动车组基本知识.ppt

2020 1 24 动车组简介大秦铁路股份有限公司太原职工培训基地韩旭东 2020 1 24 目录一 动车组的基本概念二 我国主要动车组类型 和谐号三 动车组的组成四 动车组的特点 2020 1 24 高速铁路作为一种安全可靠 快捷舒适 运载量大 低碳环保的运输方式 已经成为世界铁路发展的重要趋势 截至目前 全球投入运营的高速铁路近 万公里 分布在中国 日本 法国 德国 意大利 西班牙 比利时 荷兰 瑞典 英国 韩国 中国台湾等 个国家和地区 刚刚过去的2010年 中国铁路现代化建设加快推进 取得丰硕成果 特别是高速铁路建设和运营成绩斐然 郑州 西安 上海 南京 上海 杭州等高铁建成投入运营 高铁运营里程达到8358公里 目前 全国铁路每天开行动车组列车近1200列 运营状况良好 赢得了社会各界的赞誉 一 动车组的基本概念 2020 1 24 12月3日 在京沪高铁枣庄至蚌埠间的先导段联调联试和综合试验中CRH380A新一代高速动车组最高运行时速达到486 1公里 中国高铁再次刷新世界铁路运营试验最高速纪录 全国铁路工作会议 今年全国铁路安排基本建设投资7000亿元人民币 安排新开工项目70个 我国高速铁路运营总里程将突破1 3万公里 并确定京沪高铁将于6月中旬开通运营中国已经成为世界上高速铁路系统技术最全 集成能力最强 运营里程最长 运行速度最高 在建规模最大的国家 2020 1 24 世界高速列车发展概况 1825年世界第一条铁路运营1903年德国列车试验速度达到203km h1955年法国列车试验速度达到330km h1964年日本新干线开通 最高运营速度210km h1983年法国TGV投入使用 最高运营速度270km h1988年德国ICE试验速度达到406km h1990年法国TGV列车最高试验速度达到515 3km h1991年德国ICE投入使用 最高运营速度270km h2007年法国TGV列车最高试验速度达到574 8km h 2020 1 24 国际上根据铁路线路允许运行的最高时速作以下划分 普通铁路100 160km h快速铁路160 200km h高速铁路 200km h 既有线改造 250km h 新建线 2020 1 24 动车组概念所谓动车组就是由动力车和拖车或全部由若干动力车长期固定地连挂在一起组成的车组 2020 1 24 动车组基本模式 动力分散 电动车组 动力集中 内燃动车组 电传动 液力传动 2020 1 24 动力集中牵引方式有如德国的ICE1 ICE2 法国的TGV和中国的中华之星等 中华之星 2020 1 24 TGV 2N 1995年 300km h 巴黎 里昂 马赛 双层 第三代 2020 1 24 日本新干线500系列高速动车组 2020 1 24 700 1999年 285km h 东海道 山阳 动力分散 动力分散动车组优点 牵引功率大 载客人数多轴重小 黏着力用合理启动快 加速性能好运用可靠 不需换向利用率高 适合公交化客运编组灵活 经济效益高 动力集中 2020 1 24 动力分散动车组的动力配置有以下两种模式 一种是完全分散模式 即高速列车编组中的车辆全部为动力车 如日本的0系高速列车 16辆编组中全部是动力车 如图所示 2020 1 24 日本的0系高速列车 16辆编组全部是动力车 2020 1 24 另一种是相对分散模式 即高速列车编组中大部分是动力车 小部分为无动力的拖车 如日本的100系 700系高速列车 16辆编组中有12辆动力车和4辆拖车 即12动 4拖 如图所示 2020 1 24 日本的100系高速列车 12M 4T 随着信息技术 网络控制技术等现代高新技术的大量运用 动力分散动车组表现出明显的技术优势 原采用动力集中技术的国家在开发时速300公里及以上高速动车组时 也选择了动力分散的技术 动力分散成为当今世界高速动车组的发展趋势 2020 1 24 高速动车组概念 铁路高速动车组 以下简称动车组 是时速200公里及以上 动力分散型的电动车组 具有安全 高速 高效 便捷 环保等显著特点 是铁路客车装备的重要组成部分 中国铁路高速动车组是时速200公里及以上 动力分散形式的电动车组 2020 1 24 CRH是英文CHINARAILWAYHIGH SPEED的简称 有四层含义 标志着中国铁路已经拥有了时速200公里及以上动车组技术 