《时速200公里动车组消化吸收汇报(总体)25798.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《时速200公里动车组消化吸收汇报(总体)25798.pdf(28页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 时速 200 公里动车组消化吸收汇报(总体)南车四方机车车辆股份有限公司 2007 年 11 月 目录 1、CRH2型动车组总体技术 .错误!未定义书签。2、列车组成和主 要参数.错误!未定义书签。编组.错误!未定义书签。轴重配置.错误!未定义书签。车辆定位.错误!未定义书签。车内主要设备 配置.错误!未定义书签。车下设备布置 .错误!未定义书签。车顶设备布置 .错误!未定义书签。动车组总体参 数.错误!未定义书签。3、CRH2动车组主要系统性能 .错误!未定义书签。牵引性能.错误!未定义书签。制动性能.错误!未定义书签。空调装置.错误!未定义书签。给排水、卫生 系统.错误!未定义书签。辅助
2、供电系统 .错误!未定义书签。信息传输.错误!未定义书签。旅客信息系统 .错误!未定义书签。4、动车组主要技 术特点.错误!未定义书签。铝合金中空型 材焊接车体 .错误!未定义书签。流线形头部结 构.错误!未定义书签。高速转向架 .错误!未定义书签。轻量化牵引系 统.错误!未定义书签。复合制动系统 .错误!未定义书签。保持车内压力 稳定的换气装置 .错误!未定义书签。气密侧拉门 .错误!未定义书签。5、CRH2型动车组主要运用条件 .错误!未定义书签。自然环境.错误!未定义书签。供电系统.错误!未定义书签。动车组回送 .错误!未定义书签。限界.错误!未定义书签。供水设施.错误!未定义书签。排污
3、设施.错误!未定义书签。6、车辆重量管理 .错误!未定义书签。7、E2-1000引进技术适应性研究 .错误!未定义书签。轮对的适应性 .错误!未定义书签。受电弓适应性 .错误!未定义书签。动力配置和编 组的适应性 .错误!未定义书签。转向架结构的 适应性.错误!未定义书签。其它适应性 .错误!未定义书签。时速 200 公里动车组消化吸收汇报(总体)1、CRH2 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
4、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:动车组采用流线型头形,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、拖车比例,能够灵活适应200km/h300km/h 各速度等级运行。另外,动车组还可通过两列自动联挂满足大运量需求。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。2、列车组成和主要参数 2.1 编组 CRH2型动车组运营速度为 200km/h,可在中国铁路既有线路(指定区间)和
5、客运专线上运行。动车组采用 8 辆编组,4 动 4 拖,由两个动力单元组成,每个动力单元由 2 个动车和 2 个拖车(T-M-M-T)组成,编组见图 1。动车组前后两端均设驾驶室,列车运行时在前端驾驶室操作。受电弓设在 4、6 号车,动车组运行时采用单弓受流,另一受电弓处于折叠状态。两列动车组可联挂运行,联挂时采取双弓受流。图 1 CRH2 型动车组编组示意图 2.2 轴重配置 动车组各车的重量如表 1 所示,列车定员 610 人,最大轴重 14t,最小轴重。表 1 CRH2 型动车组各车辆的重量 车 号 1 2 3 4 5 6 7 8 备 注 形式代号 T1c M2 M1 T2 T1k M2
6、 M1s T2c 整备重量/t 48 42 48 定员/人 55 100 85 100 55 100 51 64 合计 610 人 乘客重量/t 80kg/人 定员重量/t 编组整体重量 平均轴重(t)2.3 车辆定位 车辆的定位、转向架、车轴及车轮的编号按图 2 进行定义。x:转向架编号 (x):车轴编号 :车轮编号 图 2 车辆定位、转向架、车轴及车轮编号的定义 2.4 车内主要设备配置 CRH2型动车组具体编组结构参见图 3,各车辆的车内主要设备如表 2 所示。表 2 动车组各车厢内主要设备 车号 代号 定员 主要设备 其 他 1 T1c 55 二等车、司机室 坐式厕所、洗脸间、小便间、
