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文档简介
CRH2动车组总体介绍南车四方机车车辆股份有限公司一、概
述南车四方机车车辆股份有限公司1.项目简介
根据国务院批准的《铁路中长期发展规划》,铁道部按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求和“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针,全面组织实施了时速200公里动车组技术引进和国产化项目。CRH2型动车组以日本新干线E2-1000型动车组为原型车,通过全面技术引进和消化吸收,实现国内制造。项目实施进程验证技术方案,联合设计成果验证制造技术,完成核心技术人员和操作人员培训,在国内形成制造能力全面开展技术分析、设计验证、工艺验证、工艺推进、工序评定、质量认可、型式试验、平推试验、线路试验等工作初步掌握了设计、制造技术,形成设计、制造平台。
南车四方机车车辆股份有限公司实现技术质量与国际全面接轨700系Rail
Star100系0系800系300系E2系200系E3系-1000番代400系E1系E3系200系E4系
上越(127.3km)长野/北陆(148.6km)
东北(593.1km)
E2系-1000番代
秋田(127.3km)东海道
(515.4km)700系
(117.4km)
山阳(553.7km)
山形九州
(128km)500系2
日本高速铁路和E2-1000动车组日本新干线分布网络图
南车四方机车车辆股份有限公司南车四方机车车辆股份有限公司日本新干线的发展史南车四方机车车辆股份有限公司
2002年12月1日日本东北新干线盛冈-八户96.6公里延长新线开通。为了与500系、700系动车组保持在技术上的同步性和领先性,JR东日本公司开发了E2-1000型动车组,编组由E2系8辆(6M2T)扩大到10辆(8M2T),总功率为9600kW,定员814人,设计速度315km/h,采用275km/h速度运营,已经批量生产了15列。
由于E2-1000型动车组的主变流器全面采用了IGBT元件,工作频率由300系的420Hz上升到1500Hz,单电机功率也比类似的700系的275kW大,增加到300kW,所以其牵引系统各部件可以做到体积更小、重量更轻、集成化程度更高。E2-1000动车组概况M2
(2)M1
(3)M2
(8)M1
(9)Tc1,
Tc2
——
Driving
Trailer
CoachM1,
M2
——
Motor
Coach
南车四方机车车辆股份有限公司T1c(1)T2c
(10)M2
(4)M1
(5)M2
(6)M1
(7)E2-1000动车组概况车厢号12345678910代号T1cM2M1M2M1kM2M1M2M1sT2c定员(人)541008510075100851005164轴重(t)11.012.712.312.912.312.912.512.712.010.7车体长(mm)257002500025700车体高宽(mm)3700X3380车体构造大型中空铝合金挤压型材全焊接构造供电方式AC25kV,50Hz/AC25kV,60Hz牵引方式VVVF逆变控制的三相异步电动机驱动,带空转检测功能;9600kW起动加速度20.44m/s转向架型式无摇枕式,空气弹簧支撑,单拉杆牵引方式,空气式有源悬挂制动方式M车:再生制动+电气指令空气制动;T车:电气指令空气制动;再生制动优先,空气制动补充,带防滑器、空重车自动调整控制受电弓PS207单臂、低噪音型受电弓主变压器3060kVA(25kV)×4台;主变流器IGBT;1200kW×8台;电机三相鼠笼式异步电动机,强迫风冷,耐雪型,300kW×32台辅助电源静止型稳压装置,辅助变压器空调准集中单元式,地板下安装,2台/辆南车四方机车车辆股份有限公司E2-1000主要技术参数南车四方机车车辆股份有限公司
3.引进平台的适应性研究3.1
车轮的适应性改进:
轮轨关系是高速铁路首先需要研究解决的课题,轮轨关系不仅影
响到列车运行品质,更影响到列车运行的安全性和轮轨摩擦磨损。
车轮轮辋厚度由原型车125改为135;
车轮踏面形状采用LMA型踏面;
轮对的内侧距由1360±1调整为1353+2-1日本圆弧踏面中国LMA型踏面南车四方机车车辆股份有限公司计算表明,CRH2型动车组采用LMA踏面和T60钢轨匹配下的动力学性能优良,特别是运动稳定性具有很大的裕度,具体计算结果见表1.2和表1.3。其中,非线性蛇行失稳临界速度在500km/h以上,既便等效锥度为0.4时的线性临界速度也在350km/h以上。其它动力学性能指标,如平稳性和安全性指标也达到优良。3.1车轮的适应性改进:南车四方机车车辆股份有限公司3.2
受电弓适应性改进E2-1000采用的接触网是带弹性组合吊弦的重型复式链型悬挂,接触网网高仅5m,而
且接触网坡度小。该接触网由于采用复式链型悬挂和弹性吊弦,接触网的弹性一
致性较好,从而减小受电弓弓头振动,易于受电弓受流。E2-1000动车组使用的受电弓为PS207单臂、低噪音受电弓,受电弓的工作范围小,该受电弓的弓头工作宽度只有1m左右。我国接触网为简单链型悬挂接触网,结构简单,但其刚度一致性差;网高为6.45m,
比日本接触网1米多;为了保证受电弓能通过既有线的不同线岔,我国受电弓的弓
头宽度要求为1950mm。CRH2采用DSA250受电弓,最高运行速度230km/h,满足CRH2的运动速度要求,受电弓最高提升高度3m(包括绝缘件),满足接触网网高6.45m的要求。1.414.7kNTHJ9514.7kNCTHA120659.53.2
受电弓适应性改进日本复式链型悬挂接触网
原型车网和弓中国简单链型悬挂接触网
CRH2网和弓南车四方机车车辆股份有限公司3.3动力配置和编组的适应性
:E2-1000动车组采用了8动2拖的列车编组,设计速度315km/h,列车总功率9600kW;CRH2型动车组运营速度200km/h,列车编组改为4动4拖,列车总功率仅为4800kW;动车组可以采用2列(16辆)联挂运行,能够适合我国长距离大运输量的运输模式;功率上得到充分利用,而且在编组上实现灵活运用。M2
(2)M1
(3)T2
(4)T1k
(5)M2
(6)M1s
(7)T1c
(1)T2c
(8)E2-1000CRH2
南车四方机车车辆股份有限公司南车四方机车车辆股份有限公司拉板式转臂式3.4
转向架
转向架作为列车走行部件,直接关系到列车运行安全,其重要性和
可靠性始终处于动车组设计的重要位置,是高速动车组的核心部件。
为适应更高速度和我国线路状况的需要,在引进转向架基础上进行
了创新,主要如下:
转臂式定位结构
免维护整体密封圆锥滚子轴承
构架、轮对和空簧悬挂参数优化
CRH2型转向架南车四方机车车辆股份有限公司二.CRH2动车组总体介绍经济:动车组采用流线型头形,各车辆的最大轴重仅14t,牵引和制动能耗低。另外,列车采用再生制动方式,在节能、环保以及减少机械损耗等方面具有独特的优越性。适用:动车组具有速度提升能力,通过调整动车、拖车比例,能够灵活适应200km/h~300km/h各速度等级运行。另外,动车组还可通过两列自动联挂满足大运量需求。可靠:动车组采用了先进的防滑、防空转控制系统和自动列车保护系统,为列车在各种运行环境下的准时性提供了可靠的保障
南车四方机车车辆股份有限公司。1
CRH2动车组总体技术特点
CRH2型动车组为动力分散、交流传动电动车组。动车组具有“先进、成
熟、经济、适用、可靠”的技术特点。
先进:动车组采用铝合金型材车体,采用了先进的IGBT功率元件及
