高速动车组技术课件

1、高速动车组技术高速动车组技术第第1章章 动车组概述动车组概述第第2章章 高速高速动车组总体与转向架动车组总体与转向架第第3章章 高速高速动车组牵引与传动动车组牵引与传动第第4章章 高速高速动车组制动系统动车组制动系统第第5章章 高速高速动车组车辆装备动车组车辆装备第第1章章 动车组概述动车组概述 2007年年4月月18日零点起，铁路第六次提速日零点起，铁路第六次提速正式付诸实施，在主要干线开行时速正式付诸实施，在主要干线开行时速200公里及以上公里及以上CRH动车组，动车组名称为动车组，动车组名称为“和谐号和谐号”。 CRH 是是China Railway High-speed（中（中国铁路高

2、速）的缩写。国铁路高速）的缩写。 目前有目前有CRH1CRH5几种型号。这些型号几种型号。这些型号分别从日本、德国、法国等国引进先进技分别从日本、德国、法国等国引进先进技术，并消化吸收及国产化。术，并消化吸收及国产化。动车组定义动车组定义动车组就是几节自带动力的车辆加几节不动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。车。8T2C6M27M1S3M141T1C5T2T1K2M2T： Trailer拖车拖车 M：Motor动车动车 C：Cabin驾驶室车驾驶室

3、车 K：Kitchen带酒吧车带酒吧车S：Special一等车一等车 P：Pantograph受电弓受电弓动车组以固定编组运营，不能解编。动车组以固定编组运营，不能解编。往返不需调头。往返不需调头。动车组分类动车组分类按牵引动力分： 电动车组 内燃动车组 磁悬浮动车组按动力配置方式分： 动力集中型 动力分散型按转向架连接方式分： 独立式 铰接式高速动车组关键技术高速动车组关键技术 大功率牵引传动系统是实现高速的原动力，大功率牵引传动系统是实现高速的原动力，VVVFVVVF交交流传动系统是理想选择；流传动系统是理想选择； 具备优越高速动力学的转向架，以实现高速的安全、具备优越高速动力学的转向架，

4、以实现高速的安全、可靠与舒适性；可靠与舒适性； 大容量、高可靠性的制动系统；大容量、高可靠性的制动系统； 优良的空气动力学性能优良的空气动力学性能 轻量化设计；轻量化设计； 控制噪声，提高气密性，改善空调与通风；控制噪声，提高气密性，改善空调与通风； 安全保障与监控技术。安全保障与监控技术。第第2 2章章 动车组总体与转向架动车组总体与转向架 动车组总体介绍 转向架 车体 车端连接装置动车组基本组成动车组基本组成车体车体转向架转向架车辆连接装置车辆连接装置制动装置制动装置车辆内部设备车辆内部设备牵引传动系统牵引传动系统辅助供电系统辅助供电系统列车控制网络信息系统列车控制网络信息系统各型高速动车

5、组简介 CRH1：庞巴迪-四方-鲍尔（BSP） CRH2：川崎-四方，最低工作温度-25 CRH3：西门子-唐山，300Km/h CRH5：阿尔斯通-长客CRH1、 CRH2、 CRH5可运行于现有的电气化铁路上。 CRH3、CRH2C用于客运专线。CRH1动车组 CRH1动车组由庞巴迪-四方-鲍尔（BSP，后庞巴迪收购了鲍尔公司的股份，改称为BST公司）生产，原型是庞巴迪为瑞典国家铁路提供的Regina动车组。2007年2月1日，CRH1正式开始在广深线投入服务。 CRH1动车组组成 CRH1动车组的车型 CRH1A: 四方 + 庞巴迪, 5动3拖, 20动轴5300KW,原型Regina,

6、 时速200公里, CRH1B: 四方 + 庞巴迪, 10动6拖, 40动轴10600KW, 时速200公里 RH1E: 四方 + 庞巴迪, 10动6拖, 40动轴10600KW, 软卧车厢, 20列, 时速200公里 CRH380C：BST新一代Zefiro高速动车组，80列。CRH1技术参数技术参数u编组型式：编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行辆编组，可两编组连挂运行u动力配置：动力配置：3个牵引单元，个牵引单元，5动动3拖，拖，2(2M+1T) + (1M+1T)u车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车u定员（人）：定员（人）：670u客室布置：一等车

7、客室布置：一等车2+2、二等车、二等车2+3u最高运营速度（最高运营速度（km/h）：）：200u最高试验速度（最高试验速度（km/h）：）：250u适应轨距（适应轨距（mm）：）：1435u适应站台高度（适应站台高度（mm）：）：5001200u传动方式：交直交传动方式：交直交u牵引功率（牵引功率（kW）：）：5500u编组重量及长度：编组重量及长度：213.5m，420.4tu车体型式：不锈钢车体型式：不锈钢u气密性：没有气密性：没有u头车车辆长度（头车车辆长度（mm）：）：26950u中间车辆长度（中间车辆长度（mm）：）：26600u车辆宽度（车辆宽度（mm）：）：3328u车辆高度（

8、车辆高度（mm）：）：4040u空调系统：分体式空调系统空调系统：分体式空调系统u转向架类型：无摇枕空气弹簧转向架转向架类型：无摇枕空气弹簧转向架u转向架轴重（转向架轴重（t）：）：16u转向架轮径（转向架轮径（mm）：）：915/835u转向架固定轴距（转向架固定轴距（mm）：）：2700u受流电压：受流电压：AC25kV，50Hzu牵引变流器：牵引变流器：IGBT水冷水冷VVVFu牵引电动机：牵引电动机：265kWu制动方式：直通式电空制动制动方式：直通式电空制动u辅助供电制式：三相辅助供电制式：三相AC380V 50Hz DC100V CRH2动车组 CRH2动车组由南车四方联合日本川崎

