第1章-高速动车组概述2018

本课程主要参考资料本课程三个基本要求：

1、基本知识

①掌握动车组各系统组成的基础知识；②理解常见故障分析及检修的基本方法。

2、基本理论和方法①理解动车组系统内各部分的结构特点、工作原理；②明确常见故障分析及检修的原则。3、基本技能①具备综合运用动车组专业知识的能力；②掌握动车组的走行、制动、牵引传动、辅助电气、空调系统的常见故障的判断、分析、处理方法。本课程内容：第1章高速动车组概述第2章动车组走行系统第3章动车组制动系统第4章动车组牵引传动系统第5章动车组辅助电气系统第6章动车组空调系统考核与结业成绩：结业考核方式：开卷考试

结业总评成绩：

平时考核(满分30分)+结业考试成绩×70%

出勤；提问；作业；实验等。第一章概述第一节高速铁路第二节高速动车组第一节高速铁路国际上根据铁路线路允许运行的最高时速对铁路作如下划分：普通铁路：最高运行速度100~160km/h；快速铁路：最高运行速度160~200km/h；高速铁路：最高运行速度大于等于200km/h（既有线改造）；最高运行速度250km/h（新建线。高速铁路定义：高速铁路是当代高新技术的集成，是一个庞大而系统的工程。包括：高速铁路线路、高速铁路安全运行管理、高速列车。高速铁路线路是实现高速的基础，高速铁路线路所涉及的新技术：1.高标准的平、纵断面设计；2.高速无渣轨道型结构；3.高速道岔；4.高速路基、路桥过度段；5.高速铁路桥梁和隧道；6.高速牵引供电系统。高速铁路安全运行管理是高速铁路的中枢神经，所涉及的新技术：1.高速列车速度控制技术；2.无线列车控制系统-移动闭塞；3.高速综合调度中心；4.高速铁路线路监测诊断系统；5.自然灾害报警系统（地震、泥石流、台风、大雪、暴风雨）等。高速列车是高速铁路新技术的核心，所涉及的关键技术有：1.头型及车体流线化；2.车体结构轻量化；3.高性能转向架技术；4.复合制动技术；5.密接式车够缓冲装置；6.交流传动技术；7.列车自动控制及故障诊断技术；8.车厢密封隔音与集便处理；9.高性能受电弓；10.倾摆式车体技术等。日本高速铁路1964年10月1日，日本东海道新干线东京-大阪高速铁路正式开通投入商业运营，这是世界上第一条完全按照高速行车技术条件建造的铁路，其最高运行速度达到210km/h。东海道新干线的建成不仅为日本铁路，而且为世界铁路开创了新纪元。东京到大阪新干线全场515.4km，全线工程费用3800亿日元。全线共设15个车站，平均站间距离36.8km，最大站间距离68.1km，最小站间距离15.9km。每天列车运行对数从开通时的30对增长到1976年的137.5对，你年运送旅客从1964年的1100万人次到1976年的8500万人次。从东京到大阪运行时间只需运行3小时10分，旅行速度提高到206.2km/h，旅行时间比原来缩短了21百分之。日本于1972年和1975年分别建成山阳新干线东段（大阪-冈山）和西段（延长至博多，全长553.7km；1982年6月和1982年11月，分别开通东北新干线（496.5km）和上越新干线（269.5开门）；1997年10月开通长野新干线（117.4km）。目前日本新干线全部营业里程已达2049.1km。法国高速铁路法国是世界上从事提高列车速度较早的国家，1955年即利用电力机车牵引创造了331km/h的世界纪录，在日本建成东海道新干线之后，他们开始从更高的起点研究发展高速铁路。法国高速铁路1981年法国高速列车（简称TGV）在东南线投入运营，试验记录达到380km/h，商业运行速度达到270km/h。1990年建成并投入运营的北方高速线全长333km，列车运行速度均为300km/h；2001年建成并投入运营地中海高速线全长295km，列车运行速度可达350km/h；1991年5月，TGVzai大西洋线上创造的515.3km/h的世界纪录，令世界瞩目。德国高速铁路德国已经建成的高速铁路共有4条，汉诺威-维尔茨堡，全长327km；曼海姆-斯图加特，全长107km；汉诺威-柏林，全长264km；以及科隆-法兰克福，全长219km，于2002年8月开始投入运营。纽伦堡-慕尼黑。德国高速铁路最高速度达330km/h。中国高速铁路2007年4月18日实施全国铁路第六次大提速，提速范围包括京哈、京广、浙赣、沪杭、陇海、胶济等干线，覆盖全国17个省、直辖市。提速干线旅客列车最高运行速度达200km/h。京哈、京沪、京广胶济等提速干线部分区段可达到250km/h。第1章高速动车组概述1.1概述

