动车组概论PPT完整全套教学课件

（一）简介动车组技术全套PPT课件课程教学内容1绪论动车组车体技术2动车组转向架技术3456动车组制动系统动车组车端连接装置动车组牵引传动系统我国动车组7第一章绪论1国内外高速铁路的发展动车组的组成及其技术特点2

2.3高速铁路的定义1970年日本政府第71号法令中的定义为：列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁路。1985年欧洲委员会将高速铁路的最高速度规定为：客运专线300km/h，客货混运线250km/h。UIC提出的高速铁路的定义：最高速度至少应达到250km/h的专线，或最高速度达到200km/h的既有线。

一、高速铁路的定义

2.3高速铁路的定义我国高速铁路的定义：新建设计开行250km/h（含预留）及以上的动车组列车，初期运营速度不小于200km/h的客运专线铁路。一、高速铁路的定义

2、高速铁路的诞生常速铁路——时速100～120km中速铁路——时速120～160km准高速铁路或快速铁路——时速160～200km高速铁路——时速200～400km超高速铁路——时速400km以上一、高速铁路的定义二、高速铁路高新技术1．高速铁路线路（1）高标准的平、纵断面设计；（2）高速无砟轨道新结构；（3）高速道岔；（4）高速路基、路桥过渡段；（5）高速铁路桥梁；（6）高速铁路隧道；（7）高速牵引供电系统等。三、高速铁路客运特点1.节约旅客送达时间2.安全性好3.准点率高4.运输能力大5.全天候6.能源消耗低7.环境污染轻8.占用土地少9.舒适度高10.效益好四、高速铁路线路特点1.线路标准（1）曲线外轨超高（2）最小曲线半径（3）缓和曲线（4）夹直线（5）线间距（6）限制坡度（7）竖曲线半径四、高速铁路线路特点2.轨道结构高速铁路轨道结构分为有砟轨道和无砟轨道两种类型，以无砟轨道为主。我国高速铁路的《铁路技术管理规程》规定：新建300km/h及以上铁路、长度超过1km的隧道及隧道群地段，可采用无砟轨道。正线钢轨应采用60kg/m钢轨，正线及到发线轨道采用一次铺设跨区间无缝线路，绝缘接头应采用胶接绝缘接头。五、世界高速铁路的发展概况

3.1日本新干线日本：最早1964年10月1日，日本建成了世界上第一条高速铁路，即连接东京、大阪的东海道新干线。该线全长515.4km，运行速度达到210km/h。五、世界高速铁路的发展概况

3.1日本新干线法国：速度1981年，法国第一代高速动车组——TGV—PSE试验纪录达到380km/h，商业运行速度达到270km／h，打破了传统铁路运行速度的概念。1990年5月，第二代高速动车组——TGV—A创造的515.3km/h的世界纪录2007年4月3日，创造574.8km/h的轮轨最高试验纪录。五、世界高速铁路的发展概况

3.1日本新干线德国：质量德国高速铁路呈网状分布，由新线1400多km及既有提速线路组成，形成4800km的服务范围，由ICE系列高速动车组担当客运任务。五、世界高速铁路的发展概况欧洲高速铁路网图2020年的欧洲高速铁路网(—高速新线—改造的既有线)主要内容中国高速铁路建设的初期试验阶段2

中国高速铁路建设的研究论证阶段1中国高速铁路的建设成果3中国高速铁路建设的高速铁路网规划4六、我国高速铁路的发展概况提高列车运行速度的方式有哪些？思考18常规列车摆式列车提高列车速度的主要措施既有线提速高速动车组客运专线一、中国高速路建设的研究论证阶段铁1992年，中国交通运输协会提交“修建京沪高铁建议书”；形成《京沪高速铁路重大技术经济问题前期研究总报告》；京沪高铁采用传统轮轨还是磁悬浮的争论延缓了京沪高铁的修建；2004年，国务院通过《中长期铁路网规划》，确定采用高速铁路，提出到2020年建设高速铁路1.2万km以上；2008年1月国务院常务会议同意开工建设京沪高铁。

京沪高速铁路建设的论证二、中国高速路建设的初期试验阶段铁广深准高速铁路

1994年我国第一条时速200km/h的准高速铁路----广州至深圳铁路建成并投入运营，标志着我国铁路进入高速化时代。秦沈客运专线2003年我国第一条客运专线------秦皇岛至沈阳客运专线建成并投入运营，为探索适合中国国情的高速铁路的技术标准、施工方法、运营管理及维护等积累了经验。第一次大提速——1997年4月1日零时

提速主要在京沪、京广、京哈三大干线。列车最高运行速度140公里。首次开行全列空调快速列车和夕发朝至列车。第二次大提速——1998年10月1日零时

提速范围重点还是上述三大干线。列车最高运行速度160公里。第三次大提速——2000年10月21日零时

提速范围重点是陇海、兰新、京九和浙赣线。形成四纵四横提速网络。

中国既有线铁路的六次大提速第四次大提速——2001年10月21日零时

提速范围主要是京九、武昌至成都、京广南段、浙赣和哈大线。

进一步增开了特快列车，确立了夕发朝至列车的品牌形象。第五次大提速——2004年4月18日零时

提速总里程16500公里。首次开行一站直达的特快列车。第六次大提速——2007年4月18日零时

允许时速200公里的线路延展6003公里,时速250公里的线路延展近900公里。最引人注目的是城际快速客车和中心城市间的动车组快速客车。通过历时十年的六次大提速，志着中国铁路进入高速时代，实现了速度、密度、重载的三合一。

三、中国高速路建设成果铁0.660.941.11.651.92.23.03.82.52.91.京津城际运营时间：2008年8月1日我国第一条拥有自主知识产权的高速城际铁路全程里程：120公里；全程时间：30分钟列车最快时速：350公里/小时列车最小行车间隔：3分钟CRH3试验最高时速394.3km，CRH2-300试验最高时速383km。（一）300-350km/h线路2.京沪高铁北京至上海高速铁路全长1318千米，设计时速350km，运行时间4小时，共设24个车站。2008年4月18日开工建设，2010年11月15日完成全线铺轨2011年6月30日通车运营它是世界上一次建成线路最长、标准最高的高速铁路（当时）它是新中国成立以来一次投资规模最大的建设项目，项目总投资2209.4亿元。四、中国高速路的高速铁路网规划铁2004年，国务院通过了《中长期铁路网规划》（2004年版），提出建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路客运快速通道及三个城际快速客运系统。到2020年，实现主要繁忙干线实现客货分线，要建设高速铁路1.2万km以上；2008年，又进行了调整，确定到2020年，建设高速铁路1.6万km以上；中长期铁路网规划的制定到2020年，一大批标志性项目建成投产，铁路网规模达到15万公里，其中高速铁路3万公里，覆盖80%以上大中城市；到2025年，铁路网规模达到17.5万公里，其中高速铁路3.8万公里左右；到2030年，基本实现内外互联互通、区际多路畅通、省会高铁连通、地市快速通达、县城基本覆盖。2016提出的规划目标沿海通道京沪通道京港（台）通道京哈-京港澳通道呼南通道京昆通道包（银）海通道兰（西）广通道八纵通道绥满通道京兰通道青银通道陆桥通道沿江通道沪昆通道厦渝通道广昆通道八横通道3、拓展区域铁路连接线。在“八纵八横”主通道的基础上，规划建设高速铁路区域连接线，进一步完善路网、扩大覆盖。4、发展城际客运铁路。