9、重工生产，原型为日本新干线E2-1000，但做了改动：l动力配置从E2-1000的6M2T变为4M4T，牵引总功率降为4800KW，运营速度从275km/h降为200km/h。l受电弓改为DSA250型；l不安装主动和半主动悬挂装置。2007年1月28日，CRH2正式开始在沪杭线及沪宁线投入服务 8T2C6M27M1S3M141T1C5T2T1K2M2CRH2动车组的车型 CRH2A：第一批CRH2型电动车组为数60列（编号2001-2060），编组方式是4节动车配4节拖车（4M4T），标称时速200公里，最高营运时速为250公里，用于经改造的既有路线上。 CRH2C：第二批CRH2型电动车组

10、编号由2061开始，是以CRH2A型设计作为基础上进行修改，包括把动车数量增至6节（6M2T），使用DSA350型高速受电弓等。标称时速300公里，最高营运时速为350公里，用于新建的高速客运专线上。CRH2C于于2008.4.22在京津城际高速铁路上测试，最高速度达到372.8km/h， CRH2B：16节长大编组的CRH2B型电动车组，（编号2111-2120），标称时速200公里。 CRH2E：16节长大编组的CRH2E型卧铺电力动车组，列车编号由2121开始，标称时速200公里。 CRH380A： 140列，60016140；由CRH2改进而成，联合川崎重工设计生产，采用日本技术，持续

11、运营时速将达到350公里，最高运行时速为380公里，最高设计时速达420公里以上。通过引进技术消化吸收并创新,目前国产化率达到85%以上，四方股份拥有CRH380A的自主知识产权。2010年9月28日，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中，最高时速达到416.6公里。12月3日，在京沪高铁枣庄至蚌埠间（京沪高铁建设先导段 ）的试验中，最高时速达到486.1公里。CRH2A技术参数技术参数u编组型式：编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行（重联运行）辆编组，可两编组连挂运行（重联运行）u动力配置：动力配置：4M+4Tu车种：一等座车、二等座车、二等座车餐车。车种：一等座车、二等座车、二等座车餐车。

12、u定员（人）：定员（人）：610u客室布置：一等车客室布置：一等车2+2、二等车、二等车2+3u运营速度（运营速度（km/h）：）：200u最高试验速度（最高试验速度（km/h）：）：250u适应轨距（适应轨距（mm）：）：1435u适应站台高度（适应站台高度（mm）：）：1200u传动方式：交直交传动方式：交直交u牵引功率（牵引功率（kW）：）：4800u编组重量及长度：编组重量及长度：204.9m，345tu车体型式：大型中空型材铝合金车体车体型式：大型中空型材铝合金车体u头车车辆长度（头车车辆长度（mm）：）：25700u中间车辆长度（中间车辆长度（mm）：）：25000u车辆宽度（车辆

13、宽度（mm）：）：3380u车辆高度（车辆高度（mm）：）：3700u空调系统：准集中式空调系统空调系统：准集中式空调系统u转向架类型：转向架类型：DT206/TR7004B无摇枕转向架无摇枕转向架u转向架轴重（转向架轴重（t）：）：14u转向架轮径（转向架轮径（mm）：）：860/790u转向架固定轴距（转向架固定轴距（mm）：）：2500u牵引变流器：牵引变流器：IGBT水冷水冷VVVFu牵引电动机：牵引电动机：300kWu制动方式：直通式电空制动制动方式：直通式电空制动u辅助供电制式：辅助供电制式：DC100V，三相，三相AC100V AC220V、AC400VCRH380A技术参数技术

14、参数CRH3动车组中国引进Siemens AG 技术生产的时速350km动力分散式动车组，以西门子公司制造的ICE3为原车，合作厂是北车唐山轨道客车有限公司。2008年4月11日， CRH3动车组在唐山轨道客车有限责任公司下线。 2008年6月24日，CRH3型动车组在京津城际铁路创造了394.3Km/h的中国铁路第一速。 2008年8月1日，CRH3在京津城际铁路投入运营。 CRH3C: 唐山 + 西门子, 4动4拖, 16动轴8800KW, 原型ICE3, 时速350公里 CRH3D: 长客 + 唐山, 8动8拖, 32动轴18400KW, 时速350公里CRH3动车组的车型 CRH380

15、B 长客股份（110列）：62016310； 唐车公司（70列）：64016470；CRH3技术参数技术参数u编组形式为，编组形式为，4M4T，可两列重联；，可两列重联；u动力配置：动力配置：2(2M+1T)+2T； u编组重量：编组重量：380t； u编组长度：编组长度：200m； u总牵引功率：总牵引功率：8000kW； u动轴数：动轴数：16； u单电机功率：单电机功率：500kW； u吨均功率：吨均功率：21.05kW/t； u运营时速：运营时速：350km/h； u试验速度：试验速度：380km/h；u转向架型号：转向架型号： SF500型型 u转向架轴重：转向架轴重：15t； u车

16、辆宽度：车辆宽度：2.950m； u车辆高度：车辆高度：3.890m； u中间车长度：中间车长度：24.775m； u头车长度：头车长度：25.675m； u转向架轴距：转向架轴距：2.500m； u转向架中心距：转向架中心距：17.375m； u辅助供电制式：辅助供电制式：3相相440V 80Hz，DC110Vu列车控制网络系统：车载分布式计算机网络系统列车控制网络系统：车载分布式计算机网络系统 CRH5动车组动车组CRH5型动车组，是引进自法国阿尔斯通的高速列车。型动车组，是引进自法国阿尔斯通的高速列车。该车型采用动力分布式设计，以同厂的该车型采用动力分布式设计，以同厂的Pendolino

