动车组概论1(概述机械)

1、1 1/63/63动车组概论动车组概论机械班机械班北京交通大学机电学院北京交通大学机电学院宋永增宋永增 13641365530136413655302 2/63/63讲座内容：讲座内容： 高速铁路概述高速铁路概述 动车组车体技术动车组车体技术 动车组转向架技术动车组转向架技术 动车组牵引供电动车组牵引供电 国产动车组简介国产动车组简介 3 3/63/63第一章第一章 高速铁路概述高速铁路概述第一节第一节 高速铁路概况高速铁路概况 第二节第二节 动车组组成及关键技术动车组组成及关键技术4 4/63/63一、高速铁路发展沿革一、高速铁路发展沿革二、高速铁路客运特点二、高速铁路客运特点三、高速铁路线

2、路特点三、高速铁路线路特点第一节第一节 高速铁路概况高速铁路概况5 5/63/63一、高速铁路发展沿革一、高速铁路发展沿革1.1.铁路速度的划分铁路速度的划分 根据铁路线路允许运行的最高时速作以下根据铁路线路允许运行的最高时速作以下划分：划分：普通铁路普通铁路100100160km/h160km/h快速铁路快速铁路160160200km/h200km/h高速铁路高速铁路200km/h(200km/h(既有线改造既有线改造) ) 250km/h(250km/h(新建线新建线) )6 6/63/632.2.高速铁路的组成高速铁路的组成 高速铁路是当代新技术的集成，是一个庞大而高速铁路是当代新技术的

3、集成，是一个庞大而复杂的系统工程。包括：复杂的系统工程。包括：高速铁路线路高速铁路线路是实现高速的基础是实现高速的基础高速列车高速列车是高速铁路新技术的核心是高速铁路新技术的核心 高速铁路安全运行管理系统高速铁路安全运行管理系统是高速铁路的是高速铁路的神经中枢神经中枢7 7/63/63高速铁路线路新技术高速铁路线路新技术高标准的平、纵断面设计高标准的平、纵断面设计高速轨道新结构高速轨道新结构无渣轨道（轨枕板）无渣轨道（轨枕板）高速道叉高速道叉高速路基、路桥过渡段高速路基、路桥过渡段高速铁路桥梁和隧道高速铁路桥梁和隧道高速牵引供电系统高速牵引供电系统8 8/63/63高速铁路安全运行管理系统高速

4、铁路安全运行管理系统高速列车速度控制技术高速列车速度控制技术（ATCATC）无线列车控制系统无线列车控制系统移动闭塞（移动闭塞（ETCSETCS）高速综合调度中心（高速综合调度中心（CTCCTC）高速铁路线路监测诊断系统高速铁路线路监测诊断系统自然灾害报警系统（地震、泥石流、台风、自然灾害报警系统（地震、泥石流、台风、大雪、暴风雨）等大雪、暴风雨）等9 9/63/63(1)(1)日本高速铁路日本高速铁路东海道新干线东海道新干线山阳新干线山阳新干线东北新干线东北新干线东北新干线延长东北新干线延长线线上越新干线上越新干线北陆新干线北陆新干线山形小型新干线山形小型新干线秋田小型新干线秋田小型新干线3

5、.3.世界主要国家高速铁路的发展世界主要国家高速铁路的发展1010/63/63日本高速铁路网日本高速铁路网项项 目目东海道东海道新干线新干线山阳山阳新干线新干线东北东北新干线新干线上越上越新干线新干线北陆北陆新干线新干线山形小型山形小型新干线新干线秋田小型秋田小型新干线新干线东北新干东北新干线延伸线线延伸线运营公司运营公司JRJR东海东海公司公司JRJR西日本西日本公司公司JRJR东日本东日本公司公司JRJR东日本东日本公司公司JRJR东日本东日本公司公司JRJR东日本东日本公司公司JRJR东日本东日本公司公司JRJR东日本东日本公司公司营业里程营业里程/km/km东京新大东京新大阪阪515.

