定的压力,以此来保证砂浆的饱满度。

图2 进出浆口

三、施工质量控制措施

1、灌注前做好砂浆拌合物的检测试验,保证温度、含气量、流动度等指标达到设计要求。

2、充填层厚度较小时,砂浆在轨道板与底座板间隙或灌注袋内流动的阻力较大,当砂浆的流动度较大时,容易导致充填层的两头和四个角充填不饱满。当充填层厚度较薄时,应选择流动度较小的砂浆灌注。

3、新拌砂浆的匀质性不好,则灌注的砂浆充填层不均匀,新拌砂浆的匀质性是保证砂浆充填层匀质性必要条件。新拌砂浆的稳定性不良,即砂浆灌入充填层后直到凝结硬化的这段时间内不能保持其匀质性,也不能保证砂浆充填层的匀质性。解决措施为保证砂浆的稳定性是使其能够快速并且匀质的充满砂浆袋。

4、新拌砂浆的含气量过大,尤其是孔径较大的气泡较多时,这些大气泡容易上浮在砂浆充填层的表面或在中间层积聚,形成气泡夹层或表层,或形成气泡积聚区,造成充填层匀质性不良。解决措施为严格控制新拌砂浆的含气量和气泡孔径。

5、灌注施工作业时,砂浆由中转仓流入灌注袋的流动过程中,砂浆输送管道的接口应密封,中转仓管道出口应埋入灌注漏斗砂浆液面以下,避免空气夹入。

参考文献

1谷坤鹏.王成启. 新建铁路线CA砂浆施工质量控制的研究[期刊论文]-铁道建筑2010(9)

第8篇

【关键词】 自主创新 高端制造业 系统集成 国际合作

党的十报告和国家“十二五规划”都将自主创新确定为国家战略,坚持自主创新战略,推进我国经济转型和产业升级,已成为跨越“中等收入国家陷阱”,实现现代化和两个一百年奋斗目标“中国梦”的必由之路。面临新的国际国内形势,如何创造性的探索以高端制造业拉动我国产业整体发展,实现自主创新的模式,已成为当前应当深入研究的重要课题。本文将以高端制造业中比较典型的汽车工业、高速铁路和民用飞机产业的发展现状为重点,比较分析,查找差距,总结原因,给出建议。

1 国内大型高端制造业发展现状分析

近年来,以高新技术为核心的高端制造业的发展取了初步的成果,为我们探索以高端制造业拉动产业发展的自主创新模式研究提供了有意义的借鉴。

1.1 汽车工业的艰难前行

中国汽车工业经过改革开放后几十年特别是近十年的发展,汽车产量和销量迅猛增长,已开始进入“汽车生产大国”行列,产量由世界的第八位成长为超过美国的世界第一位。汽车产业是国民经济重要的支柱产业,产业链长、关联度高、就业面广、消费拉动大,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。然而汽车产业的蓬勃发展和汽车市场供销两旺的局面并没有改变中国汽车产业自主创新能力薄弱的局面。自主创新能力不足、关键核心技术缺乏、自主品牌竞争力差,使我国汽车产业技术受制于人,缺乏可持续发展能力。汽车产业是典型的资本密集型和技术密集型产业,由于技术落后于发达国家,中国只能是汽车的生产大国而不是汽车制造大国。在国际产业链的分工中,我国汽车企业也和其他很多行业的制造业一样,处于“微笑曲线”的最底端。三十多年的“市场换技术”也没有改变为国际跨国汽车公司打工的角色。

综合汽车工业的发展路径,可看出中国企业汽车自主创新能力缺乏主要表现在核心技术引进不成功、系统集成能力不足和没有形成自主品牌三方面。

第一、核心技术引进不成功。中国汽车企业一开始就提出“以市场换技术”的口号,通过合资来提升并获得核心技术,然而,由于欧美发达国家汽车企业对国内企业进行了严格的技术封锁,引进的技术和国内企业的技术能力存在较大差距,跨国公司在中国实际处于垄断地位等因素,以“市场换技术”的设想进展缓慢。例如,在中美达成的协议条款中,取消了国产比例和技术转让的要求,并规定不得限制进口部件总成装车。与大众合资,外方也进行了严密的技术封锁,中方改一个国产化零件的试验都必须拿到德国去做。

第二、产品系统集成能力不足。产品系统集成是集成多种技术设计出新产品的能力,是汽车技术结构的首要环节,产品系统集成能力是汽车产业技术基础和性能保障,具有强大的产品系统开发集成能力是汽车产业实现自主发展的关键。中国企业在合资模式下的技术学习基本不发生在产品开发层次,而仅发生在产品制造环节。

第三、缺乏自主品牌。合资企业作为中国轿车生产的主要力量予以保护和扶持,给我国自主品牌带了巨大的竞争压力。我国民营汽车企业在竞争的夹缝中起步,虽然在高增长的汽车市场中占得了一点市场,但苦于技术研发的难度、资金的短缺、政策的挤压,只能在竞争相对宽松、技术壁垒不强的低端市场上以价格优势竞争。在自主品牌企业阵营中,生产规模达到20万辆左右的只有奇瑞、天津一汽和吉利三家企业。