展现了中国铁路装备现代化的重大成就 创立了中国铁路高速动车组的自有品牌 同时也与国际惯例接轨 表明了时速200公里及以上动车组是中国铁路的自有产权 标志着中国铁路以此为起点 进入全新的高速列车时代 经过40多年的发展 高速铁路技术逐渐形成以日 法 德3个技术原创国为代表 适合各自国情和发展状况的技术格局 成为各自独立 各具特点的技术体系 按照国务院提出的 引进先进技术 联合设计生产 打造中国品牌 的要求 积极采用 先进 成熟 经济 适用 可靠 的技术和标准 引进了世界一流动车组技术 CRH系列动车组2007年开始正式运营 二 我国主要动车组类型 2020 1 24 我国幅员辽阔 南北气候差异大路网规模大 长途与短途需求差异适应既有线提速和不同速度等级客专需求 结合国情 路情 需求建立了我国两个速度等级的高速动车组技术平台 时速250km h CRH1CRH2CRH5CRH6时速350km h CRH2 300CRH3CRH380 A B 2020 1 24 CRH1型高速动车组 CRH2型高速动车组 CRH3型高速动车组 CRH5型高速动车组 CRH系列动车组 2020 1 24 BSP动车组 CRH1四方 川崎动车组 CRH2唐山 西门子 CRH3长春 阿尔斯通动车组 CRH5 关于引进动车组名称的代号 2020 1 24 CRH5型动车组 试运行通过严寒考验外面是摄氏零下二十多度的冰天雪地 车内却平稳安静 温暖舒适 截至5日 由中国北车长客股份公司研制的CRH5型 和谐号 动车组已在东北第一条高铁 长吉线上平稳试运行了一周 从而再次证明我国目前唯一一款高寒动车组 完全能够经受住风雪和严寒的考验 CRH5型动车组是中国北车长客股份公司主营产品之一 能在 40 的环境下保持正常运行 是目前国内唯一能够畅行南北的动车组 而国内其他动车组因无法承受低温环境而难以在严冬季节向北越过山海关 在国内其他高寒地带同样难以发挥作用 CRH5型动车组采用双层密封风挡 气密性好 同时 电热器的布置可以保证车内形成空气对流状态以充分利用加热功率 在车体下部 裙板完全封闭 电器设备仓可免受大雪的侵扰 动车组九大关键技术示意图 2020 1 24 CRH380A型电力动车组 或称CRH2 380型 是由中国南车集团青岛四方机车车辆股份有限公司在CRH2C CRH2 300 型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速动车组 持续运营时速为350公里 最高运营时速为380公里 最高试验时速400公里以上 在气密强度 旅客界面 智能化等多个方面进行了系统创新 达到了世界领先水平 目前已在沪宁高铁 沪杭高铁 武广高铁批量投入使用 2010年12月3日11点28分 在京沪高铁山东枣庄至安徽蚌埠间的先导段联调联试和综合试验中 CRH380AL最高运行时速达到486 1公里 再次刷新 中国铁路第一速 8节短编组动车 6动2拖 为CRH380A 16节长编组动车 14动2拖 为CRH380AL 内部环境堪比陆上公务舱时尚外观取材于长征火箭环保方面 新一代高速动车组全部采用绿色能源电力牵引 人均百公里的耗能约为4 6千瓦时 并可以实现列车污物 污水 废气的零排放 2020 1 24 2020 1 24 2020 1 24 2020 1 24 2020 1 24 和谐六号车厢比现用和谐号更宽敞 和谐六号车头视野宽阔 和谐六号设计呈流线形 CRH6 研发历时五年 我国拥有自主知识产权 技术质量达到国际先进水平 引领世界城际动车组发展方向的和谐号CRH6型城际动车组 力争8月首列CRH6列车下线 今年年底前首列动车组下线 2020 1 24 广东轨道交通车辆修造基 一期建设规模为年产城际动车组200辆 建设三 四 五级修厂房 最终形成年产700辆的生产规模 CRH6型车实现三个覆盖 速度 最高运营速度达220公里 小时 载客 似地铁式动车组最多可载客2110人大载客量 易流动 乘坐舒适性高是CRH6的新特点 启动 时速加至200公里只需183秒CRH6具有快速启动和停车的特点 节能环保 车体总重仅8 5吨噪声低 2020 1 24 CRH1E卧铺车厢 CRH1E型动车组全长430米 整列共有16节车厢 可乘坐618人 其中软卧车厢13节 二等座车2节 2020 1 24 三 动车组的组成 以CRH2为例介绍 1 车体2 