第01章 动车组基本知识(工程)

兰州交通大学机电学院机车车辆系商跃进欢迎学习动车组工程课程目标掌握动车组车辆的结构特点和原理；掌握轨道交通车辆的相关理论知识。参考文献教材：动车组车辆构造与设计参考资料：严隽耄.车辆工程；鲍维千.机车总体；网上资料；期刊资料等。内容提要第一部分动车组基础知识高速铁路基础知识动车组的发展概况动车组车辆概要铁路限界与线路概要第二部分动车组车辆构造与原理转向架结构原理车体结构及内装设备车端连接装置典型的动车组（CRH1、2、3、5、380A）第三部分轨道交通车辆相关理论牵引理论动力性能分析理论第一章动车组基础知识第一节高速铁路基础知识第二节动车组的特点及组成第三节动车组车辆概要第四节铁路限界与线路概要第一节高速铁路基础知识一、何谓高速铁路？二、高速铁路的特点三、高速铁路的发展四、动车组发展一、何谓高速铁路？铁路车辆速度分类时速100~120：常速时速120~160：中速时速160~200：准高速或快速时速200~400：高速时速400以上：特高速高速铁路一般指营运时速200公里以之铁路系统。国际上根据铁路线路允许运行的最高时速对列车作如下划分：

·普通列车：最高运行速度100一160km／h；

·快速列车：最高运行速度160—200km／h；

·高速列车：最高运行速度≥

200km／h。二、高速铁路的特点

（1）速度快，旅行时间短。高速铁路的试验速度已经超过500公里/小时,最高运行时速300公里，今后将更快，这可极大地缩短旅行时间。耗时越少，被选择的可能性就越大。

（2）客运量大。一条高速公路一年最大客运量不会超过1000万人次。日本的一条高速铁路一年客运量已达到1.5亿人次。

（3）准时性好，全天候。高速铁路由计算机控制运行，风雨雪雾等恶劣天气，对它没有影响。列车按规定时刻到发与运行，规律性很强。这是飞机、汽车及其他交通工具所不及的。

（4）安全舒适可靠。日本1985年统计，每10亿人公里死亡人数，铁路为1.971人，汽车18.929人，飞机为16.006人。日本新干线建成运营三十多年，运输旅客35亿人次，法国巴黎到里昂的1100多公里高速铁路，每年运输几千万人次，至今没有发生一起人员伤害事故。高速铁路运行车辆空间大，旅客卧、坐、行都比其它交通方式更加舒适。

（5）能耗低。研究表明：若以普通铁路每人公里消耗能源为1单位，则公共汽车为1.5，小汽车为8.8，飞机为9.8而高速铁路仅为1.3。

（6）污染轻。高速铁路没有粉尘、煤烟和其他废气污染，噪音比公路要小5-10分贝。

（7）占地少。与四车道的高速公路相比，高速铁路的用地只有高速公路的一半。

（8）效益高。日本东海道新干线总投资为3800亿日元,由于投入运营后客流量迅速增长,而运输成本只有飞机的1/5，因此正式投入运营的第七年便全部收回了投资。1985年以来,每年创利都在2000亿日元以上。三、高速铁路的发展1、国外高速铁路的发展2、国内动车组发展3、京沪高速铁路1、国外高速铁路的发展

国际上已开行时速200公里以上高速列车的国家已有日本、法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国、美国、俄罗斯等10多个国家，全部选择了轮轨技术。正在积极建设或规划建设的还有中国、瑞士、奥地利、丹麦、加拿大、澳大利亚、韩国、印度等国。德国、意大利和瑞典是最早进行摆式列车试验的国家，1997年以来摆式列车因为价格便宜和制造工艺相对简单，尤其是能够充分利用现有线路，不必铺设全新的铁路网络的优势，而逐渐能够在高速列车的竞争上与高速轮轨和磁悬浮分庭抗礼。国际趋势来看，摆式列车很有可能是一种在大规模成熟铁路网基础上完成提速，而且性价比较高的高速铁路技术。磁悬浮铁路是一种新型的交通运输系统，利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在导轨上，并利用电磁力进行导向、利用直线电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进的。磁悬浮列车快速、低耗、安全、舒适、经济、无污染：常导磁悬浮列车可达400至500公里／小时，超导磁悬浮列车可达500至600公里／小时。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。（1）日本的高速铁路“新干线”（2）法国的TGV（3）德国的ICE（1）日本的高速铁路“新干线”

日本的高速铁路“新干线”诞生于1964年。当时的东京至大阪“东海道”线仅用8年时间就收回全部投资。不仅为日本经济的腾飞、社会的发展起到了举足轻重的作用，而且也为铁路的复兴奠定了基础，为当时的“夕阳产业”的铁路注入了巨大的活力，再次掀起与高速公路和航空运输竞争的态势。近40年来，新干线技术不断进步，已经构成了日本国内铁路网的主干部分。日本新干线拥有目前最成熟的高速铁路商业运行经验——近40年没有出过任何事故。「特急，急行，快速，普通」，新干线电车在编制上属「特急」（2）法国的TGVTGV是TrainaGrandeVitesse（法语“高速铁路”的）简称。第一条TGV是1981年的开通的巴黎至里昂线。法国TGV高速铁路网主要包括东南线、大西洋线、北方线、东南延伸线（或称罗纳河一阿尔卑斯线）、巴黎地区联络线和地中海线等6个组成部分。

从法国第一条高速铁路TGV东南线全线通车2001年法国高速铁路新线里程已达1576km，高速列车TGV可以提供服务的路网范围达5900km。至1998年上半年，TGV高速列车已运送旅客达到5亿人次；客运周转量为2000亿人?km。截至2002年法国国铁拥有高速动车组已达600列，每天载运2万名旅客。（3）德国的ICEICE，InterCityExpress的简称。