2007年4月18日，中国铁路第6次大面积提速调图，“和谐号”动车组首次出现。

2008年8月1日，时速350km的京津高速铁路运营。

2010年12月3日，京沪线枣庄至蚌埠间的先导段联调联试和综合试验中，自主生产新一代高速动车组CRH380A型，最高时速达到486.1km。

2011年1月9日，CRH380BL型在京沪线先导段运行试验中创造了时速487.3km的记录。2014年1月，更高速动车组，台架试验时速达到605km。

2016年7月15日，CR400AF、CR400BF，会车时速420km。中国《铁路主要技术政策》（2013年3月1日起执行）：

高速铁路为新建设计开行250km/h（含预留）及以上动车组，初期运营速度不小于200km/h的客运专线铁路。

截止2016年底，中国铁路营业里程12.4万km，居世界第二位；中国高铁营业里程＞2.2万km，居世界第一位。第2节高速动车组概述1.2.1概述1.1.1动车组？

由若干动车和拖车组成，在正常使用寿命周期内始终以固定编组运行、不随意更改编组的列车。

为方便双向运行，在动车组的两端均设有驾驶室。2013年：1318组（其中200～250,578组；300～350,740组）；2014年：1404组（其中308组为16辆编组）、13696辆；2015年：1883组（其中323组为16辆编组）、17648辆。2016.5.15起，全国开行列车3400对，其中动车组2100多对，2017.4.16起，全国开行列车3615对，其中动车组增开25对。第1章高速动车组概述1.1概述1.1.2动车组分类第1章高速动车组概述1.1.3高速动车组分类CRH1型、2型、5型、6型。CRH3型、CRH380型、CR400型四方/浦镇2012.11.30下线包括A、B、C、D型。四方BSP加拿大庞巴迪5M3T四方股份日本川崎重工4M4T

唐车公司德国西门子4M4T

长客股份法国阿尔斯通5M3T动车组分类速度等级200-300km/h300-400km/hCRH1型CRH2型CRH3型CRH5型CRH6型CRH380型CR400型包括青岛AF、长春BF型。型号编制1.1.4动车组的运用特点CRH1：适用于短途运输，速度等级为200~220km/h，主要用于城际间的短途运输，配属根据使用情况确定。CRH2：：适用于短途与中长途运输，速度等级为200km/h，最高可提升为300km/h，主要配属郑州、济南、上海、南昌铁路局和广铁集团公司范围内，主要用于京广线、京沪线和杭州-宁波-深圳的沿海客运专线，辐射陇海线。CRH3：适用于短途与中长途运输，速度等级为300km/h，最高可提升为350km/h，主要配属京广线、京沪线等高速客运专线。CRH5:适用于短途与中长途运输，速度等级为200km/h，最高可提升为250km/h，主要配属北京、沈阳、哈尔滨铁路局范围内，用于京哈线，也可部分开行至济南和郑州、武昌方向。CRH380:适用于中长途运输，速度等级为300km/h，持续运行速度可达到350km/h，防寒等级较高，其中CRH380B配属于哈尔滨铁路局，沈阳铁路局等；CRH380BL配属于北京铁路局和上海铁路局、济南铁路局和广州铁路集团公司。中国铁路高速动车组：简称“中国铁路高速”，CRH（ChinaRailwayHigh-speed）是英文缩写。1.1.5CRH动车组编号规则动车组的型号和编号构成

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。动车组的型号和编号构成（示例）

CRH2

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处动车组中车辆的车种和编号构成

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，以两位大写拉丁字母表示。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。动车组中车辆的车种和编号构成（示例）

ZE

2010

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处第1章高速动车组概述1.1概述1.1.6动车组基本组成

