《动车组概述》.

远程与继续教育学院《动车组概述》辅导课件主讲：孟玉静（助工）太原铁路学习中心2015年9月远程与继续教育学院第一章高速铁路基本知识一、高速铁路发展沿革1.国际上根据铁路线路允许运行的最高时速对列车如下划分：普速铁路：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≥200km/h。远程与继续教育学院2.日本高速铁路（1）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，其最高运行速度达210km/h。（2）特点：高速安全、准时、舒适、运量大、污染小、能源省及占地少等特点。（3）截止2002年，日本新干线运送旅客约65.78亿人次，日均约80万人次，每天有750列高速列车运行，约是日本国内航空客运量的4倍。远程与继续教育学院2.法国高速铁路（1）法国国营铁路公司成立于1938年，当时国家资本占51%，私人资本占49%。（2）1982年，国家收购了全部私人股份，法铁公司成为国内唯一的铁路运营者。（3）按运输方式分为干线运输、区域运输、高速铁路运输和巴黎大区运输。干线及TGV为发帖公司直管。远程与继续教育学院(4)法国高速铁路对速度目标值的追求是独具特色和遥遥领先的。现已研制出性能更高、速度可达350km/h的第四代动力分散式AGV型高速列车。该车试验速度达到574.8km/h。（5）法国高速铁路自起步就采用较高的速度目标值，主要基于以下几方面的考虑：客观上的必要性；技术上的可能性；经济上的合理性。远程与继续教育学院4.德国高速铁路德国已建成的高速铁路共有四条：（1）汉诺威-维尔茨堡高速铁路这条线采用客货混合运输模式。（2）汉诺威-柏林高速铁路这条线采用客货混合运输模式。（3）科隆-莱茵高速铁路这条线路是客运专线。（4）纽伦堡-慕尼黑高速铁路远程与继续教育学院二、高速铁路的客运特点旅客旅行时间短；安全性和舒适度高；准时性好；能源消耗低；占用土地少；综合造价低；远程与继续教育学院二、高速铁路的客运特点运输能力高；环境保护效果好；经济效益和社会效益好。远程与继续教育学院第二节动车组组成及其技术特点1.铁道运输的运载工具是铁道车辆。铁道车辆的特点是：（1）自行导向；（2）低运行阻力；（3）成列运行；（4）严格的外形尺寸限制。远程与继续教育学院2.铁道车辆的组成（1）车体（2）走行部（3）制动装置（4）连接、缓冲装置（5）车辆内部设备远程与继续教育学院3.铁道车辆的技术参数（1）自重、载重；（2）最高试验速度、最高运行速度；（3）轴重、每延米轨道载重；（4）通过最小曲线半径；（5）车辆定距、转向架固定轴距；（6）车辆最大宽度、最大高度；（7）车钩高。远程与继续教育学院二、动车组的组成及动力配置动车组就是由动力车和拖车或全部由动力车长期固定地连挂在一起组成的车组。按动力配置方式分为动力集中和动力分散两种方式。动力集中方式在两端配置动力车，而中间全部为拖车。动力分散方式动车组的动力配置有两种模式:一种是完全分散模式，一种是相对分散模式。远程与继续教育学院1.动车组通常由几下部分组成：车体转向架车辆连接装置制动装置车辆内部设备牵引传动系统辅助供电系统远程与继续教育学院三、动车组对牵引功率的需求动车组需要的牵引功率N为：)(3600...maxkWNkvwQ其中：Q--列车总质量，t；w--列车的单位阻力，N/t；v--列车的最高运行速度，km/h;k--裕量系数。远程与继续教育学院四、动车组的主要技术特点优良的空气动力学外形；车体结构轻量化；高性能转向架技术；复合制动技术；密接式车钩缓冲装置；远程与继续教育学院四、动车组的主要技术特点交流传动技术；列车自动控制及故障诊断技术；高速受流技术；倾摆式车体技术。远程与继续教育学院第三节高速铁路限界及线路构造特点一、铁路限界基本知识♫铁路限界由机车车辆限界和建筑限界组成，两者间相互制约与依存。