17、宽体摆式宽体摆式列车为基础，但不装摆式功能，车体以芬兰铁路的列车为基础，但不装摆式功能，车体以芬兰铁路的SM3动动车组为原型。车组为原型。组装是由长春车辆厂负责，同时也是转向架装配和组装是由长春车辆厂负责，同时也是转向架装配和测试的地点。青岛四方厂提供牵引电机和列车控制设备，测试的地点。青岛四方厂提供牵引电机和列车控制设备，同济厂提供牵引电机和牵引电力设备，辅助整流器和电池同济厂提供牵引电机和牵引电力设备，辅助整流器和电池等。等。CRH5于于07年年4月月18日起运行于秦沈线上，在秦沈线日起运行于秦沈线上，在秦沈线上的最高运营速度是上的最高运营速度是250km/h,秦皇岛至沈阳北间的旅行速秦皇

18、岛至沈阳北间的旅行速度度 达达202Km/h。CRH5技术参数技术参数编组型式：编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行辆编组，可两编组连挂运行动力配置：（动力配置：（3M+1T）+（2M+2T）车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车定员（人）：定员（人）：602+2（残疾人）（残疾人）客室布置：一等车客室布置：一等车2+2、二等车、二等车2+3最高运营速度（最高运营速度（km/h）：）：250（具备提速到（具备提速到300km/h的条件）的条件）最高试验速度（最高试验速度（km/h）：）：250适应轨距（适应轨距（mm）：）：1435适应站台高度（适应站台高度（

19、mm）：）：5001200传动方式：交直交传动方式：交直交牵引功率（牵引功率（kW）：）：5500编组重量及长度：编组重量及长度：211.5m，451t车体型式：大型中空型材铝合金车体车体型式：大型中空型材铝合金车体头车车辆长度（头车车辆长度（mm）：）：27600中间车辆长度（中间车辆长度（mm）：）：25000车辆宽度（车辆宽度（mm）：）：3200车辆高度（车辆高度（mm）：）：4270空调系统：车顶单元式空调系统空调系统：车顶单元式空调系统转向架类型：二系空气弹簧摇枕转向架转向架类型：二系空气弹簧摇枕转向架转向架轴重（转向架轴重（t）：）：17（动）（动）/16（动）（动）转向架轮径（

20、转向架轮径（mm）：）：890/810转向架固定轴距（转向架固定轴距（mm）：）：2700受流电压：受流电压：AC25kV，50Hz牵引变流器：牵引变流器：IGBT水冷水冷VVVF牵引电动机：牵引电动机：550kW制动方式：直通式电空制动，备用自动空气制动制动方式：直通式电空制动，备用自动空气制动辅助供电制式：三相辅助供电制式：三相AC380V 50Hz DC24V CRH6动车组 CRH6型电力动车组是中国一种设计中的新一代城际电力动车组，由南车南京浦镇车辆有限公司研制，并于广东南车轨道交通车辆修造基地生产。 CRH6型动车组适用于城市间以及市区和郊区间的短途通勤客运，满足载客量大、快速乘降

21、、快启快停的运营要求。 CRH6型动车组采用8辆标准编组、编组长度199.5米。 根据运输距离、 站点和乘客群的不同，CRH6型动车组分为两大类型，运营速度分别为时速200公里和160公里两个等级。 时速200公里的CRH6型动车组最高运营速度220公里/小时、试验速度250公里/小时，以“大站停”的模式运营。 时速160公里的CRH6型动车组最高运营速度160公里/小时、试验速度180公里/小时，以“站站停”模式运营。 由于通勤铁路站间距较小、客流量较大，因此CRH6型动车组也具有快速停车启动、大载客容量的特点。 时速200公里级别的车型定员载客量586人（座席），超员载客量1506人（按每

22、平方米站立4人计算）。座位采用2+2布置、可调节座椅，局部设茶桌，端部设可翻转座椅；列车设置卫生间，采用真空集便器。 时速160公里级别的车型定员载客量达1545人（包括座席及站席，按每平方米站立4人计算），超员载客量达2110人（包括座席及站席，按每平方米站立6人计算）。列车采用纵向座椅布置，格局与地铁车厢类似；列车不设卫生间。 CRH6型动车组具有轻量化大功率牵引设备，采用交流传动技术。 时速200公里的车型由静止加速到200公里/小时需时183秒，加速距离6697米；时速160公里的车型由静止加速到160公里/小时需时102秒，加速距离2843米。 列车采用微机控制的电空复合制动、高热容

23、量的盘式制动装置，并按高减速度设计，确保动车组在最短的时间和最小的距离内实现快速停车；同时设有再生制动，电制动功率最大发挥为牵引功率1.5倍，最大常用制动时可再生电能可以100%回馈接触网。 CRH6型动车组采用轻量化设计，降低运行能耗，轻量化转向架重量约比同类车型轻约25%，牵引设备重量平均约比同类车型轻43%。CRH2A动车组总体结构介绍各车主要参数主要设备布置：1号车（拖车）动车组转向架动车组转向架 概述概述 转向架构架转向架构架 轮对轴箱装置轮对轴箱装置 驱动装置驱动装置 转向架与车体的连接装置转向架与车体的连接装置 基础制动装置基础制动装置 踏面清扫装置踏面清扫装置转向架是支承车体并

24、沿着轨道走行的装置。转向架是车辆最重要的组成部件之一，它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。转向架的作用 导向，利于过曲线：在车体和转向架之间导向，利于过曲线：在车体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向架可以相对车体设有心盘或回转轴，转向架可以相对车体转动。转动。 承载承载 牵引：对于动车，转向架上还装有牵引电牵引：对于动车，转向架上还装有牵引电机和减速机构，以驱动车辆运行。机和减速机构，以驱动车辆运行。 缓冲：在转向架上设有弹簧减振装置缓冲：在转向架上设有弹簧减振装置 制动制动转向架的组成 轮对轮对 轴箱轴箱 一系悬挂一系悬挂 构架构架 二系悬挂二系悬挂 驱动装置驱动装置