环渤海际铁路网长三角际铁路网珠三角际铁路网城际铁路系统成渝际铁路网长株潭际铁路网关中城际铁路网辽中南城际铁路网第一章绪论1国内外高速铁路的发展动车组的组成及其技术特点2概念动车组是由若干动力车和拖车或全部由动力车长期固定连挂在一起组成的车组。动车组中带有动力的车辆称为动车（用M表示），不带动力的车辆称为拖车（用T表示）。动车组两端都带有司机室。可在线路上往复运行。一、动车组概念及分类

2、高速铁路的诞生1）按速度等级分类：（1）准高速动车组：运行速度为160～200km/h（2）高速动车组：运行速度为200～400km/h（3）超高速动车组：运行速度为400km/h以上一、动车组概念及分类分类

2、高速铁路的诞生2）按牵引动力分类（1）电力动车组（2）内燃动车组（3）磁悬浮动车组一、动车组概念及分类分类按照动力配置方式动力集中型动力分散型按照转向架形式独立式铰接式高速列车的形式一、动车组概念及分类

2、高速铁路的诞生动力集中型动车组中的一辆动车就是一个完整的动力单元，与传统的机车相似，它将电气设备和动力装置集中安装在动力车上，仅有动力车的轮对受电机驱动。由动力车牵引列车，动力车只牵引不载客，拖车只载客不牵引。二、动车组动力配置特点电机逆变器变压器

2、高速铁路的诞生动力分散型动车组通常由二辆或二辆以上车辆组成一个动力单元，将由电机驱动的动力轮对分散在所有或多组轮对上，将主要电气设备吊挂在车辆下部，使列车轴重比较均衡，全部车辆均可载客。二、动车组动力配置特点

2、高速铁路的诞生1．动力集中型动车组特点1）动力集中型动车组的优点（1）与传统列车相似，便于按习惯进行运行管理和维修管理。（2）机械、电器设备在运用中便于监测和进行技术保养。（3）载客车厢内噪声、振动较小，舒适度较高。（4）牵引头车可以摘挂，方便列车进入既有线。甚至可更换内燃机车，使列车直接进入非电气化铁路运行。二、动车组动力配置特点

2、高速铁路的诞生2）动力集中型动车组的缺点（1）动力车不能载客，相对减少了载客量。（2）动力车轴重难以降低。（3）动力车大的粘着牵引力与车轮的轴重要求形成难以克服的矛盾。（4）动力车的制动能力受到粘着的限制，因此列车的制动性能欠佳。二、动车组动力配置特点

2、高速铁路的诞生2．动力分散型动车组特点1）动力分散型动车组的优点（1）动力车同时可以载客，增加了动车组的载客量。（2）将牵引动力设备和牵引电机的功率和重量分散到各个车辆，较易实现高速列车减轻轴重的要求。（3）牵引力分散在各个动力车轮上，可解决高速列车大牵引力与轴重限制之间的矛盾。（4）可以充分利用动力制动功率，列车具有较好的制动性能。二、动车组动力配置特点

2、高速铁路的诞生2）动力分散型动车组的缺点（1）车辆下部吊装动力设备，其产生的振动和噪声会影响车厢内的舒适度。（2）分散的动力设备故障率相对较高。（3）列车只能分单元编组，不能驶入非电气化铁路运行。（4）与传统运营、维修管理体制和习惯不同，必须建立一套新的维修、保养体系。二、动车组动力配置特点2023/6/12491．车体动车组车体分为带司机室车体和不带带司机室车体两种。它是容纳乘客和司机驾驶的地方，同时，又是安装与连接其他设备和部件的基础。为使车体轻量化，高速动车组车体通常采用铝合金和不锈钢材料制造。三、动车组的组成2023/6/12502．转向架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。三、动车组的组成三、动车组的组成2023/6/12523．连接、缓冲装置车辆编组成列车运行必须借助于连接装置。连接缓冲装置可以实现机械连接、高压电器连接、辅助系统和列车供电连接、以及控制系统连接。三、动车组的组成2023/6/12534．制动装置制动装置是保证列车安全运行所必需的装置。动车组常采用电气制动与空气制动的复合制动。动车组制动系统包括动力制动系统(再生制动)、空气制动系统（包括风源）、电子防滑器、及基础制动装置等。三、动车组的组成2023/6/12545．车辆内部设备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。三、动车组的组成2023/6/12556．牵引传动系统牵引传动系统包括：主电路、高压设备、受电弓、主断路器、其它高压设备、主变压器、牵引变流器、牵引电机、及电传动系统的保护等。三、动车组的组成2023/6/12567．辅助供电系统辅助供电系统所供电的设备包括：空气压缩机冷却通风机油泵/水泵电机空气调节系统采暖设备

照明设备旅客服务设备应急通风装置维修用电等三、动车组的组成2023/6/12577．辅助供电系统应急用电包括：客室应急通风应急照明应急显示维修用电通讯及其控制等。三、动车组的组成2023/6/12581.头型流线化随着列车运行速度的提高，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响；同时，列车高速运行引起的气动现象对周围环境也产生影响。对于高速动车组来说，列车头型设计非常重要，好的头型设计可以有效地减少运行空气阻力，列车交会压力波和解决好运行稳定性等问题。四、动车组主要技术特点2023/6/1259

流线化头型(500系)四、动车组主要技术特点2023/6/12602.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。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。四、动车组主要技术特点2023/6/1261

3.高性能转向架技术提高列车运行速度首先遇到的问题是转向架运行平稳性和安全性，所以，提高列车运行速度应具有高性能的转向架。对于高速转向架要求具有高速运行的稳定性，良好的曲线通过性能，满足乘客乘坐舒适度的要求。四、动车组主要技术特点62

4.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。四、动车组主要技术特点2023/6/1263

5.密接式车钩缓冲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。四、动车组主要技术特点2023/6/1264ICE密接式车钩缓冲装置2023/6/12656.交流传动技术

早期的电力牵引传动系统均采用交一直传动，用直流电动机驱动。由于直流电动机的单位功率重量较大，使高速列车既要大功率驱动又要求减轻轴重，形成难以克服的矛盾。在交流转动系统中，交流牵引电动机较传统的直流牵引电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻及造价低等一系列优点。交流牵引电动机没有整流子结构对电动机功率的限制，牵引功率可以得到进一步提高。四、动车组主要技术特点2023/6/1266

7.列车自动控制及故障诊断技术列车自动控制系统对高速列车安全运行的重要作用，世界各国在发展高速铁路时都十分重视列车自动控制系统的研究和开发，许多国家作为先进列车控制系统(AdvancedTrainControlSystems)研制了多种基础技术设备，例如列车超速防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、车载微机自动监测和诊断系统等。四、动车组主要技术特点

2、高速铁路的诞生8．车厢密封隔声与集便处理技术9.高性能受电弓10．摆式车体技术五、动车组的主要技术特点（一）简介动车组技术课程教学内容1绪论动车组车体技术2动车组转向架技术3456动车组制动系统动车组车端连接装置动车组牵引传动系统我国动车组7第二章动车组车体技术