7、禁烟车厢 2 M2 100 二等车、饮水机*禁烟车厢 3 M1 85 二等车、备品室 坐式厕所、洗脸间、小便间、4 T2 100 二等车、饮水机*安装受电弓,禁烟车厢 5 T1k 55 二等车、酒吧餐饮区、电话间 坐式厕所、洗脸间、小便间、禁烟车厢 6 M2 100 二等车、饮水机*安装受电弓 7 M1s 51 一等车、多功能室、乘务员室、备品室 坐式厕所、洗脸间、小便间、适应残疾人使用的车厢,禁烟车厢 8 T2c 64 二等车、司机室、饮水机*禁烟车厢 注:CRH2001ACRH2026A列采用桶装水,CRH2027A后采用冷热饮水机。一等车座椅布置为2+2形式,二等车座椅布置为2+3形式,
8、座席为旋转式前位(1 位端)(1 号车侧)1 位侧 2 位侧(1)(2)(3)(4)1 2 后位(2 位端)(8 号车侧)1位2位 4位 3位 可调靠背座席。5号车(T1k)为餐、座合造车,设置微波炉、冰箱等,设置饮食用简易餐桌、椅子,设置可以提供饮食服务的区域。设置广播、联络电话设备。各车设有广播系统。图 3 CRH2型动车组具体编组结构 2.5 车下设备布置 CRH2 型动车组的大型设备均安装在车下设备舱内,如牵引变压器、牵引变流器、辅助电源装置、控制回路分线箱、蓄电池箱、接触器箱等,各车辆车下布置的设备见表3,车下设备布置见图 4图 10。表 3 各车厢车下主要设备 车号 代号 主要设备
9、 1 T1c STM 轨道信号接收装置(2 个)、Balise 天线、换气装置及换气装置逆变器、辅助电源装置(APU)、辅助整流装置、空调装置(2 个)、污物箱组成、水箱装置控制、控制回路接线箱、踏面清扫用电磁阀、制动控制装置、司机室空调室外机 2 M2 牵引变压器(MTr)、牵引变流器、高压设备箱、蓄电池箱、接触器箱、控制回路接线箱(2 个)、接地电阻器、变流器(CT1 和 CT3)、外接电源连接器、空调装置(2 个)、换气装置及换气装置逆变器、牵引电机用送风机、制动控制装置、辅助空气压缩机 3 M1 牵引变流器、控制回路接线箱(2 个)、辅助回路接线箱、接地电阻器、空调装置(2个)、换气装
10、置及换气装置逆变器、牵引电机用送风机、制动控制装置、主空气压缩 机、水箱装置、污物箱装置 4 T2 蓄电池箱、接触器箱、控制回路接线箱(2 个)、空调装置(2 个)、换气装置及换气 装置逆变器、制动控制装置、辅助空气压缩机 5 T1k 控制回路接线箱(2 个)、辅助回路接线箱、空调装置(2 个)、换气装置及换气装置 逆变器、制动控制装置、主空气压缩机、水箱装置、污物箱装置 6 M2 同 2 号车 7 M1s 牵引变流器、控制回路接线箱(2 个)、辅助回路接线箱、接地电阻器、空调装置(2 个)、换气装置及换气装置逆变器、牵引电机用送风机、制动控制装置、主空气压缩机、水箱装置、污物箱装置 8 T2
11、c STM 轨道信号接收装置(2 个)、Balise 天线、换气装置及换气装置逆变器、辅助电源装置(APU)、辅助整流装置、空调装置(2 个)、控制回路接线箱、踏面清扫用 电磁阀、制动控制装置、司机室空调室外机、蓄电池箱 STM天线 Balise天线 辅助电源装置(APU)换气装置 空調装置 污物箱组成 换气装置逆变器司机室空調 室外机 空調装置 辅助整流装置(ARf)水箱装置 控制回路 接线箱 制动控制装置 踏面清扫用 电磁阀 车钩 STM天线 车钩 图 4 1 号车(T1c)车下设备布置示意图 换气装置 牵引电机连接器 辅助空气压缩机 牵引电机通风机 变流器 变流器(CT3)空调装置 外部
12、电源连接器 空调装置 高压设备箱 牵引变流器(CI)接地电阻器 接触器箱 牵引变压器(MTr)蓄电池箱 牵引电机 牵引电机连接器 牵引电机 踏面清扫用 电磁阀 换气装置 逆变器 制动控制装置 牵引电机 通风机 车钩 车钩 控制回路 接线箱 控制回路 接线箱 图 5 2、6 号车(M2)车下设备布置示意 换气装置 除湿装置 空调装置 空调装置 主空气压缩机 牵引变流器(CI)接地电阻器 水箱装置 污物箱组成 辅助回路接线箱 牵引电机连接器 牵引电机 牵引电机 踏面清扫用 电磁阀 牵引电机连接器 牵引电机通风机 牵引电机通风机 换气装置 逆变器 制动控 制装置 车钩 车钩 控制回路 接线箱 控制回