VVVF控制牵引方式。
成熟:动车组的原型车为日本新干线动车组,其主要系统和部件均有
长时间的运营业绩。南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数
动车组采用8辆编组,4动4拖,由两个动力单元组成,每个动力单元由2个动车和2个拖车(T-M-M-T)组成。受电弓设在4号和6号车上,动车组运行时采用单弓受流,另一受电弓处于折叠状态。两列动车组可联挂运行,联挂时受电弓采取双弓受流。M2
(2)M1
(3)T2
(4)T1k
(5)M2
(6)M1s
(7)T1c
(1)T2c
(8)南车四方机车车辆股份有限公司编组图2
列车组成和主要参数车号12345678备注形式代号T1cM2M1T2T1kM2M1sT2c整备重量/t42.84846.54244.14846.841.5定员/人5510085100551005164合计610人乘客重量/t4.48.06.88.04.48.04.15.180kg/人定员重量/t47.256.053.350.048.556.050.946.6编组整体重量408.5平均轴重(t)11.814.013.312.512.114.012.711.7南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数轴重:定员610人,最大轴重14t车号代号定员主要设备其他1T1c55二等车、司机室坐式厕所、洗脸间、小便间、饮水机*禁烟车厢2M2100二等车、饮水机**禁烟车厢3M185二等车、自动售货机、备品室坐式厕所、洗脸间、小便间、饮水机*4T2100二等车、饮水机**安装受电弓,禁烟车厢5T1k55二等车、酒吧餐饮区、电话间坐式厕所、洗脸间、小便间、饮水机*禁烟车厢6M2100二等车、饮水机**安装受电弓7M1s51一等车、多功能室、乘务员室、备品室坐式厕所、洗脸间、小便间、饮水机*适应残疾人使用的车厢,禁烟车厢8T2c64二等车、司机室、饮水机**禁烟车厢南车四方机车车辆股份有限公司车内设备布置2
列车组成和主要参数南车四方机车车辆股份有限公司一等车二等车2
列车组成和主要参数客室布置南车四方机车车辆股份有限公司端部卫生设备布置南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数车下设备布置
CRH2动车组车下设备主要有主回路设备、制动设备、辅助回路设备、空调设备和给水卫生设备等,设备布置具有良好的均衡性,充分考虑设备的性能、安全、检修、维护要求。考虑限界、转向架弹簧挠度、空簧无气状态、轮缘磨耗等因素,车下设备底面至轨面高度为200mm;为保证动车组具有良好的动力学性能和防止高速运行时石击发生,车下设备外设有设备仓,设备仓由裙板、底板(采用不锈钢板)、骨架、端板和防雪板等组成。南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数车下设备布置车下设备利用车体底架小横梁的T型槽(川崎专利技术)安装,安装设备的横梁不允许焊接;紧固件采用特殊螺栓+Hardlock强力锁紧螺母;螺栓与T型槽之间、横梁下表面与设备安装面之间设有压板并涂有铬酸锌底漆,避免接触面产生划痕和电化学腐蚀。端部设备安装在车体底架吊座上,紧固件采用螺栓+Hardlock强力锁紧螺母。南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数车下设备布置南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数车下设备布置南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数车顶设备布置车顶设备布置:4、6车设受电弓及附属装置,1、7、8车设相关设备天线,2~6车设高压电缆及连接器。南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数车顶设备布置2
列车组成和主要参数
车顶设备布置25450
245002450024500
南车四方机车车辆股份有限公司5005002
列车组成和主要参数
车顶设备布置
50050024500
25450
南车四方机车车辆股份有限公司2450024500南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数动车组主要参数气温条件:-25℃~+40℃编组形式:
4动4拖定员:610人最大轴重:14t动车组全长:201.4m,动车组高:3700mm,动车组宽:
3380mm轨距:1435mm供电制式:单相AC25kV,
50Hz牵引功率:4800kW启动加速度:≥0.406m/s2剩余加速度:≥0.1m/s2(200km/h)南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数动车组主要参数动车组运行速度:200km/h,动车组试验速度:250km/h车钩形式:密接车钩动车组车钩高:1000mm两端过渡车钩高:880mm通过最小曲线半径:联挂运行时:180m单车调车时:130m车门地板距轨面高度:1300mm转向架中心距:17500mm固定轴距:2500mm轮径:860mm制动距离:初速为200km/h时≤2000m。初速为160km/h时≤1400m。2
列车组成和主要参数动车组主要参数1号车平面图5号车平
南车四方机车车辆股份有限公司面图南车四方机车车辆股份有限公司2
列车组成和主要参数
动车组主要参数二等车断面图南车四方机车车辆股份有限公司九大关键技术:动车组总成、转向架、车体、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制、网络控制及制动系统;3
动车组主要系统性能十大关键部件:空调、辅助供电系统、门、窗、风挡、车钩、座椅、内装、受电弓、集便系统。南车四方机车车辆股份有限公司动车组采用VVVF逆变器控制方式,有四个动车,共16个电机,电机功率300kW,动车组牵引总功率4
800
kW
动车组运营速度为
200
km/h,最高试验速度为
250
km/h。定员载荷时动车组平直道上的启动加速度为
0.406
m/s2;200
km/h
运行时,其剩余加速度为0.12
m/s2。动车组损失25%
的动力时,平直道上的平衡速度大于200
km/h。动车组在逆风风速15
m/s时也能正常营运。
牵引系统工作原理示意图3
动车组主要系统性能牵引性能南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能功率因素、效率(×%)打滑率
(×1/100%)电机电压
(×10V)电机电流
(A)
[扭矩(Nm
/电机)]
[1777][1333][0][889]
[444][3930][转速(rpm)]
[2950][1965][982.5][0][4912.5]速度(km/h)牵引性能
牵引力
(kN/编组)
[2666]0.406m/s2(1.46km/h/s)起动加速度
牵引力电机电流电机电压行驶阻力(非隧道·12‰)行驶阻力(非隧道·平坦线路)剩余加速度
0.059m/s2转差率効率功率因数剩余加速度
0.124m/s2编组:4M4T变速比:3.036(=85/28)车轮直径:820mm牵引电机:MT205型接触网电压:22.5kV电机轴功率:300kW/台南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能制动性能CRH2型动车组的制动采用带滑行控制的电气再生制动和电气指令式空气制动的复合制动方式,利用防滑行控制来提高粘着力3
