第四章 动车组

2020年1月19日星期日11时36分16秒第四章动车组2020年1月19日星期日11时36分16秒上节课主要内容回顾：一、牵引供电系统（1）牵引变电所（2）接触网二、电力机车1.电力机车的基本构造2.电力机车的制动2020年1月19日星期日11时36分16秒本章主要内容：第一节概述第二节动车组的基本构造及技术特点第三节我国“和谐号”动车组2020年1月19日星期日11时36分16秒第一节概述什么是动车组？由若干带动力的车辆（动车）和/或不带动力的车辆（拖车）组成、固定编组、以单元为单位进行设计的一组列车。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。2020年1月19日星期日11时36分16秒动车组的特点：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。2020年1月19日星期日11时36分16秒8T2C6M27M1S3M141T1C5T2T1K2M2T：Trailer拖车M：Motor动车C：Cabin驾驶室车K：Kitchen带酒吧车S：Special一等车P：Pantograph受电弓动车组以固定编组运营，不能解编。往返不需调头。2020年1月19日星期日11时36分16秒动车组的分类1、动车组按牵引动力装置主要分为内燃动车组和电力动车组；2、动车组按动力配置方式可分为动力分散型和动力集中型；3、动车组按车辆转向架布置和车辆之间的连接方式，可分为独立（转向架）式和铰接（转向架）式。2020年1月19日星期日11时36分16秒动力分散型是指一定数量的动车和拖车组成单元，若干单元再编组为列车，动力分散型动车组的动力配置也有两种模式，一种是完全分散模式，另一种是相对分散模式。动力集中型是指动力车挂在两端，中间是拖车所编组的列车。动车组分类示意图2020年1月19日星期日11时36分16秒各国动车组的概况（1）日本的“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。“新干线”已经构成了日本国内铁路网的主干部分。近50年没有出过任何事故。2020年1月19日星期日11时36分16秒2020年1月19日星期日11时36分16秒表2-4-1日本东海道系列主要参数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23.07520.54.82752702020年1月19日星期日11时36分16秒（2）法国TGV动车组TGV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。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.2020年1月19日星期日11时36分16秒2020年1月19日星期日11时36分17秒表2-4-2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200.1988005452020年1月19日星期日11时36分17秒3、德国ICE高速列车ICE，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。2020年1月19日星期日11时36分17秒2020年1月19日星期日11时36分17秒表2-4-3德国ICE系列主要参数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106.71.662001952020年1月19日星期日11时36分17秒CRH，中国高速铁路，英文全称（ChinaRailwayHigh-Speed）。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。和谐号CRH380型电力动车组4、我国和谐号（CRH）高速列车2020年1月19日星期日11时36分17秒2020年1月19日星期日11时36分17秒表2-4-4CRH动车组技术参数比较2020年1月19日星期日11时36分17秒三动车组类型优缺点项目动力集中动力分散注电气、机械设备少多动力分散式需加多台牵引电机乘坐舒适度优相对较差动力集中式车厢内振动、噪声较小轴重大小动力集中式对轨道要求较高，维护费高转向架轴距大小动力分散式通过曲线性能好，维护费低动、拖车比例调整困难容易--对粘着的要求高低--机械制动装置的负担大小动力分散式可充分利用再生制动力动力分散型与动力集中型的比较2020年1月19日星期日11时36分17秒四动车组的优越性一、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。2020年1月19日星期日11时36分17秒第二节动车组的基本构造及技术特点动车组的基本组成包括两大部分：机械部分和电气部分机械部分有车体与车辆内部设备、转向架、车辆连接装置、制动装置等；电气部分有受流系统、牵引传动系统、列车网络控制等部分2020年1月19日星期日11时36分17秒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。5.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。6.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。3.牵引缓冲连接装置车体之间的连接装置。2020年1月19日星期日11时36分17秒一、动车组车体、车内设备车体车架是机车的骨架，它既是各种设备，如柴油机、变压器等的安装基础，又要传递各个方向的力。即：容纳之所：旅客乘坐、乘务员操纵、检修人员维修的场所。安装之基：主要用来安装各种机械、电气设备．遮风挡雨：除牵引电机外，几乎所有的大型电气设备都安装在车体内，避免了风沙雨雪的侵袭。承载传力：在运行中，车体除了将转向架产生的牵引力和制动力传递到车钩，对列车进行牵引和制动外，还要承受垂直载荷、水平方向的冲击载荷和侧向力的作用。2020年1月19日星期日11时36分17秒车体要求：1.有足够的强度和刚度。即在允许的设计结构速度内，保证车体骨架结构不发生破坏和较大变形，以确保运行安全和正常使用，以保证运行的安全和平稳性；(刚强足）2.为了提高速度，必须减轻车体的自重，而且要求在各个方向上做到重量匀称、重心低；(轻量化）3.车体结构必须提供足够的空间保证设备安装、检查、保养以及检修更换的便利；(空间够）4.车体必须纳人国家规定的机车车辆限界尺寸中。（限尺寸）5.完好的空气动力学外形：头尾部细长流线型，裙板平滑过渡，受电弓良好的空气动力学性能。（阻力低）6.严格的气密性要求：连续焊缝，气密性风挡。（密封好）7.严格的防火要求：耐火材料，防火设备。（防火严）8在满足车体基本功能和空气动力学车体外形的基础上，应使车体外形设计美观、大方，富有时代气息。（外观美）2020年1月19日星期日11时36分17秒车体的密封技术：列车的密封需要从车体结构和部件上给以考虑。当前世界各国在高速列车上采用的密封技术主要有：1.车体结构采用连续焊缝以消除焊接气隙；对不能施焊的部位，必须用密封胶密封。2.采用固定式车窗，车窗的组装工艺要保证密封的可靠性和耐久性，同时保证在压力波造成的气动载荷下(我国“高速列车密封技术暂行规定”确定组成后的车窗应能承受±6000Pa的气动载荷，)不会造成变形和破坏。3.侧门采用密封性能良好的塞拉门；头、尾的端门要采用可充压缩空气的橡胶条；通过台风挡采用橡胶大风挡，并注意处理好渡板处的密封问题。4.空调环控设备设立压力控制：如在客室进排气风口安装压力保护阀，在排气风道中装设带节气阀的排风机，安装压力保护通风机等，主要目的是既保证正常的通风换气又保证车内压力变化在限值之内。5.厕所、洗脸室的水不能采用直排式，而要通过密封装置排到车外；对直通车下的管路和电缆孔应采取必要的密封措施。6.车辆出厂前都要通过整车气密性、水密性试验。2020年1月19日星期日11时36分17秒良好的气动外形：2020年1月19日星期日11时36分17秒二动车组转向架概述•转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全。•高速列车在全世界各地的疾速奔驰，现代城轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步发展息息相关。可以毫不夸张地说，转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。2020年1月19日星期日11时36分17秒转向架的功能•（1）承载。承受车架以上各部分的重量（包括车体、车架、动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。•（2）牵引（动力转向架）。保证必要的轮