6、4515.4新大阪博多新大阪博多553.7553.7东京盛冈东京盛冈496.5496.5大宫新泻大宫新泻269.5269.5高崎长野高崎长野117.4117.4福岛新庄福岛新庄148.6148.6盛冈秋田盛冈秋田127.3127.3盛冈八户盛冈八户96.696.6开行时间开行时间1964.10.11964.10.1冈山冈山1972.3.151972.3.15博多博多1975.3.101975.3.10大宫盛冈大宫盛冈1982.6.231982.6.23上野大宫上野大宫1985.3.141985.3.14东京上野东京上野1991.6.201991.6.201982.11.151982.11.15

7、1997.10.11997.10.1福岛山形福岛山形1992.7.11992.7.1山形新庄山形新庄1999.121999.121997.3.221997.3.222002.12.12002.12.1车站数量车站数量平均站间平均站间距离距离/km/km151536.836.8181832.632.6181829.229.29 933.733.76 623.523.56 617.417.46 625.425.44 432.232.2最高运最高运行速度行速度/km/h/km/h270270300300275275240240260260130130130130275275车辆种类车辆种类0 0系系

8、,100,100系系300300系系,500,500系系700700系系0 0系系,100,100系系300300系系,500,500系系700700系系200200系系,400,400系系E1E1系系,E3,E3系系E4E4系系200200系系,E1,E1系系E4E4系系E2E2系系400400系系E3E3系系E2E2系系-1000-10001111/63/63(2) (2) 法国高速铁路法国高速铁路东南线东南线大西洋线大西洋线北方线北方线东南延伸线东南延伸线地中海线地中海线巴黎联络线巴黎联络线东部线东部线1212/63/63法国高速铁路网法国高速铁路网线路名称线路名称东南线东南线大西洋线大

9、西洋线北方线北方线联络线联络线东南东南延伸线延伸线地中海线地中海线东部线东部线区区 间间巴黎里巴黎里昂昂巴黎图巴黎图尔尔巴黎勒巴黎勒芒芒巴黎里尔巴黎里尔巴黎加莱巴黎加莱环巴黎环巴黎里昂里昂瓦朗斯瓦朗斯瓦朗斯瓦朗斯马赛马赛巴黎巴黎- -斯斯特拉斯堡特拉斯堡修建里程修建里程/km/km417417298298334334109109127127263263300300120120（在建）（在建）运营时间运营时间/ /年年南段南段1981.91981.9北段北段1983.91983.9到勒芒到勒芒1989.91989.9到图尔到图尔1990.11990.1到里尔到里尔1993.51993.5到加莱到

10、加莱1994.101994.10南部南部19941994西部西部19961996北段北段19921992南段南段199419942001200120072007最高营业最高营业速度速度/km/h/km/h270270300300300300300300300300350350320/350320/350高速列车高速列车类型类型TGV-PSETGV-PSETGV-ATGV-ATGV-NTGV-NTGV-TMSTTGV-TMSTTGV-RTGV-RTGV-2NTGV-2NTGV-2NTGV-2NTGV-RTGV-R翻新翻新AGVAGV总长总长/km/km18481848（120120在建）在建）1

11、313/63/63(3) (3) 德国高速铁路德国高速铁路汉诺威维汉诺威维尔茨堡尔茨堡曼海姆斯曼海姆斯图加特图加特汉诺威柏汉诺威柏林林科隆法兰科隆法兰克福克福1 14 43 32 21414/63/63德国高速铁路网德国高速铁路网项项 目目汉诺威维尔茨堡汉诺威维尔茨堡曼海姆斯图加曼海姆斯图加特特汉诺威柏汉诺威柏林林科隆法兰克福科隆法兰克福线路里程线路里程/km/km327327107107264264219219其中新建线其中新建线里程里程/km/km3273279999170170219219运营开始日期运营开始日期部分部分19871987，全部全部199119911991199119981