动车组主要系统性能制动性能速度(km/h)
効率
功率因数南车四方机车车辆股份有限公司转差率
再生制动力电机电流空气制动力编组:4M4T变速比:3.036(=85/28)车轮直径:820mm
最大减速度0.747m/s2主电机:MT205型接触网电压:22.5kV电机轴功率:300kW/台功率因素、效率(×%)打滑率
(×1/100%)电机电压
(×10V)电机电流
(A)
电机电压
制动力(kN/车辆)南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能制动性能制动时,进行与速度-粘着形式相对应的制动力控制,设置滑行检测和载重调节功能,以保证准确的停车位置。CRH2阻力公式为:开放区间
r=8.63+0.072
95v+0.001
12v2(N/t)动车组制动方式有:常用制动——根据指令的阶段控制方式紧急制动——平时励磁方式(由指令线断路来使紧急制动动作)快速制动——平时励磁方式(由环形电路断路来使快速制动动作)辅助制动——制动控制装置不良时使用,只对两端的车辆起作用。耐雪制动——防止雪天雪块嵌入制动盘和闸瓦间。制动可采用ATP/LKJ自动控制及手动控制。对于快速制动,在平坦线路上的制动距离或减速必须满足列车追行间隔的要求,即制动初速度为200km/h时小于2
000m,制动初速度为160km/h时小于
1
400m。南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能辅助供电系统动车组的辅助供电系统采用母线供电方式,为列车辅助设备提供电源。牵引变压器的辅助绕组输出单相AC400V/50Hz电源,直接给司机室空调、客室空调、换气装置和辅助电源装置提供电源。辅助电源装置的辅助电源箱(APU)和辅助整流器箱(ARf)可以输出下述五种电压制式的电源:⑴
非稳压单相AC100V系统(电热水器等)。⑵
稳压单相AC100V系统(空调装置和制动装置的控制电路等)(3)稳压单相AC220V系统(车内用电插座等)(4)
稳压三相AC400V系统(牵引系统相关的辅助设备)(5)稳压DC100V(客室照明、网络控制系统、制动控制、旅客信息、ATP)南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能空调系统CRH2型动车组每辆车下均设两台空调机组和一台用于提供新风和排放废气的换气装置。经过处理的空气通过车下风道、地板中风道、窗间风道送风口送到客室南车四方机车车辆股份有限公司
3
动车组主要系统性能
空调系统
为防止客室外压力变化影响客室内,地板下安装了客室通风用供排气一体的换气装置。客室内通风采用换气装置连续进行,并且其结构采用在通过隧道时能控制客室外压力急剧变化的结构。空调系统主要参数:•制冷功率:37.21kW(32,000kcal/h)X2•制热能力:24kWX2•通风量为60
m3/min机外静压490Pa(50mmAq)
(新风量12m3/min,回风量48m3/min;)送风流程图南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能给水、卫生系统CRH2型动车组单号车设给排水和卫生系统,双号车仅设给排水系统。主要包括:(1)单号车给排水系统:车下设水箱装置(700L)、给排水管路,为洗脸间、卫生间、小便间供水和排水。(2)单号车卫生系统:车下设污物箱组成(700L)、排污管为小便器、座便器排污。(3)双号车给排水系统:车下设小水箱装置(200L)、给排水管路,为电热开水器供水和排水(CRH2-001A~CRH2-026A为大桶水饮水机,无给水系统)。(4)5号车小卖部内设电热开水器,由水箱装置供水。南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能给水、卫生系统给水系统由水泵从水箱向各用水设施提供生活用水,水箱上水嘴组装型式符合TB/T112-1974“客车用注水(A、B型)型式与尺寸”。当车上用水时,供水管路内压力下降,水泵检测到压力下降和流量变化,自动接通电源启动,由车下向车上供水;用水完毕后,水泵检测到供水管路内压力达到设定值和流量小于设定值,水泵自动关闭。南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能给水、卫生系统动车组采用光电感应清水空压式集便装置。便器(小便器和座便器)冲洗时,通过控制部件一系列动作,将冲洗水和污物依靠重力沿排污管进入污物箱。污物箱安装于单号车二位端车下,通过四个安装座与车体相连接,依靠重力接收来自便器冲洗污物,排污嘴型式为符合UIC563有关规定的通用2.5″快速接头。南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能辅助供电系统辅助供电系统采用冗余设计,当一台牵引变压器出现故障时,可采用故障供电方式,由另一台牵引变压器向整列车供电。当一台辅助电源装置出现故障,另一台辅助电源装置可通过故障供电方式向整列车供电。南车四方机车车辆股份有限公司列车信息控制示意图
3
动车组主要系统性能
信息传输系统
信息系统通过贯穿全列车的总线传输信息,对列车运行状况及车载设备动作的相关信息进行集中管理,可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用、加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。列车信息控制系统具有控制指令传输、设备状态监视和故障诊断三大功能。系统由中央装置、终端装置、车内信息显示器和IC卡组成南车四方机车车辆股份有限公司3
动车组主要系统性能信息传输系统信息传输系统具有以下功能:(1)
牵引、制动指令传输功能(2)
设备的控制、复位指令传输(3)
显示灯、蜂鸣器控制指令传输(4)
司乘人员支持功能(5)
服务设备控制功能(6)
数据记录功能(7)
车上试验功能(8)
自我诊断传输线(9)
远程控制功能(10)
列车信息控制装置的自我诊断功能(11)画面显示功能车外目的地显示器车内信息显示器
南车四方机车车辆股份有限公司
3
动车组主要系统性能
旅客信息系统旅客信息系统是一个能够给旅客提供语音、文字信息或音频、视频服务的系统。系统能给旅客提供列车当前到站、前方到站、正晚点情况、当前时间、运行速度、临时停车等语言信息和相关的文字信息。旅客信息系统主要由广播联络系统、无线收音系统、车外信息显示设备、车内信息显示设备、车内标识、列车运行信息显示设备等设备组成
。南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点铝合金中空型材车体结构CRH2车体是主要采用通长大型中空铝合金挤压型材组焊而成的薄壁筒型整体承载结构。车体由司机室(头车、尾车)、底架、车顶、侧墙、端墙以及车体各附件等组成。车体设计吸取轻量化设计理念,采用薄壁中空铝合金型材设计方案,较好地考虑了强度、刚度的关系,满足JIS
E