1.2 高速铁路的快速崛起

中国的高速铁路走出了一条与汽车产业不太一样的道路。不到6年,中国高铁实现了从“追赶”到“引领”的重大跨越,中国高铁走出了令世界惊叹的“中国模式”。中国铁路按照国务院确定的“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的方针,大力推进高速列车技术自主创新,跃居世界领先水平。分析我国高速铁路发展的经验,主要有以下几条:

第一、联合组织,实现自主创新。我国高铁打破了部门、行业、院校、企业的界限,由科技部、铁道部等部门携手组织全国的科技资源,共同搭建高铁及列车技术自主创新平台。铁路部门始终坚持以我为主,以掌握核心技术为目标,积极推进原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新并举,大力推进自主创新战略,取得了一系列重大科技创新成果,构建起具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系。

第二、注重系统集成和产业链发展。高速铁路不仅是高新技术的集成,而且有着特有一条长长的产业链,紧密带动机械、冶金、建筑、橡胶、合成材料、电力、信息、计算机、精密仪器等相关产业发展,并促进这些产业结构优化升级,促进新材料和信息产业的研发和高铁沿线区域经济布局的调整。我国高铁诸多重大项目的技术引进与国产化工作在一条产业链上同步展开,高铁的核心技术与主要配套技术的各个难点被产业链上的企业逐一攻克。高铁产业链的整体升级,保证了关键技术的整体水平和后续开发能力。

第三、技术转让,创建自主品牌。35家机车车辆厂和各地铁路局是一家,由铁道路统一组织谈判,统一向企业下单,任何一个国际巨头要跻身中国市场,必须技术全面转让,必须本土化生产,必须打造中国品牌,必须价格合理。

通过以上三步,逐渐形成了从创建品牌到拉动产业链,再到自主创新的模式,进而实现了我国高速铁路的快速崛起。

1.3 民用飞机的方兴未艾

大飞机素有“工业皇冠上的明珠”的美誉,整个研制过程需要耗时十年以上,却能给国家带来巨大的产业拉动和经济增长,是一个国家科技水平和综合国力的重要标志,而中国人的大飞机梦却是一波三折。中国民用航空工业走过的三十几年证明了:只有依靠自主创新,才能获得具有自主知识产权和自主品牌的技术,才能带动整个产业链的发展。

1970年8月,国家启动“708工程”,即“运十”飞机,是我国第一架自主设计制造的大型客机。不过“运十“飞机仅装配了两架就匆匆谢幕。1992年,与麦道公司签订了合作生产40架MD90飞机协议,1996年,麦道公司被波音公司收购后,MD90飞机停产,中国只生产交付了2架飞机。由于没有大型航空工程项目引导,依靠“运十”、MD系列飞机项目成长起来的民机设计、制造专业人才大量流失。2000年以后,中国大量购买波音、空客飞机,继续执行“以市场换技术”战略,2008年,空客在天津建立总装厂。但是空客天津总装公司仅局限于总装,核心技术设计依然在欧洲进行。

2002年4月,ARJ21新支线飞机项目启动,面向全球招标配套,走完全自主知识产权、国有单一投资的道路,2008年11月,ARJ21新支线飞机在上海首飞。2006年,国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006年―2020年)》,大飞机被确定为“力争取得突破的16个重大科技专项”之一。2007年2月,国务院常务会议在听取了大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机工作汇报后,原则上批准大型飞机研制重大科技专项正式立项,同意组建大型客机股份公司,尽快开展工作。经过20多年的反复和波折后,中国终于重新下定决心制造自己的大飞机,向研发民族品牌的大型客机迈进。2008年中国商用飞机有限责任公司在上海成立,正式启动了国产大型客机C919的研制。C9型客机采用国际通行的“主制造商―供应商”,进行全球招标,拉动国内相关产业发展。目前C919已转入工程发展阶段,预计2015年首飞,2017年交付用户,目前累计订单400架。

中国民机发展历史充分说明,必须走自主研发、自主设计、自主制造的自主创新道路,坚持自主品牌,增强系统集成能力,同时充分开展国际合作,才能不断提升核心竞争力,促进整体产业链发展。

2 国内大型高端制造业发展的思考

通过对汽车产业、高速铁路和民用飞机等高端制造产业发展现状分析,研究其发展的内在原因,可得出以下三点结论:

第一,必须坚持自主品牌的基础性地位。各种战略的困境都充分都说明,只有我们掌握核心技术,坚持自主创新、自主品牌的基础性地位,才能不断发展产业,引领行业。

第二,必须坚持自主品牌、系统集成与国际合作相结合的模式。自主品牌是自主创新的基础,增强系统集成能力是关键。在坚持自主品牌、系统集成的基础上,充分开展国际合作,按市场经济规则办事,就能充分吸引国际著名供应商的参与,从而充分利用国际先进的技术,将国际先进的技术将扎根于自主创新的品牌中,不断提高技术和产品的国产化程度。