12、99820022002最高运行速度最高运行速度km/hkm/h250/280250/280250/280250/280250/280250/280300/330300/330列车类型列车类型ICE-1ICE-1ICE-2ICE-2ICE-2ICE-2ICE-3ICE-3总长总长/km/km917917（其中（其中815815为新建线）为新建线）1515/63/63中国提速铁路网中国提速铁路网1616/63/632002年已经开通高速列车的主要国家年已经开通高速列车的主要国家13771377（既有线）（既有线）瑞瑞 典典8 87474（海峡隧道）（海峡隧道）英英 国国7 78888比利时比利时6

13、 6254254意大利意大利5 5471471西班牙西班牙4 4917(815917(815新线新线) )德德 国国3 318481848法法 国国2 22049.1(+275.9)2049.1(+275.9)日日 本本1 1长度长度/km/km国国 家家序号序号1717/63/63二、高速铁路客运特点二、高速铁路客运特点(1) (1) 节省旅客送达时间节省旅客送达时间 在旅行时间方面，高速铁路在在旅行时间方面，高速铁路在85851058km1058km范围内，乘坐高速列车一般比乘坐其他公共交范围内，乘坐高速列车一般比乘坐其他公共交通工具节省时间。通工具节省时间。 东京新大阪东京新大阪 515

14、515公里公里 2 2小时小时3030分分 巴黎里昂巴黎里昂 417417公里公里 2 2小时小时1818/63/63(2)(2)安全和舒适安全和舒适 19851985年联邦德国铁路、公路和民航运输的年联邦德国铁路、公路和民航运输的事故率（每百万人公里的伤亡人数）之比大致事故率（每百万人公里的伤亡人数）之比大致为为1:24:0.81:24:0.8。 日本对日本对2020世纪世纪7070年代以来所发生的旅客生命年代以来所发生的旅客生命财产事故分析表明，汽车事故是铁路事故的财产事故分析表明，汽车事故是铁路事故的15701570倍，飞机事故是铁路事故的倍，飞机事故是铁路事故的6363倍。倍。 就高速

15、铁路而言，日本近就高速铁路而言，日本近4040年，法国年，法国1010多多年从未发生过列车颠覆和旅客死亡事故。年从未发生过列车颠覆和旅客死亡事故。 1919/63/63 高速列车比汽车和飞机的乘坐空间大得多，高速列车比汽车和飞机的乘坐空间大得多，高速列车运行平稳，夜间行车可以使用卧铺。尤高速列车运行平稳，夜间行车可以使用卧铺。尤其是长途旅客可以享受到较高的舒适度。其是长途旅客可以享受到较高的舒适度。 (3)(3)准时性准时性 1000km1000km内乘坐高速列车比乘坐飞机化时间少，内乘坐高速列车比乘坐飞机化时间少，高速列车正点率高，日本平均误点高速列车正点率高，日本平均误点0.60.60.8

16、0.8分，分，如果晚点超过如果晚点超过1 1分钟，既为晚点列车。分钟，既为晚点列车。 ICEICE平均正点率达平均正点率达90%90%，到站误差小于，到站误差小于5 5分钟。分钟。2020/63/63(4)(4)能源消耗低能源消耗低( (每人公里消耗能源比每人公里消耗能源比) ) 高速铁路高速铁路 小汽车小汽车 飞飞 机机 1 5.79 5.251 5.79 5.25(5)(5)占用土地少占用土地少 一条双向四车道高速公路占地面积是双线高一条双向四车道高速公路占地面积是双线高速铁路的速铁路的1.31.3倍倍1.61.6倍倍 一个大型飞机场占地面积相当于一个大型飞机场占地面积相当于1000km1

17、000km双线双线高速铁路高速铁路2121/63/63(6)(6)综合造价综合造价普通复线电气化铁路：普通复线电气化铁路：10001000万元公里万元公里高速铁路（估计）：高速铁路（估计）：1300130025002500万元公里万元公里高速公路约为：高速公路约为：1100110026002600万元公里万元公里大型机场至少有一条宽大型机场至少有一条宽6060米长米长4 4公里左右的公里左右的跑道，路面标准高于高速公路，其他通道和跑道，路面标准高于高速公路，其他通道和停机坪也需硬面化，而配置的各种现代化导停机坪也需硬面化，而配置的各种现代化导航设备，造价都是相当昂贵的。航设备，造价都是相当昂贵