转向架3 连接 缓冲装置4 制动装置5 车辆内部设备6 牵引传动系统7 辅助供电系统8 车辆信息控制系统 2020 1 24 动车组的主要技术特点 1 空气动力学外形 流线型车头 2 车体结构轻量化 3 高性能转向架技术 4 密接式车钩缓冲装置 5 复合制动技术 6 交流传动技术 7 列车自动控制及故障诊断技术 8 高速受流技术 9 倾摆式车体技术 2020 1 24 动车组头部流线化设计头部纵向对称面上的外形轮廓线 要满足司机室净空高 前窗几何尺寸 玻璃形状 以及了望等条件 在此基础上 尽可能降低该轮廓线的垂向高度 使头部趋于扁形 这样可以减小压力冲击波 并改善尾部涡流影响 同时 将端部鼻锥部分设计成椭圆形状 可以减少列车运行时的空气阻力 1 流线型车头 2020 1 24 流线化头型 500系 2020 1 24 2 车体结构轻量化为了节省牵引功率 降低高速所引起的动力作用对线路结构 机车车辆结构产生的损伤 以及提高旅客乘坐舒适度 需要最大限度地降低高速动车组的轴重 减小轴重可减少钢轨的损伤和提高钢轨的使用寿命 日本高速列车为动力分散式 早期的轴重和簧下质量较大 轮轨动力作用和因此产生的钢轨磨耗和破坏严重 所以日本在高速列车的发展中非常重视降低轴重 因此 国外各国高速列车车体的主要材料是铝合金和不锈钢 从发展趋势看 铝合金将成为动车组车体的主导材料 2020 1 24 采用大型中空挤压铝型材焊接结构 2020 1 24 采用航空骨架式铝合金车体结构 2020 1 24 动车组转向架分动力转向架和非动力转向架 动力转向架的车轴可以是全动轴 也可以是部分动轴 转向架置于车体和轨道之间 用来牵引和引导车辆沿轨道行驶和承受与传递来自车体及线路的各种载荷 并缓和其动作用力 转向架是保证列车运行品质和安全的关键部件 3 高速动车组高性能转向架技术 2020 1 24 高速转向架技术尽管高速转向架的形式多种多样 但随着列车速度的进一步提高 高速转向架的结构形式逐步趋于类同 它们的主要特点是 无摇枕 空气弹簧悬挂 有回转阻尼 加装弹性定位等 下面简要介绍高速转向架的组成和相关技术 2020 1 24 动力转向架 2020 1 24 拖车转向架 2020 1 24 ICE3SGP500动力转向架 2020 1 24 高速动车组高性能转向架技术由高速动车组转向架的结构特点与主要参数可以看出高速转向架的发展方向主要有以下几点 1 采用无摇枕结构 使结构简洁 重量轻 无磨耗 易维护 2 进行强度分析和优化 并采用新结构和新材料 实现轻量化 减轻转向架自重特别是簧下重量 降低轮轨冲击 例如 空心车轴 铝合金齿轮箱和轴箱 3 通过动力学软件分析和相关结构试验 优化悬挂参数 实现参数的非线性控制 兼顾高速稳定性和曲线通过能力 4 采用主动和半主动悬挂装置 提高高速列车的舒适性 5 开发转向架故障自动诊断系统 实时监测转向架运行状态 及时发现隐患 实现按状态检修 降低全寿命成本 保证高速运行的安全等 2020 1 24 4 密接式车钩连接装置目前世界各国高速列车 如日本 德国 普遍采用密接式车钩连接装置 该装置两车钩连接面的纵向间隙一般都小于2mm 上下 左右偏移也很小 对提高列车的运行平稳性和电气线路 风管的自动对接提供了保证 2020 1 24 ICE密接式车钩缓冲装置 2020 1 24 车钩组成 该型车钩由1钩头 2钩舌 3解钩杆 4弹簧 5解钩风缸 钩身 钩尾等部分组成 钩头为带一平面的凸圆锥体 侧面是带有凹孔的钩身 钩舌 实物图 钩头 钩舌 高压空气连接口 2020 1 24 5 复合制动技术高速列车的制动能量与速度的平方成正比 因此 传统的纯空气制动能力已不能满足需要 因此高速列车必须采用能提供强大制动力并更好利用粘着的复合制动系统 该复合制动系统通常由制动控制系统 动力制动 空气制动 包括盘形制动和踏面制动 系统 微机控制的防滑器和非粘着制动装置等组成 2020 1 24 2020 1 24 车辆内部设备是指服务于乘客的车内固定附属装置 如车内电气 供水 通风 取暖 空调 座席 车窗 车门 行李架 旅客信息服务系统等 车辆内部设备 2020 1 24 CRH2车内设备 一等车 2020 1 24 CRH2车内设备 二等车 2020 1 24 驾驶室 CRH2车内设备 2020 1 24 通过台 CRH2车内设备 2020 1 24 就餐区 CR