第一节车体结构的空气动力学设计第二节车体的轻量化设计第三节车体的密封隔声技术第四节动车组设备设施一、列车空气动力学二、动车组头型设计三、动车组车身外型设计第一节车体结构的空气动力学设计随着列车运行速度的提高，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响；同时，列车高速运行引起的气动现象对周围环境也产生影响，这就是高速列车的空气动力学问题。其涉及的主要方面如下:动车组运行中列车的表面压力；动车组会车时列车的表面压力；

动车组通过隧道时的表面压力；列车风；列车空气动力学的力和力矩等。一、列车空气动力学73／1181.动车组运行中列车的表面压力从风洞试验结果来看，列车表面压力可以分为三个区域：(1)头车鼻尖部位正对来流方向为正压区；

ⅠⅡⅢ一、列车空气动力学74／118(2)车头部附近的高负压区：从鼻尖向上及向两侧，正压逐渐减小变为负压，到接近与车身连接处的顶部与侧面，负压达最大值；(3)头车车身、拖车和尾车车身为低负压区。ⅠⅡⅢ一、列车空气动力学75／118因此，在动车（头车）上布置空调装置及冷却系统进风口时，应布置在靠近鼻尖的区域内，此处正压较大，进风容易；而排风口则应布置在负压较大的顶部与侧面。另外，在有侧向风作用下，列车表面压力分布发生很大变化，尤其对车顶小圆弧部位表面压力的影响最大。当列车在曲线上运行又遇到强侧风时，还会影响到列车的倾覆安全性。一、列车空气动力学76／118

2.动车组会车时列车的表面压力列车交会时产生的最大压力脉动值是评价列车气动外形优劣的一项指标。在一运行列车与另一静止不动的列车会车时，以及两列等速或不等速相对运行的列车会车时，将在两列相对运行列车一侧的侧墙上引起压力波。其原因是相对运动的列车车头对空气的挤压，在与之交会的另一列车侧壁上掠过，使列车间侧壁上的空气压力产生很大的波动。一、列车空气动力学77／118

影响动车组会车压力波幅值大小的6个因素：

(1)随着会车速度的大幅度提高，会车压力波幅值将急剧增大，如图所示。

左图可见，当头部长细比γ为2.5，两列车以等速相对运行会车时，速度由250km/h提高到350km/h，压力波幅值由1015Pa增至1950Pa，增大近一倍。会车压力波幅值与速度的关系曲线一、列车空气动力学78／118

(2)会车压力波幅值随着头部长细比的增大而近似线性地减小。

(3)会车压力波幅值随会车动车组侧墙间距增大而显著减小。我国《铁路主要技术政策》中规定：200km/h时，线间距≥4.4m；250km/h时，线间距≥4.6m；300km/h时，线间距≥4.8m；350km/h时，线间距≥5.0m。一、列车空气动力学79／118(4)会车压力波幅值随会车长度增大而近似成线性地明显增大。

(5)会车压力波幅值随侧墙高度增大而逐渐减小。

(6)高、中速列车会车时，中速车的压力波幅值远大于高速车(一般高1.8倍以上)。这主要由于会车压力波幅值受到通过车的速度的影响。一、列车空气动力学80／1183.动车组通过隧道时的表面压力列车在隧道中运行时，将引起隧道内空气压力急剧波动，因此列车表面上各处的压力也呈快速大幅度变动状况，完全不同于在明线上的表面压力分布。

一、列车空气动力学81／118对于高速动车组来说，列车头型设计非常重要，好的头型设计可以有效地减少运行空气阻力，列车交会压力波和解决好运行稳定性等问题。

二、动车组头型设计CRH1动车组CRH2动车组CRH3动车组CRH5动车组（长春）CRH6动车组CRH380D动车组CRH380A(L)动车组CRH380B(G\L)动车组CRH380CL动车组CR400AF动车组CR400BF动车组CR200J动车组CR300AF动车组CR300BF动车组85／11886／118(a)一拱方案(b)二拱方案(c)设导流板方案

87／118头车外形比较88／118动车组车身横断面形状设计有以下特点：

1.整个车身断面呈鼓形，即车顶为圆弧形，侧墙下部向内倾斜（5o左右）并以圆弧过渡到底架，侧墙上部向内倾斜（3o左右）并以圆弧过渡到车顶。三、动车组车身外型设计

89／1182.车辆底部形状对空气阻力的影响很大，为了避免地板下部设备的外露，采用与车身横断面形状相吻合的裙板遮住车下设备，以减少空气阻力，也可防止高速运行带来的沙石击打车下设备。3.车体表面光滑平整，尽量减少突出物。如侧门采用塞拉式；扶手为内置式；脚蹬做成翻板式，使侧面关闭时可以包住它。4.两车辆连接处采用橡胶大风挡，与车身保持平齐，避免形成空气涡流。三、动车组车身外型设计

90／118第二节动车组车体的轻量化设计

一、轻量化设计的必要性二、车体结构的轻量化技术三、车内设备的轻量化技术四、转向架结构轻量化技术91／1181.轴重对轨道损伤的影响随着轴重的增加，钢轨承受轮载而产生的轮轨接触应力、轨头内部的剪切应力、局部应力和弯曲应力将相应增加，同时疲劳荷载作用下的应力水平也将随之提高，从而大大缩短了钢轨的使用寿命。一、轻量化设计的必要性92／118

研究结果表明，钢轨头部损伤几乎全是疲劳损伤，钢轨折损率随轴重的增加而增加。法国依据钢轨疲劳损伤统计资料的分析得出，钢轨疲劳折损率与轴载荷的2.25次方成正比关系。美国认为与轴载荷的3.8次方成正比。一、轻量化设计的必要性93／118

接触理论表明：轮轨之间的接触应力和轨头内部的剪切应力与轴载荷成正比，且与车轮直径及踏面外形有关。所以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。一、轻量化设计的必要性94／1182.轮轨动态作用力的影响列车运行中，如果存在车轮偏心和扁疤，或者遇到轨道不平顺时，将产生轮轨间的冲击载荷，这种载荷属于“动态作用力”。一、轻量化设计的必要性95／1183.高速动车组对轴重及簧下质量的要求(1)动车组的最大轴重、平均轴重牵引动力集中配置的动车组，动力车的轴重为最大。如法国TGV-A的最大轴重为17t，德国ICE-2的最大轴重为19.5t。尽管这些高速列车的最大轴重比较高，但整列车中大量拖车的轴重较轻，因而列车的平均轴重较低，如ICE-2的平均轴重为14.2t，TGV因拖车采用铰接式转向架，其平均轴重相对高一些，为16t。一、轻量化设计的必要性96／118(2)各国高速动车组的轴重、簧下质量国际铁路联盟(UIC)在“高速列车技术条件”中对轴重有明确规定：允许的静态轴重为17t，新建线路和300km/h速度运行时，每个轮子作用在正常维护线路钢轨上的静态和动态力之和不得超过170KN。一轻量化设计的必要性97／118动车组最大轴重和平均轴重一、轻量化设计的必要性98／118一、轻量化设计的必要性99／118普通速度车体结构的自重在14t左右，而国外高速客车车体结构重量为10t左右。总体上看，实现结构轻量化的主要途径有两个：一是采用新材料，二是合理优化结构设计。