13、路 接线箱 图 6 3 号车(M1)车下设备布置示意图 换气装置 空调装置 空调装置 辅助空气压缩机 接触器箱 换气装置 逆变器 踏面清扫用 电磁阀 蓄电池箱 制动控 制装置 车钩 车钩 控制回路 接线箱 控制回路 接线箱 图 7 4 号车(T2)车下设备布置示意图 換气装置 除湿装置 空调装置 主空气压缩机 踏面清扫用 电磁阀 制动 控制装置 空调装置 水箱装置 污物箱组成 辅助回路接线箱 換气装置 逆变器 车钩 车钩 控制回路 接线箱 控制回路 接线箱 图 8 5 号车(T1k)车下设备布置示意图 换气装置 除湿装置 空调装置 主空气压缩机 牵引变流器(CI)接地电阻器 牵引电机 牵引电机
14、 牵引电机连接器 踏面清扫用 电磁阀 牵引电机连接器 制动控 制装置 牵引电机通风机 水箱装置 污物箱组成 换气装置 逆变器 空调装置 辅助回路 接线箱 牵引电机通风机 车钩 车钩 控制回路 接线箱 控制回路接线箱 图 9 7 号车(M1s)车下设备布置示意图 辅助电源装置(APU)换气装置 蓄电池箱(无线用)驾驶室空调装置 室外机 空调装置 辅助整流装置(ARf)踏面清扫用 电磁阀 制动 控制装置 换气装置 逆变器 空调装置 STM天线 STM天线 Balise天线 车钩 车钩 控制回路 接线箱 图 10 8 号车(T2c)车下悬挂设备概况示意图 2.6 车顶设备布置 车顶设备主要包括:受电
15、弓及附属装置(见图 11)、接地保护开关、高压电缆、高压电缆连接器、各种无线天线等,具体设备见表 4,安装布置见图 12 和图 13。表 4 各车厢车顶主要设备 车号 代号 主要设备 1 T1c 无线天线 2 M2 高压电缆、电缆连接器 3 M1 高压电缆、电缆连接器 4 T2 绝缘子、受电弓、接地保护开关、电缆连接器*、T 形电缆连接器、倾斜型电缆连接器 5 T1k 高压电缆、电缆连接器、倾斜型电缆连接器 6 M2 绝缘子、受电弓、接地接地开关、L 形电缆连接器、三分路电缆连接器 7 M1s FM 天线 8 T2c 无线天线 图 11 受电弓及附属设备 2545024500245005002
16、4500500 图 12 14 号车车顶设备布置 50025450500245002450024500 图 13 58 号车车顶设备布置 2.7 动车组总体参数(1)速度 运营速度:200 km/h 最高试验速度:250 km/h(2)最小通过曲线半径 联挂运行时:R180 m 单车调车时:R130 m S 曲线时:R180曲线最小 10直线R180曲线(3)车体主要尺寸 车体最大长度 头车:25,700 mm 中间车:25,000 mm 车体最大宽度:3,380 mm 车体最大高度:3,700 mm 车门处地板面高度:1,300 mm 车厢天花板高度:2,277 mm 轨距:1,435 mm
17、 转向架中心距:17,500 mm 固定轴距:2,500 mm 车轮径:860 mm 车钩高度:1,000 mm 动车组两端过渡车钩中心高:880mm+10-5 3、CRH2 动车组主要系统性能 3.1 牵引性能 CRH2 型动车组额定牵引重量,动车组采用感应电动机 VVVF 逆变器控制方式,4 个动车,共 16 个电机,电机功率 300kW,动车组牵引总功率 4800kW,正常时牵引性能曲线参见图 14。功率因素、效率()打滑率 (1/100)电机电压(10V)电机电流(A)扭矩(Nm/电机)2666 1777 1333 889 0 444 转速(rpm)3930 2950 1965 982
18、.5 0 4912.5 速度(km/h)牵引力(kN/编组)起动加速度 0.406m/s2(1.46km/h/s)牵引力 电机电流 电机电压 行驶阻力(非隧道12)行驶阻力(非隧道平坦线路)剩余加速度0.059m/s2(速度250km/h)转差率 効率 功率因数 剩余加速度0.124m/s2(速度200km/h)编组:4M4T 变速比:3.036(=85/28)车轮直径:820mm 接触网电压:22.5kV 牵引电机:MT205型 电机轴功率:300kW/台 注:内数值为牵引电机的扭矩转速曲线坐标值 图 14 牵引性能曲线(正常时)动车组定员载荷时动车组平直道上的启动加速度为0.406m/s2
