动车组概论2(车体)
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《高铁概论》理论课教案第二章高速铁路动车组课时:2学时授课人:⏹本章学习目标1.熟悉动车组的概述。
2.掌握动车组的构成及特点。
3.了解动车组的运用与维修。
⏹本章技能目标1.能从造型的三要素方面来欣赏插花造型作品;2.能将造型的三要素和基本原理运用到实际插花创作中去。
⏹本章重点1.动车组构成部分及特点2.动车组的维修级别及方式⏹本章难点动车组的构成及特点⏹整章授课思路 [90分钟]第一课时(45分钟):动车组概述、构成及特点一、导入新课(5分钟):中国铁路高速动车组(China Railway High-speed,简称CRH)。
亦称多动力单元列车,是铁路列车的一种。
它是自带动力、固定编组、两端均可操作驾驶、穿梭运行的旅客列车,是为了适应城际间高密度、短编组、公交化的客运要求而形成的一种新的轨道交通运输工具。
二、新课讲授(35分钟):动车组是由动力车和拖车或全部动力车长期固定的连接在一起组成的车组,高速电力动车组有两种牵引动力的分布方式,分为动力集中式和动力分散式。
(2分钟)(一)概述(10分钟)1.动力分散式:动力分散电动车组的优点是动力装置分布在列车不同的位置上,能够实现较大的牵引力,编灵活。
由于采用动力制动的轮对多,制动效率高,且调速性能好,制动减速度大,适合用于限速区段较多的线路。
另外,列车中若某一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。
动力分散的电动车组的缺点是牵引力设备的数量多,总重量大。
2.动力集中:动力集中电动车组的优点是动力装置集中安装在2〜3节车上,检查维修比较方便,电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。
动力集中布置的缺点是动车的轴重较大,对线路不利。
目前世界上的动车组基本都是向动力分散型发展。
(二)动车组的构成及特点(23分钟)动车组通常以下面各部分组成;1.车体:动车组车体分为带司机室和不带司机室车体两种。
它是容纳司机驾驶和乘客的地方,又是安装和连接其他设备和部件的基础。
目录1.1 前言 (2)1.2 E2-1000动车组概况 (2)1.2.1 E2-1000动车组发展和运用 (2)1.2.2 E2-1000型动车组主要技术参数 (3)1.3 E2-1000引进技术适应性研究 (4)1.3.1轮对的适应性 (4)1.3.2 受电弓适应性 (5)1.3.3 动力配置和编组的适应性 (6)1.3.4 转向架结构的适应性 (7)1.3.5 其它适应性 (7)1.4 丛书的主要内容 (8)1.1前言1825年9月27日,世界上第一条现代意义的铁路在英国斯托克顿(Stockton)和达灵顿(Darlington)之间开通,速度仅为 4.5km/h。
1830年,英国利巴普尔至曼彻斯特间首次开行了客运列车。
1964年,日本铁路开创了铁路发展的新纪元,世界上第一条高速铁路——东海道新干线建成通车,运行时速达到210公里,高速铁路实现了从无到有。
以后,法国、德国、英国、意大利等国家争相开行了高速列车,高速列车技术得到了快速发展。
其中,日本高速铁路在高速化、轻量化和安全正点方面成绩卓著,成为世界上最成功的高速铁路,其动车组独特的动力分散技术,已成为世界高速列车未来发展趋势。
根据国务院批准的《铁路中长期发展规划》,铁道部按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求和“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针,全面组织实施了时速200公里动车组技术引进和国产化项目。
CRH2型动车组以日本新干线E2-1000型动车组为原型车,通过全面技术引进和消化吸收,实现国内制造。
1.2 E2-1000动车组概况1.2.1 E2-1000动车组发展和运用新干线E2系动车组有E2-0型和E2-1000型两种,E2-0型通常称为E2系,是E2系的第一代产品。