二、车体结构的轻量化技术100／1181.车体轻量化材料与结构(1)轻量化材料耐候钢车体不锈钢车体铝合金车体二、车体结构的轻量化技术101／118铝合金车体的优势可综合为以下几点①制造工艺简单，节省加工费用。②减重效果好。③良好的运行品质。④耐腐蚀，可降低维修费。⑤铝合金车体还具有外表平滑美观的优点。二、车体结构的轻量化技术102／118(2)铝合金车体的三种结构:大型中空挤压铝型材焊接结构采用航空骨架式铝合金车体结构大型中空挤压铝型材与开口型材的混合结构二、车体结构的轻量化技术采用大型中空挤压铝型材焊接结构采用航空骨架式铝合金车体结构德国ICE铝合金车体断面二、车体结构的轻量化技术104／118二、车体结构的轻量化技术105／118车内设备材料，首先应满足功能要求和防火阻燃要求，装饰板应反映时代感，车内设备约占客车总重量的20％，轻量化具有重要意义。1.车内设备如门、窗、行李架、座椅、供水设备、卫生设备等等，均可选用轻合金或高分子工程材料和复合材料，使设备重量大大减轻。三、车内设备的轻量化技术106／118仅座椅一项，日本采用铝－钢合制或全铝制双人座椅，其重量由原钢制的56kg分别降为32kg和24kg。聚碳酸脂（PC）板材作为透明车窗材料，重量约为同厚度玻璃的1/15，而且透光、耐压、耐冲击均较普通玻璃好，能方便地制作车辆通长的车窗。2.车内装饰板材广泛采用薄膜铝合金墙板，工程塑料顶板等。三、车内设备的轻量化技术107／1183.其它设备的轻量化如日本100系采用直流牵引电机，每台重量为825kg(功率为230kw)，而300系采用交流感应电机后，每台重量仅为390kg(功率增至300kw)。德国（ICE3）的主变压器铁芯采用优质铁－铝合金，使导磁率提高4－5倍，又将铜编线改为铝编线，冷却使用硅油，这样其总重由11.5吨降为7吨等等。三、车内设备的轻量化技术108／118降低转向架自重是高速转向架技术开发的一个重要方面，它对改善车辆振动性能和减小轮轨之间的动力作用均具有显著效果。国外高速转向架轻量化的主要措施之一是采用无摇枕结构，此外还有很多轻量化措施：四、转向架结构轻量化技术109／1181．构架结构轻量化。采用焊接构架可比铸钢结构减重50％左右。2．轮对轻量化。采用空心车轴和小直径车轮；采用S形薄辐板车轮。

四、转向架结构轻量化技术110／1183．轴箱和齿轮箱采用铝合金制作。铝合金轴箱的重量只有原来的40％左右，齿轮箱亦减到原来的56％。通过对车体结构、转向架结构、车内设备及其它设备从选材和结构优化设计上采取措施，可使车辆自重（轴重）明显降低。四、转向架结构轻量化技术111／118第三节车体的密封隔声技术

一、车体的密封隔声性能二、车体的密封技术三、车内噪声控制技术112／1181.车体的密封性能(1)压力波对旅客舒适性的影响车外压力的波动会反应到车厢内，使旅客感到不舒服，轻者压迫耳膜，重则头晕恶心，甚至造成耳膜破裂。许多国家先后在压力波对旅客舒适性的影响方面进行了研究。一、车体密封和隔声性能的要求113／118国外高速列车的运用实践表明，没有交会列车时，头、尾车外面的气流压力变化为：头部受2.5KPa左右的正压、尾部为2.0KPa左右的负压；有交会列车时特别在隧道内会车时，车外气流压力会大幅度变化，对进入隧道列车的气流测定结果：速度200km/h时，头部正压为3.2KPa、尾部负压为4.9KPa；速度为280km/h时，头部正压为3.9KPa、尾部负压为5.5KPa。一、车体密封和隔声性能的要求114／118一、车体密封和隔声性能的要求115／118(2)对车体密封性能的要求日本高速列车密封试验，要求将车体所有开启部位堵塞，车内压力由4000Pa降至1000Pa的时间必须大于50s。欧洲高速列车曾采用压力从4000Pa降至1000Pa的时间大于50s(车辆通过台和空调设备关闭)。德国、意大利等国家采用压力从3600Pa降至1350Pa的时间大于18s。一、车体密封和隔声性能的要求116／118我国在《200km/h及以上速度级列车密封设计及试验鉴定暂行规定》中要求：整车落成后的密封性能试验，要求达到车内压力从3600Pa降至1350Pa的时间大于18s；车体结构的密封性能要求压力从3600Pa降至1350Pa的时间须大于36s；组成后的车窗、车门、风挡应能在±4000Pa的气动载荷作用下保持良好的密封性一、车体密封和隔声性能的要求117／1182.车体的隔声性能(1)高速列车的噪声源轮轨噪声（碰撞、摩擦声）；空气沿车体表面流动产生的摩擦声和受电弓与接触网导线的摩擦声；风挡等构件的撞击声。列车进出隧道产生的压缩波和反射波所产生的噪声等。一、车体密封和隔声性能的要求118／118119／118(3)车内噪声车内噪声一般由以下几部分组成：车体外部传入车内的噪声，一般称之为空气声；由于各种原因导致的车体内表面结构振动，特别是薄壁结构振动产生的辐射声，一般称之为结构振动噪声；各种车内设备、系统(如空调通风系统，各类管道等)，作为振源、声源所产生的噪声；上述各类噪声在车厢内部传播与反射所形成的混响声等组成。一、车体密封和隔声性能的要求120／118列车的密封需要从车体结构和部件上给以考虑。当前世界各国在高速列车上采用的密封技术主要有：1.车体结构采用连续焊缝以消除焊接气隙；对不能施焊的部位，必须用密封胶密封。二、车体的密封技术121／1182.采用固定式车窗，车窗的组装工艺要保证密封的可靠性和耐久性，同时保证在压力波造成的气动载荷下(我国“高速列车密封技术暂行规定”确定组成后的车窗应能承受±6000Pa的气动载荷，)不会造成变形和破坏。3.侧门采用密封性能良好的塞拉门；头、尾的端门要采用可充压缩空气的橡胶条；通过台风挡采用橡胶大风挡，并注意处理好渡板处的密封问题。二、车体的密封技术122／1184.空调环控设备设立压力控制：如在客室进排气风口安装压力保护阀，在排气风道中装设带节气阀的排风机，安装压力保护通风机等，主要目的是既保证正常的通风换气又保证车内压力变化在限值之内。5.厕所、洗脸室的水不能采用直排式，而要通过密封装置排到车外；对直通车下的管路和电缆孔应采取必要的密封措施。6.车辆出厂前都要通过整车气密性、水密性试验。二、车体的密封技术123／118为了降低车内噪声，一方面要削弱噪声源发出噪声的强度，另一方面要提高车体的隔声性能。

