铁道概论课件：认识动车组

认识动车组LOGO目录01熟悉动车组的结构02了解动车组的技术参数0304了解动车组的检修了解动车组的分类01了解动车组的分类01了解动车组的分类铁路发展历程目标01了解动车组的分类01了解动车组的分类中国铁路运输现状01了解动车组的分类中国铁路运输现状01了解动车组的分类中国铁路运输现状一、动车组的概念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。一般来说，由于需要双向运行，在列车的两端均设有驾驶。动车组带有动力的车辆称为动车，不带动力的车辆称为拖车。二、动车组的特点动车组具有固定编组、速度快、安全舒适等优势，是高效率、大密度的载运工具。动车组两端都设有司机室，可在线路上往复运行，不需掉头。特点如下所示：1.采用轻量化设计，轴重小，加速快，运行质量和效益号。2.采用密接式车钩设计，缓解了纵向冲动，减少了噪音和震动，舒适度高。3.固定编组，不需掉头，运行效率高。4.采用电空复合制动，灵活，制动、缓解切换快，制动性能好。三、动车组的分类

·准高速动车组：160-200km/h

速度等级

·高速动车组：

200-400km/h

·超高速动车组：400km/h

·内燃动车组：柴油机DMU

牵引动力

·电力动车组：供电接触网EMU

·磁悬浮动车组：电磁系统

动力配置方式

·动力集中

·动力分散

·铰接式车辆间转向架的连接方式

·独立式三、动车组的分类（三）按动力配置方式分1.动力集中型动车组:将动力装置集中安装在列车的一端或两端的动力车上，仅有动力车的轮对受电机驱动，动力车只牵引不载客，拖车只载客不牵引。如德国的CE1、CE2和法国的TGV。德国CE

法国TGV三、动车组的分类（三）按动力配置方式分2.动力分散配置方式（1）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。（2）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(motor)和4辆拖车(trailer),即12动4拖。完全分散模式相对分散模式三、动车组的分类（四）按照车辆间转向架的连接方式可分为：1.独立式高速列车传统的车辆与转向架的连接方式，每节车辆的车体都置于两台转向架上，列车解体后车辆可独立行走。2.铰接式高速列车将车辆的车体之间用弹性相连接，并放置一个共用的转向架，每节车辆不能从列车上分解下来独立行走。独立式

铰接式四、动车组的发展高速动车组发展四、动车组的发展高速动车组发展四、动车组的发展高速动车组发展四、动车组的发展高速动车组发展四、动车组的发展动力集中型列车起源于欧洲，是传统的机车牵引列车的延伸和发展，可客货混跑。优点是：可灵活编组，便于管理；便于监测和维修保养；车厢内振动小，噪声低；牵引动力车可以摘挂，能够进入既有线。缺点是：载客量相对减少；轴重相对较重；黏着与高速的矛盾难以协调；制动性能相对欠佳。动力分散型起源于日本，是传统的城市轨道交通列车的延伸和发展，是干线轨道交通与城市轨道交通相互融合。优点：载客量相对较多；最大轴重较轻；黏着与高速的矛盾容易协调；具有较好的制动性能；具有较低的每一座位寿命周期费用(LCC)。缺点：动力分散影响车厢内的舒适度；动力装置的故障率相对较高；与传统管理体制不相适应。四、动车组的发展中国高速动车组发展四、动车组的发展中国高速动车组发展02熟悉动车组的结构动车组的结构动车组主要是由车体、车端连接装置、转向架及其辅助装置、主供电装置、牵引装置、辅助电气装置、供风自动装置、网络及辅助监控装置、旅客信息、空调装置、给排水卫生装置、车门及车内设施、驾驶设施等组成。将以上部分集成在一起的技术，又称动车组的系统集成技术。

动车组基本组成图（去除6.集电装置）动车组的基本组成动车组车体及车内设施动车组车体分为带司机室车体和不带司机室车体两种。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。车体一般采用筒形整体承载结构，即将底架、侧墙、端墙和车顶组成一个整体，既能承受荷载，又能减轻车体的自重，保证乘坐的舒适性。分类（两种）:有司机室车体和无司机室车体作用:安装基础，承载骨架，乘客乘坐空间结构和材料:整体承载结构(铝合金等轻金属结构或钢结构)动车组车体及车内设施动车组车体分为带司机室车体和不带司机室车体两种。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。车体一般采用筒形整体承载结构，即将底架、侧墙、端墙和车顶组成一个整体，既能承受荷载，又能减轻车体的自重，保证乘坐的舒适性。分类（两种）:有司机室车体和无司机室车体作用:安装基础，承载骨架，乘客乘坐空间结构和材料:整体承载结构(铝合金等轻金属结构或钢结构)动车组车体及车内设施（一)动车组车体车体的流线型设计车身；车辆底部；车体表面动车组车体结构轻量化材料；结构；车内设备动车组车体密封隔声技术声源；密封技术123动车组车体及车内设施