19、;200km/h运行时,其剩余加速度为 0.12m/s2。动车组损失 25%的动力时,平直道上的平衡速度大于 200km/h。动车组在逆风风速 15m/s 时也能正常营运。3.2 制动性能 CRH2型动车组采用带滑行控制的电气再生制动和电气指令式空气制动的复合制动方式,利用防滑行控制来提高粘着力,制动特性曲线参见图 15。速度(km/h)电机电流 电机电压 効率 功率因数 转差率 再生制动力 空气制动力 最大减速度0.747m/s2 (2.69km/h/s)编组:4M4T 主电机:MT205型 变速比:3.036(=85/28)接触网电压:22.5kV 车轮直径:820mm 电机轴功率:300
20、kW/台 功率因素、效率()打滑率 (1/100)电机电压(10V)电机电流(A)制动力(kN/车辆)图 15 再生制动、空气制动性能曲线 制动时,进行与速度粘着形式相对应的制动力控制,设置滑行检测和载重调节功能,以保证准确的停车位置。CRH2阻力公式为:开放区间 r95v12v2(N/t)动车组制动方式有:常用制动根据指令的阶段控制方式 紧急制动平时励磁方式(由指令线断路来使紧急制动动作)快速制动平时励磁方式(由环形电路断路来使快速制动动作)辅助制动制动控制装置不良时使用,只对两端的车辆起作用。耐雪制动防止雪天雪块嵌入制动盘和闸瓦间。制动可采用 ATP/LKJ 自动控制及手动控制。对于快速制
21、动,在平坦线路上的制动距离或减速必须满足列车追行间隔的要求,即制动初速度为 200km/h 时小于 2 000,制动初速度为 160km/h 时小于 1 400。3.3 空调装置 CRH2 型动车组每辆车下均设两台空调机组和一台用于提供新风和排放废气的换气装置。空调机组的控制由内置的变频控制完成,变频控制通过比较设置在空调显示设定器设定的温度值和客室内检测温度值,对空调机组的压缩机、室外送风机、室内送风机进行变频控制,对电加热器空气处理设备进行通断控制,实现对客室空气的制冷及加热。为防止客室外压力变化影响客室内,地板下安装了客室通风用供排气一体的换气装置。客室内通风采用换气装置连续进行,并且其
22、结构采用在通过隧道时能控制客室外压力急剧变化的结构。空调系统能够保证动车组如下性能:夏季,外部气温 33、相对湿度 80及 150定员时,客室温度可保持在 26以下;气温 40、相对湿度 55及 100定员时,客室温度可保持在 28以下;冬季,气温为-15 时,客室温度可保持在 20以上。3.4 给排水、卫生系统 CRH2 型动车组单号车设给排水和卫生系统,双号车仅设给排水系统。主要包括:(1)单号车给排水系统:车下设水箱装置(700L)、给排水管路,为洗脸间、卫生间、小便间供水和排水。(2)单号车卫生系统:车下设污物箱组成(700L)、排污管为小便器、座便器排污。(3)双号车给排水系统:车下
23、设小水箱装置(200L)、给排水管路,为冷热饮水机供水和排水(CRH2-001ACRH2-026A为大桶水饮水机,无给水系统)。(4)5 号车小卖部内设冷热饮水机,由水箱装置供水,提供乘客冷热饮用水。给水系统由水泵从水箱向各用水设施提供生活用水,水箱上水嘴组装型式符合TB/T112-1974“客车用注水(A、B 型)型式与尺寸”。当车上用水时,供水管路内压力下降,水泵检测到压力下降和流量变化,自动接通电源启动,由车下向车上供水;用水完毕后,水泵检测到供水管路内压力达到设定值和流量小于设定值,水泵自动关闭。动车组采用光电感应非真空集便装置。便器(小便器和座便器)冲洗时,通过控制部件一系列动作,将
24、冲洗水和污物依靠重力沿排污管进入污物箱。污物箱安装于单号车二位端车下,通过四个安装座与车体相连接,依靠重力接收来自便器冲洗污物,排污嘴型式为符合 UIC563 有关规定的通用快速接头。3.5 辅助供电系统 动车组的辅助供电系统采用母线供电方式,为列车辅助设备如冷却通风机、空调装置、照明、网络控制系统、制动装置、旅客信息、列车无线等设备提供电源。牵引变压器的辅助绕组输出单相AC400V/50Hz 电源,直接给司机室空调、客室空调、换气装置和辅助电源装置提供电源。辅助电源装置的辅助电源箱(APU)和辅助整流器箱(ARf)可以输出下述五种电压制式的电源:非稳压单相 AC100V 系统 由辅助变压器将