E2系是JR东日本公司为同时适应东北新干线(东京至盛冈)和北陆新干线(高崎至长野)等多条线路运用而开发的新型电动车组。
2002年12月1日日本东北新干线盛冈-八户96.6公里延长新线开通。
CRH2型动车组概论1825年9月27日,世界上第一条现代意义的铁路在英国斯托克顿(Stockton)和达灵顿(Darlington)之间开通,速度仅为45km/h。
1830年,英国利巴普尔至曼彻斯特间首次开行了客运列车。
1964年,日本铁路开创了铁路发展新纪元,世界上第一条高速铁路——东海道新干线建成通车,最高运行速度达到210km/h,高速铁路实现了从无到有。
以后,法国、德国、英国、意大利等国家争相开行了高速列车,高速列车技术得到了快速发展。
在现代世界铁路发展水平条件下,为适应中国经济快速发展的需要,铁道部组织南车四方机车车辆股份有限公司等单位研制生产了CRH2型高速动车组,其最高运营速度为250km/h。
CRH2型动车组采用了世界先进的高速动车组技术,设计时充分考虑了我国的实际情况,其具体体现在以下几个方面:(1)轮轨关系。
它是高速铁路首先需要研究解决的课题,轮轨关系不仅影响到列车运行品质,更影响到列车运行的安全性和轮轨摩擦磨损。
为适应我国铁路的线路要求,转向架轮对的内侧距调整为1353(+2,-1);mm,车轮轮辋宽度设计为135mm;为了与T60钢轨匹配,动车组车轮踏面形状为我国LMA型踏面。
计算和试验结果表明,CRH2型动车组采用LMA型踏面和T60钢轨匹配下的动力学性能优良,特别是运行稳定性具有很大的裕度。
(2)弓网关系。
对于电力驱动的动车组,弓网关系是除轮轨关系外,铁路固定设备与移动设备之间又一重要关系。
为了适应双层集装箱运输,我国接触网网高为6.45m。
另外,为了保证受电弓能通过既有线的不同线岔;我国受电弓的弓头宽度要求达到1.95m,这些都是我国铁路较为特殊的要求。
CRH2型动车组受电弓在采用国内企业生产的适合产品时,在受电弓和车顶之间又加装了过渡件,满足了动车组运行速度250km/h的要求。
(3)列车编组配置。
CRH2型动车组列车编组为8辆编组,4动4拖,列车总功率仅为4800kW。
动车组车辆构造一、车体车体是容纳旅客,装载行包、整备品等的部分。
车体主要由底架、侧墙、端墙及车顶组成。
其中,底架是车体的基础,由各种纵向梁、横向梁、辅助梁和底板等组成,承受着作用于车辆上的各种垂直载荷和水平载荷。
因此,车体应具有足够的强度和刚度,其结构形式应考虑车辆的用途,使之互相适应。
车体分为带司机室车体和不带司机室车体两种。
为使车体轻量化,高速动车组车体通常采用铝合金和不锈钢材料制造,从发展趋势看,铝合金将是今后动车组车体的主导材料。
车体由车顶设备、车端设备、车外侧设备及车下设备构成。
二、转向架转向架是车辆上能相对车体回转的一种走行装置。
它承受着车体的自重和载重,由机车牵引行驶在钢轨上。
动车组转向架上还装有牵引电机和减速机构,以驱动车辆运行。
转向架主要由构架、轮对、轴箱、弹簧减振装置、摇枕、基础制动装置、传动装置等部分组成。
转向架必须有足够的强度和良好的运行平稳性,以保证列车安全运行和满足旅客的舒适性要求。
转向架具有导向、承载、牵引、缓冲、制动等功能。
转向架是动车组的关键技术之一,是保证列车安全平稳运行的关键部件。
随着动车组速度的不断提高,对转向架性能的要求也越来越高。
同传统转向架相比,保持高速运行稳定性、充分利用轮轨之间的黏着和减轻轮轨相互作用力是动车组转向架特有的任务和技术关键。
三、制动装置动车组需要采用大功率盘形制动机,采用复合制动方式,即“空气盘形制动+电气动力制动(再生制动)+非黏着制动(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黏着,采用高性能的防滑装置及采用微机控制等。
1、尽可能缩短制动距离以保障列车安全。
2、保证高速制动时车轮不滑行。
3、司机操纵制动系统灵活可靠,能适应列车自动控制的要求。
四、车端连接装置1.、密接式车钩及缓冲器(1)密接式车钩及缓冲器在车头罩内。
(2)车钩上方设置了电气连接器。
(3)密接式车钩带有空气管,固定在车体底架上。