德国的ICE则是目前高速铁路中起步最晚的项目。ICE研究开始于1979年，其内部制造原理和制式与法国TGV有很大相似之处，目前的最高时速是1988年创下的409公里。德国已建成的高速铁路共有四条：汉诺威一维尔茨堡，全长327km；曼海姆一斯图加特，全长107km；汉诺威一柏林，全长264km；科隆—法兰克福，全长219km。正在建设的1条：纽伦堡一慕尼黑。2、国内动车组发展

2004年1月7日国务院原则通过了《中长期铁路网规划》，目标是：1到2020年，全国铁路营业里程达到10万公里，主要繁忙干线实现客货分线，复线率和电气化率均达到50%，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到国际先进水平。2客运专线将包括“四纵四横”铁路快速通道以及三个城际快速客运系统，速度目标值将达到每小时200公里以上。建设客运专线1.2万公里以上。(1)“四横四纵”快速通道

(2)中长期铁路网规划

(1)“四横四纵”快速通道

四纵四横客运专线.flv(2)中长期铁路网规划

3、京沪高速铁路一次建成线路最长

京沪高铁贯穿7省市，连接环渤海和长江三角洲两大经济区，沿线人口占全国的1/4。双线全长约1318公里，仅桥梁的长度就达1061公里，占全线长度的80%京沪高铁真可谓“桥上铁路”。投资国内最大

计划总投资2200多亿元。技术标准世界最高

京沪高速铁路设计时速350公里。北京南站亚洲最大客运站

北京南站原名永定门火车站，是北京普客(俗称慢车)的始发站。北京南站将改建成占地面积49.92万平方米，建筑面积31万平方米。大建筑地上2层，地下3层的车站。成为高铁、地铁、市郊铁路、公交、出租“零距离”换乘的大型交通枢纽。昆山特大桥世界最长铁路桥

京沪高铁昆山特大桥长164.8公里。从丹阳开始直到昆山全部是桥。这座桥将穿越苏锡常3市。其中，在阳澄湖上一段长达9公里。四、动车组发展1.国外动车组发展2.国内动车组发展

动车组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全，可靠、舒适为特点备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。1、国外动车组发展德国是最早制造和运用动车的国家，制造技术一直领先。1903年7月8日，首先运行了由钢轨供电的动车组，由4节动车和2节拖车编成。同年8月14日，又运行了由接触网供电的动车组，这是世界上第一列由接触网供电的单相交流电动车组。同年10月28日，西门子公司制造的三相交流电动车进行了高速试验，首创时速210.2公里的历史性记录。使用动车的比重以日本为最大，占87%；荷兰、英国次之，分别占83%和61%；法国、德国又次之，分别占22%和12%。动车组称得上是铁路旅客运输的生力军。2、国内动车组发展（2）动车组运用方案“六提”时，200km/h动车组投入运用30列。目前已有399列D字头动车组运行。预计到2012年将会在所有的客运专线上开行800组以上的动车组6提X车主要城际车:城际车单程发车间隔最短每日单向配车京石城际，2小时，2.5小时，6班，2列。京津城际，1小时，45分钟，20班，2列。京沈城际，4小时，2.5小时，6班，4列。济青城际，2.5小时，1.5小时，10班，4列。

沪杭城际，1小时，1.5小时，10班，2列。沪昌城际，5小时，5.5小时，2班，2列。沪长城际，7小时，7.5小时，2班，2列。

广深城际，1小时，15分钟，60班，12列。（3）正在建设的动车段：京津城际北京动车段武广专线武汉动车段、广州动车段长沙动车运用所、衡阳动车综合维修段郑西专线西安动车段、郑州动车段。“127”战略>>（1）动车组发展战略：世界最大动车组检修基地在北京落成.flv第二节动车组的特点及组成一、动车组的定义及类型二、国内外动车组简介三、CRH动车组关键技术一、动车组的定义及类型1、动车组的定义2、动车组的优点3、动车组类型1、动车组的定义动车组：亦称多动力单元列车，是由动车和拖车或全部动车长期固定联挂在一起运行的铁路列车。动车组的特点是：动力来源分布在各个车辆上的发动机，而不是集中在机车上。通过电机和传动装置带动车辆。动车组的司机驾驶室放在列车的两端。动车组一般用于高速、准高速、城市轨道交通的车辆上。动车组内有动力的车辆称为动车。动车组内没有动力的车辆称为拖车。编组特点：动车+拖车、6或8辆车、1头车+若干中间车+1头车。上海地铁（6辆）：A-B-C-C-B-A或A-C-B-C-B-A上海地铁（8辆）：A-B-C-B-C-B-C-A或A-C-B-C-B-B-C-AA-头车；B-带弓动车；C-不带弓动车2、动车组的优点

目前，国外的列车运行速度一般达到200～300km/h光靠机车来拉已经很吃力。所以在每辆车上都装上动力装置是个很有效的解决提速问题的方法。动车组的优点：一、经济节能列车在运行中固定编组，车站折返或换向时不用摘挂机车，可以节约停站时间，提高车的使用效率；分散动力，效率较高；二、快捷方便列车呈流线型，采用轻量化设计，轴重降低，加速度通常设置较大，通常时速可达到200公里以上，一列车可以有一组或几组动车组成，编组灵活；三、安全舒适动车组固定编组运行，列车密闭性和稳定性可以得到相应提高，可获得较高的舒适度，由于动车组采用电空联合制动，制动时空走时间短，制动距离短，有利于提高运行安全性3、动车组类型1.按牵引动力的分布方式分2.按动力装置分内燃动车组(DMU)