1.车体

容纳乘客、设置司机驾驶室；安装各种设备和部件的基础骨架。

通常由底架、端墙、侧墙（裙板）和车顶组成。①轻量化

②气动外形

③高度密封第1章高速动车组概述1.1概述1.1.4动车组基本组成

2.转向架

车辆的走行部，在车体与轨道之间。

牵引车辆沿轨道运行；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。

①轻量化

②二系弹性悬挂

③驱动装置

④牵引电动机悬挂⑤制动装置第1章高速动车组概述1.1概述1.1.6动车组基本组成

3.牵引传动和控制系统

主要是指车辆上的牵引动力设备及其控制电路。

实现电能有效传递和转换、驱动并控制列车运行。按其作用和功能又分为：①主传动系统

②辅助电路系统③电子与控制电路系统第1章高速动车组概述1.1概述1.1.6动车组基本组成

4.制动系统根据运行需要，人工或自动产生一定的制动力，使列车减速、停车或防止加速。

①动力制动部分

②空气制动部分

③基础制动部分

④防滑系统

⑤电气控制部分

⑥非粘着制动第1章高速动车组概述1.1概述1.1.4动车组基本组成

5.车端连接装置

由车钩缓冲装置（铰接装置）、风挡、各种电缆及软管等组成。

连接车辆、缓和纵向冲击、传递电力及信号。采用密封且外表面平滑过渡的内外风挡，减少外部空气阻力、提高车内密封质量。第1章高速动车组概述1.1概述1.1.4动车组基本组成

6.受流装置是从接触网将电流顺利导入动车组的一套装置。受电弓可根据需要进行升降。中国客运专线采用单相交流50Hz、25kV供电。

优点：

①提高牵引电网的供电质量；

②增加牵引供电距离，减少了牵引变电所数量。第1章高速动车组概述1.1概述1.1.4动车组基本组成

7.车辆内部设备（或动车组辅助设备）确保主要设备正常工作，保证乘客安全舒适。服务乘客的车内固定附属装置：座椅和扶手、旅客信息系统、车电（照明/插座/加热）、空调系统等；

服务于车辆运行的辅助设备：蓄电池、继电器、主控制箱、空气压缩机、总风缸、辅助电源装置、各种电气开关和传感器等。第1章高速动车组概述1.1概述1.1.6动车组基本组成

8.列车控制网络信息系统（TCMS）

对整个列车的牵引、制动和车内所有电气设备进行控制、监测和诊断。

主要由列车信息（中央装置、终端装置、显示器）；总线（列车、车辆、控制）；网关及车内各种设备的监控诊断和显示装置等组成。第1章高速动车组概述1.2高速动车组技术特点1.2.1动车组系统集成技术

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、网路通信、工程仿真等领域的最新技术，应用了高速轮轨关系、大功率牵引、制动控制、列车运行控制、空气动力学工程、可靠性与安全技术等铁路专业领域的最新科技成果，是高速铁路的标志性设备。CR400AFCR400BF第1章高速动车组概述1.2高速动车组技术特点1.2.2大功率电力牵引传动系统

从受电弓、牵引变压器、牵引变流器到牵引电机的主电路部分。

中国动车组采用交-直-交传动系统，通过“交-直-交变流器”，将电网的交流能量转化为直流能量，然后再进一步转换成电压和频率可调节的交流能量。

1.2.3高性能转向架技术1.2.4高速制动技术1.2.5高速车体技术第1章高速动车组概述1.2高速动车组技术特点1.2.6运行监控与故障诊断技术

1.运行监控保证列车高速安全运行，防止冒进信号和追尾。

列车运行自动控制系统（ATC；设备为主\人控为辅）包括

①列车自动防护ATP

②列车自动驾驶ATO

③列车自动监控ATS第1章高速动车组概述1.2高速动车组技术特点1.2.6运行监控与故障诊断技术

2.故障检测与诊断故障检测率：90%~98%。确认故障位置，缩短维修过程。故障隔离率：90%~99%。隔离故障零部件，减少维修停时。故障虚警率：1%~5%。意外。

（1）常用三种诊断方式①人工诊断

②自动测试

③车内测试第1章高速动车组概述1.2高速动车组技术特点1.2.6运行监控与故障诊断技术

（2）安全监控主要项目①防司机睡眠监控②速度监测③防撞监控

④轴温报警⑤走行部监测⑥防滑监控

⑦旅客安全防护⑧车门控制等

（3）高速列车常用的诊断技术

①振动诊断②声响诊断③温度诊断④红外线诊断

⑤润滑油分析⑥压力分析⑦性能趋向监测等第1章高速动车组概述1.2高速动车组技术特点1.2.6运行监控与故障诊断技术

3.通信网络

（1）传送动车组控制命令；运行监控、故障监测与诊断信息（2）应用及发展

（3）车载通信网络（4）车地无线通信网络（5）通信网络从应用范围来分主要有两种模式1.1概述动车组定义、分类、基本组成、运用特点。1.2高速动车组技术特点系统集成技术、牵引传动系统、运行监控与故障诊断技术。复习思考题11.1动车组？如何分类？1.2简述高速动车组的技术特点。第1章高速动车组概述第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.1检修思想与检修制度