18、的。 2222/63/63(7)(7)运输能力运输能力 高速铁路客运专线，年均单向输送能力将达高速铁路客运专线，年均单向输送能力将达5600560070007000万人。万人。 4 4车道高速公路客运专线，年均单向输送能力为车道高速公路客运专线，年均单向输送能力为87608760万人。万人。 航空运输主要受机场容量限制，采用大型客机的航空运输主要受机场容量限制，采用大型客机的单向输送能力只能达到单向输送能力只能达到1500150018001800万人。万人。 日本东海道新干线年运量日本东海道新干线年运量1.71.7亿人次，是航空亿人次，是航空1010倍，倍，高速公路高速公路5 5倍，但运输成本

19、只是其倍，但运输成本只是其1/51/5及及2/52/5。 2323/63/63(8)(8)环境污染轻环境污染轻 污染物排放量（污染物排放量（g/g/人公里人公里) ) 小汽车小汽车 高速列车高速列车 CO CO 9.30 0.06 9.30 0.06 NO NOX X 1.70 0.43 1.70 0.43 CH 1.10 0.03 CH 1.10 0.032424/63/63(9)(9)效率和效益效率和效益 日本和法国的实践证明，其直接投资收益都在日本和法国的实践证明，其直接投资收益都在1212以上，一般在以上，一般在1010年之内即可还请全部贷款，其年之内即可还请全部贷款，其社会收益率也在

20、社会收益率也在2020以上。以上。 据日本资料，旅客由于从既有线改乘新干线高据日本资料，旅客由于从既有线改乘新干线高速列车，每年可节约旅行时间速列车，每年可节约旅行时间3 3亿小时，即每年节亿小时，即每年节省的时间效益相当于当时修建东海道新干线所需的省的时间效益相当于当时修建东海道新干线所需的全部费用。全部费用。 法国一条高速铁路的效益是一条法国一条高速铁路的效益是一条6 6车道高速公路车道高速公路的的3 3倍多。倍多。 2525/63/63三、高速铁路线路特点三、高速铁路线路特点1 1超高与曲线半径超高与曲线半径 列车在曲线上运行时，为了减离小离心力和列车在曲线上运行时，为了减离小离心力和轮

21、轨之间的相互作用力，采用在曲线线路上设置轮轨之间的相互作用力，采用在曲线线路上设置超高。超高。 目前，除日本东海道新干线规定最大超高为目前，除日本东海道新干线规定最大超高为200mm200mm外，其余各线及法国高速干线最大超高均外，其余各线及法国高速干线最大超高均为为180mm180mm。2626/63/63曲线带来的影响主要有两点：曲线带来的影响主要有两点： （1 1）降低行车速度。曲线会给运行中的列车造成一）降低行车速度。曲线会给运行中的列车造成一种附加阻力，称为曲线阻力。曲线半径越小，曲线阻力种附加阻力，称为曲线阻力。曲线半径越小，曲线阻力越大，运营条件越差，在其他条件相同时，运行速度也

22、越大，运营条件越差，在其他条件相同时，运行速度也越低。越低。 （2 2）增加轮轨磨耗。曲线半径越小，磨耗增加越大。）增加轮轨磨耗。曲线半径越小，磨耗增加越大。 下表几个主要国家高速铁路的曲线半径（下表几个主要国家高速铁路的曲线半径（m m）: :法国法国德国德国意大利意大利日本日本TGV-TGV-PSEPSETGV-ATGV-A东海道东海道山阳山阳东北东北上越上越40004000（32003200）60006000（40004000）70007000（51005100）3000300025002500（20002000）40004000（30003000）4000400040004000( )