25、牵引变压器辅助绕组的 AC400V 电压直接降压至 AC100V,向允许电压波动范围较大的负载供电,如电伴热器等。稳压单相 AC100V 系统 稳压单相 AC100V 向空调装置和制动装置的控制电路等提供电源。(3)稳压单相 AC220V 系统 稳压单相 AC220V 为车内用电插座等设备提供电源。(4)稳压三相 AC400V 系统 稳压三相 AC400V 电源给牵引系统相关的辅助设备(如牵引变压器、牵引变流器、牵引电机用通风机等)供电。(5)稳压 DC100V 稳压 DC100V 电源为客室照明、网络控制系统、制动控制、旅客信息、ATP 等设备供电。辅助供电系统采用冗余设计,当一台牵引变压器
26、出现故障时,可采用故障供电方式,由另一台牵引变压器向整列车供电。当一台辅助电源装置出现故障,另一台辅助电源装置可通过故障供电方式向整列车供电。3.6 信息传输 CRH2 型动车组信息系统通过贯穿全列车的总线传输信息,并且对列车运行状况及车载设备动作的相关信息进行集中管理,可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用、加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。列车信息控制系统具有控制指令传输、设备状态监视和故障诊断三大功能。系统由中央装置、终端装置、车内信息显示器和 IC卡组成,系统功能如下:(1)牵引、制动指令传输功能(2)设备的控制、复位指令传输(3)显示灯、蜂鸣器控制指令传输(4)司乘人员支持功能
27、(5)服务设备控制功能(6)数据记录功能(7)车上试验功能(8)自我诊断传输线(9)远程控制功能(10)列车信息控制装置的自我诊断功能(11)画面显示功能 3.7 旅客信息系统 动车组旅客信息系统是一个能够给旅客提供语音、文字信息或音频、视频服务的系统。系统能给旅客提供列车当前到站、前方到站、正晚点情况、当前时间、运行速度、临时停车等语言信息。同时,通过信息显示装置看到相关的文字信息。动车组旅客信息系统主要由广播联络系统、无线收音系统、车外信息显示设备、车内信息显示设备、车内标识、列车运行信息显示设备等设备组成。4、动车组主要技术特点 4.1 铝合金中空型材焊接车体 CRH2 型动车组车体采用
28、大型中空铝合金挤压型材双面焊接结构,上下是整体铝板壳,采用交叉斜筋板支撑,形成中空状。图 16 是车顶正上方的一块铝合金型材图示,型材宽约400mm,厚50mm,型材的上层铝材厚2.6mm,下层厚2.4mm,斜筋板厚1.5mm。动车组各型车体的主要结构组成包括底架组成、侧墙组成、车顶组成、端墙组成和车下设备舱等。图 16 双壳结构铝型材 车身底架包括牵引梁、枕梁、侧梁(边梁)、端梁、横梁和波纹地板等组成。侧梁(边梁)位于底架地板下左右两侧的纵向梁,是底架与侧墙连接形成筒体的关键部件,采用通长铝合金挤压型材拼焊而成。牵引梁主要由铝合金挤压型材和铝合金板焊接而成,连接车体底架的端梁和枕梁。并为车钩
29、缓冲装置设置相应的附加结构。枕梁由铝合金挤压型材和铝板焊接而成,支撑车体负荷。枕梁为转向架安装提供相应结构,保证与转向架悬挂系统的正常联结。侧墙联结底架与车顶,形成车体结构的两个侧面。车体侧墙采用大型中空框架结构的挤压型材,不设车内侧立柱。车顶结构主要由九块通长型材拼焊而成主体结构,并在车顶端部根据受电工避雷器及车顶电缆的安装形式设置低平顶和低平顶盖。端墙根据车辆厕所和洗面所的布置主要分为两种结构形式,即整体式和分体式两种结构。整体式为两端角柱、两门立柱、门上横梁、门槛及端顶弯梁拼焊成框架外面铺墙板构成。分体式是为了便所及洗面所的整体盒子间可以从外端放进而设计的,采用部分活动结构,活动部分采用