：内燃动车组按传动方式又分为电力传动和液力传动两种电力动车组(EMU)：电动车组按电流制又分为直流和交流两种3.按服务对象分长途高速电动车组（国外的动车组：日本新干线、德国ICE3型、法国TGV、欧洲之星；

中国大陆的动车组：蓝箭号、中华之星、中原之星、长白山号）城市轨道交通动车组（地铁、轻轨、独轨、新交通动车组等）发动机分布在不同的车辆上，称为动力分散动车组。发动机集中在一两个车辆上的动车组，称为动力集中动车组。

动力分散电动车组的优缺点：牵引力大,编组灵活。制动效率高,调速性能好,故障影响小。但牵引力设备数量多,总重量大。动力集中的电动车组的优缺点：检查维修方便，总重量小。但轴重大。二、国内外动车组简介（一）国内动车组简介（二）国外动车组简介（一）国内动车组简介1、交流传动电动车组

2、内燃动车组3、CRH动车组系列1、交流传动电动车组（1）“长白山”号交流传动电动车组（2）“中华之星”交流传动电动车组（1）“长白山”号交流传动电动车组

“长白山”号动车组首列动力分散电动子弹头高速列车。6动3拖9辆编组设置了列车控制网络系统，对全车的供电、照明、空调采暖、制动、车门、轴温、火灾报警和旅客坐椅等系统，实行自动控制。动车组上还有监控仪器，它们具有在红色信号机前自动停车的功能，还可以在大雨大雾天儿内，肉眼瞭望距离不足的恶劣条件下，准确地掌握列车运行前方的铁路信号显示和铁道线路开通情况，确保列车在特殊环境下安全运行。

整列列车定员为650人，全部为软座。航空式坐椅。车厢间的过道是感应式玻璃门窗。每个车厢的车门处还设有“紧急出口”和“紧急通报开关”，遇到紧急情况时，旅客可以用“安全锤”击碎玻璃，从“紧急出口”自救逃生。性能参数：编组

6M+3T

网压

25kV/50Hz

轴式

Bo-Bo

牵引电机额定功率

265kW

最大速度

210km/h

重量

M52.5t,T53t

定员

650

车体长度

M26612,T26300mm

（2）“中华之星”交流传动电动车组“中华之星”交流传动的动力集中式高速列车动车组。

动力车主要特点：

1.采用交流传动技术。

2.以转向架为单元的静止辅助变流器装置能提供VVVF。

3.控制系统采用国产化分散式微机网络控制系统。

4.总体设计采用了高集成化、模块化的设计技术。5.车体轻量化和流线化。

6.转向架采用了小轮径车轮、牵引电机采用半体悬挂式结构。

7.采用全分裂、饼式绕组、高阻抗、下悬卧式牵引变压器。

8.采用车顶夹层通风方式，牵引电机为独立通风冷却，采用主变流器水冷和主变压器油冷的油、水复合冷却的新型冷却方式。水、油冷却介质的复合型主冷却器。

9.采用高度集成的空气管路和制动系统，具有较完善的空电联合制动、车列电空制动等功能。性能参数：轨距

1435mm

轴式

Bo-Bo

前、后车钩中心线间距离

21290mm

车体总长度

21700mm

车体最大宽度

3300mm

车钩中心高

880±10mm

车体高度

3840mm

转向架固定轴距

3000mm

受电弓降下时，受电弓滑板顶面距轨面高度

＜4500mm

两转向架中心距

11280mm

动力车整备重量

78t

轴重

19.5t

电流制

单相交流50Hz

工作电压

额定值25kV

动力车传动方式

二级空心轴六连杆传动

传动比

75/29=2.586

动轮直径（新轮）

1050mm

（半磨耗轮）

1010mm

（全磨耗轮）

970mm

电传动方式

交—直—交

轮周牵引功率（持续制）

4800kW

最高运营速度

270km/h

最高试验速度

＞300km/h

起动牵引力（0～5km/h，半磨耗轮）

200kN

持续牵引力（半磨耗轮）

157kN

恒功速度范围牵引工况

110～270km/h

制动工况

106～270km/h

电制动方式再生制动

轮周电制动功率

4400kW

电制动力

10～106km/h时150kN

10～0km/h时线性下降至零2、内燃动车组（1）内燃摆式动车组（2）“金轮”号双层内燃动车组（3）液力传动内燃动车组

（1）内燃摆式动车组

动力分散内燃液传摆式动车组是由唐山机车车辆厂研制，曲线通过速度将比普通客车提高20%-30%。

动车组客室全列提供旅客电视系统，同时可进行网上游戏和相关旅游信息的查询。

全列各门均为自动拉门。

动车组可采用两种编组方式运行。

第一种编组方式：由Mc1车（带司机室的动车）+M1（不带司机室的动车）+M2（不带司机室的动车）+Mc2（带司机室的动车），其中M1、M2、Mc2车均为二等座车,Mc1的一部分为一等客室，另一部分为二等客室。（以下简称4M编组）

第二种编组方式：由Mc1车（带司机室的动车）+M1（不带司机室的动车）+T（二等座车拖车）+M2（不带司机室的动车）+Mc2（带司机室的动车），其中M1、M2、Mc2车均为二等座车,Mc1的一部分为一等客室，另一部分为二等客室。（以下简称4M+1T编组）性能参数：最高运行速度