1.削弱噪声源发出噪声强度的措施:①在车轮上安装消音器和开发弹性车轮，可有效地降低轮轨噪声；三、车内噪声控制技术124／118②车体外形设计成流线形，车体表面平整、光滑都有利于减小空气与车体的摩擦声；③采用橡胶风挡，可减小撞击声；④在空调系统上安装消音器，降低牵引电机风扇的噪声、驱动装置等设备的振动噪声。三、车内噪声控制技术125／1182.提高车体隔声性能的措施①采用双层墙结构，可增加隔声量4－5dB(A)。所谓双层墙，就是指地板、侧墙、车顶等多层结构，在层间采用橡胶垫隔开，一方面起隔振作用，同时使声波不能通过金属螺钉（声桥）传递，有效地提高了车体的隔声性能；②在车体金属（如地板）表面涂刷防振阻尼层，使钢结构的声频振动转化为热能消散，减少了声波的辐射和声波振动的传递，从而减少车内噪声；三、车内噪声控制技术126／118③采用双层车窗，减少从侧面传入车内的噪声；④车内选用吸声效果好的高分子聚合材料；⑤提高车体气密性的措施，同样可以起隔声作用。法国TGV－A高速列车，通过各种隔声措施，速度达300km/h时客室内噪声值为66dB(A)。三、车内噪声控制技术127／118第四节动车组设备设施高速动车组车内设备包括司机室及车门、车窗、座椅、厕所、盥洗室、小卖部、餐饮室和空调、照明等电气设备、防火防灾设备等。车下设备包括主变压器、整流箱、辅助电源、空调装置、换气装置、通讯网络装置、水箱、污物箱、制动控制装置等等128／118第四节动车组设备设施129／118第四节动车组设备设施CRH380A型动车组全列8辆，定员480，车内设有商务座、一等座车、二等座车、餐车等，可满足不同旅客的个性化出行需求。130／118第四节动车组设备设施1.座椅商务座定员12人，车头、车尾各设有6个，商务座借用了飞机头等舱座椅的功能，可进行旋转、躺、坐的自动调节，包括选择播放视频、调节广播音量等各种服务设施。一等座采用2+2方式布置，全车一等座定员95人（其中一等包座定员6人，普通一等座定员89人）。二等座采用2+3方式布置，全车一等座定员373人。131／118第四节动车组设备设施图2.11CRH380A型动车组一等座椅132／118第四节动车组设备设施2.其他卫生间：卫生间分蹲式便器和座式便器两种，均采用真空集便器。每个卫生间设有洗手盆、感应器、洗手液盒、干手器、芳香盒、烟雾感应装置(顶棚上)、电源插座、扶手、垃圾箱、触摸式冲水按键及卷纸、抽纸、坐便垫储放位置等设施，卫生间门设有“有无人”显示装置。盥洗室：采用感应式水龙头，卫生、节水。残疾人服务设施：残疾人专用区域和残疾人卫生间及残疾人弯道。残疾人卫生间设有内外触摸式门锁、残疾人紧急呼叫按钮、婴儿护理台。（一）简介动车组技术课程教学内容1绪论动车组车体技术2动车组转向架技术3456动车组制动系统动车组车端连接装置动车组牵引传动系统我国动车组7转向架（走行部）：支撑客车车体并使之在轨道上运行的装置。它是高速客车的关键部件。车体转向架转向架焊接构架式转向架20世纪50年代101、102、103型装备在21型客车上的导框式转向架，构造速度100km/h。209P转向架209T转向架SW-200转向架SW-300转向架一、高速客车转向架的组成动车组转向架可分为动力转向架（又分为单动力轴转向架和双动力轴转向架）和非动力转向架。动车组转向架主要由轮对轴箱装置、构架、一系弹簧悬挂装置、二系弹簧装置悬挂和驱动装置、基础制动装置、安全监测系统等七部分组成。一、高速客车转向架的基本组成1.轮对轮对直接向钢轨传递车辆重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或制动力，并通过轮对的回转实现车辆在钢轨上的运行一、高速客车转向架的基本组成1.轮对为检修探伤操作方便及减轻重量，采用了合金钢空心车轴。车轮直径为Φ860mm。制动采用盘式制动。动车转向架采用轮盘方式。拖车转向架采用轮盘和轴盘并用方式。一、高速客车转向架的特点一、高速客车转向架的基本组成2.轴箱定位装置轴箱组件包括六个主要部件，分别是轴箱主体、前盖、后盖、轴承组件和转臂衬套的密封环和盖。固定定位导框式定位轴箱导框转臂式定位橡胶弹簧定位一、高速客车转向架的基本组成一、高速客车转向架的基本组成2.转向架构架构架是转向架的骨架，是安装各种零部件的载体，并承受和传递垂向力和水平力等1侧梁，2横梁，3纵向连接梁，4空气弹簧支承梁，5制动吊座（轮盘），6定位臂座，7增压缸安装座，8垂向止挡，9制动吊座（轴盘），10拉杆座一、高速客车转向架的基本组成3.弹性悬挂装置设在轮对和构架之间的弹簧悬挂装置称为轴箱弹簧装置或者一系悬挂装置;主要包括轴箱弹簧、垂向液压减振器和转臂定位橡胶套设在构架与车体之间的弹簧悬挂装置称为中央悬挂装置或者二系悬挂装置.主要包括空气弹簧、蛇行减振器、抗侧滚扭杆装置、横向减振器（半主动）横向普通油压减振器、横向止挡、高度阀、差压阀。一、高速客车转向架的基本组成3.弹性悬挂装置一、高速客车转向架的基本组成3.弹性悬挂装置一、高速客车转向架的基本组成4.驱动装置一、高速客车转向架的基本组成5.制动装置一、高速客车转向架的基本组成5.制动装置一、高速客车转向架的基本组成6.安全监测系统动车组安装转向架失稳检测装置，失稳检测装置是时时进行运行稳定性监测，在列车发生异常情况时能够立即发出警报，以提醒动车组司机按要求进行减速。以保障高速动车组安全平稳顺利运行。二、高速客车转向架应具备的性能1.高速运行的稳定性2.高速运行的平稳性3.良好的曲线通过性能1.高速运行的稳定性二、高速客车转向架应具备的性能在车辆运行过程中,轮对左右的两个车轮就会以不同的滚动半径与轨面接触,造成轮对在向前滚动的同时一面横向摆动,一面又绕其质心的垂直轴来回摇动。轮对如此周而复始的运动称之为蛇行运动。1.高速运行的稳定性安全是最根本的要求。蛇形运动稳定性二、高速客车转向架应具备的性能爬轨脱轨跳轨脱轨掉道脱轨西班牙列车弯道超速海燕吹翻列车二、高速客车转向架应具备的性能1.高速运行的稳定性二、高速客车转向架应具备的性能2.高速运行的平稳性平稳性是列车在规定线路条件下,在设计最高速度范围内运行时,不会产生过大的振动,设备能平稳工作,乘客感到舒适的基本性能。二、高速客车转向架应具备的性能2.高速运行的平稳性车辆的垂向和横向运行平稳性随速度提高而下降,在一般速度下平稳性满足要求的车辆,在高速运行时不一定能满足要求。为此,除对线路构造、养护标准等有严格要求外,还需要合理设计转向架的悬挂系统并对悬挂参数进行优化二、高速客车转向架应具备的性能2.高速运行的平稳性乘客舒适度是反映乘客在旅途中疲劳程度的综合性生理指标,其影响因素很多,如车内设备、通风、照明、温度、湿度、噪声、瞭望和振动等等。但是,其中振动是车辆整个运行中始终存在、一直起作用的主要因素。二、高速客车转向架应具备的性能3.良好的曲线通过性能二、高速客车转向架应具备的性能3.良好的曲线通过性能采用传统转向架的车辆高速通过曲线时,轮对纵向定位刚度将迫使轮对处于正位状态,车轮与钢轨之间存在冲角,造成轮缘磨耗,影响车辆曲线通过性能。二、高速客车转向架应具备的性能（一）简介动车组技术课程教学内容1绪论动车组车体技术2动车组转向架技术3456动车组制动系统动车组车端连接装置动车组牵引传动系统我国动车组7一、动车组车端连接装置的组成和作用车端连接装置是指连接两车辆间或两车列间的所有机械、电气和空气装置，它是保证列车运行安全，提高旅客舒适度的重要部件。车端连接装置主要包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器、空气管路连接器和电气连接器等。一、动车组车端连接装置的组成和作用车钩缓冲装置风挡车体间减振器空气管路连接器电气连接器车钩电钩连接座一、动车组车端连接装置的组成和作用动车组车端连接装置的作用主要可分为5种：（1）连接作用（2）牵引作用；（3）缓冲作用；（4）分解作用；（5）制动信号传输功能。动车组车端连接装置还必须具有车厢间的密封功能，牵引动力、控制信息传输功能。二、动车组车钩缓冲装置用来连接列车中各车辆的部件，用于传递和缓和冲击力，并且使车辆彼此之间保持一定距离的装置。包括车钩和缓冲器二、动车组车钩缓冲装置按照牵引连接装置的连接方式：自动车钩和非自动车钩。非自动车钩须由人工来完成车辆的连接，而自动车钩则不需要人参与就能实现连接自动车钩又可分为非刚性车钩和刚性车钩。非刚性车钩允许两个相连接的车钩在铅垂面内有相对位移，刚性车钩不允许两相连接车钩在铅垂面有相对位移，但在水平面内允许有少许转角。二、动车组车钩缓冲装置刚性车钩可减小车钩间的间隙，降低列车运行中的纵向冲动，提高列车运行平稳性，降低车钩零件的磨耗和噪声，并能够同时实现车辆间的气路和电路的自动连接，所以刚性车钩又称为密接车钩。二、动车组车钩缓冲装置按照车钩的位置和作用可分为：用于动车组两端的自动车钩用于动车组车车辆之间的中间车钩紧急情况下用于动车组救援使用的过渡车钩。二、动车组车钩缓冲装置自动车钩一般由钩头、钩体、电力连接器、风管连接器、尾部缓冲器、中心调整装置等。我国动车组常用的自动车钩主要为沙库车钩。二、动车组车钩缓冲装置自动车钩一般由钩头、钩体、电力连接器、风管连接器、尾部缓冲器、中心调整装置等。我国动车组常用的自动车钩主要为沙库车钩。二、动车组车钩缓冲装置1—机械钩头