30、螺栓连接。由于采用双壳结构和铝合金材料,使车体具有以下特点:整体通长铝型材,大幅减少零件数量,提高自动化焊接程度,降低制造成本,提高质量。车体质量轻,从而降低轴重,运营成本降低。隔音效果好,从而提高车内的乘车舒适度。双壳结构,提高车体的整体刚性。维护小,寿命周期成本低。防腐性好,可以实现无涂装设计。4.2 流线形头部结构 为了降低空气阻力,节省能源,动车组头型设计应用了大量的空气动力学技术,不仅要考虑车体流线型,还要考虑头车的阻力,会车压力波和隧道微压力波的形成,尾车的涡流的形成和脱流等因素。CRH2型动车组头型纵向为双曲拱面,横向为五曲拱面,具有良好的气动特性,完全满足高速行驶要求。CRH2
31、型动车组的头形采用了复杂的多拱曲面造型,远比一般高速列车的头形复杂,因此,这对具体结构设计和生产而言增加了难度。动车组头部结构以骨架外壳结构为基础,按车头断面形状变化将纵骨架(大部分厚 6mm,局部 9 mm 铝板)形成环状,骨架的间距以 300 mm 基准,用横向骨架叉结组焊,大部分骨架外焊接铝制外板(厚 2.5mm铝板)。对需要更高强度的部位,采取增加板厚、缩小骨架间距、增加加强材等措施。需要高强度的部位如车头部车体结构的前端部位及设备室气密隔断的安装部位,外板中剪断载荷大的枕梁及千斤顶支架的上部,侧窗部、门部加强采用6mm 外板,头部的整体刚度较高。司机室采用全视野前窗,前窗距轨面高 2
32、635mm,窗垂向高约为 737.6mm。4.3 高速转向架 转向架是动车组车辆最重要的组成部件之一,其结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。CRH2 动车组转向架采用了诸多新技术,采用无摇枕式转向架,H 形构架;二系采用具有高度自动调节装置的空气弹簧悬挂,且其辅助风缸由无缝钢管制成的横梁内腔承担;采用单拉杆式中央牵引装置传递纵向力,采用抗蛇行减振器兼顾高速稳定性和曲线通过性能;一系采用转臂式定位,轴箱弹簧采用双圈钢圆簧;采用小轮径(860mm)的车轮以减少簧下重量,采用内孔为60mm 的空心车轴;全部车轮设有制动轮盘,所有拖车转向架车轴上还装有制动轴盘。基础制动装置采用特殊
33、的液压油缸卡钳式盘型制动,因此制动装置体积小;装有踏面清扫装置,以改善轮轨间运行噪声和粘着状态;动车转向架上装用轻型交流异步牵引电机,通过挠性浮动齿式联轴节与齿轮箱连接,驱动列车运行。转向架轴距 2500mm,一系定位轴承中心间距 2 000mm,二系空气弹簧的间距为2460mm,二系的横向支撑距离比一般转向架宽,具有良好的抗测滚能力,因此,该转向架无抗测滚扭杆装置。4.4 轻量化牵引系统 CRH2 型动车组采用 VVVF 控制牵引方式,牵引变流器采用 IGBT 元件,工作频率为1500Hz,牵引电机采用三相鼠笼异步电机,功率为 300kW。动车组牵引系统各部件体积小、重量更轻、集成化程度高,
34、使得动车组牵引变压器和牵引变流器可以整合到同一辆车上,即两个动力车可组成一个基本动力单元。这样,动车组可以灵活调节动车、拖车的比例,以满足运营需要。4.5 复合制动系统 CRH2型动车组的制动系统为复合制动模式,其中动车采用再生制动电气指令式空气制动,拖车采用电气指令式空气制动。制动系统是由制动信号发生装置、制动信号传输装置、制动控制装置、基础制动装置以及空气供给系统组成。基础制动均采用空压油压变换的增压气缸和油压盘式制动装置。制动控制装置针对常用制动、快速制动、紧急制动、防雪制动的制动指令,进行相应的制动动作的控制。CRH2动车组的制动系统其主要特点为:具有适应粘着变化规律的速度-粘着控制模
35、式;具有根据载荷自动调整制动力的能力;具有防滑保护控制;以 1M1T 为单元进行制动力的协调配合,充分利用动车再生制动力,减少拖车空气制动力的使用,仅在再生制动力不足时才由空气制动力补充;具有与车载 ATP/LKJ2000 的接口,施行安全制动;具有故障诊断和相关信息保存功能。4.6 保持车内压力稳定的换气装置 为了克服列车在高速运行下,特别是在会车和进入隧道时造成的客室内外空气的压力差传到客室内,CRH2 型动车组每辆车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速,动车组运行速度高于 160km/h 时,风机高速运行,动车组运行速度低于 160km/h 时,风机低速