160km/h（4M编组时）

140km/h（4M+1T编组时）

装车功率

4X559kW

动车组总长度

106m（4M编组时）

132m（4M+1T编组时）

动车组定员

约288人（4M编组时）约358人（4M+1T编组时）

动车组重

约257t（4M编组时）约310t（4M+1T编组时）

紧急制动距离

(初速160km/h)≤1400m

(动初速140km/h)≤1100m

最大倾摆角速度

<5°/s

最大倾摆角加速度

≤15°/s2

最大车体最大倾摆角

±8°（2）“金轮”号双层内燃动车组

金轮号内燃双层动车组的两节内燃动车是由中国北车集团大连机车车辆厂为兰州铁路局研制开发，该动车组用于兰州至西宁、兰州至敦煌等区间的旅客运输。动车采用交-直流电传动系统、国产16V240ZJE型柴油机，标称功率为2740KW，采用推挽重联牵引。动车组最大运用速度180km/h。这是第一列驶入西北高原的内燃动车组。

性能参数：用途：

干线客运

标称功率：

（单节、不向列车供电时）2740kW（装D型柴油机）

（单节向列车供电200kW时）2540kW

轴式：

Co-Co

最大速度：

160km/h

持续速度：

（按半磨耗轮径1013mm计算）87.3km/h

起动牵引力：

342kN

持续牵引力：

204kN

轴重：

22.5±3%

车钩衔接线中心线间距离：21750mm

转向架中心距：

12000mm

（3）液力传动内燃动车组

液力传动式单层内燃动车组。由长客厂设计，采用两动五拖编组形式，前后为两辆完全相同的动车，动车采用重联控制。

动车从前至后依次布置为司机室、动力室、冷却室、辅助发电室、配电室和客室。客室为普通硬座，定员38人，并设有通过台。

司机室内前方布置一个操纵台。设二个可升降式座椅，两边设侧门。侧窗为电动玻璃窗，司机室内装有空调及电热供暖装置。

冷却室布置液力传动箱，上方布置冷却装置，设有一个33kW的起动辅助发电机，22kW的电动风泵机组。

配电室设有辅助发电机组控制屏、空调控制屏、充电装置、本车供电配电柜、应急电源柜、烟火报警控制器，配电室与辅助发电室的间壁设了望窗，还设有办公桌，并配一把活动座椅，两个动车的配电室其中一个设置播音系统。通过台门为塞拉门。性能参数：编组方式

M+5T+M（M：动车，T：拖车）

轨距

1435mm

适用站台高度

300mm、500mm、1100mm

运营速度

140km/h

平稳性能指标

W≤2.5

车体长度

25500mm

车体宽度

3204mm

车辆高度

4050mm

车钩高（空车时）

880

mm

转向架

CW-200型

制动装置

104型电空制动

（4）我国自主研制的动车组的主要参数3、CRH动车组（1）CRH动车组系列（2）CRH动车组编组（3）CRH3动车组特点（1）CRH动车组系列CRH，中国高速铁路，英文全称（ChinaRailwayHigh-Speed）目前已知有CRH1，CRH2，CRH3，CRH5。据称，由于中国人忌讳“4”谐音“死”故没有CRH4的型号。车次代号的首字母为“D”或“C”（分别是“动”字或“城”字的拼音首字母简写）。CRH1：庞巴迪-四方-鲍尔（BSP）生产，原型是庞巴迪为瑞典AB提供的Regina。200公里级别（营运速度200km/h，最高速度250km/h）CRH2：南车四方（联合日本川崎）生产。200公里级别（营运速度200km/h，最高速度250km/h）CRH3：北车唐山机车厂（联合西门子）生产，原型ICE3。300公里级别（营运速度330km/h，最高速度380km/h）。CRH5：北车长春客车厂（联合阿尔斯通）生产，原型阿尔斯通为芬兰国铁提供的SM3型。200公里级别（营运速度200km/h，最高速度250km/h）。

CRH2和CRH5具备提速至300km/h的条件。（2）CRH动车组编组CHR1（5M+3T）CHR3（4M+4T)CHR5（5M+3T)CHR2（4M+4T)（3）CRH动车组的主要技术特征（4）CRH动车组特点和谐号CRH动车组列车知识集锦（2009年）（二）国外动车组简介1、日本700系动车组2、法国TGV动车组3、德国ICE动车组1、日本700系动车组

新干线700系电车于1997年至2003年间建造，于1999年起开始投入服务，是日本JR东海道与JR西日本共同开发、主要行驶于东海道与山阳新干线上作为部分希望号（のぞみ）与光号（ひかり）列车使用。700系的登场目的是求取在生产与操作成本上比500系便宜，但速度又能和500系相近。现时共有67列列车，其最高速度达每小时285公里，比500系的300公里稍慢。