2—电气连接器

3—车钩钩体与缓冲器

 4—中心调整装置

5—尾部缓冲器

6—制动风管连接器

7—解钩风缸

8—导向杆

9—总风管连接器二、动车组车钩缓冲装置

（b）闭锁状态（c）解钩状态（a）待挂状态二、动车组车钩缓冲装置电气连接器（电气车钩）电气车钩可以安装在承载装置上，用于实现列车之间的电气信号的连接，当机械车钩连挂完成后，承载装置带动电气车钩自动推出实现电气连挂，当机械车钩分解后，承载装置带动电气车钩被自动推回实现电气分解。二、动车组车钩缓冲装置导向杆动车组与动车组连挂时，两车的车钩并不一定在同一个水平面上，同时由于生产时外形的差异，两车的车钩并不能完全对中。为解决对中问题，沙库车钩在设有导向杆结构，配合凸锥和凹锥实现车钩自动对中。二、动车组车钩缓冲装置图中右侧车钩连挂前比左侧车钩位置高。随着两者的靠近，右侧导向杆与箭头所指左侧配合横杆互相推挤，左边的车钩被导向杆顶起，右边的车钩通过导向杆被横杆压下。两者基本持平后，通过凸锥凹锥的配合进一步找正，最终完成连挂中间车钩中间车钩缓冲装置安装于列车的中部，采用半自动车钩或半永久车钩，可以实现车辆之间机械、气路的连接和分解。二、动车组车钩缓冲装置半自动车钩动车组半自动车钩主要采用柴田车钩，可以实现机械、空气管路的自动连接和手动分解。二、动车组车钩缓冲装置①连挂准备：钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩连挂前状态二、动车组车钩缓冲装置②连挂过程：钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩连挂中状态二、动车组车钩缓冲装置钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩连挂后状态二、动车组车钩缓冲装置钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩锁闭后状态二、动车组车钩缓冲装置③解钩过程：钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩解钩前状态二、动车组车钩缓冲装置钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩解钩状态二、动车组车钩缓冲装置钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩解钩过程二、动车组车钩缓冲装置钩头钩舌解钩杆弹簧密接式车钩解钩后状态二、动车组车钩缓冲装置半永久车钩半永久车钩连接时需要人工使用工具对其锁定装置进行操作才能完成连接及分解，没有电气、压缩空气自动连接功能。半永久车钩是用于动车组组内车辆间的连挂，除车辆维修及钩体维修外，正常使用时基本没有分解与连挂的作业。半永久车钩的连挂与分解均需要人工辅助操作。二、动车组车钩缓冲装置半永久车钩二、动车组车钩缓冲装置二、动车组车钩缓冲装置过渡车钩如果动车组在运行过程中发生故障，导致失去动力，需回检修库检修时，需要使用机车或其他动车组救援。二、动车组车钩缓冲装置二、动车组车钩缓冲装置缓冲器主要用来缓和列车在运行中由于起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动，减轻对车体结构的破坏作用，提高列车运行的平稳性。三、风挡风挡处于车辆两端是车厢之间的柔性连接部件，具有良好的纵向伸缩性和垂向、横向的柔性，可在车与车之间实现相对运动以适应车辆运行中振动与安全通过曲线和道岔的需要并提供给旅客安全舒适的通道。风挡具有良好的伸缩性、气密性和水密性，可以保护乘客和内装及部分车端连接装置不受水、雪和风的损害。三、风挡风挡包括内风挡和外风挡。内风挡主要有折棚风挡和环形密封橡胶风挡两种型式。折棚风挡主要用于CRH1、CRH3、CRH5、CRH380B(L)及CRH380D型动车组上，主要特点为外观及密封性能好；缺点为车端阻尼小。环形密封橡胶风挡主要用在CRH2、CRH380A(L)型动车组上。特点为气密性好、内部美观，有一定的精向阻起:缺点是隔热效果差。三、风挡图4.22环形密封橡胶风挡结构示意图（一）简介动车组技术课程教学内容1绪论动车组车体技术2动车组转向架技术3456动车组制动系统动车组车端连接装置动车组牵引传动系统我国动车组7动车组制动系统1动车组制动系统的基本组成动车组电制动系统2动车组空气制动系统34动车组制动控制系统制动是将运行中列车的动能转化为其他形式的能量，使列车速度降低，以实现调速或停车的过程。为了实行制动而在列车上安装的一整套相关设施，称为制动装置。制动的实质就是将列车动能转变成其他形式的能量或转移走。具体讲就是让制动装置产生与列车运行方向相反的外力，使列车产生较大的减速度，尽快减速或停车一、动车组制动系统的基本组成动车组运行速度高。因此,动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统,为列车正常运行提供调速和停车的保证在意外故障或其他必要情况下,有尽可能短的制动距离。项目条件指标制动距离初速350km/h≤6500m初速300km/h≤3800m初速250km/h≤3200m初速200km/h≤2000m初速160km/h≤1400m初速120km/h≤800m一、动车组制动系统的基本组成动车组制动系统的性能和组成与普通的旅客列车有很大区别,它是一个能提供强大制动力并能更好利用黏着的复合制动系统,包含多个子系统,主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统等组成。制动时采用电制动与空气制动联合作用的方式,且以电制动为主。一、动车组制动系统的基本组成二、动车组制动系统的特点制动能力强、响应速度快动车组的制动作用包括调速制动和停车制动,其制动能力首先表现为停车制动作用时制动距离的控制。根据列车制动系统的结构特点和司机操纵作用(自动或人工控制),停车有不同的方式,在同样的制动装置、操纵方式和线路条件下,其制动距离基本上与列车制动初速度的平方成正比。二、动车组制动系统的特点制动能力强、响应速度快1．采用电、空联合制动模式,电制动优先,而且普遍装有防滑器。电制动与空气制结合可保证列车从低速到高速在整个速度范围内都有充足的制动力,而防滑器的安装可使轮轨间的黏着力得到充分运用,进而有效地缩短制动距离。电制动由于操纵控制方便,且可大大减少空气制动系统零部件的磨耗,因而得以优先使用。二、动车组制动系统的特点制动能力强、响应速度快2．操纵控制采用电控、直通或微机控制电气指令式等灵敏而迅速的系统。这些装置使制动系统的反应更为迅速,进一步缩短了制动距离。二、动车组制动系统的特点制动力分配的准确性和一致性高动车组的制动作用采用微型计算机控制,可为确保列车正点运行精确提供所需的制动力。