动车组的检修是高铁系统综合保障工程中的重要组成部分，是动车组高速安全、高效运用的必要保障。检修制度，是在检修思想的指导下，制定出的一系列规范与制度。如：检修的计划、类型、等级、方式、组织、考核指标，等等。

动车组检修制度，对形成专业负责、整体联动的运用维护体系和一体化检修管理模式起着指导性、关键性的作用。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.1检修思想与检修制度

1、检修两大体系之一——计划预防检修制度在“以预防为主”检修思想指导下，以磨损理论为基础，对机械设备的检修按照计划进行的检修制度。要点：对机械零部件损伤情况进行统计、分析研究后，把不同损伤规律、不同损伤速度的零部件，科学地划分成若干组，并确定出不同零件的损伤极限，从而规定不同修程的修理期限和修理范围。

在零件尚未达到极限损伤之前就加以修复或更换，所以是预防性的有计划的检修。

如某型号三列动车组2017年1月18日-4月18日发生故障件数及分布情况：序号故障部位故障数（件）比例（%）1牵引传动系统21723.72车内设施20722.63转向架18.44空调系统879.55给水卫生系统691696制动系统404.47司机室343.7第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.1检修思想与检修制度

检修两大体系之二——可靠性为中心的检修制度

在“计划预防检修制度”的基础上发展起来。实践发现：检修越勤，检修范围越大≠故障率下降；频繁拆装，更容易出现故障！设备的可靠性，由设计制造确定；保持固有的可靠性，必须进行有效地检修。

可靠性为中心的检修制度：按照设备各机件的功能、功能故障、故障原因和故障后果，确定必要的检修工作。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.2检修方式

1.定期检修（定检）

强制性的预防性检修！

以使用时间或运行里程作为检修期限，只要设备达到了预先规定的期限，不论其技术状态如何，都要进行规定的检修工作。

优点：便于安排检修计划，组织管理简单、明确；

缺点：只适用于已知寿命分布规律，并且有耗损故障期的设备（需要设备的故障与使用时间有明确的关系）。定检中的大拆大卸，不利于电动机等的固有可靠性。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.2检修方式

2.视情检修（状态修）

以设备实际技术状况来确定检修时机和项目。不对设备规定检修期限，不固定拆卸分解范围，在检测、监控的基础上，确定最佳检修时机，是按需检修的方式。适用于故障初期有明显劣化征兆的设备，要求有可靠的检测手段并能制定出检修技术标准。

优点：针对性强，可以充分发挥设备的工作寿命，提高检修的有效性，减少检修工作量和人为差错。

缺点：需要可靠的检测、诊断条件和较高的检修人员素质，费用较高。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.2检修方式

3.事后检修（故障修）

设备故障后，使其恢复到规定状态所进行的检修活动。

事后检修——及时修；延迟修。

延迟修：不影响安全和生产任务，可继续使用，严加监控。选择检修方式的步骤：

（1）确定：设备中哪些零部件是重要功能部件？这些零部件发生故障会产生哪些影响？

（2）分析和判断：设备零件的功能、条件、故障的可能形式（隐蔽性、潜在性）等。选择——定期检修？视情检修？事后检修？

在复杂设备的检修中，三种方式并存，相互配合，充分利用各部件固有的可靠性。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.2检修方式

关于检修方式：

检修实践中，如何选择检修方式是十分重要的，应该根据故障后果（对安全性、经济性的影响）选择检修方式。从三种检修方式的特征可以看出：定期检修和视情检修属于预防性检修，事后检修是非预防性的。

定期检修是按照时间标准进行检修；视情检修是按实际状况标准进行检修；事后检修一般不控制检修时间。三种检修方式各有特点，各有其适用范围，从这个意义上讲，它们并没有先进和落后之分，问题的关键是应该根据检修的具体情况，正确选择检修方式。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识1.3.3检修等级按检修性质、检修范围、检修深度而划分的级别。

在每个检修等级内进行的检修，必须与人员、设备、技术、数据及提供的设施一致。根据配属动车组的不同，在不同的检修机构中配置不同的人力、物力，形成检修能力的梯次结构。CRH系列动车组检修等级分为五级：

一级、二级：运用检修，动车运用所；

三、四、五级：定期检修，动车检修基地或工厂。第1章高速动车组概述1.3动车组检修基本知识

一级检修作业（A1）