23、( )内为最小半径内为最小半径2727/63/632 2缓和曲线线型及长度缓和曲线线型及长度 缓和曲线线型缓和曲线线型三次抛物线缓和曲线：三次抛物线缓和曲线：难以完全满足高速运行时的难以完全满足高速运行时的旅客舒适的要求，轨道稳定条件也受到一定影响。旅客舒适的要求，轨道稳定条件也受到一定影响。半波正弦曲线：半波正弦曲线：采用曲线型超高顺坡缓和曲线，与采用曲线型超高顺坡缓和曲线，与曲率相适应的超高也按曲线变化，并规定适当的变曲率相适应的超高也按曲线变化，并规定适当的变化率。化率。 缓和曲线长度缓和曲线长度 对行车的安全平顺性有直接影响。缓和曲线太短将不对行车的安全平顺性有直接影响。缓和曲线太短将

24、不利于行车的安全平顺，缓和曲线太长又将给设置和养护带利于行车的安全平顺，缓和曲线太长又将给设置和养护带来困难。来困难。2828/63/633 3夹直线夹直线 在同向曲线或反向曲线之间所加入的一段直在同向曲线或反向曲线之间所加入的一段直线段。线段。夹直线应尽量长些夹直线应尽量长些，特别是反向曲线时的，特别是反向曲线时的夹直线更应长些，这对运营是有利的。夹直线更应长些，这对运营是有利的。 我国拟建高速铁路最小夹直线按下式确定：我国拟建高速铁路最小夹直线按下式确定：2929/63/634 4线路间距线路间距 在高速复线铁路上，两列车交会时将产生巨在高速复线铁路上，两列车交会时将产生巨大的会车压力波引

25、起列车横向摇晃。乘客在车内大的会车压力波引起列车横向摇晃。乘客在车内可明显感受到列车交会时车辆的横向冲击摇晃。可明显感受到列车交会时车辆的横向冲击摇晃。因此，需要根据具体情况选择适当的线路间距。因此，需要根据具体情况选择适当的线路间距。 日本铁路曾对此做过研究与试验。在区间线日本铁路曾对此做过研究与试验。在区间线路上，当两列时速路上，当两列时速250km250km的列车交会时，作业人员的列车交会时，作业人员站在两车距离为站在两车距离为0.8m0.8m的中间还是安全的，从而规的中间还是安全的，从而规定线路中心距至少为定线路中心距至少为4.2m4.2m。在站内线间距。在站内线间距4.6m4.6m。

26、3030/63/635 5最大坡度最大坡度 高速最大坡度除与地形条件有关外，还与高高速最大坡度除与地形条件有关外，还与高速列车的牵引功率、牵引特性和制动性能有直接速列车的牵引功率、牵引特性和制动性能有直接关系。关系。 我国拟建高速铁路区间最大坡度一般不超过我国拟建高速铁路区间最大坡度一般不超过1212，困难条件下，不超过，困难条件下，不超过2020。3131/63/636 6竖曲线半径竖曲线半径 在设计纵断面时，相邻坡段的坡度代数差应尽量小些，在设计纵断面时，相邻坡段的坡度代数差应尽量小些，不得超过允许的最大值。为保证行车的安全平顺，超过时不得超过允许的最大值。为保证行车的安全平顺，超过时应竖

27、曲线来连接两个相邻的坡段。应竖曲线来连接两个相邻的坡段。 竖曲线半径一般采用圆曲线形的。竖曲线半径的大小，竖曲线半径一般采用圆曲线形的。竖曲线半径的大小，除应保证列车经过变坡点时车钩不脱钩、车轮不脱轨外，除应保证列车经过变坡点时车钩不脱钩、车轮不脱轨外，还应考虑在竖曲线上产生竖向离心加速度和离心力对旅客还应考虑在竖曲线上产生竖向离心加速度和离心力对旅客舒适的影响。舒适的影响。 我国拟建高速铁路上的竖曲线半径标准如下：我国拟建高速铁路上的竖曲线半径标准如下： 最高时速（最高时速（km/h) km/h) 竖曲线半径竖曲线半径(m)(m) 160 160250 15000250 15000 250