7105标准要求。CRH2车体采用全流线化外形设计,新颖、现代,且具有良好的空气动力学性能。大型中空铝合金挤压型材南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点铝合金中空型材车体结构由于采用采用双壳结构和铝合金材料,使车体具有以下特点:整体通长铝型材,大幅减少零件数量,提高自动化焊接程度,降低制造成本,提高质量。车体质量轻,从而降低轴重,运营成本降低。隔音效果好,从而提高车内的乘车舒适度。双壳结构,提高车体的整体刚性。维护小,寿命周期成本低。防腐性好,可以实现无涂装设计。南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点流线形头部结构为了降低空气阻力,节省能源,动车组头型设计应用了大量的空气动力学技术,不仅要考虑车体流线型,还要考虑头车的阻力,会车压力波和隧道微压力波的形成,尾车的涡流的形成和脱流等因素。CRH2头型纵向为双曲拱面,横向为五曲拱面,具有良好的气动性能南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点高速转向架采用无摇枕式转向架,H形构架;二系采用具有高度自动调节装置的空气
弹簧悬挂,且其辅助风缸由横梁内腔承担;采用单拉杆式中央牵引装置传递纵向力,
采用抗蛇行减振器兼顾高速稳定性和曲线通过性能;一系采用转臂式定位,轴箱弹簧采用双圈钢圆簧;采用小轮径(φ860
mm)车轮减少簧下重量,采用内孔为φ60
mm的空心车轴;全部车轮设有制动轮盘,所有拖车转向架车轴上还装有制动轴盘。基础制动装置采用特殊的液压油缸卡钳式盘型制动,制动装置体积小;装有踏面清扫装置,以改善轮轨间运行噪声和粘着状态;动车转向架上装用轻型交流异步牵引电机,通过挠性浮动齿式联轴节与齿轮箱连接运行。变压器变流器
牵引电机南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点
轻型牵引系统
CRH2型动车组采用VVVF控制牵引方式,牵引变流器采用IGBT元件,工作频率为
1500Hz,牵引电机采用三相鼠笼异步电机,功率为300kW。动车组牵引系统各部
件体积小、重量更轻、集成化程度高,使得动车组牵引变压器和牵引变流器可以整
合到同一辆车上,即两个动力车可组成一个基本动力单元。南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点复合制动系统制动系统为复合制动模式,动车采用再生制动+电气指令式空气制动,拖车采用电气指令式空气制动。制动系统是由制动信号发生装置、信号传输装置、控制装置、基础制动装置以及空气供给系统组成。基础制动均采用空压—油压变换的增压气缸和油压盘式制动装置。制动控制装置分常用制动、快速制动、紧急制动、防雪制动。主要特点为:①
具有适应粘着变化规律的速度-粘着控制模式;②
具有根据载荷自动调整制动力的能力;③
具有防滑保护控制;④
以1M1T为单元进行制动力的协调配合,充分利用动车再生制动力,减少拖车空气制动力使用,仅在再生制动力不足时才由空气制动力补充;⑤
具有与车载ATP/LKJ2000的接口,施行安全制动;⑥
具有故障诊断和相关信息保存功能。南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点保持车内压力稳定的换气装置为了克服列车在高速运行下,特别是在会车和进入隧道时造成的客室内外空气的压力差传到客室内,CRH2型动车组采用供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速,动车组运行速度高于160km/h时,风机高速运行,动车组运行速度低于160km/h时,风机低速运行。通过提高换气装置送风机的静压力性能,能够很好地抑制客室内的压力变动,
同时确保客室内新风量的要求。南车四方机车车辆股份有限公司4
动车组主要特点气密侧拉门侧拉门设5km/h自动关门、30km/h自动压紧功能。压紧装置将空气压力用变成高压的油压、通过小型油压缸将安装在门板上的气密橡胶顶在车体上,实现密封。利用油的不可压缩性,通过设置在油压放出口上的导向止回阀.可以保持压紧装置的压紧力,以保持门的气密性能。南车四方机车车辆股份有限公司5
动车组运营条件自然条件气温条件:-25℃~+40℃相对湿度:≤95%(该月月平均最低温度为25℃)海拔高度:≤1500m最大风速:一般年份15m/s;偶有30m/s适用200km/h速度等级线路区段的线路参数运输组织供电系统回送限界信号检查及维修供水设施排污设施南车四方机车车辆股份有限公司限界
:动车组符合GB146.1的电力机车限界和
“客运专线机车车辆限界暂行规定”的规定。5
动车组运营条件南车四方机车车辆股份有限公司6
质保期及检修周期质量保证期保养与维修周期双日检查:48小时内月检查:30日或3万公里以内转向架检查:1年或45万公里以内大修:3年或90万公里以内ATP动作检查:90日以内南车四方机车车辆股份有限公司三
动车组各系统简介1
车体
车体结构形式高速列车车体承载旅客和设备,在高速运行过程中同时承受纵向、横向、垂向和扭转等载荷。列车运行阻力、气动噪声、轮轨噪声、结构噪声、高频振动以及高速会车的气动载荷,都必须考虑。(1)为了减小空气阻力,车体外型需设计成流线型;(2)为了提高乘坐舒适度,车体需采用气密结构;(3)为降低能耗,车体需采用轻量化设计由于车体需要承受旅客的重量和各种设备的重量,以及动车组在运行过程中的纵向、横向、垂向和扭转等载荷,所以车体需有足够的强度和刚度。高速动车组车体采用铝合金筒形整体承载结构能够达到必要的强度和刚度,同时实现结构轻量化,主要由底架、车顶、侧墙、端墙、司机室(头车有)以及车下设备舱等组成。车体设计时较好地处理了轻量化和结构强度、刚度相匹配的关系,车体结构设计满足JIS
E7105车体强度及载荷规范的要求。
南车四方机车车辆股份有限公司南车四方机车车辆股份有限公司1
车体车体结构特点(1)车体断面:宽幅车体,车体横断面最大宽度为3380mm,
高3700mm,地板面距离轨面为1300mm,设备仓底罩距离轨面为200mm。(2)车体结构采用双壳结构,大幅减少零件数量,其刚性高,降噪效果好,乘车舒适性好。(3)质量比钢制车体轻,大幅降低轴重,从而降低运营成本。(4)车体使用铝合金材料,可回收,对环境损害低,寿命周期成本低。(5)防腐性好,可以实现无涂装设计。(6)采用不燃性材料,防火性能好。(7)能扩大自动化焊接范围,提高生产效率,降低制造成本。(8)在部分中空铝型材的中空空腔内部
贴有防振材料以达到隔音减振的目的。顺号材料名使用部位符合标准附注1A5083P-O车头,端墙JISH40002A6N01S-T5侧墙,车顶JISH41003A7N01P-T4底架补强板JISH40004A7N01S-T5底架JISH41001
车体
车体主要参数长度
:25700mm
25000mm
头车(前端至后端车钩连接面)中间车(两端车钩连接面)宽度:高度:3380mm3700mm
转向架中心距:
17500mm
地板面距轨面高度:
1300mm
车钩距轨面高度:
1000mm车体主要材料
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车体
底架
底架包括侧梁(边梁)、中梁(牵引梁)、枕梁、端梁、横梁等组成。
侧梁采用通长铝合金挤压型材拼焊而成。中梁主要由铝合金挤压型材和铝合金板焊接而成,车钩安装部位用铆钉铆接铝合金板加强,并为车钩安装设置相应的安装座。枕梁由铝合金挤压型材和铝板焊接而成,枕梁为转向架安装提供相应结构,枕梁外侧
有抬车座。
端梁由铝合金挤压型材和铝合金板焊接而成。
横梁为铝合金挤压型材。
底架横梁
特殊螺栓安装切口
特
殊特殊垫
螺
圈
栓
垫板
(特殊螺拴定位)沉头螺钉南车四方机车车辆股份有限公司1
车体车顶及侧墙车顶及侧墙采用大型中空框架结构的挤压型材,不设车内侧立柱。型材之间的焊接为在车体长度方向上连续焊接的方式,侧墙和车顶及侧墙和侧梁之间的连结采用车内侧点固焊接,车外侧连续焊接。在车体的高度中间位置、行李架位置和侧顶板的安装位置,通长挤压型材上设置了通长的T型槽,便于内装部件的安装南车四方机车车辆股份有限公司1