36、运行。通过提高换气装置送风机的静压力性能,能够很好地抑制客室内的压力变动,同时确保客室内新风量的要求。4.7 气密侧拉门 CRH2 型动车组乘客上下车门采用侧拉门结构。侧拉门设 5km/h 自动关门、30km/h自动压紧功能。动车组速度达到 30km/h 以上时压紧装置启动,将门和车体紧密贴近,保持气密性。压紧装置将空气压力用变成高压的油压、通过小型油压缸将安装在门板上的气密橡胶顶在车体上,实现密封。利用油的不可压缩性,通过设置在油压放出口上的导向止回阀可以保持压紧装置的压紧力,以保持门的气密性能。5、CRH2 型动车组主要运用条件 5.1 自然环境 气温条件:2540 相对湿度:95(该月月
37、平均最低温度为25)海拔高度:1500m 最大风速:一般年份15m/s;偶有30m/s 有风、沙、雨、雪天气,偶有盐雾、酸雨、沙尘暴等现象(积 雪时限制速度见表5)。表5 动车组在轨道积雪时的运行速度 积雪深度(轨道面上)17cm 19cm 19cm 22cm 22cm 30cm 30cm 35cm 35cm 速度 210km/h 160km/h 110km/h 30km/h 停运 5.2 供电系统 供电制式:单相 AC25kV,50Hz 电网供电品质:最高电压 31kV 最低电压 、其余符合GB1402“铁路干线电力牵引交流电压标准”规格。线路设点式信号设施为列车提供过分相位置信号。接触网采
38、用全补偿简单链型悬挂和全补偿弹性链型悬挂两种。接触导线高度:53006500mm 接触网跨距一般为60m,最大跨距:65m。5.3 动车组回送 动车组回送方式:可单列联挂回送,配备专用回送车,需提供电源,要求机车具有双管供风能力(单管供风也可),供风压力600kPa。由于动车组两头车采用密接车钩,其高度为1000mm,而回送车车钩距轨面高度为880mm,为15号车钩,所以回送车与动车组通过过渡车钩连接。5.4 限界 动车组符合的电力机车限界和“客运专线机车车辆限界暂行规定”的规定。5.5 供水设施 相距距离:6001000km 上水嘴组装型式符合TB/T112-1974“客车用注水(A、B型)
39、型式与尺寸”。供水质量为非直接饮用水。5.6 排污设施 相距距离:6001000km 排污嘴型式为符合UIC563有关规定的通用快速接头。6、车辆重量管理 车辆重量管理主要目的是控制车辆总重和轴重在规定要求范围内,同时力求使车辆重量分配均衡,使轮重差符合设计要求。通过统计全部零、部件的重量和合理设置安装位置,实现上述要求。7、E2-1000 引进技术适应性研究 CRH2型动车组是引进日本 E2-1000 动车组技术进行生产。为了适应我国的线路和运用要求,在引进过程中对原型车技术进行了适应性改进设计,充分体系出引进、消化吸收再创新的技术路线,改进集中体现在适应性方面和移动设备与固定设备的相互作用
40、关系上。7.1 轮对的适应性 轮轨关系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。CRH2型动车组转向架车轮按照 JIS E5402(铁道车辆碳素钢整体辗压车轮)设计和生产。为适应中国铁路的线路要求,车轮轮辋厚度由原型车125 改为 135,同时为了与中国铁路的 T60 钢轨匹配,车轮踏面形状由新干线踏面改成为我国 LMA 型踏面。另外,E2-1000 原型车转向架轮对的内侧距和其它新干线轮对均为 13601,为满足中国铁路的线路,轮对内侧距调整为1353+2-1。计算表明,CRH2型动车组采用 LMA 踏面和 T60 钢轨匹配下的
41、动力学性能优良,特别是运动稳定性具有很大的裕度,具体计算结果见表 6 和表 7。其中,非线性蛇行失稳临界速度在 500km/h 以上,既便等效锥度为时的线性临界速度也在 350km/h 以上。其它动力学性能指标,如平稳性和安全性指标也达到优良。表 6 CRH2 动车组非线性临界速度(km/h)内容 空车 定员 新轮 轮径到限 新轮 轮径到限 拖车 500 以上 500 以上 500 以上 500 以上 动车 500 以上 500 以上 500 以上 500 以上 表 7 CRH2 动车空车线性临界速度(km/h)等效锥度 临界速度(km/h)新轮 轮径到限 500 以上 500 以上 500