动车组制动系统对制动力的计算精确,电制动和空气制动的分配合理,使不同的制动方式达到最佳的组合效果;同时,制动指令传递的同步性高,各车制动的一致性好。二、动车组制动系统的特点故障导向安全1.多级制动控制方式网络控制电空制动控制空气制动控制以列车网络控制系统TCMS控制并传输全列车各车辆的制动信息用电气指令线传输制动控制指令通过制动管的空气压强改变进行控制高指挥级别低二、动车组制动系统的特点故障导向安全1.多级制动控制方式当高级别的制动控制系统发生故障时,能自动转为低一级别的制动控制方式,以保证在不良状态下可靠地产生制动作用。二、动车组制动系统的特点故障导向安全2.制动能力的冗余在正常条件下,复合制动系统的各种制动方式应合理分担制动能量,一旦其中的某种制动方式发生故障,其他制动方式应能提供补充。而且,对于空气制动,应充分考虑失电情况下系统响应时间延长和盘形制动摩擦系数的下偏差对制动距离延长的影响。二、动车组制动系统的特点制动冲动小从列车动力学的观点出发,旅客的乘坐舒适性包括横向、垂向和纵向三方面的指标，动车组制动作用的时间和减速度远大于普通的旅客列车。因此,动车组的制动系统采用微型算机控制,实现制动过程的优化,在提高平均减速度的同时,限制制动减速度的变化率，减少动车组的纵向冲动,提高乘坐舒适性。三、动车组制动作用的种类1.常用制动常用制动是正常情况下为调节、控制列车速度或进站停车所施行的制动。其特点是作用比较缓和，且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%～80%，多数情况下只用50%左右。三、动车组制动作用的种类2.非常制动（快速制动）非常制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动。其特点是把列车制动能力全部用上，且作用迅猛。三、动车组制动作用的种类3.紧急制动紧急制动也是在紧急情况下采取的制动方式，特点与非常制动类似。它与非常制动的区别在于：非常制动一般为电、空联合制动，也可以是空气制动；而紧急制动则只有空气制动作用。三、动车组制动作用的种类4.辅助制动（1）备用制动当动车组制动控制装置或常用制动电路发生故障，无法实施正常的制动控制时，可启用备用制动设备进行制动。三、动车组制动作用的种类（1）备用制动备用制动设备有两种控制方式：一种是利用备用制动指令线传递备用制动控制装置发出的电气制动指令，直接控制各车的电空转换阀产生制动作用另一种则是启用动车组内备用的自动空气制动设备进行制动，即通过制动管的增减压来控制全列车的制动和缓解。三、动车组制动作用的种类（2）救援/回送制动救援/回送制动是通过救援机车的制动管来控制动车组的制动作用。当救援机车制动管的增减压信号传递至动车组时，又可采取两种控制方式：一种是将机车制动管与动车组制动管直接相连，由救援机车直接控制动车组制动管内的压强；另一种则是在救援机车和动车组之间加装一个空电转换装置，由它将机车制动管内的空气压力信号转换为电气指令信号来控制动车组的电空转换阀，实现各车的制动和缓解。三、动车组制动作用的种类（3）停放制动停放制动是为使动车组能够存放在一定坡度的坡道上不溜车而施行的制动作用。停放制动可利用专门的弹簧停放装置使机械制动装置动作，也可将铁靴放入车轮踏面下面阻止列车运动。停放制动有时也称驻车制动。三、动车组制动作用的种类（4）停车制动（保持制动）停车制动是常用制动的一项辅助功能，当列车速度降低至5km/h以下时自动减小列车的制动力以平稳停车；待列车停止后，再将制动力升高并保持一定的水平，以避免列车在坡度不超过30‰的坡道上溜车。停车制动也称保持制动。三、动车组制动作用的种类(5)耐雪制动耐雪制动是为了防止摩擦副之间进入冰雪导致制动作用难以迅速产生而采取的一种制动作用。它的作用形式是在列车牵引或惰行过程中，司机通过耐雪制动指令线让各车摩擦制动的摩擦副以较小的压力贴合。动车组制动系统1动车组制动系统的基本组成动车组电制动系统2动车组空气制动系统34动车组制动控制系统动车组电制动系统电气制动是利用电机的可逆性原理。在牵引工况时，牵引电机作电动机运行，将电网的电能转变为机械能，轴上输出牵引转矩以驱动列车运行。在电气制动时，列车的惯性力带动牵引电动机，此时牵引电机将作发电机运行，将列车动能转变为电能，输出制动电流的同时，在牵引电机轴上产生反转矩并作用于轮对，形成制动力使列车减速或在下坡道上以一定速度运行。动车组电制动系统应用在动车组上的电制动有电阻制动和再生制动两种，它们都是让列车的动轮带动动力传动装置（牵引电动机），使其产生逆作用，将列车的动能转变为电能，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式。电阻制动和再生制动习惯上也称为动力制动。一、电阻制动司机室或ATC装置发出制动指令后，制动控制装置首先对列车运行速度进行判断。当速度大于一定值时时，制动主回路构成（PB转换器由牵引位置转为制动位置），然后制动接触器动作（B11闭合、P11打开、P13打开），随后依次是励磁削弱接触器打开、预励磁接触器投入，最后，断路器投入（L1闭合）。一、电阻制动2．工作原理此时，由电枢绕组、励磁绕组和主电阻器构成电阻制动主回路，并使电流向增加原牵引剩磁的方向流动，再由主电阻器最终将电枢转动发出的电能变为热能消散掉。二、再生制动二、再生制动2．工作原理再生制动时,过程与牵引运行正好相反,原来的整流器和逆变器也发挥其逆作用,分别执行逆变器和整流器的功能:整流器将电机产生的三相交流电变换为直流电,再由逆变器将直流电变为与电网频率相同的单相交流电,最后由主变压器将交流电升压后反馈回电网,供处于牵引运行状态的其他动车组利用。二、再生制动接触网受电弓主变压器变流器牵引电机再生制动三、电制动的特点优点：电制动具有摩擦部件少（仅有轴承）、维修工作量少、可反复使用等优点，担负着动车组制动减速时大部分能量的转移。缺点：由于增加了控制装置和制动电阻等设备，使重量增加；而且，如条件不具备就不能产生制动作用。为提高可靠性，高速动车组的制动控制系统具有在电制动系统不能正常工作时，自动切换为摩擦制动的功能。三、电制动的特点采用电制动时应满足的基本要求（1）具有电气稳定性，并保证必要的机械稳定性。（2）具有广泛的调节范围，冲击力小。（3）机车由牵引状态转换为电制动状态应线路简单，操纵方便，具有良好的制动性能，负载分配力求均匀。（一）简介动车组技术课程教学内容1绪论动车组车体技术2动车组转向架技术3456动车组制动系统动车组车端连接装置动车组牵引传动系统我国动车组7动车组牵引传动系统1动车组牵引传动方式动车组牵引特性2动车组牵引传动系统的组成34动车组牵引传动控制功能在交通运输车辆中，采用电动机驱动来满足车辆牵引的电气传动部分，称为电牵引传动。它以牵引电机为控制对象，对电机的转矩和速度进行调节，以满足车辆牵引和制动特性的要求。