700系列车的车嘴使用鸭嘴型设计，其中JR东海的版本是在白色车身的车窗下方有一深蓝线涂装，采12M4T的16辆编成，山阳新干线上隶属于JR西日本所有的车型则称为700系“铁道之星”（RailStar），拥有与东海道版本截然不同的黑色车首、黄色车身线条涂装，为6M2T的8辆车编成。This16single-levelcartrainisanevolutionoftheSeries300trainusedfortheTokaidoShinkansen.Theshapeofthenoseisdesignedtosuppressmicro-pressurewaves,andaluminumhollowalloysareadoptedinthebodystructures.Bothbodyandbogieofthetrainaredesignedforeasymaintenance.Speed:Maximumoperatingspeedat270km/h(285km/hontheSanyoShinkansenline)Controlsystem:VVVFinvertercontrolMaintractionmotor:Continuousratedoutput275kWDimensions:27,350mm(L)3,380mm(W)3,994mm(H)(Leadcar)Dimensions:25,000mm(L)3,380mm(W)3,650mm(H)(Middlecar)Yearofmanufacture:1997-表1-1日本高速动车组型号投入运营时间牵引方式编组头车长中间车长总牵引功率(MW)最高运行速度定员0系1964动力分散16动21.152511.842201285100系1985动力分散12动4拖26.052511.042301321200系1980动力分散12动25.152511.04275885300系1990动力分散10动6拖26.0525122701323400系1991动力分散6动1拖23.07520.55.04240399500系1996动力分散16动272518.243001324700系1997动力分散12动4拖27.352513.22701323E1系1994动力分散6动6拖26.05259.842401235E2系1995动力分散6动2拖25.7257.2275630E3系1995动力分散4动1拖23.07520.54.82752702、法国TGV动车组TGV为trainàgrandevitesse（高速列车）的简称，是法国的高速铁路系统，由阿尔斯通（Alstom）及国营公司SNCF负责开发。TGV列车属于载客列车，有小部分用作邮政列车，服役于巴黎及里昂。驱动方式为动力集中型。

法国的高速铁路发展于50年代,第一次的实验通过动车组实现了231KM/H的记录。

1967年,国营铁路公司SNCF开始真正研发高速列车.然而,第一代的产品并非是电力机车.而是命名为TGS的柴油机,1971年10月,这列机车达到了252km/h的速度.TGS至今仍在使用.

TGV的名称出现在1972年,但是第一辆TGV001仍是柴油机，实验速度到达了307km/h.

电力TGV的出现是和1973年的能源危机联系在一起的.1974年,通过接触网供电的TGV上马了.同年7月,就到达了306KM/H的速度.

1978年的7月,出现了今天TGV的雏形.随后的TGV始终是电力牵引,其商业运行的速度280km/h.1981年2月26日创下了380KM/H的速度.这一纪录直到10年后才被大西洋TGV的515.3KM/H超过.2007年04月03日在行驶试验中达到574.8km/h.表1-2法国高速列车型号投入运营时间最高运行速度列车编组列车长度最大输出功率(kW)定员TGV-PSE19812702动8拖2006450386TGV-A19893002动10拖237.68800485TGV-R19943002动8拖200.28800377TGV-2N19963002动8拖200.1988005453、德国ICE动车组ICE（InterCityExpress，意指「城际特快列车」）是以德国为中心的一系列高速铁路系统，由西门子为首开发设计制造，德国国铁营运，其服务范围除涵盖德国境内个主要城市外，还跨越邻国行经多个城市。表1-3德国高速列车型号投入运营时间投入总量(列)列车编组列车长度总牵引功率(MW)最高运行速度定员ICE11991592动12拖3059.6280669ICE21998441动7拖2054.8280388+23ICT1999322动5拖1844.0230374+24ICE32002374动4拖2008.0330398+24ICETD2001214动106.71.66200195三、国产CRH动车组关键技术九大关键技术概括起来就是五大方面：

集成创新。一列动车组大约有8000个零部件组成，涉及到电子、微电子、计算机技术、网络技术、通讯技术，涉及到机械加工、非金属等等。再生产过程中，直接设计的企业达100多个。

牵引技术。交流传统技术是世界上高速列车的核心技术之一。现在的动车组一─列车交流传统的功率可以做到8800千瓦，而且采用世界上最先进的电流IPG技术。在这里它有变压器、变流器、牵引电机、牵引控制四个关键技术。

制动技术。高速列车的制动技术是涉及到行车安全的，现在从200公里降到90公里左右完全采用再生制动，这一段是没有任何机械磨损的，是一个非常绿色的、环保的技术，只有当列车的速度降到90公里以下才开始实施第二阶段的机械制动。200公里的列车制动距离小于2000米，完全达到世界先进水平。

车体技术。高速列车重要技术之一是要轻量化，列车运行每牵引一吨重量大约要消耗12个千瓦，到300公里的时候，每牵引一吨大约要消耗16—17千瓦。动车组车体重量比传统客车减轻一半，实现了轻量化要求。

走行技术。走行技术简单的讲，要求动车组在200公里、250公里运行的时候，要有比较好的稳定技术，这是安全性指标。还要有很好的平稳性，这是舒适性指标。我们的转向驾最高时速可以达到350公里。

网络技术。中国人已经掌握了时速200公里以上动车组的核心九大技术。动车组的国产化率达到了75％以上。我们在核心技术上实现了全面创新的目标。

通过三年多的引进消化吸收再创新，我国铁路已成功掌握了9项关键技术以及10项主要配套技术。九大关键技术：动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统、制动系统。十项配套技术：空调系统、集便装置、车门、车窗、座椅、风挡、钩缓装置、受流装置、辅助供电系统和车内装饰材料。

第三节动车组车辆概要一、轨道交通车辆的基本特点二、轨道交通车辆的分类三、轨道交通车辆的组成四、车辆方位五、动车组技术条件一、轨道交通车辆的基本特点

车辆是“车”与车的单位“辆”的总称。所谓车，是指陆地上用轮子转动的交通工具；所谓辆，来源于古代对车的计量方法。那时的车一般是两个车轮，故车一乘即称一两，后来才写作辆。由此可见，车辆的本义是指本身没有动力的车，用马来牵引叫马车，用人来拉或推叫人力车。随着科学技术的发展，又有了用蒸汽机来牵引的汽车等等。这时车辆的概念已经悄悄起了变化，成为所有车的统称。比如，交通管理部门统计的城市车辆数，报刊上报道的发生多少车辆交通事故等。这里的车辆泛指所有的车。轨道交通车辆有以下特点：自导向低阻力编成列限尺寸二、轨道交通车辆的分类按用途分：机车、客车和货车。按车辆的轴数分：四轴车、六轴车、八轴车。