28、250300 20000300 200003232/63/63第二节第二节 动车组组成及关键技术动车组组成及关键技术一、一、动车组功率需求及阻力动车组功率需求及阻力 二、动车组动力配置及组成二、动车组动力配置及组成三、动车组关键技术三、动车组关键技术3333/63/63一、一、动车组功率需求及阻力动车组功率需求及阻力 动车组列车对牵引功率的需求是根据高速动车组列车对牵引功率的需求是根据高速列车的总质量、最高运行速度和在该速度下列车的总质量、最高运行速度和在该速度下的列车单位阻力来确定的：的列车单位阻力来确定的：)( 3600maxkWkvQN 式中式中 Q Q列车总质量（列车总质量（t t）；

29、）； 列车的单位阻力（列车的单位阻力（N/tN/t）；）； 列车的最高运行速度（列车的最高运行速度（km/hkm/h）；）； k k裕量系数。裕量系数。maxv3434/63/63 空气阻力空气阻力与列车运行速度的平方值成正比。列车与列车运行速度的平方值成正比。列车之所以需要很大的牵引功率，就是因为列车运行速度之所以需要很大的牵引功率，就是因为列车运行速度越高，空气阻力越大。越高，空气阻力越大。 机械阻力机械阻力由轴承摩擦、轮轨滚动摩擦、滑动摩擦、由轴承摩擦、轮轨滚动摩擦、滑动摩擦、振动和冲击等引起。振动和冲击等引起。 附加阻力附加阻力包括：坡道阻力、曲线阻力、隧道空气包括：坡道阻力、曲线阻力

30、、隧道空气附加阻力、起动阻力等。附加阻力、起动阻力等。 附附加加阻阻力力机机械械阻阻力力空空气气阻阻力力基基本本阻阻力力列列车车阻阻力力 3535/63/63 列车的基本阻力随运行速度的不同而异。列车的基本阻力随运行速度的不同而异。列车低速运行时，以机械摩擦阻力为主；运行列车低速运行时，以机械摩擦阻力为主；运行速度达到速度达到100km/h100km/h左右时，空气阻力占运行基本左右时，空气阻力占运行基本阻力的阻力的5050。 随运行速度提高而迅速增大的随运行速度提高而迅速增大的空气阻力空气阻力将将成为高速列车运行时的主要阻力。成为高速列车运行时的主要阻力。3636/63/63二、动车组动力配

31、置及组成二、动车组动力配置及组成1. 1. 动车组定义动车组定义 所谓所谓动车组动车组就是由动力车和拖车或全部由就是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。若干动力车长期固定地连挂在一起组成的车组。 动车组是当今世界高新技术的集成，采用动车组是当今世界高新技术的集成，采用了机械、材料、电子计算机、网络通信、工程了机械、材料、电子计算机、网络通信、工程仿真等领域的最新技术，是高速铁路的标志性仿真等领域的最新技术，是高速铁路的标志性装备。装备。3737/63/63(1)(1)动力集中动力集中配置配置 列车编组中两端（或一端是动力车，另一列车编组中两端（或一端是动力车，另一端

32、是控制车）为动力车，中间为拖车。端是控制车）为动力车，中间为拖车。 如法国的如法国的TGVTGV和德国的和德国的ICE1ICE1高速列车，如图所示。高速列车，如图所示。2.2.动车组动力配置方式动车组动力配置方式3838/63/63 TGV-ATGV-A，19891989年，年，300km/h300km/h，巴黎大西洋，交流传动，巴黎大西洋，交流传动，ICE1ICE1，19911991年，年，280km/h280km/h，汉诺威维尔茨堡，曼海汉诺威维尔茨堡，曼海姆斯图加特姆斯图加特3939/63/63(2)(2)动力分散动力分散配置配置 列车编组中全部为动力车或大部分是动力车，列车编组中全部为