风挡外部

图风挡内部电气连接动车组车体及车内设施（二)动车组车内设施防火设计耐火材料；应急装置；火灾预测和灭火装置设计动车组车内环境控制12集便装置3动车组车体及车内设施商务座椅

一等座椅

二等座椅动车组车体及车内设施卫生系统列车卫生间分为蹲式和座式两种。卫生间动车组车体及车内设施安全设备动车组安全设备主要包括紧急过渡车钩、止轮器、紧急疏散踏板、灭火器、应急锤、紧急梯、信号旗、信号灯等信号装置，以及车内的火灾报警按钮、紧急报警按钮、卫生间紧急按钮等，如图所示。安全设备动车组车体及车内设施驾驶室驾驶室采用高层地板的结构、设置了驾驶员座位和副驾驶员座位。驾驶室动车组转向架转向架位于车辆的最下部、车体与轨道之间。它牵引和迁导车辆沿着轨道行驶，并承受和传递来自车体及线路的各种载荷，同时缓和其动力作用，它是保证车辆运行品质的关键部件。转向架必须有足够的强度和良好的运行平稳性，以保证安全运行和满足旅客的舒适性要求。CRH1动车组转向架动车组转向架高速的转向架的性能——高速运行的·稳定性·平稳性·良好曲线通过性能-分类：动力转向架和非动力转向架两种-作用：承载，转向，平稳，制动，驱动(动力转向架-基本组成：轮对，轴箱，悬挂装置（一系和二系），构架，基础制动装置，驱动装置动车组牵引传动系统(一)牵引传动系统的结构牵引传动系统由受电弓（包括高压电器）、主变压器、变流器、中间直流环节、逆变器、牵引电动机、齿轮传动系统等组成。牵引传动系统动车组牵引传动系统1.高压电器高压电器完成从接触网到牵引变压器的接通与断开，主要包括受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。2.牵引变压器牵引变压器用来把从接触网上取得的25kV高压电变换为供给牵引变流器及电动机、电器工作所适合的电压，其工作原理与普通电力变压器相同。3.脉冲整流器脉冲整流器是交流传动动车组的电源侧变流器，在牵引时作为整流器，在再生制动时作为逆变器，可以实现牵引与再生工况间快速、平滑地转换。动车组牵引传动系统4.牵引逆变器牵引逆变器是牵引传动系统的电机驱动侧变流器，列车牵引时作为逆变器，再生制动时作为整流器，可以实现牵引与再生工况间快速、平滑地转换。5.牵引电动机牵引电动机是实现电能和机械能转换的最核心部件。牵引传动系统是高压系统，为保证系统安全、可靠地工作，系统的保护十分必要。因此，牵引驱动系统应对各种故障具有检测和保护功能；为了有效地利用黏着力，牵引变流器设有牵引时检测空转实施再黏着控制的功能，制动控制装置设有制动时检测滑行并进行再黏着控制的功能；为了在故障和并联电机载荷分配不均匀等情况下保护牵引电动机，设有电机过流检测、电机电流不平衡检测、接地检测等保护功能。动车组牵引传动系统（二）工作原理受电弓将接触网的AC25kV单相工频交流电输送给牵引变压器；经变压器降压后的单相交流电供给脉冲整流器，脉冲整流器将单相输出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、电流、频率可控的三相交流电给三相异步牵引电动机；牵引电动机轴端输出的转矩与转速通过齿轮传动传递给轮对，转换成车轮牵引力和线速度。列车牵引运行是将电能转换成机械能。再生制动运行是将机械能转换成电能，能量变换与传递的途径为：轮对—齿轮传动—牵引电动机—牵引逆变器—中间直流环节—脉冲整流器—牵引变压器—高压电器—接触网。动车组牵引传动系统牵引传动工作原理动车组制动系统制动装置是车辆上起制动作用的零部件所组成的一整套机构。作用：保证高速运行中的列车能按需要实现减速或在规定的距离内实现减速或停车，以保证行车安全。制动装置由制动控制系统和制动执行系统组成。摩擦制动动力制动黏着制动非黏着制动动车组制动系统