按有无动力分：机车、动车、拖车。1、机车类型（1）从牵引动力分（2）从用途上分（1）从牵引动力分蒸汽机车内燃机车电力机车（2）从用途上分客运机车也就是牵引客车的机车，相对货运机车来说，客运机车的牵引力要小一些，速度要快些。这是因为客车的编组较少，一般为20多节，载重量也比货车小得多，没有必要“大马拉小车”造成浪费。

货运机车当然是用来牵引货车的。我国除了重载列车外，一般的货运列车编组为60节，载重量约为3500吨。显然，货运机车的牵引力要比客运机车大得多，但速度没有客运机车那么快。客货通用机车。恒功运行速度范围大，可适用牵引客运列车，也可适用牵引货运列车。调车机车主要在车站完成车辆转线以及货场取送车辆等各项调车作业，它的特点是机动灵活，因此车身较短，能通过较小的曲线半径，而速度相对要求不高。客运电力机车

货运电力机车客货两用电力机车东风7G内燃调车机车2、货车类型

货车是供运输货物和为此服务的车辆。原则上编组在货物列车中使用。货车类型很多，据其用途可分为通用货车、专用货车及特种货车3类。（2）专用货车：罐车G70保温车冷藏车JB19集装箱车X60B矿石车K19家畜车J2长大货物车D22水泥车U19粮食车LK17守车S7（1）通用货车：敞车C64棚车P61平车

（3）特种货车：救援车检衡车发电车（1）按用途分：1、硬座车YZ25G2、软座车RZ25K3、硬卧车YW25K4、软卧车RW25G5、行李车XL226、餐车CA25B（2）按运用性质或范围分：1、轻轨车辆及地铁车辆2、市郊客车3、高速客车4、普通客车3、客车类型4、动车组车辆类型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。如果把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。不带动力的车辆叫拖车。

（1）动车（机车+车辆）、拖车(车辆)（2）按有无驾驶室分：头车、中间车。三、轨道交通车辆的组成1、按功能单元划分2、按性质分3、按空间位置分1、按功能单元划分3.牵引缓冲连接装置

车体之间的连接装置。5.车辆内部设备（辅助系统）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。6.车辆电气系统车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和控制电路系统3个部分。

1.车体容纳运输对象之所，安装设备之基。2.走行部（转向架）车体与轨道之间驱动走行装置。4.制动系统车辆的减速停车装置。2、按性质分

由3大部分组成：(1)机械部分：车体、转向架、车端连接装置(2)电气部分：主电路、辅助电路和控制电路。(3)空气管路系统：风源、控制气路、辅助气路和制动机4部分。3、按空间位置分

转向架、车体（司机室+动力室+机械室+电气室+车顶和车下部分）、车端连接装置4、动车组车辆的主要技术特点

由于速度的提高，动车组车辆的设计与开发中需要解决一系列关键技术。如果说高速铁路是现代化高新技术的综合集成，那么动车组则是包括材料、机械、电子、计算机和控制等现代技术的集中体现。动车组车辆的主要技术特点如下。

1）优良的空气动力学外形：好的头型设计可以有效地减少列车表面压力、列车空气阻力、会车压力波、隧道内列车表面压力和列车风等。

2）车体结构轻量化：高速动车车体的主要材料是铝合金和不锈钢，以节省牵引功率，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。

3）高性能转向架技术：高速转向架要求具有高速运行的稳定性和安全性、良好的曲线通过性能以及旅客乘坐的舒适性。

4）复合制动技术：空气盘形制动十电气动力制动(再生制动)十非粘着制动(涡流制动和磁轨制动)；按速度控制制动力的大小以充分利用粘着；采用高性能的防滑装置以及采用微机控制等。

5）密接式车钩缓冲装置：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、车辆方位1、车辆方位规定2、车体方位3、零部件方位GB/T45491-2004铁道车辆词汇1、车辆方位规定

车辆定位标记是表示车辆前后端位置并用以命名同名零部件的标记，便于对有关零部件的安装与检修等。我国铁路规定，在客货车辆上以制动缸活塞杆推出的方向为第一位，另一端为第二位。手制动机都安装在第一位。车辆的车轴。车轮、轴箱、车钩、转向架和其他零件的位置，都是由第一位车端数起，顺次数到第二位车端（图3.3_04车辆定位标记）。

2、车体方位(1)车辆纵向：车辆停在平直线路上时，沿车辆前后的连接牵引方向。

(2)车辆横向：在水平面上与车辆纵向相垂直的方向。

(3)车端：车辆沿其纵向前后的两个端部。

(4)一位端和二位端：装手制动机端或制动缸活塞杆伸出方向的一端为一位端(当上述含义不适用时，由设计部门规定)。而相反的另一端为二位端。

(5)一位侧和二位侧：观察者站在车辆的中间，面朝一位端，其右侧的车辆一侧为一位侧。而相反的另一侧为二位侧。

3、零部件方位(6)轴位：亦即车轴在车辆中的位置。通常是从车的一位端数起至二位端止，以自然数顺次标注或称谓轴位。

(7)轮位：亦即车轮在车辆中的位置。通常是从车的一位端一位侧数起至一位端二位侧，……直到二位端一位侧至二位端二位侧，以自然数顺次标注或称谓轮位。

(8)车钩，转向架：车钩，转向架在一位端的分别称为一位车钩、一位转向架，在二位端的称为二位车钩、二位转向架。（9）轴箱、脚蹬、车门位置：标称类同轮位。

（9）车体各梁的位置：通常当横向梁为一、二位侧连续贯通的整体梁时，其位置的标注类同轴位。当横向梁为一、二位侧非连续贯通的梁时，其位置标注类同轮位。纵向梁一、二位端连续贯通时，其位置从一位侧数起至二位侧止；一、二位端非连续贯通时，则位置的标注与轮位类同。五、动车组技术条件1、型号2、轴列式3、技术参数1、型号（1）列车标记（2）型号和编号构成（3）车种和编号构成