33、动力车或大部分是动力车，小部分为拖车。小部分为拖车。 如日本的如日本的0 0系高速列车和系高速列车和100100系高速列车。系高速列车。4040/63/63 日本的日本的0 0系高速列车，系高速列车，1616辆编组全部是动力车辆编组全部是动力车日本的日本的100100系高速系高速列车，列车，12M12M4T4T4141/63/633.3.动力集中与动力分散比较动力集中与动力分散比较 动力集中优点动力集中优点: :与传统的列车相似，便于按习惯进行运行管与传统的列车相似，便于按习惯进行运行管理和维修管理。理和维修管理。机械、电器设备在运用中便于监测和进行技机械、电器设备在运用中便于监测和进行技术保

34、养。术保养。 旅客车厢内噪声、振动较小，舒适度较高。旅客车厢内噪声、振动较小，舒适度较高。牵引头车可以摘挂使列车进入既有线，甚至牵引头车可以摘挂使列车进入既有线，甚至可更换内燃机车使列车直接进入非电气化铁可更换内燃机车使列车直接进入非电气化铁路运行。路运行。4242/63/63动力集中缺点动力集中缺点: :载客量相对减少。载客量相对减少。动力车轴重难以降低。动力车轴重难以降低。动力车大的粘着牵引力与车轮的轴重要求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。形成难以克服的矛盾。动力车的制动能力受到粘着的限制，因此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。列车的制动性能欠

35、佳。4343/63/63 动力分散动车组优点动力分散动车组优点: :动力车同时可以载客，增加了动车组的载客动力车同时可以载客，增加了动车组的载客量。量。较易实现高速列车减轻轴重的要求。较易实现高速列车减轻轴重的要求。可解决高速列车大牵引力与轴重限制之间的可解决高速列车大牵引力与轴重限制之间的矛盾。矛盾。列车具有较好的制动性能列车具有较好的制动性能。4444/63/63动力分散缺点动力分散缺点: :车辆下部吊装动力设备，其产生的振动和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。噪声会影响车厢内的舒适度。分散的动力设备故障率相对较高。分散的动力设备故障率相对较高。列车只能分单元编

36、组。列车只能分单元编组。与传统运营、维修管理体制和习惯不适应，与传统运营、维修管理体制和习惯不适应，必须建立一套新的维修保养体系。必须建立一套新的维修保养体系。动力设备分装在各车辆，给车辆本身的减动力设备分装在各车辆，给车辆本身的减重又增加了一定困难。重又增加了一定困难。4545/63/634.4.动车组的组成动车组的组成（7 7部分）部分）(1)(1)车体车体-动车组车体分为动车组车体分为带司机室车体带司机室车体和和不带不带带司机室车体带司机室车体两种。两种。(2)(2)转向架转向架-动车组转向架分动车组转向架分动力转向架动力转向架和和非动非动力转向架。力转向架。(3)(3)连接、缓冲装置连

37、接、缓冲装置-连接缓冲装置可以实现机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，包括：电连接、以及控制系统连接，包括：车钩、车钩、缓冲装置电气和空气装置。缓冲装置电气和空气装置。4646/63/63(4)(4)制动装置制动装置-动车组常采用动车组常采用电气制动电气制动与与空气制动空气制动的复合制动。动车组制动系统包括动力制动系统的复合制动。动车组制动系统包括动力制动系统( (再生制动再生制动) )、空气制动系统（包括风源）、电子、空气制动系统（包括风源）、电子防滑器、及基础制动装置等。防滑器、及基础制动装置等。(5

38、)(5)车辆内部设备车辆内部设备-车辆内部设备是指服务于乘客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、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、取暖、空调、座席、车窗、车门、行李架、旅客旅客信息服务系统信息服务系统等。等。4747/63/63(6)(6)牵引传动系统牵引传动系统为动车组提供牵引动力，包为动车组提供牵引动力，包括：主电路、高压设备、受电弓、主断路器、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。电机、及电传动系统

39、的保护等。(7)(7)辅助供电系统辅助供电系统-指除为牵引动力系统之外的指除为牵引动力系统之外的所有需要用电力的负载设备提供电能的系统，所有需要用电力的负载设备提供电能的系统，包括辅助供电系统和蓄电池系统。包括辅助供电系统和蓄电池系统。4848/63/63三、三、动车组关键技术动车组关键技术1.1.优良的空气动力学外形优良的空气动力学外形2.2.车体结构轻量化车体结构轻量化3.3.高性能转向架技术高性能转向架技术4.4.复合制动技术复合制动技术5.5.密接式车钩缓冲装置密接式车钩缓冲装置6.6.交流传动技术交流传动技术7.7.列车自动控制及故障列车自动控制及故障诊断技术诊断技术8.8.车厢密封