25、 基础制动装置基础制动装置1. 轮对轴箱装置 轮对沿钢轨的滚动，除传递车辆的重量外，还传递轮轨之间的各种作用力。 轴箱与轴承装置是联系构架和轮对的活动关节使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动。 轮对由车轴和车轮组成。 轮对有动力轮对和非动力轮对的区别。动力轮对上通常装有牵引大齿轮（或齿轮箱）。CRH2动车组动车组动力轮对动力轮对 轴箱装置用于连接构架与轮对。 轴箱装置由轴承、轴箱、和定位装置等组成。轴箱定位方式 拉杆式 转臂式 橡胶堆定位 .2. 弹性悬挂装置 为减少线路不平顺和轮对运动对车体各种动态的影响转向架在轮对与构架或构架与车体(摇枕)之间，设有弹性悬挂装置。 弹性悬挂装置一般包括弹簧

26、、减振器、定位装置等。 弹性悬挂装置分一系悬挂装置和二系悬挂装置。 一系悬挂装置 primary suspension device：位于轴箱和构架间，通过弹簧（和油压减振器）缓和轮对和构架间振动的装置。CRH1动车组一系悬挂装置1 一系转臂 2 轴箱 3 底部压板 4一系垂向减振器 5 止挡管6 凸台 7 弹簧套 8 螺旋弹簧 9 锥形套 10 柱形橡胶套 11 锥形销 二系悬挂装置 secondary suspension device：位于构架和车体间，通过弹簧和油压减振器缓和转向架和车体间垂向与横向振动的装置。3. 构架 构架是转向架的骨架，用以联系（安装）构架是转向架的骨架，用以联系

27、（安装）转向架各组成部分和传递各方向的力，并转向架各组成部分和传递各方向的力，并用来保持车轴在转向架内的位置。用来保持车轴在转向架内的位置。 转向架构架一般由左右两侧梁和一根或几转向架构架一般由左右两侧梁和一根或几根横梁（或端梁）组成。根横梁（或端梁）组成。4. 驱动装置 驱动装置将牵引电机的扭矩传递给轮对，利用轮轨的黏着机理，驱使车辆运行。 驱动装置包括牵引电动机、齿轮箱和联轴器等。驱动装置结构形式 轴悬式：牵引电机一端悬挂在转向架构架上，另一端抱在车轴上。 架悬式：牵引电机悬挂在转向架上 体悬式：牵引电机悬挂在车体上考虑的关键因素：考虑的关键因素：l簧下重量的大小簧下重量的大小l构架（或车

28、体）、电机、齿轮箱、车轴之间的定位构架（或车体）、电机、齿轮箱、车轴之间的定位与约束。与约束。1） 轴悬式驱动转装置2） 架悬式驱动装置a） 挠性联轴节式挠性联轴节式：CRH1、2、3型动车组使用型动车组使用 牵引电机完全固定在构架上。 牵引电机的输出扭矩通过挠性联轴节传递给主动小齿轮。 齿轮箱的一端通过抱轴承悬挂在车轴上，另一端通过弹性吊杆吊挂在构架横梁上。 簧下重量小。 大大改善牵引电机的工作条件。 结构较简单，拆装方便。 牵引齿轮的工作条件条件未得到改善。b）轮对空心轴架悬式）轮对空心轴架悬式3） 体悬式驱动装置(CRH5动车组使用动车组使用) 牵引电机固定在车体底架。 可减轻转向架质量

29、，提高转向架的运行性能，同时可改善电机的工作条件。 车轴周围空间得到释放。 驱动扭矩由万向驱动机构和锥齿轮来传递。传动效率有所降低；齿轮的工作条件未得到改善。 齿轮箱一端悬挂在车轴上，一端弹性连接在构架上。5.牵引连接装置 牵引连接装置用于连接车体与转向架，传递纵向力。 要求具有适当的弹性。 结构形式有多种。单牵引拉杆：单牵引拉杆：CRH1、2型动车组使用型动车组使用中心销配合中心销配合Z字形布置的双牵引杆字形布置的双牵引杆：CRH3、5型动车组使用型动车组使用6. 基础制动装置 不论是动车或拖车均需设制动装置，以使运行中的列车按需要减速或在规定的距离内停车。 制动包括电制动和摩擦制动。基础制

30、动装置采用摩擦制动。 摩擦制动摩擦制动又又称机械制动，分为闸瓦制动和盘称机械制动，分为闸瓦制动和盘形形制动。制动。 闸瓦制动闸瓦制动又称为踏面制动。它是由闸瓦压紧又称为踏面制动。它是由闸瓦压紧车轮的踏面产生阻力实现制动。车轮的踏面产生阻力实现制动。 盘盘形形制动制动就是在车轴上安装制动盘，闸片夹就是在车轴上安装制动盘，闸片夹紧制动盘产生阻力实现制动。紧制动盘产生阻力实现制动。 高速动车组均采用高速动车组均采用盘盘形形制动制动。盘形制动： 在制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，闸片与制动盘产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片散于大气。 有轴盘式和轮盘式两种。CRH动车组

31、转向架简介 CRH2动车组转向架简介动车组转向架简介 CRH2动车组的每个车体下装有两个转动车组的每个车体下装有两个转向架。动车下是动力转向架向架。动车下是动力转向架(SKMB-200)，拖，拖车下是拖车转向架车下是拖车转向架(SKTB-200)，所不同的是，所不同的是动力转向架有牵引电机和驱动装置而拖车转动力转向架有牵引电机和驱动装置而拖车转向架没有。向架没有。2. CRH1动车组转向架CRH1动车组转向架以AM96转向架为原型设计。AM96 型转向架是庞巴迪 B T 公司(BombardierTransportation)的一种主型干线铁路用转向架 ,在比利时国家铁路已经过了20多年的运营