42、以上 500 以上 500 以上 500 以上 456 439 381 365 7.2 受电弓适应性 对于电力驱动的动车组,弓网关系是除轮轨关系外,固定设备与移动设备之间又一重要关系。E2-1000 动车组运用在东京新泻和东京八户,所采用的接触网是带弹性组合吊弦的重型复式链型悬挂(见图 17.a),接触网网高仅 5m,接触线拉出值小,而且接触网坡度小。E2-1000 动车组使用的受电弓为 PS207 单臂、低噪音受电弓(见图),该受电弓的工作范围小,该受电弓的弓头工作宽度只有1m 左右。我国接触网一般采用图所示的简单链型悬挂接触网,这种接触网结构简单,对受电弓的动态特性要求较高。同时,为了适应
43、双层集装箱运输,我国接触网网高为 6.45m,高出日本接触网 1 米多。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1950mm,显然 E2-1000的原装受电弓的工作高度、工作宽度和动态特性都无法适应我国接触网的要求,必须另外配置。CRH2型动车组受电弓采用了德国 STEMMANN 技术,由国内企业生产的 DSA250 受电弓,见图。该受电弓最高运行速度 230km/h,满足 CRH2型动车组的运动速度要求,受电弓最高提升高度 3m(包括绝缘件),满足接触网网高6.45m 的要求。在试验中,当 CRH2型动车组试验速度达到 250km/h,该受电弓的受流性能下降。
44、为了提高该受电弓的受流质量,在受电弓和车顶之间加装了 200mm 高的过渡件,以降低受电弓的工作高度,保证 CRH2型动车组在 250km/h 运行速度下的受电弓受流质量。试验证明,受电弓和车顶间加设过渡件,受电弓满足 250km/h 运行要求。a 日本复式链型悬挂接触网 14.7kNCTHA120THJ9514.7kN659.51.4 b 中国简单链型悬挂接触网 图 17 日本和中国接触网 a PS207 受电弓 b DSA250 受电弓 图 18 日本 PS207 受电弓和国产 DSA250 受电弓 7.3 动力配置和编组的适应性 E2-1000动车组采用了8动2拖的列车编组,设计速度31
45、5km/h,列车总功率9600kW。而 CRH2型动车组运营速度 200km/h,列车编组改为 4 动 4 拖,列车总功率仅为 4800kW。动车组可以采用 2 列(16 辆)联挂运行,能够适合我国长距离大运输量的运输模式。动车组采用这样的编组配置,不仅在功率上得到充分利用,而且在编组上实现灵活运用。7.4 转向架结构的适应性 转向架作为走行部件,是动车组最关键的部件之一,它直接影响到车辆的动力学性能,也关系到和线路的适应性。因此,在对 E2-1000 动车组进行技术引进时,针对我国国情,对转向架部分进行比较大的改动,形成 CRH2型动车组转向架。在具体的改动内容中,除了前面已经介绍的涉及轮轨
46、关系的踏面形状、车轮内侧距外,主要还有轴箱定位、轴箱轴承、车轴、构架和空气弹簧等的改进。对于车轴、构架和空气弹簧,主要是尺寸上的变化,以提高承载能力。CRH2型动车组转向架轴箱轴承改为圆锥滚子轴承,其原因是原型车采用了稀油润滑式圆柱滚子轴承,这种方式我国机车车辆应用中没有应用的先例,不符合我国国情,因此改为适合油脂润滑的圆锥滚子轴承。转向架轴箱定位由拉板式改成转臂式,如图 19 所示。主要考虑了转臂式定位在日本 500 系上采用过,500 系的运行速度达到 300km/h,而且有长期应用的经验,另外,该结构维护相当方便,。a 拉板式 b 转臂式 图 19 转向架轴箱定位比较 7.5 其它适应性
47、 7.5.1 增设饮水机 原型车未设饮水机,乘客饮用水从自动售货机购买拿取。根据我国实情,CRH2型动车组在双号车上设置了饮水机,免费供水。7.5.2 增设餐饮区 原型车未设专为旅客服务的餐饮区。考虑到我国国情,CRH2型动车组在 5 号车上设置餐饮区和小卖部,配备了冰箱、烤箱、电茶炉等设施。7.5.3 取消电话 原型车双号车设有公用投币电话机。根据我国实际情况,CRH2取消了公用电话。7.5.4 取消自动售货机 原型车在 3 号车和 7 号车设置了自动售货机。根据我国实情,CRH2取消了自动售货机,乘客所需物品,由服务员用小推车送至客人手中。7.5.5 取消便器冲洗功能 原型车残疾人卫生间座式便器设有温水冲洗功能。根据我国实情,CRH2取消了此功能。