制动装置组成CRH2高速动车组采用微机控制直通电空制动系统。动车装有牵引电动机，可以采用电制动，也可以采用气制动，拖车采用气制动，实行电制动优先原则。CRH2动车组微机控制制动系统包括电控部分和空气部分，其车上布置如图所示，其中制动控制装置包括制动微机控制单元和制动控制单元。电控部分包括司机制动控制器、制动微机控制单元，空气部分包括制动控制单元、空去压缩机、空气干燥器和基础制动装置等。拓展动车组制动系统

CRH2动车组制动系统工作过程拓展动车组控制、检测与诊断系统一套建立在总线通信网络上的分布式控制系统。系统在每节车辆（动车或拖车）内通过车厢总线将分布在同一车厢内的各计算机控制装置联网，再通过列车总线把分布在不同车厢中的主控单元（节点）联网。列车上安装有列车控制、诊断中心，通过动车司机、乘务操纵台上的显示屏可显示列车中各受控设备的工作状态，从而实现对列车的综合监控。系统具有高实时性、高可靠性和高安全性，可以提高运营安全性和车辆运用率，优化运行管理，便于运用和维修作业。作用：对整个列车的牵引、制动和车内所有设备进行控制、监测和故障诊断主要组成：列车信息中央装置、列车信息终端装置、列车信息显示器、列车总线.车辆总线、控制总线、网关以及车内各种设备的监控、诊断和显示装置等。动车组控制、检测与诊断系统（二）主要功能动车组网络及辅助监控装置一般具有的主要功能如下：1.实现供电或者供电停止命令2.实现牵引、制动指令，如加速、减速、停车等3.实现和地面信号系统的通信，保证高速列车行驶的安全4.传输对各个设备、系统的指示5.对设备状态进行监视与诊断，给出报警或者故障提示6.历史数据记录，供将来查阅7.自诊断和试验功能动车组控制、检测与诊断系统（三）典型平台动车组的网络及辅助监控以CRH380B平台的CRH380BL动车组为例，其编组形式为八动八拖，分为四个牵引单元，每个单元由四辆车（两动两拖）组成。每个牵引单元都有自己的车辆总线MVB(多功能车辆总线)，因此可以组成一个MVB单元。列车的MVB单元通过列车总线WTB(绞接式列车总线)与其它单元相连，其网络架构如图所示。动车组的网络及辅助监控动车组控制、检测与诊断系统该装置可以对车门、空调、高压、转向架、牵引传动与辅助供电、制动等装置实施监控，其监控的主要信息如图所示。监控信息动车组控制、检测与诊断系统当系统出现故障，该装置可以及时采集故障信息并报警，其故障信息处理流程如图所示。故障信息处理流程动车组控制、检测与诊断系统※知识拓展大秦铁路IGBT模块芯片IGBT即InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管。是动车组最核心的部件之一，有动车组的“心脏”之称，主要用于牵引变流器等设备，直接控制交、直流电的转换，决定驱动系统的扭矩以及最大输出功率，实现电能更高效、更节能、更环保地使用，可大幅度降低能耗。过去，我国动车组用IGBT需从海外进口，现已实现国产化。03了解动车组的技术参数动车组的技术参数——性能参数（一）轴重指按车轴型式及在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。轴重的选择与线路、桥梁及车辆走行部的设计标准有关。应尽量降低轴重并符合运行线路的要求。其中动力车轴重：23t(≤160km/h,21.5t(160~200km/h),20t(≥200km/h);拖车轴重：16.5(≤160km/h),16.5t(双层客车，200km/h),≤15.5(单层客车，200km/h)（二）每延米轨道载重是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。延米即为延长米，是用于统计或描述不规则的条状或线状工程物体的长度量动车组的技术参数——性能参数（三）设计速度指动车组设计时，按安全及结构强度等条件所允许的动车组最高行驶速度;动车组实际运行速度一般不允许超过设计速度。其中普通干线铁路的动车组：120km/h、160km/h快速线路的动车组：160km/h、200km/h客运为主的快速铁路的动车组：200km/h以上动车组的技术参数——性能参数（四）牵引性能无论是电力牵引还是内燃牵引均应满足：1.剩余加速度：列车的牵引功率应保证列车达到最高运营速度时尚有大0.05m/s2的剩余加速度。在部分动力设备不能发挥功率时，动车组应仍能保证列车正点运营要求。2.起动加速度：列车的启动加速度应满足跟踪时分的要求，其取值范围可在0.15~0.45m/s2之间。（五）动车组紧急制动距离在平直道上动车组紧急制动距离分别为：初速度为120km/h时≤800m,初速度为160km/h时≤1400m,初速度为200km/h时≤2000m。动车组的技术参数——性能参数（六）通过最小曲线半径指配用某种型式转向架的车辆在站场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。当车辆在此曲线区段上行驶时不得出现脱轨、倾覆等危及行车安全的事故，也不允许转向架与车体底架或与车下其他悬挂物相碰。干线动车组145m；单车缓行及调车100m。（七）动车组总定员数总定员数应满足运输及旅客舒适度的需要。以座位或铺位计算。(定员=座席数+地板面积*每平方米地板面积站立人数。)软座车定员单层车可为5565人，双层车可为90-100人。硬座车定员单层车可为75-128人，双层车可为95-168人。动车组的技术参数——性能参数动车组性能参数动车组的技术参数——尺寸参数二、尺寸参数（一）车辆定距车体支承在前、后两走行部之间的距离，若为带转向架的车辆，车辆定距又可称为转向架中心间距单层客车18m;双层客车18m或18.5m（二）转向架固定轴距不论是二轴转向架或是多轴转向架，同一转向架最前位轮轴中心线与最后位轮轴中心线之间的距离称为转向架固定轴距。转向架固定轴距动车组的技术参数——尺寸参数（三）车体车辆空间尺寸车辆最大宽度指车体最宽部分的尺寸；车辆最大高度指车辆顶部最高点离钢轨水平面之间的距离。这两个尺寸均需符合机车车辆限界的要求。车体长、宽、高：又有车体外部与内部之别，但车体内部的长、宽、高必须满足旅客乘坐等要求。车体长度25.5m,车体宽度约3104或3204mm,车辆高度单层车4050mm,双层车4750或4600mm动车组的技术参数——尺寸参数车钩中心线高（四）车钩中心线高指车钩钩舌外侧面的中心线至轨面的。列车中各车辆的车钩高基本一致，是保证正常传递牵引力及列车运行时不会发生脱钩事故所必需的。我国规定既有千线用动车组的两端的车钩中心线高度为880mm。采用密接式车钩时880±30mm;其它880mm。动车组的技术参数——尺寸参数（五）地板面高度地板面距轨面的高度与车钩高一样，均指新造或修竣后空车的数值。它将受到两方面的制约，一是车辆本身某些结构高度的限制，如车钩高及转向架下心盘面的高度等；另一方面又与站台高度的标准有关。（六）限界在既有干线上运行的动车组应符合GB146.1-83《标准轨距铁路机车车辆限界》的要求。需在高速线上运行的动车组应符合96J01-N《高速铁路机车车辆限界技术条件》的要求。动车组的技术参数——尺寸参数