(4)车钩分离时,通过车钩上的解钩气缸拉动解钩杆完成。
CRH2-总体组成与技术第2章总体组成与技术目录2.1CRH2型动车组总体技术 (3)2.1.1列车组成和主要参数 (3)2.1.2 CRH2动车组主要系统性能介绍 (12)2.2动车组主要技术特点 (16)2.2.1铝合金中空型材车体结构 (16)2.2.2流线形头部结构 (17)2.2.3高速转向架 (18)2.2.4轻量化牵引系统 (18)2.2.5复合制动系统 (18)2.2.6保持车内压力稳定的换气装置 (19)2.2.7气密侧拉门 (19)2.3车外标记 (19)2.4CRH2型动车组主要运用条件 (21)2.4.1自然环境212.4.2适用200km/h速度等级线路区段的线路参数212.4.3关于运输组织232.4.4供电系统232.4.5动车组回送232.4.6限界232.4.7信号232.4.8检查与维护242.4.9供水设施242.4.10排污设施242.5质量保证期和保养周期 (24)2.5.1质量保证期 (24)2.5.2保养与维修周期 (25)第2章总体组成与技术2.1CRH2型动车组总体技术CRH2型动车组为动力分散、交流传动电动车组。
动车组具有“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术特点。
先进:动车组采用铝合金空心型材车体,采用了先进的IGBT功率元件以及VVVF控制牵引方式。
成熟:动车组的原型车为日本新干线动车组,其主要系统和部件均有长时间的运营业绩。
经济:动车组采用了流线型设计,各车辆的最大轴重仅14t,牵引和制动能耗低。
另外,列车采用再生制动方式,在节能、环保以及减少机械损耗等方面具有独特的优越性。
适用:动车组具有速度提升能力,通过调整动车、拖车的比例,动车组能够灵活适应200km/h~300km/h各速度等级的运行。
另外,动车组还可以通过两列自动联挂来满足大运量的需求。
可靠:动车组采用了先进的防滑、防空转控制系统和自动列车保护系统,为列车在各种运行环境下的准时性提供了可靠的保障。
CRH2型动车组车体结构3.2.1车体结构及主要技术参数CRH2型动车组采用4动4拖共8辆车编组形式,车体结构主要分为头车车体和中间车车体两种。
头车车体由底架、侧墙、车顶、端墙、车体附件及司机室头部结构组成,中间车车体由底架、侧墙、车顶、端墙及车体附件组成。
车体质量见表3.2,车体的主要技术参数见表3.3。
23.2.2车体结构特点CRH2型动车组车体结构主要是以中空型材为主构成的车体结构称为双壳结构。
双壳结构相对于单壳结构,车体质量稍重。
但中空型材具有截面刚度高的特性,可以去掉在单壳结构中必须使用的加强材,从而减少零件数量,降低成本。
但过度追求高速动车组的轻量化将对乘坐舒适性和列车空气动力学性能有不利影响。
近年来,由于更加重视乘坐舒适性,车体结构也不单纯追求轻量化,而是合理控制车体结构的质量。
因此,高速动车组的车顶及侧墙部车体结构均开始使用双壳结构,适当增加车体质量以改善车辆的舒适性。
2双壳结构型材带有中空腔,典型结构参见图3.1所示的侧墙顶部型材。
地板采用单壳结构型材,如图3.2所示。
CRH2型动车组车体结构如图3.3所不。
CRH2型动车组车体结构具有以下特点:(1)车体断面:宽幅车体,车体横断面最大宽度为3380mm,高3700mm,地板面距离轨面为1300mm,设备舱底板距离轨面为200mm。
车体横断面如图3.4所示。
(2)车体结构采用双壳结构,大幅减少零件数量,虽相对于单壳结构较重,但其刚性高,降噪效果好,乘坐舒适性高。
(3)质量比钢制车体轻,大幅降低轴重,从而降低运营成本。
(4)车体使用铝合金材料,可回收,对环境损害低,寿命周期成本低。
(5)防腐性好,可以实现无涂装设计。
(6)采用不燃性材料,防火性能好。
(7)自动化焊接范围大,生产效率高。
(8)在部分中空铝型材的中空空腔内部贴有防振材料以达到隔音减振的目的。
3.2.3车体组成CRH2型动车组车体主要由底架、侧墙、车顶、端墙、车体附件(车下设备舱、前罩开闭装置和前头排障装置)等组成(头车还包括司机室头部结构)。