车体端墙根据车辆厕所和洗面所的布置主要分为两种结构形式,整体式和分体式两种结构。车体端部设有盥洗间和厕所的端墙使用厚4mm的外板,骨架较少,外板上设有用于搬运卫生间的开口,搬运完后,用螺栓安装由厚2.5mm铝外板和骨架组焊接而成的闭塞板,并填充密封材料保持气密性。车端没有盥洗间和厕所的端墙使用厚2.5mm外板和型材骨架构成的焊接结构。整体式为两端角柱,两门立柱,门上横梁,门槛及端顶弯梁拼焊成框架外面铺墙板构成,然后根据结构需要在内部增焊纵向梁和小横梁。南车四方机车车辆股份有限公司1
车体车头头部结构形状对列车运行的空气阻力、气动噪音、列车交会压力波、隧道微气压效应及移动压力场等影响较大,是影响列车空气动力学性能的关键因素。头部结构按车头断面形状变化将纵骨架形成环状,与横向骨架叉接组焊,骨架外焊接铝板。纵向为双曲拱面,横向为五曲拱面,具有良好的气动性能CRH2型动车组头部结构设计利用现代的流场计算CFD软件进行三维建模分析,并进行模型的风洞试验和三维隧道驶入分析。南车四方机车车辆股份有限公司1
车体型材地板型材地板采用通长挤压铝合金型材,型材预设坡口及搭边,便于焊接。型材截面采用平板和丁字型筋板相组合的结构形式,提高型材的强度、和刚度
。设备仓保证动车组具有良好的动力学性能和防止高速运行时石击发生,车下设备外设有设备仓,设备仓由裙板、底板(采用不锈钢板)、骨架、端板和防雪板等组成。为满足动车组轻量化设计要求,骨架、裙板采用铝合金材料,利用大设备底面作为设备仓底板,利用设备底部安装座安装底板减少骨架设置;考虑限界、转向架弹簧挠度、空簧无气状态、轮缘磨耗等因素,设备仓底面至轨面高度为200mm。南车四方机车车辆股份有限公司1
车体
设备仓
安全性:在动车组运行中不会脱落
操作:在构造上应当拆装方法简单、轻量化设计
维护性:设备的维护检修容易
强度标准:
裙板:3750Pa(包括安全率1.5倍)底板:3150Pa(包括安全率1.5倍)1
车体
车钩缓冲装置
CRH2型动车组车钩装置具有如下特点:
(1)动车组两端设全自动车钩;
(2)车辆间由半自动车钩联接;(3)缓冲器为复式橡胶缓冲器,位于车钩后端,但端部和中间缓冲器的吸振性能不同;
自动车钩缓冲装置端部车钩(动车组两端部车钩)与中间车钩都带有气路自动连接装置,可在车钩进行机械连接的同时直接实现车辆之间的气路、电气连接。并带有自动摘钩风缸,可以实现自动摘钩与联挂,因此称为全自动车钩。属于刚性全自动车钩,它要求在两车钩连接后,其间没有上下和左右的相对移动,而且纵向间隙也限制在很小的范围内(约
1~2
mm)。可提高列车运行平稳性、降低车钩零部件的磨耗。车钩缓冲器的载荷为压缩100t(45mm),拉伸80t(30mm)
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车体半自动车钩缓冲装置车钩为手动摘钩形式,只有通过人工的方式才能实现摘钩,因此称为半自动车钩。端部自动车钩相比较,半自动车钩只是没有解钩风缸
。重要部件:缓冲器包括尾框和橡胶缓冲器,具有足够容量和坚固性,确保
可吸收车辆之间的纵向力和冲击力。尾框采用整体铸造结构;橡胶缓冲器采用天然橡胶为主体并加入多种添加剂车钩的主要承载部件为钩体,采用整体铸造结构,在运行中能有效传递车辆之间的纵向力;最大拉力为1679KN,大于1600KN的拉力要求。南车四方机车车辆股份有限公司1
车体内风挡车辆之间设置气密性橡胶风挡。气密式内风挡采用全波纹气密橡胶,由金属框、安装框(金属)、全波纹橡胶密封件和外罩等组成。该风挡不仅为旅客提供了车辆间的贯通通道,也是构成整车气密空间的关键组成部分。具有良好的隔声、隔热和气密特性。内部风挡主要尺寸参数如下:通过宽度:约788mm通过高度:1886mm长度:500mm外部宽度:1210mm外部高度:2240mm渡板面距地板面:16mm南车四方机车车辆股份有限公司
压缩式外风挡是为了降低和隔离车外的噪音而设置的防护装置。压缩形外风挡与通常的车端缓冲器具有同等的减振性能,同时还使车体间的车辆连接部位尽量平滑化,能够使列车运行时的空气阻力适当降低。1
车体压缩式外风挡南车四方机车车辆股份有限公司1
车体前罩开闭装置
车体头部前端设有自动开闭装置,由开闭机构和玻璃钢前罩(分割成左右)构成,对运行中的振动、风压、气压波动有足够的承受能力。动作部分采用气缸驱动,分开闭气缸和锁紧气缸,开闭气缸完成开闭动作,锁紧气缸完成对机构的锁固,维持开、闭状态。
开闭机构的主体框架用螺栓固定在底架上,在主体框架上安装驱动机构。各关节采用销轴连接,气缸的伸缩动作转变为前罩的开关动作。开闭动作流程如下:气缸伸缩→滑板在直线轴承上运动→滑板带动两推拉杆运动→两推拉杆带动两侧安装翼动作→两侧安装翼带动前罩开合。锁紧装置:前罩全部关上或者全部打开的状态下锁紧滑板,使整个装置稳定。
玻璃钢前罩采用FRP5材料,内衬不锈钢板加固及保证安装面强度。南车四方机车车辆股份有限公司1
车体排障装置CRH2在头车及尾车前端均设置排障装置,主要功能是当排障时撞飞障碍物,防止卷
入物品侵入转向架下,同时,出于保护车体及乘员安全目的,设计上要保证即使
该装置损坏车体也不受损或只是轻微受损,以应对列车高速化后冲击障碍物带来
的风险。
前头排障装置由排障板、排障橡胶、盖板、缓冲板、缓冲板支撑、缓冲板安装座等部件组成。其中:抗冲击结构外板为排雪犁(材料:钢板16-SS400)及排障板(材料:钢板6-SS400);起到缓冲作用的为板弹簧结构的铝合金缓冲板,通过两种铝合金板(铝板23-A5083P-O及铝板27-A5083P-O)折弯叠加组焊而成,能有效承受周边冲击载荷。南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.1
高压电气系统动车组高压电气系统主要有:受电弓、保护接地开关EGS、故障隔离开关、真空断路器VCB、避雷器、高压电缆及高压连接器
。
25KV电网高压首先由受电弓引入动车组,然后经过故障隔离开关接入到高压机器箱,并旁路连接了保护接地开关EGS。高压机器箱内有避雷器、真空断路器VCB、接地端子。从高压机器箱出来的高压电直接连接到牵引变压器的原边绕组,设置了高压联锁回路,在受电弓没有降下或保护接地开关EGS没有闭合的情况下,高压机器箱不能打开。
CRH2在4、6号车设受电弓及附属装置,安装高度4m时,受电弓工作高度最低4888mm,最高6800mm,最大升弓高度7000mm。动车组正常运行时,采用单弓受流,另一台备用,处于折叠状态。南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.1
高压电气系统受电弓型号:DSA250结构:单臂受电弓额定电压:25kV额定电流:1000A质量:约115kg环境温度:-40℃~+60℃放空升起高度:3000mm(100-25)(包括绝缘子)最高作用高度:2800mm(包括绝缘子)最低作用高度:888mm(包括绝缘子)折叠后高度:588+5
-25mm(包括绝缘子)接触压力:70N±5N南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统
2.1
高压电气系统
真空断路器(VCB):由高压电流分断部分、隔离绝缘部分和电空机械装
置(低压部分)组成,利用真空中的高绝缘性能电弧的扩散作用遮断
型式:CB201型
额定电压:AC30kV(瞬间最大电压AC31kV)
额定电流:AC200A
额定频率:50Hz
额定开断容量:100MVA
断路时间:3周以下(50Hz)