32、考验 ,主要装备于国际城间快车 。2003 年，BSP公司在中国生产的提速客车中采用了AM96型转向架，该车运营于京沪线；2006 年，BSP公司在其生产的青藏客车中亦采用了该型转向架。3. CRH5动车组转向架CRH5动车组转向架在TAVS104转向架基础上改进设计，取消摆式机构，将原钢簧的二系悬挂改为空气弹簧 。 TAVS104转向架由阿尔斯通公司于2002年设计，应用于西班牙Lanzaderas 动车组上。CRH3动车组转向架CRH3动车组的转向架由国际著名的SGP公司和Adtranz公司联合设计完成。它是在原型车SF500转向架的基础之上，针对我国的线路特点设计而成，通过对转向架各部件

33、重量和悬挂弹簧参数的调整，使转向架的运行品质得到了优化。 CRH3高速列车转向架分动车转向架和拖车转向架两种类型。两种转向架采用基本一致的结构型式。 构架为H型箱型焊接构架，由两根中间为凹型的侧梁组成。 圆锥滚柱轴承单元，轴箱为转臂定位式，一系悬挂是螺旋弹簧加垂向减振器， 二系悬挂为带有辅助橡胶堆的空气弹簧直接支撑车体，在车体和转向架之间装有主动控制的抗蛇行减振器，采用Z型双拉杆牵引装置。 动车转向架结构图一、动车组车体结构的要求一、动车组车体结构的要求u车体的轻量化设计：铝合金、不锈钢车体的轻量化设计：铝合金、不锈钢u良好的空气动力学性能：流线型车头良好的空气动力学性能：流线型车头u严格的车

34、辆气密性要求：密封胶条、气密性风严格的车辆气密性要求：密封胶条、气密性风挡挡u其他：防火等其他：防火等高速动车组车体1. 铝合金材料铝合金的密度为钢材的1/3，刚度也是钢材的1/3。动车组常用的形变铝合金有： 非热处理强化的Al-Mg合金（5000系）： 热处理强化的Al-Mg-Si合金（6000系） 高强度热处理的Al-Zn-Mn合金（7000系）l5083：强度一般，适合焊接，但挤压加工性差。l6N01：中等强度，挤压性好，但焊接接头软化，且疲劳强度较低。l7N01：强度较高，焊接后通过常温时效处理，接头强度可恢复到接近母材的水平。2、车体外形设计 对于速度在200公里/小时以上的客车，为

35、减少空气阻力，需将车头外形设计成流线型。1) 头型设计l 流线型头、尾端的长度越长，越有利于改善空气动力性能；l在长度一定的情况下，椭球形头部有利于降低列车运行空气阻力，但其引发的列车交会空气压力波幅值最大；l扁宽形头部有利于降低列车交会空气压力波幅值，但增大了列车运行空气阻力；2) 车身外形设计 整个车身断面呈鼓形 为了避免地板下部设备的外露，采用与车身断面相吻合的裙板遮住车下设备。 车体表面光滑平整，尽量减少突出物。 车辆连接处采用大风挡，与车身保持平齐。 尽可能减小车身横断面尺寸。3. 气密性 车体结构的密封：连续焊接 固定车窗的密封：密封材料 移动车门的密封：密封胶条二、 车体组成 底

36、架 侧墙 车顶 端墙 风挡三. 铝合金车体结构形式 铝合金车体的等效弯曲刚度约为钢结构的1/3，为保证刚度，必须增大车体铝合金材料的断面惯性矩。 具体来说，就是使外板的厚度大于钢制车体的厚度。CRH2动车组车体结构 CRH2型动车组车体结构主要分为头车车体（2辆）和中间车车体（6辆） 2种。 头车车体由底架、车顶、 侧墙、 端墙、司机室组成。 中间车车体由底架、车顶、 侧墙、 端墙组成。 车体采用中空型材（双空）结构，使用大型中空宽幅铝合金挤压型材焊接组成。1、底架CRH2车体底架分头车底架及中间车底架车体底架分头车底架及中间车底架2种形种形式。式。底架底架包括牵引梁、包括牵引梁、 枕梁、枕梁

37、、 边梁、边梁、 缓冲梁、缓冲梁、 横横梁和型材地板等。梁和型材地板等。2、侧墙 侧墙使用大型中空框架结构的挤压型材，侧墙使用大型中空框架结构的挤压型材，省略了车内的侧柱。省略了车内的侧柱。 型材间的相互焊接为沿车体长度方向的连型材间的相互焊接为沿车体长度方向的连续焊接，侧墙和车顶及侧墙和边梁的结合，续焊接，侧墙和车顶及侧墙和边梁的结合，车内侧采用点固焊接，车外侧则采用连续车内侧采用点固焊接，车外侧则采用连续焊接。焊接。 3、车顶 车顶由大型中空挤压型材构成，省略了纵向梁。 型材相互间的焊接为沿车体长度方向的连续焊接，但与侧墙的结合部位，车内侧则采用点固焊接，车外侧采用连续焊接。 4、端墙 头

38、车车体一端设置端墙， 中间车两端均设置有端墙。 端墙根据车辆卫生间和洗脸间的布置主要分为分体式和整体式2种结构形式。 车端有盥洗室和厕所的端墙采用分体式结构。用t4的外板，骨架较少，设有开口为便于搬入整体玻璃钢（FRP）厕所。待整体厕所搬入后用螺栓将由t2.5的铝外板和骨架焊接构成的封板与端墙紧固并进行密封材充填保证气密。 车端无盥洗室和厕所的端墙采用整体式结构，为t2.5的外板和型材骨架构成的焊接结构。5 、车头 车头部车体的横向骨架（t6mm铝板）为环状结构，以纵向骨架连接，外板为铝合金板（t2.5mm）拼接的焊接结构。6. 车下设备舱7. 车头排障装置1、车头排障装置车头排障装置由排障板