第三,坚持全产业链自主创新。自主创新必须站在全产业链的角度。仅从单处出发的自主创新或引进技术,无法引领产业的发展,必须将视野放在全产业链的高度。创立自主品牌是产业链源头的原始创新,实施系统集成是全产业链中关键部位的集成创新,而开展国际合作则是带动全产业链中下游的引进消化吸收再创新。坚持全产业链自主创新战略就能站在全局的高度,攻破自主品牌的核心关键,重点突出,各个击破,从而带动整个产业链发展,取得事半功倍的效果。

3 实现高端制造业自主创新的若干建议

自主创新是关系国家前途命运的大战略,是推动我国经济社会转入科学发展轨道的正确选择,也是提高我国国际竞争力和抗风险能力的强大支撑。通过对高端制造业发展的总结和思考,我们认为目前我国实施自主创新战略,需要对重点的高端制造产业进行整体规划,按照“自主品牌引领、系统集成创新、充分国际合作”的路线,打造国际一流产品,逐步提高重点产业的国产化率,进而实现产业的转型和升级。

3.1 重视自主品牌建设,掌握自主知识产权

自主品牌引领是以高端制造业拉动产业发展,实现自主创新的基础。自主品牌是指由企业自主开发,拥有自主知识产权的品牌。它有三个主要衡量因素:市场保有量、生产研发的历史及其在整个行业中的地位。企业自主品牌首先应强调自主,产权强调自我拥有、自我控制和自我决策,同时能对品牌所产生的经济利益进行自主支配和决策。

对于资本密集型、技术密集型的高端制造产业,如果缺乏自主品牌,则不仅长期处于产业链下游,处于给其他企业代工的境地,而且将导致整个产业的衰弱。例如,汽车产业,由于没有形成自主品牌,长期被跨国公司占领,没有形成国内成熟的产业链。而高铁、大型客机则从一开始就确立了打造自主品牌的战略,逐渐取得了自主知识产权,并对整个产业链形成了拉动效应。

3.2 增强系统集成能力,打造国际一流产品

增强系统集成能力是以高端制造业拉动产业发展,实现自主创新的关键。系统集成能力主要依靠集成创新,它和基础工业能力一并是一个国家工业实力的两个方面,不同的是系统集成能力突出反映了关键核心技术对产业的拉动效应。

美国波音公司就是典型的“系统集成”公司,和波音公司类似,国际很多著名企业,像苹果公司、三星公司、通用汽车公司等都是“系统集成”创新的典型案例。在激烈的市场竞争中,我国企业要力争处于产业链上游的位置,必须大力推进集成创新,增强系统集成能力,打造国际一流的产品。

3.3 加强国际合作,注重利用先进技术和国际市场

开展国际合作是以高端制造业拉动产业发展,实现自主创新的重要手段。开办合资公司、“以市场换技术”等战略仅是较低层面的国际合作,而在打造自主品牌、增强系统集成能力之后的国际合作将是较高层面的国际合作,可以起到拉动整个产业链的效果。国际合作主要可体现在以下两个方面:

一是充分学习国外先进技术。欧美发达国家在技术领域还依然占据领先地位,国内企业必须在打造自主品牌的基础上,增强系统集成能力,以庞大的国内市场做依托,吸引国际部件制造商参与合作,促成国际供应商与国内供应商深度合作,并通过政府与市场两种途径,逐步学习、引进并掌握先进技术。作为主制造商要将国际供应商看做合作伙伴,“风险共担、利润共享”,要积极参与国际标准制定,掌握技术进步的主动权。

二是充分利用国际市场。中国企业,尤其是中央企业,成为国际化企业、跨国公司将是必然选择,也是国家整体实力的象征。未来几十年,中央企业要大力提高自主创新能力,积极推进走出去战略,开展国际合作,充分利用国际市场,打造国际一流的企业。

3.4 逐步实现国产化、拉动整体产业链发展

逐步实现国产化,拉动产业链发展是以高端制造业拉动产业发展,实现自主创新的最终目标,主要有两方面:

一是逐步实现国产化。逐步实现国产化关键在主制造商,要高度重视主制造商的作用,促成国内企业与国外部件制造商的合资合作,推动国内企业尽快学习取得国际经验、标准、规范,承诺在条件成熟的情况下优先选择国内部件企业作为供应商,逐步提高国产化率。

二是拉动产业链发展。高速铁路、大型客机等产业是高技术的集合,具有产业链长,辐射面宽,产业带动面大,技术扩散作用明显等特点,对于大量基础学科有着很强的拉动作用。要发挥主制造商的作用,积极拉动产业链发展,使中国企业不断增强自主创新能力,推动整体产业的转型和升级。

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