额定闭合电流:10000A
额定瞬间电流:4000A(2s)
额定断路电流:3400A
无负荷闭合时间:0.15s以下
额定开断时间:0.06s以下
额定断路时间:0.08s以下
操作方法:电磁控制空气操作额定操作电压:DC100
+10-30
V额定操作压力:7.84×105Pa(8kgf/cm2)
2
电气系统
2.1
高压电气系统
避雷器采用LA205型交流避雷器,避雷器由采用聚合物制成的瓷管与氧化锌组件组成。在瓷管内部装有氧化锌组件,用氮气密封。如果避雷器由于大电流而短路,内部压力异常上升,则通过特殊薄金属板的放压装置向外释放高压气体额定电压标准放电电流持续运行电压AC42kVrms
10kA(8*20us)
AC33kVrms动作电压
≥AC57kV(V1mA,DC
即直流1mA电流流过时的端子电压)≤AC100kV限制电流:
5kA10kA(标准)≤107kV耐放电量:
冲击电流100kA(8*20us)矩形波重量400A,2周
21kg电压互感器:检测接触网电压电流互感器:BB-S隔离型高压电流互感器,用于检测牵引变压器
南车四方机车车辆股份有限公司
2
电气系统
2.2
牵引系统主电路基本动力单元由1台牵引变压器-2台牵引变流器-8台牵引电机构成,1台牵引变流器驱动4台牵引电机。四台牵引电机并联使用。四台牵引电机特性差异控制在±5%以内,以便电流负荷分配均匀。主电路系统以M1车、M2车的两辆车为1个单元。受电弓从接触网25kV、50Hz单相交流电源受电,通过主断路器VCB连接到牵引变压器原边绕组上,主电路开闭由VCB控制。牵引变压器牵引绕组设两组,原边绕组电压25kV时,牵引绕组电压1500V。
南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统
2.2
牵引系统
牵引变压器
把接触网上取得的25kV高压电变换为供给牵引变流器及其它电器工作所适合的电压。
变压器中最主要的部件是铁心和绕组,铁心既是磁路,又是套装绕组的骨架。按照铁心结构,变压器可分为心式和壳式两种;绕组是电路,用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。输出:在网压变化范围内,输出电压、电流及功率满足列车牵引和再生制动的要求安装结构:牵引变压器的安装采用在车体横梁下用螺栓固定的吊挂式。强度:牵引变压器有足够的强度,保证在高速运行时碎石碰撞不至于破损。冷却及其冷却油:冷却采用强迫油循环风冷方式,除用温度继电器、油流指示器实状态监控外,还采用金属波纹管存油器,避免外气与油的直接接触,防止油质老化冷却油采用难燃性硅油。规格:牵引绕组为两个独立线圈,每1线圈均连接到1台牵引变流器上,确保牵引绕的高电抗、疏偶合性,具有可使牵引变流器稳定运行的特性。
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电气系统2.2
牵引系统牵引变压器南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.2
牵引系统牵引变压器线圈结构:牵引绕组2组、辅助绕组1组方式:壳式无压密封方式冷却方式:油循环风冷方式、硅油效率:95%以上(额定载荷条件)绝缘等级:原边绕组高压侧:感应耐电压:42kV×10分钟(120Hz时)(另外,240Hz时5分、166.7Hz时7.2分等条件也可)脉冲耐电压:全波150kV(波形:波前长1.2μs/波尾长
50μs);截断波170kV
(波形:在波前长1.2μs处截断)原边绕组接地侧:工频耐压
2.5kV牵引绕组侧:车辆用工频耐压
5.4kV辅助绕组侧:车辆用工频耐压
2.9kV绝缘种类:特A级南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.2
牵引系统牵引变压器牵引变压器额定性能参数值
2
电气系统
2.2
牵引系统
牵引变流器CRH2型动车组牵引变流器由单相三电平脉冲整流器、中间直流电路、三电平逆变器、真空交流接触器等主电路设备以及牵引控制装置、控制电源等控制设备组成
;配置脉冲整流器功率模块(2台)和逆变器功率模块(3台),设两台电动鼓风机(主鼓风机),向功率模块冷却器送风。箱体内部集中设置真空接触器、继电器单元和牵引控制装置等,便于集中检查。
南车四方机车车辆股份有限公司南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.2
牵引系统牵引变流器结构:动车组牵引变流器采用免维修模块结构。电路方式:采用电压型3点式电路,由脉冲整流器、中间直流电路、
逆变器构成功率半导体:IGBT或IPM:3300V、1200A钳位半导体:3300V、1200A保护功能:系统具有完善的保护功能。冷却方式:采用液体沸腾冷却机械通风方式,冷却介质采用氟化碳
(FX3250)。控制装置:软件控制,调节装置免维护。效率
:在额定载荷条件下(除辅助电路和控制电路外),效率为0.96以上。性能参数:形式:CI11脉冲整流器:单相电压3点式PWM脉冲整流器逆变器:3相电压3点式PWM逆变器南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.2
牵引系统牵引变流器额定参数::输入:1285kVA
(单相交流1500V,857A,50Hz)中间直流电路:1296kW
(直流3000V,432A)输出:1475kVA
(三相交流2300V,424A,0~220Hz)效率:96%以上(在额定载荷条件下,除辅助电路外)功率因数:97%以上(在额定载荷条件下,除辅助电路和控制电路外)开关频率::脉冲整流器:1250Hz逆变器:500~1000Hz
冷却方式:
液体沸腾冷却机械通风方式,冷媒为氟化碳(FX3250)。
维修、检查功能车载试验功能:依据车辆信息控制装置的指令,在无接点控制装置内产生模拟信号,可进行保护动作,接触器动作等自我检查工作南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.2
牵引系统牵引电机CRH2型动车组采用MT205型三相鼠笼异步电机,每辆动车配置4台牵引电机(并联连接),一个基本动力单元共8台,全列共计16台。电机额定功率为300kW,最高转速6120r/min,最高试验速度达7040r/min。牵引电机由定子、转子、轴承、通风系统等组成。采用转向架架悬方式,机械通风方式冷却,平行齿轮弯曲轴万向接头方式驱动
。牵引电机的外形尺寸、安装尺寸和电气特性相同方便互换2
电气系统
2.2
牵引系统
牵引电机
优点:
(1)功率大、体积小、重量轻:无换向器和电刷装置,可以充分利用空间,在高速
范围内因不受换向器电机中电抗电势及片间电压等换向条件的限制,可输出较大的
功率,再生制动时也能输出较大的电功率。
(2)结构简单、牢固,维修工作量少:无换向器和电刷装置,电机的故障大大降低。特别是鼠笼形异步电机,转子无绝缘,除去轴承的润滑外,几乎不需要经常进行维护。(3)良好的牵引特性:由于其机械特性较硬,有自然防空转的性能,使粘着利用率提高。
三相交流异步电机对瞬时过电压和过电流不敏感(不存在换向器的环火问题),它在
起动时能在更长的时间内发出更大的起动转矩。合理的调频、调压特性,可以实现
大范围的平滑调速。(4)功率因数高,谐波干扰小
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电气系统
2.2
牵引系统牵引电机
性能规格:方式:三相异步感应电机相数:3极数:4通风方式:强迫通风装载方式:转向架构架悬挂安装绝缘种类:200级