按照电传动装置所采用的牵引电动机的类型，电传动方式可分为两大类：(1)以直流(或脉流)牵引电动机为动力的直流电传动方式；(2)以交流牵引电动机为动力的交流电传动方式。交流电传动方式又根据采用的同步或异步牵引电动机的不同分为交流同步电传动方式和交流异步电传动方式。直流电传动分为：直—直电传动交—直电传动。

交流电传动包括：交—直—交电传动交—交电传动列车牵引运行时，受电弓将接触网AC25kV单相工频交流电，经过相关的高压电气设备传输给牵引变压器；牵引变压器降压输出单相交流电供给牵引变流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电经中间直流电路将直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源驱动牵引电机牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱传递给轮对驱动列车运行再生制动时，动车组可以通过控制牵引逆变器使牵引电机处于发电状态，牵引逆变器工作于整流状态，牵引电机发出的三相交流电被整定为直流电并对中间直流环节进行充电，使中间直流环节电压上升；同时，脉冲整流器工作于逆变状态，中间直流回路直流电源被逆变为单相交流电，该交流电通过真空断路器、受电弓等高压设备反馈给接触网，从而实现能量再生2023/6/12250牵引高压设备牵引变流牵引驱动高压电器主变压器四象限中间电压过压保护牵引逆变器牵引电机齿轮箱车轮网侧变流控制器电机侧变流控制器车辆控制接触网受电弓主变压器变流器牵引电机钢轨牵引系统关系链再生动车组牵引传动系统1动车组牵引传动方式动车组牵引特性2动车组牵引传动系统的组成34动车组牵引传动控制功能牵引特性：轮周牵引力F与速度v之间的关系，它是列车运行时牵引计算的依据。对牵引特性影响较大的因素有牵引电动机的特性和动车组的控制方式，此外还有牵引变流器的外特性。同时，动车组的牵引特性受其部件运行条件的制约，因而在不同的速度下，动车组最大牵引力受到限制。一、交直型电力机车牵引特性（一）电力机车牵引特性的限界一、交直型电力机车牵引特性（一）电力机车牵引特性的限界1、粘着限制（曲线1）

受到轮轨之间粘着条件限制的最大粘着牵引力，超限将发生动轮空转。该曲线是按计算粘着系数计算得出的计算粘着牵引力曲线。一、交直型电力机车牵引特性2、牵引电动机允许的最大电流限制（曲线2）

受到牵引电动机低速大电流换向条件限制的最大电流时的牵引力，一般为额定电流的1.2~1.4倍，只允许短时运行。一、交直型电力机车牵引特性3、牵引电动机允许的最高电压限制（曲线3）受牵引电机换向片间电压和电位条件限制的最高工作电压，曲线3即为满磁场(固定分路)时的最高端电压下，由牵引电动机特性计算所得的牵引特性。一、交直型电力机车牵引特性4、整流器输出特性确定的最大电压限制（曲线4）（GB3317-1982）中规定：机车受电弓电压额定值为25kV，并在20kV~29kV能正常工作。所以整流器输出的最高电压也随受电弓处的电压变化而变化，当网压升高时，曲线4将如箭头方向向右移动，反之则向左移。一、交直型电力机车牵引特性4、整流器输出特性确定的最大电压限制（曲线4）受到网压的限制、且因牵引变压器和平波电抗器的阻抗压降所致整流器输出的最大电压，牵引力越大，则牵引电机电流越大，阻抗压降也越大，所以大电流时曲线4位于曲线3的下侧，即曲线3较陡。一、交直型电力机车牵引特性5、牵引电动机功率限制（曲线5）当电压达到最高值时，牵引电动机进入磁场削弱工作。曲线5是牵引电动机额定电压和额定电流计算所得的恒功率的限制曲线。则机车轮周功率限制为常数：

P=Fv/3.6=NUNINηdηc=常数

机车的运行速度应小于由机车构造所决定的最大安全速度。一、交直型电力机车牵引特性6、最深磁场削弱限制（曲线6、8）7、机车构造速度的限制（曲线7）机车的运行速度应小于由机车构造所决定的最大安全速度。二、动车组牵引特性（二）动车组牵引特性的特点

(1)低速区特性平坦或随速度升高而下降；(2)牵引力数值与内燃机车、电力机车的牵引力相比小很多；但仍然具有较高的起动加速能力；二、动车组牵引特性（二）动车组牵引特性的特点

(3)高速区特性为恒功率曲线，牵引力随速度升高而呈双曲线关系下降(4)在正常轨面状态下，起动时及低速范围的牵引力低于黏着限制曲线较多，二、动车组牵引特性（二）动车组牵引特性的特点(5)在正线运行时（坡道12‰）不会出现全功率、低速持续运行的工况。二、动车组牵引特性（三）CRH2牵引特性曲线1．CRH2型动车组各牵引级位的牵引特性曲线CRH2型动车组牵引级位共10级(1N~10N)，整级位之间能平滑调节二、动车组牵引特性（三）CRH2牵引特性曲线2．CRH2型动车组的牵引性能曲线(1)牵引力曲线。牵引力为动车组所要求的全功率对应的最大牵引力。(2)牵引力与速度的关系。(3)运行阻力。(4)电动机电压、电流曲线。动车组牵引传动系统1动车组牵引传动方式动车组牵引特性2动车组牵引传动系统的组成34动车组牵引传动控制功能动车组以2动2拖为一个基本动力单元。一个基本动力单元的牵引传动系统主要由网侧高压电气设备、1个牵引变压器、2个牵引变流器、8台三相交流异步牵引电动机等组成。全列共计2个受电弓、2个牵引变压器、4个牵引变流器、16台牵引电动机，列车正常时升单弓运行，另一个受电弓备用。供电设备布置在4、6号车车顶，电传动设备布置在2、3、6、7号车的车底。2A高压设备是指主电路中使用的电气设备，包括受电弓、真空断路器、避雷器、高压电压互感器、高压电流互感器