40、与集便处理车厢密封与集便处理9.9.高速受流技术高速受流技术10.10.倾摆式车体技术倾摆式车体技术4949/63/631.1.优良的空气动力学外形优良的空气动力学外形 对于高速动车组来说，列车头型设计非常重对于高速动车组来说，列车头型设计非常重要，好的头型设计的优点：要，好的头型设计的优点：- 减少高速动车组运减少高速动车组运行的空气阻力；行的空气阻力；- 减小列车交会压力减小列车交会压力波变化；波变化；- 保证高速动车组运保证高速动车组运行稳定等。行稳定等。 5050/63/632.2.车体结构轻量化车体结构轻量化节省牵引功率；节省牵引功率；最大限度地降低高速动车组的轴重；最大限度地降低高

41、速动车组的轴重；降低高速所引起的动力作用对线路结构、机降低高速所引起的动力作用对线路结构、机车车辆结构的损伤；车车辆结构的损伤；提高旅客乘坐舒适度。提高旅客乘坐舒适度。5151/63/633.3.高性能转向架技术高性能转向架技术 作用：作用：用来牵引和引导车辆沿轨道行驶用来牵引和引导车辆沿轨道行驶承受与传递来自车体及线路的各种载荷，并缓和其动承受与传递来自车体及线路的各种载荷，并缓和其动作用力作用力是保证列车运行品质和安全的重要部分是保证列车运行品质和安全的重要部分性能要求：性能要求：具有高速运行的稳定性具有高速运行的稳定性具有运行的平稳性具有运行的平稳性高速通过曲线的性能高速通过曲线的性能

42、5252/63/63 4. 4.复合制动技术复合制动技术 复合制动系统通常由制动控制系统、动力制动、空复合制动系统通常由制动控制系统、动力制动、空气制动气制动( (包括盘形制动和踏面制动包括盘形制动和踏面制动) )系统、微机控制的防系统、微机控制的防滑器和非粘着制动装置等组成。高速列车对制动系统的滑器和非粘着制动装置等组成。高速列车对制动系统的要求：要求：- 对制动能力的要求对制动能力的要求- 舒适度要求舒适度要求- 安全可靠性要求安全可靠性要求- 控制准确要求控制准确要求- 维修方便要求维修方便要求- 轻量化要求轻量化要求5353/63/63 5. 5.密接式车钩缓冲装置密接式车钩缓冲装置

43、目前世界各国高速列车（如日本、德国）普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接面的纵向间隙一般都小于2mm2mm，上下、左右偏，上下、左右偏移也很小，对提高列车的运行平稳性和电气线移也很小，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。路、风管的自动对接提供了保证。 5454/63/636.6.交流传动技术交流传动技术 交直传动系统，采用直流电动机驱动；交直传动系统，采用直流电动机驱动； 交流传动系统，采用交流牵引电动机驱动。交流传动系统，采用交流牵引电动机驱动。电机整流器/

44、/逆变器/3/35555/63/63交流电机的优点：交流电机的优点：具有结构简单、运行可靠；具有结构简单、运行可靠；体积小、重量轻；体积小、重量轻；功率大：交流电机没有整流子结构对电动机功率大：交流电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；功率的限制，牵引功率可以得到进一步提高；造价低、维修少，使用寿命长等。造价低、维修少，使用寿命长等。5656/63/637.7.列车自动控制及故障诊断技术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先进列车控制系统(Advanced Train Control (Advanced Train Control Systems)Systems)研制了多种基础技术设备。研制了多种基础技术设备。5757/63/63两大类自动控制方式：两大类自动控制方式： 一类是以设备为主、人控为辅的控制方式，以一类是以设备为主、人