限界动车组的命名标记动车组型号的命名可以分为技术序列代码命名方式和速度目标值命名方式CRH1/2/3/5/6采用技术序列命名方式，CRH380平台和复兴号序列采用的是速度目标值的命名方式。CR系列的命名（CR300AF-0001）CRH1/2/3/5/6系列的命名（CRH1B-1057）动车组的命名标记CRH380系列的命名（CRH380D-1511）动车组车辆的命名（ZYS213804）动车组的命名标记（一）技术序列代码命名CRH1/2/3/5/6系列动车组的命名采用技术序列，命名标记包括：动车组系列代码+技术序列代码+子型号+附栏（仅少部分有）+车组号。CRH表示和谐号动车组；技术序列代码以一位阿拉伯数字表示，代表不同的技术平台来源以及他们的制造工厂，详见表；子型号，以一位大写英文字母表示，代表动车组的最高速度、编组配置，详见表；附栏通常是为了区分同一型号但不同配置的车型；车组号以四位阿拉伯数字表示，按不同的技术序列编排。动车组的命名标记技术序列代码表技术序列代码制造工厂技术来源1青岛四方庞巴迪铁路运输设备公司（青岛庞巴迪，BST）加拿大庞巴迪2中车青岛四方机车车辆股份有限公司（中车青岛四方）日本川崎重工3中车唐山机车车辆有限公司（中车唐车）德国西门子5中车长春轨道客车股份有限公司（中车长客）法国阿尔斯通6中车青岛四方机车车辆股份有限公司/中车南京浦镇车辆公司自主研发动车组的命名标记表