39、与缓冲板构成。排障板是行驶时使用的钢制排雪犁。排雪犁和车体结合的角度为72.73度、开角度为55度。另外、排雪犁的下部装有辅助排障橡胶，起辅助清扫轨面的作用。缓冲板是5张铝板叠层结构、装在排雪犁的后方、吸收因变形引起的冲击能量。而且为了检修时不影响拆卸安装作业，一部分是缺口的。车端连接装置是指连接两车辆间或连接车端连接装置是指连接两车辆间或连接两车列间的所有机械、空气和电气装置。两车列间的所有机械、空气和电气装置。包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器和电气连接装置。和电气连接装置。车端接连装置一、车端连接装置的作用 连接 牵引 缓冲 灵活转动 容易摘挂 车厢

40、间的密封 传递压缩空气、电气信号和控制信号等二、车端连接装置的组成p车钩车钩p缓冲器缓冲器p内风挡内风挡p外风挡外风挡p车体间减振器车体间减振器p空气管路连接器空气管路连接器p电气连接装置电气连接装置CRH2动车组车端连接装置主要有： 密接式车钩及缓冲器 风挡 空气、电气连接设施：CRH2动车组车端连接装置1） 密接式车钩 车钩装置采用机械、风管、电气三者均能同时实现连接的柴田式密接车钩。 车钩装置主要由钩体和缓冲器等组成。 车钩装置包括端部车钩装置和中间车钩装置。端部车钩为全自动式，中间车钩为半自动式。此外还有救援和回送时使用的过渡车钩。 缓冲器装在车钩后端，端部和中间缓冲器的吸震性能不同。

41、CRH2动车组不管哪一侧都可以与其他编组的CRH2动车组联挂。车头连接装置由车头罩开闭装置、密接式车钩及缓冲器构成。并铺设了配管、配线。一、端部连接1、头罩开闭装置 车头罩由FRP（Fiber Reinforced Plastics，玻璃钢）制成，分为左右两部分。 头罩依靠一只开闭气缸的动作来开闭。动作过程为：开闭气缸伸缩滑板在直线轴承上移动两推拉杆运动两侧安装翼动作前罩开闭。 头罩在开及闭的位置由锁销固定。锁销依靠锁紧气缸动作。若空气消失的场合则依靠自重来锁定。2、密接式自动车钩及缓冲器 密接式车钩及缓冲器车头罩内。 车钩上方设置了电气连接器。 密接式车钩带有空气管，固定在车体底架上。 车钩

42、分离时，通过车钩上的解钩气缸拉动解钩杆完成。 缓冲器使用的是橡胶制的RD19改良型。缓冲装置 CRH2动车组采用双向W型橡胶缓冲器，通过橡胶之间的压缩来能量的吸收。 此类缓冲器制造简单、安装方便。二、中间连接车钩 中间连接车钩为半自动密接式车钩，采用手动摘钩，没有解钩风缸。其他与端部车钩类似。 中间连接车钩由钩体托架来支撑。 车钩的强度：拉伸载荷在160t左右、压缩载荷约310t。 车钩后部设有缓冲器。缓冲器通过层压橡胶式的垫块，能够将车辆间的压缩、拉伸两个方向的冲击进行缓冲。此缓冲器为（双向型）的RD011型，容量为10.79 KJ。三、 过渡车钩1、概要 过渡车钩是在救援和回送时与装有15

43、号车钩的机车进行连接的部件。构造上要求过渡车钩的一侧能连接到CRH2车钩上，另一侧能与15车钩连接。 每列动车组配有两套过渡车钩，放置在头车前罩室内。2) 风挡在车体外端墙上安装有气密式内风挡、压缩式外风挡和防雪风挡。CRH1动车组车体连接装置 端部采用SCHARFENBERG（沙库）全自动车钩。缓冲装置由中空橡胶弹簧和套筒橡胶垫缓冲器组成，位于车钩钩身与车底架缓冲梁连接处。自动车钩的待挂、闭锁、解钩状态自动车钩的待挂、闭锁、解钩状态 待挂状态：为车钩连接前的准备状态，此时钩舌定位杆被固定在待挂位置，拉簧处于较大拉伸状态，钩锁连接杆退缩至凸锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。 闭锁状态：相邻两

44、钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔，凸锥将带心轴导杆向后压向棘爪，由卡子释放棘爪。这样，通过拉簧将钩锁按逆时针方向转动到连挂位置，直至钩舌与钩锁（钩板)啮合。当车辆连挂后，锁紧装置会形成一个平行四边形形状，这样可以将牵引荷载均匀地分布在两个钩锁和钩舌拉杆上。 解钩状态：解钩时，顺时针转动弹簧加载的钩锁，直至将钩舌从钩锁上释放。当棘爪与带心轴导杆啮合在一起时，保持钩锁的锁定位置。列车分离时，弹簧加载的带心轴导杆和导杆卡子同时向前移动并释放棘爪。车钩锁在拉簧的作用下按逆时针方向转动，直至棘爪与导杆卡子相啮合。车钩锁回至待挂位，再次准备连挂。 C R H 1 型 动 车 组 中 间 车 辆 连 接 采 用S

45、CHARFENBERG半永久性车钩。其中一个半永久车钩带有缓冲器，另一个没有。 半永久性车钩只能手动完成车钩的连接与分解。 车钩采用易分离式连接卡环连接，确保连挂牢固可靠无间隙。车钩可使车辆通过垂向和横向轨道曲线并满足车辆做旋转运动。 车钩缓冲装置能当车钩连挂时，空气管路连接自动完成。半永久性车钩 半永久性车钩上的缓冲装置包括中空橡胶弹簧阻尼器和钩身与中空橡胶弹簧阻尼器之间的一个预加载变形伸缩管和一个推杆。中空橡胶弹簧，可用于轻型能量吸收。当超出规定的冲击载荷(如在严重冲击或碰撞情况下)时，伸缩管和推杆可以起到吸收能量的作用。推杆压入至伸缩管并将其扩张，将冲击能量转换成形变能量。CRH5动车组

