第4章 高速铁路车辆(6~8节-11级1)

1、高速铁路运输设备高速铁路运输设备第第4章章 高速铁路车辆高速铁路车辆本章主要内容本章主要内容4.1 高速动车组概述高速动车组概述4.2 高速动车组的关键技术高速动车组的关键技术4.3 高速动车组的车体及车内设施高速动车组的车体及车内设施4.4 高速动车组车端连接装置高速动车组车端连接装置4.5 高速动车组转向架高速动车组转向架4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术4.8 高速动车组运用及维修高速动车组运用及维修高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术一、受电弓一、受电弓列车顶部用于向列车

2、顶部用于向接触接触取电的装置。取电的装置。供电供电受流受流 传动传动 牵引牵引受流受流高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术二、交流传动技术二、交流传动技术 1、交、交直直交传动交传动由受电弓从接触网上将由受电弓从接触网上将单相交流电单相交流电引入列车，经过主变压器进行变压后引入列车，经过主变压器进行变压后向主变流器输入，变成需要的向主变流器输入，变成需要的直流电直流电，再经过逆变器逆变成牵引电机所需的，再经过逆变器逆变成牵引电机所需的三相交流电三相交流电。 3、牵引力的产生：、牵引力的产生： 接触网电能接触网电能受电弓受电弓变压

3、器变压器变流装置变流装置 牵引牵引电动电动牵引齿轮牵引齿轮使动能获得扭矩。使动能获得扭矩。供电供电受流受流 传动传动 牵引牵引2、优点：、优点：交流牵引电动机较传统的直流牵引电动机具有额交流牵引电动机较传统的直流牵引电动机具有额定输出定输出功率大功率大、结构简单结构简单、体积小体积小、重量轻重量轻、易维修易维修、速度控速度控制方便制方便、效率高效率高等。等。 高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术三、供电三、供电、牵引传动系统、牵引传动系统（高速受流（高速受流+交流传动交流传动+牵引电机驱动）牵引电机驱动）供电牵引系统工作示意图供

4、电牵引系统工作示意图高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术长：2570mm宽：2300mm高：835mm重量：2910kg线圈结构：牵引绕组2组 辅助绕组1组原边绕组牵引绕组辅助绕组容量3060kVA2570kVA490kVA电压25000V1500V400V电流122A857A21225A频率50Hz三、供电三、供电、牵引传动系统、牵引传动系统（高速受流（高速受流+交流传动交流传动+牵引电机驱动）牵引电机驱动）高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术长：3100mm宽

5、：2730mm高：650mm重量：1900kgIGBT：3300V、1200A中间直流电压：3000V额定参数：输入：1500V，857A，50Hz输出：三相 2300V，424A， 0220Hz三、供电三、供电、牵引传动系统、牵引传动系统（高速受流（高速受流+交流传动交流传动+牵引电机驱动）牵引电机驱动）高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术牵引电机牵引电机转转子子定子定子排气盖排气盖空气吸入口空气吸入口长：720mm宽：697mm高：629mm重量：440kg三相交流异步电机 额定功率：300kW 额定电压：2000V 额定电

6、流：140Hz 额定频率：140Hz三、供电三、供电、牵引传动系统、牵引传动系统（高速受流（高速受流+交流传动交流传动+牵引电机驱动）牵引电机驱动）高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术三、供电三、供电、牵引传动系统、牵引传动系统接负载接负载AC/DCDC/AC25kV，50Hz 单相交流单相交流 直流直流 三相交流三相交流交流牵引电机交流牵引电机变流器变流器变压器变压器主电路主电路高压设备高压设备受电弓受电弓主断路器主断路器其它

7、高压设备其它高压设备主变压器主变压器牵引变流器牵引变流器牵引电机牵引电机及电传动系统的保护及电传动系统的保护（高速受流（高速受流+交流传动交流传动+牵引电机驱动）牵引电机驱动）本章主要内容本章主要内容4.1 高速动车组概述高速动车组概述4.2 高速动车组的关键技术高速动车组的关键技术4.3 高速动车组的车体及车内设施高速动车组的车体及车内设施4.4 高速动车组车端连接装置高速动车组车端连接装置4.5 高速动车组转向架高速动车组转向架4.6 高速牵引传动技术高速牵引传动技术4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术4.8 高速动车组运用及维修高速动车组运用及维修高速铁路运输设备高速铁路运输设备

8、高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速列车对制动技术提出了严峻的挑战，因为列车的高速列车对制动技术提出了严峻的挑战，因为列车的动能与速度的平方动能与速度的平方成正比成正比，而在一定的制动距离条件下，列车的，而在一定的制动距离条件下，列车的制动功率是速度的三次函数制动功率是速度的三次函数。因此，传统的空气制动能力远远不能满足需要。因此，传统的空气制动能力远远不能满足需要。 一、高速列车的制动方式一、高速列车的制动方式根据动据动能消耗方式根据动据动能消耗方式摩擦制动摩擦制动动力制动动力制动盘型制动盘型制动磁轨制动磁轨制动电磁涡流轨道制动电磁涡流轨道制动再生制