♫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极限轮廓。远程与继续教育学院理论上，由于机车车辆限界包括空间的多少而可以分成三种不同的限界。（1）无偏移限界；（2）静偏移限界；（3）动偏移限界。其中，无偏移限界空间利用率最低；而动偏移限界空间利用率最高。远程与继续教育学院二、UIC动态限界简介UIC动态限界是为国际铁路联盟各成员国的列车能够在该联盟所属范围内实现国际联运而制定的。它对动车、无动力装置的客车、货车分别规定了动态限界。它把车辆停车时的净空称为静态限界，把车辆运行时的净空称为车辆动态限界。远程与继续教育学院三、高速铁路线路特点超高与曲线半径；缓和曲线线型及长度；夹直线；正线线间距及交会列车净距；最大坡度；竖曲线半径远程与继续教育学院第四节各国高速动车组简介1.日本高速动车组日本高速列车全部采用动力分散方式。2.法国高速动车组法国目前的高速路网主要包括巴黎东南线、大西洋线、北方线和东部线四大干线。3.德国高速动车组牵引方式有动力集中、动力分散、内燃。远程与继续教育学院第二章动车组转向架结构原理支承车体并使之在轨道上运行的装置称为转向架，亦称走行部。转向架是车辆的一个独立部件，在转向架与车体之间应尽可能减少联结件，并要求结构简单、装拆方便，以便于转向架可单独制造与检修。保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线。远程与继续教育学院一、动车组转向架的组成1.轮对轴箱装置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钢轨的平动。通常情况下，轮对采用空心车轴，整体轧制车轮、磨耗型车轮踏面。远程与继续教育学院2.弹性悬挂装置转向架在轮对与构架之间和构架与车体之间，设有弹性悬挂装置。前者称为轴箱悬挂装置（第一悬挂），后者称为中央悬挂装置。弹性悬挂装置包括弹簧装置、减振装置和定位装置。通常情况下，第一系悬挂采用钢弹簧+液压式减振器+轴箱定位装置；第二系悬挂主要采用空气弹簧装置。远程与继续教育学院3.构架构架是转向架的基础，它把转向架各零、部件组成一个整体。它不仅承受和传递各作用力和载荷，而且他的结构、形状和尺寸大小满足各零、部件的结构、形状及组装的要求。远程与继续教育学院4.轴箱定位装置约束轮对与构架之间的相对运动的机构，称为轴箱定位装置。目前，动车组转向架的轴箱定位装置有单（双）拉板式、拉杆式、转臂式及采用橡胶弹簧等多种结构形式。远程与继续教育学院5.牵引装置他是车体与转向架的连接装置，用以传递车体与转向架之间的水平力等，同时保证车体与转向架之间的回转运动。通常动车组转向架采用无摇枕装置。目前动车组转向架牵引装置主要采用拉杆方式。远程与继续教育学院6.回转阻尼装置回转阻尼是抑制高速转向架蛇形运动的一个有效措施；一般采用以下两种装置：旁承支重结构和抗蛇形减振器。7.抗侧滚装置为防止通过曲线时车体的侧滚角过大，一般在高速转向架上设置抗侧滚扭杆。远程与继续教育学院8.制动装置目前动车组采用复合制动，即电制动+空气制动。动力车采用电阻制动（或再生制动）+盘形制动。拖车采用涡流盘制动（磁轨制动）+盘形制动。远程与继续教育学院9.牵引电机牵引电机为动车组提供牵引动力，其安装方式有三种：架悬式、体悬式和半架半体式。体悬式和半架半体式可降低簧下质量。远程与继续教育学院二、动车组转向架的分类依据轴箱定位方式的不同区分不同类型的转向架,转向架轴箱定位装置有三种：1.拉板式定位2.转臂式定位3.橡胶弹簧定位远程与继续教育学院以上定位方式的特点：便于轴箱定位刚度的选择实现轻量化部件数量较少便于轴箱定位装置的分解和组装无滑动部分，免维护远程与继续教育学院动车组转向架分为动力转向架和非动力转向架；按一台转向架动轴数不同，分为全动轴转向架和部分动轴转向架；CRH2型动车组动力转向架采用的就是全动轴转向架；CRH5型动车组动力转向架采用的就是部分动轴转向架。