额定参数功率:300kW电压:2000V电流:106A频率:140Hz转差:1.4%转速:4140rpm效率:0.94功率因数:86%南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.3
辅助供电系统概述动车组的辅助供电系统采用母线供电方式,由牵引变压器辅助绕组提供电源,为列车辅助设备如冷却通风机、空调装置、照明、网络控制系统、制动装置、旅客信息、列车无线等设备提供电源。冗余设计:牵引变压器辅助绕组扩展供电:动车组2、6号车牵引变压器的辅助绕组输出单相AC400V/50Hz
给四辆车;当一台牵引变压器故障时,另一台牵引变压器的辅助绕组能够通过电路的切换向
整列车供电,受牵引电压器辅助绕组容量的限制,空调装置功率减半运行。辅助电源装置扩展供电:动车组1、8号车上分别安装一台辅助电源装置。正常情况下,每台
辅助电源装置输出的三相AC400V/50Hz电源分别供电给四辆车。当一台辅助电源装置发生
故障时,另一台辅助电源装置能够通过电路的切换向整列车供电。辅助电源装置的输出容量
能够向整列车供电,当一台辅助电源装置故障时无需减少负载功率。⑴
非稳压单相AC100V系统(电热水器等)。⑵
稳压单相AC100V系统(空调装置和制动装置的控制电路等)(3)稳压单相AC220V系统(车内用电插座等)(4)
稳压三相AC400V系统(牵引系统相关的辅助设备)(5)稳压DC100V(客室照明、网络控制系统、制动控制、旅客信息、ATP)
南车四方机车车辆股份有限公司
2
电气系统
2.3
辅助供电系统
功能描述辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。其中辅助及控制用电设备包括各种交流及直流用电设备。动车组的2、6号车分别安装有一台牵引变压器MTr。1、8号车分别安装有一组辅助电源装置。2、4、6号车分别安装有一组蓄电池组。2、6号车车体侧面分别安装一个外部电源插座;所有车厢上安装有各种辅助及控制用电设备。2
电气系统
2.3
辅助供电系统
辅助电源装置的故障保护功能包括:
输入过流
变流器过流
输出过压
输出欠压
变流器过压
变流器过载
检测接地
输出短路等在列车信息控制系统和辅助电源装置之间设有自诊断功能接口,控制系统对其实施检测。动车组设有蓄电池组,供紧急时使用,应急用电量(含应急照明、列车无线系统、广播联络装置、标志灯)最少可维持2小时。运行过程中,蓄电池组可在线路上充电。动车组车体侧面装有可以连接外部电源的插座(单相AC400V/50Hz),2号车和6号车上各有一处。车辆检修基地设外部电源,可向动车组辅助电路供电。
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电气系统
2.3
辅助供电系统
辅助电源装置:由辅助电源箱(Auxiliary
Power
Unit,简称APU)
和辅助整流器箱(Auxiliary
Rectifier
简称ARf)两部分组成。主要
参数如下:
输入:AC400V+24-37%,50Hz
输出1:DC100V±10%,58kW
输出2:单相AC100V±10%,50Hz,12kVA
输出3:单相AC220V±10%,50Hz,11.3kVA
输出4:三相AC400V±10%,50Hz,123kVA
输出5:单相AC100V+26-41%,50Hz,22kVA电池
控制用蓄电池:型式:ESLB3方式:阴极吸收式密封型铅蓄电池容量:100Ah(20小时率)
无线装置用蓄电池方式:镍镉碱性蓄电池容量:60Ah(5小时率)
2
电气系统
2.4
列车信息控制系统
基本原理两端头车设置了列车信息中央装置、列车信息终端装置及列车信息显示器(包含IC卡架),而中间车厢设列车信息终端装置,各中央控制装置、终端装置及信息显示器通过网络电缆连接在一起,由列车信息中央装置对整个网络系统进行管理。列车信息控制装置由监控器和控制传输部分组成。硬件为一体化装置,但各自独立构成网络。列车信息控制系统可以区分重大故障和轻微故障,关于重大故障而且需要处置时,会将故障内容及处置引导通知给乘务员。
南车四方机车车辆股份有限公司控制传输部为双重系统,确保系统冗余性。头车设置的中心装置为双重系统构成,确保其可靠性。前后中心的控制单元间用母线仲裁。
故障对策
列车信息控制系统的中央装置为两重系设计,具有冗余性。一套发生故障的时候,自动
切换到另一套。
列车利用自身诊断传输线对整个系统进行监视,发生异常情况时保存故障信息。
车辆信息控制装置检测出设备发生故障,具有记录故障情况的功能。南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.4
列车信息控制系统南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.4
列车信息控制系统牵引/制动的指令系统:设备的开启/复位显示灯/蜂鸣器控制乘务员支持:应急指南的显示:服务设备控制:数据记录:车上试验:自我诊断传送线远程装载功能系统功能南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统2.4
列车信息控制系统适用规格:总线方式适用以下的国际规格:列车总线适用规格:
ANSI
878.1
“ARCNET”传送速度:
2.5Mbps拓扑结构:
环形车辆总线适用规格:20mA
电流环形方式(和牵引变流器、制动控制装置的传送适合使用光纤维方式H-PCF200/230)。步调同步方式(和一部分设备的传送是高级数据链路控制HDLC方式)。传送速度:192kbps
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19.2kbps
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9.6kbps
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1.2kbps/拓扑结构:1:12
电气系统
2.5
旅客信息系统动车组旅客信息系统的管理功能集中在列车信息控制系统内,设置集中控制的旅客信息系统。旅客信息系统具有乘客引导和旅行信息服务功能。其内容包括列车车次、到达站、时刻表、车辆编号、运行速度和车内外温度信息。旅客信息中心装置设在乘务员室。车内旅客引导播音、全车同时播音及司机室、乘务员室、车内销售准备室间的业务联络播音系统。共线电话(配电盘内)每两车设置1台。本系统利用车顶上的天线接收FM/AM播放的电波,可用于接受频带为87~108MHz(FM)、522~1610kHz(AM)的环境下并将其输送给播音系统供车内广播使用。各车辆的外部两侧设置目的地显示器,用以显示终点站、列车车次等乘客引导信息。
南车四方机车车辆股份有限公司南车四方机车车辆股份有限公司2
电气系统
2.6
照明系统
1)客室照明
客室内设有DC100V的快速起动荧光灯,部分兼用于应急照明。
荧光灯及照度符合中国标准,照度不小于200Lux。
乘客不应直接看到照明光源。
2)通过台照明
设DC100V的白色荧光灯,可兼用作应急照明。
照明照度(通过台部分):≥30Lux。
各车走廊上有良好的照明。
3)厕所及洗脸间的照明
采用DC100V的白色荧光灯,可兼作应急灯。
4)前照灯司机室的前方设置前照灯(DC100V,封闭式大灯,150W/50W切换式)和标志灯(LED)南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统系统构成1)采用电气指令式制动系统:动车组各车辆的制动控制装置采用微机控制,由动车的