动车组“和谐号”标记涂打在动车组两端的头车前端和侧墙车窗上部1）列车标记

CRH

X

XXX

X型号系列代码，以一位大写拉丁字母表示。按动车组的速度等级、车种确定。A——运行速度200公里、8辆编组、座车。制造序列代码，以三位阿拉伯数字表示。按不同的技术序列单独编排，顺序由001～999依次排列。技术序列代码，以一位阿拉伯数字表示。BSP动车组定为“1”，四方股份动车组定为“2”，唐山工厂动车组定为“3”，长客股份动车组定为“5”。中国高速铁路动车组简称。2）型号和编号构成动车组的型号和编号构成（示例）

CRH

2

010

A运行时速200公里、8辆编组、座车。制造顺序第10列。四方股份动车组。中国高速铁路动车组动车组车型车号涂打在动车组首、尾车驾驶室外两侧侧墙上，每车2处

XX

X

XXX

XX编组顺位代码，以两位阿拉伯数字表示，由1位头车至2位头车的代码为01、02、03…00。制造序列代码，同动车组。技术序列代码，同动车组。车种代码，以两位大定拉丁字母表示。车种代码是汉语拼音缩写，分别为：一等座车ZY，二等座车ZE，软卧车RW，硬卧车YW，餐车（含酒吧车）CA，二等座车/餐车ZEC，餐车卧车合造车CW。3）车种和编号构成动车组中车辆的车种和编号构成（示例）

ZE2010

00尾车。制造顺序第10列。四方股份动车组。二等座车。车辆车种车型号涂打于每辆车的两侧，每车4处关于新一代高速动车组型号、车号及座席号的通知.2、轴列式

机车轴列式是用数字或字母表示机车走行部分结构特点的一种简单方法。规则：以英文字母表示动轴数，如A、B、C对应1、2、3.

注脚0表示每一动轴为单独驱动。无注脚表示每台转向架的动轴为成组驱动。数字之间的“-”表示转向架之间无直接的机械联结。例如：C0-C0，表示机车为两台三轴转向架，动轴为单独驱动，如DF11。B0-B0，表示机车为两台二轴转向架，动轴为单独驱动，如DSS8。B0-B0-Bo，表示机车为三台二轴转向架，动轴为单独驱动，如SS4。2（B0-B0），表示2节B0-B0型机车重联，如SS4。3、动车组技术参数1）性能参数2）尺寸参数1）性能参数自重：车辆本身的全部质量。车辆允许的最大装载重量、客车的载重量除旅客、行李外，还包括整备品及乘务人员的重量载重/容积：车辆允许的最大装载质量和容积。定员：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。）轴重：车轴允许负担的最大质量（包括车轴自重）。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：16.5t（≤160km/h）,＜16.5t（双层客车，200km/h）,≤15.5t（单层客车，200km/h）每延米轨道载重：车辆总质量/车辆全长（站线有效利用指标）。通过最小曲线半径：调车工况能安全通过的最小曲线半径。构造速度：安全及结构强度允许的最大速度。旅行速度：路程/时间，即平均速度。最高试验速度，最高运行速度。持续速度：在全功率下能长时间连续运行的最低速度称为持续速度。（当运行速度低子持续速度时，电机的电流超过了持续电流，电机绕组严重发热，电机绝缘的温升过高，这会影响使用期限，严重时会烧毁电机）轮周牵引力：动轮从牵引电动机获得扭矩，通过轮轨相互作用在轮周上产生的切向反力。粘着牵引力：机把受粘着条件限制而得到的牵引力，称为粘着牵引力持续牵引力：在全功率下，对应于持续电流的引力称为持续牵引力。车钩牵引力：克服动车本身的运行阻力以后，传到车钩处用于牵引列车运行的那部分牵引力。标称功率：各牵引电动机输出轴处可获得的最大输出功率之和。自重系数=车辆自重/标记载重。如：C64型敞车自重系数为0.38。比容系数=设计容积/标记载重。如：C64、P64分比容系数别为1.20m3/t和2.0m3/t；容重系数：罐车一般采用比容系数的倒数。2）尺寸参数1.车辆全长、最大高度、最大宽度：车辆两端车钩钩舌内侧距离（19.8m/29.7m)；车顶最高点至轨顶面距离（3.25m);车体最宽处尺寸（2.6m)。2.车辆换长：是车辆换算长度标记。当车钩处于锁闭位置时，车辆两端车钩钩舌内侧面间距离（以m为单位）除以11m所得之值，为该车辆换算长度数值。3.车辆定距：相邻转向架中心距（除长大货车外，车辆定距一般在18m之内。)；4.转向架固定轴距：转向架前后车轴中心距（我国新造货车二轴转向架固定轴距多为1750mm，新造客车二轴转向架固定轴距多为2400~2700mm。)。5.车钩高和地板面高：钩舌外侧面和地板面至轨顶的距离（一般须与站台高度相适应，如货物站台高度为1.1m，客车通过台处渡板距轨面高度均为1333mm。)。6.车体长宽高：有内外之分，内高约2.15m。车辆纵向尺寸参数第四节铁路限界与线路概要一、铁路限界