46、车体连接装置 采用瑞典丹纳公司10号车钩，其原理、结构与沙库车钩类似。第第3章章 动车组牵引与传动技术动车组牵引与传动技术 根据列车的总重量、最高运行速度和该速度下的列车运行阻力来计算： 其中：N列车所需牵引功率 KW Q列车的总重量 t w列车的单位阻力 N/t Vmax列车的最高运行速度 km/h K裕量系数3600maxkVwQN一、列车所需的牵引功率理论与试验表明，列车运行的单位基理论与试验表明，列车运行的单位基本阻力可以由下列公式表示：本阻力可以由下列公式表示：A+Bv+Cv2 （N/t）式中式中 v列车运行速度列车运行速度 km/h A、B、C阻力系数阻力系数减小运行阻力的主要方法

47、 改善列车的空气动力学性能，减小空气阻力。 降低列车重量（轻量化）。轻量化的措施： 以铝代钢：采用铝合金车体、轴箱、齿轮箱 采用交流电动机 采用无摇枕转向架 车轮小型化 车轴空心化 采用再生制动取代电阻制动二、牵引供电系统的组成牵引牵引供电供电系统系统牵引变电所牵引变电所牵引网牵引网接触网接触网回流线回流线轨道回路轨道回路馈电线馈电线变速箱异步电机逆变器整流器牵引变压器1085kW25000V变速箱直流电机整流器牵引变压器25000V滤波电抗器励磁绕组交交直传动机车主电路直传动机车主电路交交直直交传动交传动机车主电路机车主电路三、电传动方式四. 交流电传动的变流技术 对于交流异步电动机，其转速

48、为：对于交流异步电动机，其转速为：式中 S转差率；P磁极对数f频率。(1)fnSP 从转速公式中可看出：改变磁极对数P、转差率S和调节频率f都可以调速。 变极调速是有级调速。改变转差率S的调速方法如定子调压调速，电磁调速等都是耗能型调速方法。因此只有变频调速是最为理想的调速方法。 变频调速是通过把固定频率的交流电由变频器变换为可调电压、可调频率的交流电，向交流电动机供电。用于交流电传动的变频器实际上是变压(Variable Voltage，简称VV)、变频(Variable Frequency，简称VF)器，即所谓VVVF装置。在一定条件下，逆变器也能把负载的机械能通过发电机，变为电能再反馈给

49、电网。这就是再生制动。六、CRH2动车组牵引传动系统组成 CRH2动车组主牵引主牵引系统主要由受电弓、系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引牵引变压器、牵引变流器及牵引电机变流器及牵引电机组成。组成。 受电弓通过电网接受电弓通过电网接入入25kV25kV的高压交流的高压交流电，输送给牵引变电，输送给牵引变压器，降压成压器，降压成1500V1500V的交流电。降压后的交流电。降压后的交流电再输入牵的交流电再输入牵引变流器，变成电引变流器，变成电压和频率均可控制压和频率均可控制的三相交流电，输的三相交流电，输送给牵引电机，通送给牵引电机，通过电机的转动而牵过电机的转动而牵引整个列车。引整个列车。l C

50、RH2动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。正常情况动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。正常情况下，两个牵引单元均工作。下，两个牵引单元均工作。l 1个主牵引动力单元由个主牵引动力单元由1台牵引变压器、台牵引变压器、2台牵引变流器、台牵引变流器、8台牵引电机构成。台牵引电机构成。l 1台牵引变流器驱动台牵引变流器驱动4台牵引电机。四台牵引电机并联使用。台牵引电机。四台牵引电机并联使用。l 列车正常时升单弓运行，另一个受电弓备用。供电设备布列车正常时升单弓运行，另一个受电弓备用。供电设备布置在置在4、6号车车顶，电传动设备布置在号车车顶，电传动设备布置在2、6、3、7号车的号车的车底。车底。

51、2号车与号车与6号车之间用号车之间用25KV特高压电缆贯通连接。特高压电缆贯通连接。辅助供电系统辅助供电系统是指除为牵引动力系统辅助供电系统是指除为牵引动力系统之外的所有需要用电的负载设备提供电能的之外的所有需要用电的负载设备提供电能的系统，包括辅助电源装置和蓄电池系统。系统，包括辅助电源装置和蓄电池系统。当电力不能采用牵引供电电网时，采当电力不能采用牵引供电电网时，采用外接电源或者蓄电池供电。用外接电源或者蓄电池供电。AC25KV的高压电的高压电输入牵引变压器，经输入牵引变压器，经过过3次绕组降压成单次绕组降压成单相相AC400V，其供电，其供电的设备有空调装置、的设备有空调装置、换气装置以

52、及换气装置以及ATP主主控电源。控电源。AC400V电源再输电源再输入辅助电源装置，经入辅助电源装置，经过处理后，从辅助电过处理后，从辅助电源装置输出源装置输出5路电源，路电源，为列车的各设备供电。为列车的各设备供电。辅助电源示意图辅助电源示意图第4章 动车组制动系统 l概述l制动类别l制动基本规格性能l制动主要相关装置概述一、概念 制动：人为地使运动物体减速或阻止其加速。 为了使运行着的电动车组能迅速地减速或停车，必须对它施行制动； 为了防止电动车组在下坡道上运行时由于电动车组的重力作用导致电动车组速度增加，也需要对它施行制动； 同时为避免停放的车辆因重力作用或风力吹动而溜走，亦需要对它施行