电制动(电力再生制动)及各车的空气制动(车轴盘方式制动)构成,并且在制动控
制装置内具有滑行检测功能。2)粘着模式控制:由于列车随着速度上升,粘着系数会下降,所以设置了随着速度的
变化而改变制动力的速度-粘着模式控制的制动力。该模式是以雨天为前提的粘着
试验为基础设置的,所以列车制动时可以保证在规定的距离停车,不致滑行。3)手动紧急制动:在司机室及乘务员室设置紧急制动操纵开关。在各旅客车厢中设有
紧急制动报警开关,旅客可在发生紧急情况时,通过触动开关通知司机和乘务员,
通过他们判断并操作紧急制动。4)供风装置充风时间如下:780
kPa
→
880
kPa的充风时间约为55
s0
kPa
→
880
kPa的充风时间为455
s5)总风管风压:保持在780kPa~880kPa的一定压力范围内;救援时,救援用机车供给压力为600kPa时也可以正常动作。南车四方机车车辆股份有限公司司机制动控制器制动指令转换装置车辆信息控制装置(终端装置)车辆信息控制装置(中央装置)制动控制器制动控制装置电空转换阀中继阀油缸盘形制动装置电气指令紧急制动电磁阀牵引变流器器防滑阀空气指令压缩空气
空压机油增压气缸控制风缸干燥器调压阀总风缸总风管3
制动系统
系统构成3
制动系统速度(km/h)
効率功率因数
南车四方机车车辆股份有限公司转差率
再生制动力电机电流编组:4M4T变速比:3.036(=85/28)车轮直径:820mm
最大减速度0.747m/s2主电机:MT205型
接触网电压:22.5kV电机轴功率:300kW/台功率因素、效率(×%)打滑率
(×1/100%)电机电压
(×10V)电机电流
(A)
电机电压系统构成
制动力
(kN/车辆)
空气制动力南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统制动方式1)制动控制方式动车组动车使用电制动、拖车使用空气制动的复合制动方式。动车电制动优先,低速区域的电制动停止工作时或电制动故障时,不足的部分由空气制动力补充实施。制动时,列车首先最大限度地利用电制动力制动列车,减轻拖车的空气制动负荷,减少拖车的机械制动部件的磨损。通过ATP的自动控制及手动制动光传送指令式采用再生制动并用电气指令式空气制动延迟控制,首先让动车(再生制动)负担制动力,减小拖车自身制动力的方式。以1辆动车、1辆拖车为控制单位进行延迟控制2)制动的种类通常运行时司机用制动控制器操作常用制动(表示为1级~7级的7个档位的制动力)和快速制动。ATP动作时常用最大制动(7级)和快速制动作用相同。紧急制动、辅助制动,在故障时等异常情况下通过开关操作。耐雪制动是积雪时通过开关操作,制动力几乎不作用。南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统制动方式①
适应粘着变化规律的速度-粘着控制模式;②
根据载荷变化自动调整制动力;③
防滑保护控制;④
以1M1T为单元进行制动力的协调配合,充分利用动车再生制动力,减少拖车空气制动力的使用,仅在再生制动力不足时才由空气制动力补充;
⑤
优先响应车载ATP/LKJ2000接口的指令,可施行安全制动;
⑥
故障诊断和相关信息保存功能;⑦
当安全控制回路分离时产生紧急制动;南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统常用制动:常用制动力为1级~7级;延迟控制,在初速度为75km/h以上时,由动车的再生制动负担拖车部分的制动力,在65km/h以下切换成为单独控制。快速制动:具备常用制动1.5倍的制动力,在手动制动操作时及在闭塞区间无法减速至设定的速度时根据ATP指令动作。紧急制动:当列车分离、总风管压力降低及手柄取出时均会实施紧急制动。此时,不具有按照负荷大小调整制动力的功能。
耐雪制动:在降雪时,为了防止冰雪进入制动盘和闸瓦之间,使得闸瓦无间隙轻轻接触制动盘。在110km/h的速度以下,接通耐雪制动开关,通过操作制动手柄动作。制动缸压力设定为40±20kPa,可以操作制动控制器的开关调整设定值。
辅助制动:以在制动控制装置异常、制动指令线路断线、以及在救援等时使用为目的而设置。操作司机台的设定开关及各单元(Tc车)的配电盘开关进行动作,与常用、快速制动不同,制动力为与速度无关的定值。停车制动:采用铁靴实施停车制动。南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统制动系统组成制动控制系统包括:制动信号发生装置(司机制动控制器)制动信号传输装置(列车信息控制系统,包括中央装置、车辆
终端装置)制动控制装置(内部集成了电子控制单元和制动控制单元(BCU)、空气制动管路上所需的各种阀门及风缸等)。基础制动装置位于转向架上,由带防滑阀的增压气缸及油压盘式制动装置等组成。空气供给系统由位于3、5、7号车地板下的3台空气压缩机、干燥器,及用于每辆车的总风缸、制动供给风缸,以及贯穿全车的总风管等组成。南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统制动系统组成南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统制动控制装置制动控制装置包括制动控制器、空气制动相关阀门及储气缸实现单元化,吊装在车下。制动控制单元(BCU)采用微处理器数字运算处理方式,来自司机台的制动指令通过中央装置、传输终端由光缆传输,根据各车厢的负荷信号及速度信息计算出需要的制动力,对电气制动力、空气制动力进行控制。关于与再生制动的协调采用延迟控制,负担一部分的拖车制动力。防滑控制功能:对于空气制动的防滑,通过防滑控制阀对各轴进行控制。对于电气制动的防滑,通过调整电气制动曲线实现滑动轴的再次粘着控制,与传输终端进行信息传输,实时输出各种控制数据。制动力切换功能打滑再次粘着功能(空气压力控制式)对应负荷功能耐雪制动控制功能不足/不缓解检测功能监视功能故障信息保存功能其它车辆制动输出功能(从动车向拖车的EP阀指令功能)南车四方机车车辆股份有限公司3
制动系统电气空气压缩机
3台主空气压缩机组成主风源,分别位于3、5、7号车,主要为空气制动系统供风,同时为气动辅助设备(包括风笛、空气簧、门控、集便器等)提供风源方式:
往复式排气压力:880kPa排气量:2000NL/min容积效率:70%以上(hot)空气压缩机组采用压缩机与电机通过内部组装的联轴器传递动力的结构。电动空气压缩机及除湿装置分别吊装在专用吊架上。南车四方机车车辆股份有限公司4
内装4.1
内装结构南车四方机车车辆股份有限公司4
内装4.1
内装结构南车四方机车车辆股份有限公司4
内装4.1
内装结构南车四方机车车辆股份有限公司4
内装4.1
内装结构南车四方机车车辆股份有限公司4
内装4.1
内装结构南车四方机车车辆股份有限公司4
内装4.2
门侧拉门由司机室、乘务室(M1S车及T1C、T2C)中设置的乘务员开关集中控制,可通过操作设备舱内的手柄切断气路,手动打开侧门,车内可用隔离锁锁闭。侧门上部悬挂承载,安装于铝骨架上。。侧拉门由侧门机构(驱动装置、气压液压转换装置、压紧装置)、门板组件(铝合金内板纸蜂窝)、排水部件、复位弹簧装置、隔离锁以及各种管件组成关门后门板外面与车体外面有35mm的高度差。通过压紧门四周的密封胶条来实现密封和隔声。门板厚度为32.8,门板结构为内外两层1.4厚的铝板,中间为铝蜂窝芯材和铝骨架车门性能参数:有效开口
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