9、动再生制动电阻制动电阻制动电磁涡流转子制动电磁涡流转子制动高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术根据动力形成方式分根据动力形成方式分粘着制动粘着制动非粘着制动非粘着制动闸瓦制动闸瓦制动电阻制动电阻制动磁轨制动磁轨制动再生制动再生制动旋转涡流制动等旋转涡流制动等轨道涡流制动等轨道涡流制动等盘形制动盘形制动高速列车对制动技术提出了严峻的挑战，因为列车的高速列车对制动技术提出了严峻的挑战，因为列车的动能与速度的平方动能与速度的平方成正比成正比，而在一定的制动距离条件下，列车的，而在一定的制动距离条件下，列车的制动功率是速度的三次函数

10、制动功率是速度的三次函数。因此，传统的空气制动能力远远不能满足需要。因此，传统的空气制动能力远远不能满足需要。 一、高速列车的制动方式一、高速列车的制动方式高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术尽可能缩短制动距离以保障列车安全；尽可能缩短制动距离以保障列车安全；保证高速制动时车轮不滑行；保证高速制动时车轮不滑行；司机操纵制动系统灵活可靠，能适应列车自动控制的要求。司机操纵制动系统灵活可靠，能适应列车自动控制的要求。因此需要采用因此需要采用复合制动方式复合制动方式，即：，即：空气盘形制动十电气动力制动（再生制动）十非粘着制动空气

11、盘形制动十电气动力制动（再生制动）十非粘着制动（涡流制动和磁轨制动）；（涡流制动和磁轨制动）；按速度控制制动力的大小以充分利用粘着；按速度控制制动力的大小以充分利用粘着；采用高性能的防滑装置以及采用微机控制等。采用高性能的防滑装置以及采用微机控制等。 u制动能力（粘着要求制动能力（粘着要求、制动距离制动距离、防滑装置）防滑装置）u舒适性舒适性u安全可靠安全可靠高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术制动控制系统；制动控制系统

12、；动力制动；动力制动；摩擦制动（如盘型制动和踏面制动等）系统；摩擦制动（如盘型制动和踏面制动等）系统；微机控制的防滑器；微机控制的防滑器；非粘着制动装置等组成。非粘着制动装置等组成。三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系高速列车的制动方式和紧急制动距离高速列车的制动方式和紧急制动距离列车型号列车型号最高速度最高速度( km( kmh)h)制动方式制动方式拖车制动拖车制动盘数盘数/ /轴轴标准距离标准距离 （m m）不良状态距离不良状态距离（m m）300300系（日本）系（日本）300动力盘

13、形240004960ICEICE（德国）（德国）300动力、盘形磁轨3450TGV-ATGV-A（法国）（法国）300动力、盘形435004500TGV-PSETGV-PSE（法（法国）国）270动力、盘形、踏面430003700三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术制动系统在列车上的布置制动系统在列车上的布置三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理制动系统工作原理示意图制动系统工作原理示意图高速铁路运输设备

14、高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系u微机控制的直通式电空制动系统微机控制的直通式电空制动系统司控器司控器基础制动基础制动制动控制单元制动控制单元总风管总风管空气压缩机空气压缩机三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系u备用空气制动系统备用空气制动系统可以是自动式空气制动系统，也可以是直通式系统基础上可以是自动式空气制动系统，也可以是直通式系统基础上加直接电控作为备用制动系统加直接电控作为备用制动系统司控器司控器分配阀分配阀基础制动基础制动

15、列车管列车管空气压缩机空气压缩机三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系制动系统制动系统长：长：1120mm1120mm宽：宽：1420mm1420mm高：高：650mm650mm三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系制动系统制动系统长：长：11281128.5mmmm宽：宽：832.5mm832.5mm

16、高：高：605mm605mm重量：重量：416kg416kg排气压力：排气压力：880kPa880kPa排气量：排气量：2m2m3 3/min/min方式方式: : 往复式往复式 三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系吸气过程排气过程三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理三、高速列车复合制动系统的组成及工作原理4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术CRH1动车组制动闸片厚度限度：动车组制动闸片厚度限度：动车组制动闸动车组制动闸片剩余厚度不片剩余厚度不得小于得小于5mm。高速铁路运输设备高速铁路运输设备高速动车组高速动车组交通运输系4.7 高速动车组制动技术高速动车组制动技术CRH1车轮踏面擦伤长度限度：车轮踏面擦伤长度