53、制动(称停放制动)。二、制动机种类二、制动机种类 手制动机手制动机 真空制动机真空制动机：以大气压力作为动力来源，用对空：以大气压力作为动力来源，用对空气抽真空的程度（真空度）来操纵制动和缓解的气抽真空的程度（真空度）来操纵制动和缓解的制动机。制动机。 空气制动机空气制动机：以压缩空气为动力来源，用空气压：以压缩空气为动力来源，用空气压力的变化速度来操纵制动机。可分为直通空气制力的变化速度来操纵制动机。可分为直通空气制动机和自动空气制动机，动机和自动空气制动机， 电空制动机电空制动机：以压力空气作为原动力，采用电气：以压力空气作为原动力，采用电气指令式制动控制系统，利用电信号通过电磁阀来指令式

54、制动控制系统，利用电信号通过电磁阀来操纵制动机。操纵制动机。三、三、CRH2动车组制动系统动车组制动系统CRH2动车组各车辆的制动控制装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（盘型制动）再生制动）及各车的空气制动（盘型制动）构成，并且在制动控制装置内具有滑行检构成，并且在制动控制装置内具有滑行检测功能，是采用电气指令式的测功能，是采用电气指令式的直通式电空直通式电空制动系统制动系统。 制动系统由制动控制系统、动力制动系统、空气制动系统和基础制动装置等组成。 制动系统采用复合制动模式。制动力的分配原则，是优先使用

55、再生制动力，制动力不足时采用空气制动补充，低速区域电制动停止工作时或电制动故障时，实施空气制动。 制动种类包括常用制动、快速制动、紧急制动、耐雪制动、辅助制动及停放制动(铁靴)等。制动原理 动车组采用复合制动方式，即动车使用电制动空气制动、拖车使用空气制动的复合制动方式。 M车、T车的基础制动装置都是采用进行空油变换的增压缸和油压盘式装置。4M4T的编组构成下，T车为全机械制动。 再生制动与空气制动的切换，通过电空协调控制，由制动控制装置判断制动力，当再生制动力不足时由空气制动补充。 动车组的制动指令是由司机制动控制器发出的，经列车信息监控系统传送到每辆车的制动控制装置。由制动控制装置的制动控

56、制单元运算，按制动控制规律 (减速度随速度的变化) 控制电空转换阀（EP阀）电磁部。并经中继阀送出压缩空气到增压气缸。由基础制动装置完成制动作用。制动类别l 分常用、快速、紧急、辅助以及耐雪分常用、快速、紧急、辅助以及耐雪制动功能。制动功能。l 通常运行时司机用制动控制器操作常通常运行时司机用制动控制器操作常用制动和快速制动。用制动和快速制动。l 在故障时等异常情况下通过开关操作在故障时等异常情况下通过开关操作紧急制动、辅助制动。紧急制动、辅助制动。l 耐雪制动是积雪时通过开关操作，几耐雪制动是积雪时通过开关操作，几乎没有制动力。乎没有制动力。一、常用制动一、常用制动 常用制动力分为常用制动力

57、分为17级。级。 在制动初速度为在制动初速度为75km/h以上时，由动车的以上时，由动车的再生制动负担拖车部分的制动力，在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。以下切换成为单独控制。 制动力随载荷变化：从空气弹簧取得压力制动力随载荷变化：从空气弹簧取得压力信号，计算调整制动力，做到进行恒定的信号，计算调整制动力，做到进行恒定的减速度控制，不随车辆载重变化减速度控制，不随车辆载重变化 。快速制动具备常用制动快速制动具备常用制动1.5倍的制动力，倍的制动力，在手动制动操作时及在闭塞区间无法减速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，根据至设定的速度时，根据A

58、TP指令动作。指令动作。二、快速制动（非常制动）二、快速制动（非常制动）三、紧急制动1. 概要概要动车组从头车到最后尾车设置有往复的动车组从头车到最后尾车设置有往复的常时加压的连接线。当发生异常时变为无常时加压的连接线。当发生异常时变为无加压状态时，实施紧急制动，此时不具有加压状态时，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。按照负荷大小调整制动力的功能。2. 控制控制 紧急制动按回路失电模式来建立，实施纯空气制动。把压紧急制动按回路失电模式来建立，实施纯空气制动。把压力调节阀的压力，供到中继阀的下侧膜板室，在中继阀中，力调节阀的压力，供到中继阀的下侧膜板室，在中继阀中，放大容量，

59、把压力空气供到增压气缸。放大容量，把压力空气供到增压气缸。 压力调节阀的控制分两级，在速度压力调节阀的控制分两级，在速度160km/h以上高速区域以上高速区域输出低压，输出低压，160km/h以下的低速区域输出高压。以下的低速区域输出高压。 紧急制动指令和快速制动指令同时输出，在发生故障的车紧急制动指令和快速制动指令同时输出，在发生故障的车辆上，实施紧急制动，其它正常的制动装置中，实施快速辆上，实施紧急制动，其它正常的制动装置中，实施快速制动。制动。 因此，除了编组的全部制动装置发生故障的特殊情况外，因此，除了编组的全部制动装置发生故障的特殊情况外，编组的减速度比快速制动时的减速度稍低些。编组

60、的减速度比快速制动时的减速度稍低些。在降雪时，为了防止冰雪进入制动盘和在降雪时，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闸瓦之间，使得闸瓦无间隙轻轻接触制动盘。在盘。在110km/h的速度以下，接通耐雪制的速度以下，接通耐雪制动开关，通过操作制动手柄动作。动开关，通过操作制动手柄动作。四、耐雪制动四、耐雪制动 采用铁靴实施停车制动。采用铁靴实施停车制动。五五、停车制动、停车制动六、辅助制动 当指令系统的设备由于某些故障，常用制动当指令系统的设备由于某些故障，常用制动系统不能工作时，使用辅助制动。辅助制动系统不能工作时，使用辅助制动。辅助制动也是利用电压的电气指令式。也是利用