二、线路构造

三、轨道结构一、铁路限界1、设置限界的意义2、制定限界的原则3、车限分类4、我国准轨机车车辆限界(GB146.1-83)

为防止车辆运行时与建筑物及设备发生接触而设置的横断面最大允许尺寸轮廓。包括：机车车辆限界（车限）和建筑限界（建限）。建筑限界和机车车辆限界均指在平直线路上两者中心线重合时的一组尺寸约束所构成的级限轮廓。1、设置限界的意义

车限和建限相互制约、相互依存。车限与建限间必须留有一定的为保证行车安全所需的空间，这部分空间称之为裕留空间或安全空间。包括：（1）车辆制造公差引起的上下、左右方向的偏移和倾斜。（2）车辆在名义载荷作用下弹簧受压缩引起的下沉，以及弹簧由于性能上的误差可能引起的超量偏移或倾斜。（3）由于各部分磨耗或永久变形而造成的车辆下沉，特别是左右侧不均匀磨耗或变形而引起的车辆倾斜与偏移。（4）由于轮轨间以及车辆自身各部分存在的横向间隙而造成车辆与线路间可能形成的偏移。（5）车辆走行过程中因动力作用而造成车辆相对线路的偏移。（6）线路在列车反复作用下可能产生的变形。（7）运输某些特殊货物时可能会超限。（8）为应付可能出现的特殊情况，还应该有足够的裕留空间。2、制定限界的原则

理论上，车限由于包括以上八种空间的多少而可以分为三种不同的限界：1、无偏移限界（制造限界）：仅包含（1）2、静偏移限界（包含（1）—（3），我国准轨机车车辆限界(GB146.1-83)3、动偏移限界（包含（1）—（5）欧洲铁路联盟UIC动态限界。3、车限分类4、我国准轨机车车辆限界(GB146.1-83)

机车车辆限界是一个和线路中心线垂直的极限横断面轮廓。机车车辆无论空车还是重车；无论是具有最大标准公差的新车，还是具有最大公差和磨耗到限的旧车，当停放在水平直线上切无侧向倾斜及偏移时，除电力机车升起的受电弓外，其他任何部分均应容纳在线路轮廓之内，不得超越。使用方法：所有竖值高度均从轨面算起；所有横向宽度均从中垂线向两侧计算。一辆车在某个横截面处的总宽虽然不超限，但是只要某侧半宽超限即为超限。二、线路构造1、线路类型2、线路构造3、高速铁路线路技术参数1、线路类型（1）按运量分（2）按用途分（1）按运量分根据铁路在路网中的作用、性质和远期客货运量，铁路划分为三级：

I级铁路：在路网中起骨干作用，远期客货运量≥15Mt者；Ⅱ级铁路：在路网中起骨干作用或起联络作用，远期客货运量在7.5~15Mt之间者；Ⅲ级铁路：为某一区域服务具有地区运输性质的铁路，远期客货运量<7.5Mt者。注：所谓的远期年客货运量，是指具体线路在交付运营后第10年，其重车方向的货运量和客车对数折算的货运量之和。每天1对客车按1.0个百万吨（Mt）货运量折算.（2）按用途分正线、站线、段管线、岔线、特别用途线。2、线路构造（1）线路纵断面构造（2）线路平面构造（1）线路纵断面构造

线路的纵断面根据地形变化，上下坡段和竖曲线及平道。竖曲线：在变坡点处设置圆曲线型的竖曲线，一般Ⅰ、Ⅱ级线路竖曲线半径为10000m，Ⅲ级线路为5000m。铁路等级牵引种类电力机车内燃机车Ⅰ

一般路段

6.06.0

困难路段15.012.0Ⅱ一般路段6.06.0困难路段20.015.0Ⅲ一般路段9.08.0困难路段25.018.0区间线路最大限制坡度（‰）（2）线路平面构造直线：直线沿平面向前延伸时分为有缝线路和无缝线路两种。曲线：区间线路最小曲线半径对于客运专线（如秦沈客运专线）来说，区间线路的最小曲线半径为2800m，不得低于2200m。缓和曲线：由于直线与圆曲线的线路构造不完全相同，为了保证行车的安全与平顺，在直线与圆曲线之间设置一段缓和曲线。道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，线路平面构造包括：直线、曲线、缓和曲线和

道岔3、高速铁路线路技术参数

高速铁路的线路平面和纵断面的设汁必须满足行车安全平顺、保证客舒适性和便于线路维修等要求，而且必须力求在工程和运营两方面经济上最为合理。

1．超高与曲线半径（目前，除日本东海道新干线规定最大超高为200mm外，其余各线及法国高速铁路干线最大超高均为180mm。）

2．缓和曲线线型及长度3．夹直线及圆曲线最小长度4．正线线间距及交会列车净距5．最大坡度6．竖曲线半径法国TGV东南线的竖曲线半径采用25000m，TGV大两洋线采用16000m，日本除东海道新干线采用10000m外，其余各线均采用15000m。三、轨道结构1、轨道结构2、“永不相交的两条线”-轨距3、肩负重任的钢轨4、路基1、轨道组成

轨道是铁路线路的组成部分。轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。

作为一个整体性工程结构，轨道铺设在路基之上，起着列车运行的导向作用，直接承受机车车辆及其荷载的巨大压力。在列车运行的动力作用下，它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，保证列车按照规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。2、“永不相交的两条线”-轨距人们习惯把铁路称为“两条线”，确切地讲是“永不相交的两条线”。它由两股平行的钢