远程与继续教育学院三、高速转向架应具备的性能高速运行的稳定性国外高速转向架的试验研究表明，当车辆的运行速度超过200km/h时，可能出现不稳定的蛇行运动。□高速运行的平稳性车辆的垂向和横向运行平稳性随速度提高而下降。远程与继续教育学院高速运行的平稳性乘客舒适度是反映乘客在旅途中疲劳程度的综合性生理指标，影响舒适度的因素很多，不过，其中振动是车辆整个运行中始终存在的。高速通过曲线的性能一般来说，改善车辆的曲线通过性能与抗蛇行运动稳定性往往是矛盾的。远程与继续教育学院第二节轮对轴箱装置的组成及作用轮对轴箱装置主要由车轮、车轴、轴箱、滚动轴承等组成。轮对的作用是承受车辆与线路间相互作用的全部载荷与冲击，与钢轨形成黏着产生牵引力或制动力。轴箱装置的作用是将轮对与构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿线路的运动。远程与继续教育学院一、轮对轮对是转向架中重要部件之一，又是影响车辆运行安全的关键部件之一。轮对主要由车轮、车轴、制动盘、齿轮箱等组成。动车组车轮通常采用整体车轮，它包括踏面、轮缘、轮毂、幅板和轮辋等部分。车轮与钢轨的接触面称为踏面。远程与继续教育学院车轮踏面需要做成一定的斜度。根据车轮踏面的形状不同，可分为锥形踏面和磨耗型踏面。锥形踏面由两个斜度，即1：20和1:10。磨耗型踏面是在研究和改进锥形踏面的基础上发展起来的。磨耗型踏面可明显减小轮与轨的磨耗，减小轮轨接触应力，即能保证列车直线运行的横向稳定，又有利于曲线通过。远程与继续教育学院2.车轴车轴是转向架轮对中重要部件之一，直接影响列车运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分。高速列车车轴采用空心车轴。车轴主要由以下几部分组成：（1）轴颈（2）轮座（3）防尘板座（4）制动盘座（5）轴身远程与继续教育学院二、轴箱装置轴箱装置是连接轮对与构架的活动关节，除了传递各个方向的力和振动外，轴箱必须保证轮对能够适应线路状况而相对于构架上下跳动和左右摆动。轴箱装置包括轴箱体、轴箱压盖、轴箱前盖、轴箱后盖、轴承组、橡胶弹性定位节点、轴温检测器及橡胶盖等部件。远程与继续教育学院转臂式轴箱定位装置可采用轴箱与转臂一体式结构，也可以采用轴箱与转臂分体式结构。CRH2转向架采用双列圆锥滚子轴承组，为油脂润滑，采用轻接触式的双唇自密封结构。轴箱端盖处共安装三种速度传感器，供AG43、AG37和LKJ2000用。远程与继续教育学院第三节弹性悬挂元件列车在轨道上运行时，将伴随产生复杂的振动现象。为了减小有害的列车冲动，车辆必须设有缓和冲动和衰减振动的装置，即弹簧减振装置。在轮对与构架之间的弹簧悬挂装置，称为一系悬挂装置。在车体和构架之间的弹簧悬挂装置，称为二系悬挂装置。远程与继续教育学院弹簧减振装置按其主要作用的不同，大体可分为三类：（1）主要起缓和冲动的弹簧装置，如轴箱的螺旋圆弹簧。（2）主要起衰减振动的减振装置，如垂向和横向减振器。（3）主要起定位作用的定位装置，如轴箱横、纵的弹性定位装置。远程与继续教育学院一、一系悬挂装置CRH2转向架一系悬挂装置采用转臂式定位。它的特点如下：（1）轴箱与构架间无自由间隙和滑动部件。（2）构成的零件很少，分解、组装容易，且维修方便。（3）轴箱的上下、左右及前后定位刚度可以各自独立设定，比较容易满足转向架悬挂系统的最佳设计要求。远程与继续教育学院1.轴箱弹簧装置轴箱弹簧装置是由一个圆弹簧组、上下弹簧夹板、橡胶座、绝缘座等组成。内、外弹簧的旋向相反。2.垂向减振器该减振器主要作用是防止转向架以较高的频率点头振动。远程与继续教育学院3.橡胶弹性定位节点可以自由确定形状，使各个方向的刚度根据设计要求确定；可以避免金属间的磨耗，安装和拆卸简单，无需润滑；可减轻自重；具有较高内阻；它的缺点是耐高温、耐低温、耐油性比金属弹簧差。远程与继续教育学院二、二系悬挂装置高速动车组通常采用空气弹簧装置的二系悬挂系统。CRH2转向架二系悬挂装置主要由空气弹簧系统、牵引装置、横向减振器、