子型号代码表型号代码运营速度编组席位类别A200-250KM/h8座车B200-250KM/h16座车C300-350KM/h8座车D300-350KM/h16座车E200-250KM/h16卧铺车（俗称动卧）F160-200KM/h8城际动车组座车G200-250KM/h8耐高寒座车J综合检测动车组（黄医生）

动车组的命名标记(二)速度目标值命名CRH380和复兴号系列动车组采用速度目标值，命名标记包括：动车组系列代码+速度目标值+技术平台代码（多家联合研制车型无此项）+动力配置方式代码（限CR系列）+子型号+车组号。CRH或CR表示和谐号动车组或复兴号动车组；速度目标值以三位阿拉伯数字表示，400代表最高运行速度是400km/h；技术平台代码以一位大写英文字母表示，表示不同的技术生产商；动力配置方式代码以一位大写英文字母表示；子型号以一位大写英文字母表示，表示基于标准编组的派生车型等，车组号以四位阿拉伯数字表示，按照制造工厂分配。动车组的命名标记技术平台代码生产企业编组席别备注A中车青岛四方8座车基于CRH2B中车长客/中车唐客8座车基于CRH3C中车长客8座车与B牵引及控制系统不同D青岛庞巴迪8座车基于CRH1动力配置方式代码动力配置方式代码类型F动力分散式电动车组J动力集中式电动车组N动力集中式内燃动车组子型号代码系列子型号代码类型CRHG耐高寒CRHH耐风沙及高寒CRHJ综合检测动车组CRHL16节编组CRHM更高速度等级试验列车改为综合检测车CRA16节编组CRB17节编组动车组的命名标记（三）动车组车辆的命名动车组车辆的命名包括：车种代码+车组号+编组顺位代码。车种代码以两位或者三位大写英文字母表示；车组号以四位阿拉伯数字表示，编组顺位代码以两位阿拉伯数字表示。车种代码表车种代码车种名称车种代号车种名称车种代号车种名称ZY一等座车WE二等卧车ZYS一等/商务座车ZE二等座车CA餐车ZES二等/商务座车WR软卧车SW商务车ZYT一等/特等座车WY硬卧车ZEC二等座车/餐车ZET二等/特等座车动车组的命名标记※知识拓展CRH1A-A-1200表示车组号为1200，基于庞巴迪一个名为ZEFIRO高速动车组平台制造时速为250km/h的8节编组，由BST制造的和谐号动车组。CR400BF-B-5908表示车组号为5908,17节编组，动力分散式，中车唐车制造，最高运行速度为400km/h的复兴号动车组。04了解动车组的检修动车组的检修一、检修制度中国高速铁路动车组的维修采用状态修及定期检修相结合，以状态修为主的检修制度。状态修是指利用监测和诊断设备，确定动车组的设备状态，对性能下降部件或偶发的故障进行维修的方式；定期检修是预防性的维修，牵引动力和运输载体经规定期限（以时间或走形公里累计）的运用，进行定期检查和调整，恢复动车的性能，防止故障的发生。二、检修等级检修等级分为一、二、三、四、五共五个等级。一、二级检修属于运用检修，三、四、五级检修属于定期检修。一级检修为例行或日常检查，在动车段或运用检修所完成；二级检修为重点检查，在动车段或者运用检修所完成；三级检修为重要部件检修，在动车段完成；四级检修为系统分解检修，在动车段完成；五级检修为对整车全面检修，一般在厂家完成；具体检修工作如下表所示。动车组的检修——检修周期不同车型的检修周期不同，具体按下表执行检修周期动车组车型一级检修二级检修三级检修四级检修五级检修CRH1A/1B走形（4000+400）KM或运用48小时运用15天走形（120+10）*104KM或运用3年走形（240+10）*104KM或运用6年走形（4800+10）*104KM或运用12年CRH1E/CRH380D走形（5000+500）KM或运用48小时同CRH1A/1B同CRH1A/1B同CRH1A/1B同CRH1A/1BCRH2A/2B/2C/2G/6A/6F走形（4000+400）KM或运用48小时走形（1.5-30）*104KM或运用(15-360)天走形60+（5-2）*104KM或运用1.5年走形120+（5-10）*104KM或运用3年走形（240+10）*104KM或运用6年CRH2E/380A(L)走形（5000+500）KM或运用48小时同CRH2A/2B/2C/2G/6A/6F同CRH2A/2B/2C/2G/6A/6F同CRH2A/2B/2C/2G/6A/6F同CRH2A/2B/2C/2G/6A/6FCRH3C/380B(L)/BG走形（5000+500）K