時速200公里動車組消化吸收匯報(總體)

時速200公里動車組消化吸收匯報總體圖15再生制動、空氣制動性能曲線制動時，進行與速度－粘著形式相對應(yīng)的制動力控制，設(shè)置滑行檢測和載重調(diào)節(jié)功能，以保證準確的停車位置。CRH2阻力公式為：開放區(qū)間r＝8.63＋0.07295v＋0.00112v2（N/t）動車組制動方式有：常用制動——根據(jù)指令的階段控制方式緊急制動——平時勵磁方式（由指令線斷路來使緊急制動動作）快速制動——平時勵磁方式（由環(huán)形電路斷路來使快速制動動作）輔助制動——制動控制裝置不良時使用，只對兩端的車輛起作用。耐雪制動——防止雪天雪塊嵌入制動盤和閘瓦間。制動可采用ATP/LKJ自動控制及手動控制。對于快速制動，在平坦線路上的制動距離或減速必須滿足列車追行間隔的要求，即制動初速度為200km/h時小于2000ｍ，制動初速度為160km/h時小于1400ｍ?？照{(diào)裝置CRH2型動車組每輛車下均設(shè)兩臺空調(diào)機組和一臺用于提供新風(fēng)和排放廢氣的換氣裝置?？照{(diào)機組的控制由內(nèi)置的變頻控制完成，變頻控制通過比較設(shè)置在空調(diào)顯示設(shè)定器設(shè)定的溫度值和客室內(nèi)檢測溫度值，對空調(diào)機組的壓縮機、室外送風(fēng)機、室內(nèi)送風(fēng)機進行變頻控制，對電加熱器空氣處理設(shè)備進行通斷控制，實現(xiàn)對客室空氣的制冷及加熱。為防止客室外壓力變化影響客室內(nèi)，地板下安裝了客室通風(fēng)用供排氣一體的換氣裝置。客室內(nèi)通風(fēng)采用換氣裝置連續(xù)進行，并且其結(jié)構(gòu)采用在通過隧道時能控制客室外壓力急劇變化的結(jié)構(gòu)?？照{(diào)系統(tǒng)能夠保證動車組如下性能：夏季，外部氣溫33℃、相對濕度80％及150％定員時，客室溫度可保持在26℃以下；氣溫40℃、相對濕度55％及100％定員時，客室溫度可保持在28℃以下；冬季，氣溫為-15給排水、衛(wèi)生系統(tǒng)CRH2型動車組單號車設(shè)給排水和衛(wèi)生系統(tǒng)，雙號車僅設(shè)給排水系統(tǒng)。主要包括：（1）單號車給排水系統(tǒng)：車下設(shè)水箱裝置（700L）、給排水管路，為洗臉間、衛(wèi)生間、小便間供水和排水。（2）單號車衛(wèi)生系統(tǒng)：車下設(shè)污物箱組成（700L）、排污管為小便器、座便器排污。（3）雙號車給排水系統(tǒng)：車下設(shè)小水箱裝置（200L）、給排水管路，為冷熱飲水機供水和排水（CRH2-001A~CRH2-026A為大桶水飲水機，無給水系統(tǒng)）。（4）5號車小賣部內(nèi)設(shè)冷熱飲水機，由水箱裝置供水，提供乘客冷熱飲用水。給水系統(tǒng)由水泵從水箱向各用水設(shè)施提供生活用水，水箱上水嘴組裝型式符合TB/T112-1974“客車用注水（A、B型）型式與尺寸”。當(dāng)車上用水時，供水管路內(nèi)壓力下降，水泵檢測到壓力下降和流量變化，自動接通電源啟動，由車下向車上供水；用水完畢后，水泵檢測到供水管路內(nèi)壓力達到設(shè)定值和流量小于設(shè)定值，水泵自動關(guān)閉。動車組采用光電感應(yīng)非真空集便裝置。便器（小便器和座便器）沖洗時，通過控制部件一系列動作，將沖洗水和污物依靠重力沿排污管進入污物箱。污物箱安裝于單號車二位端車下，通過四個安裝座與車體相連接，依靠重力接收來自便器沖洗污物，排污嘴型式為符合UIC563有關(guān)規(guī)定的通用2.5″快速接頭。輔助供電系統(tǒng)動車組的輔助供電系統(tǒng)采用母線供電方式，為列車輔助設(shè)備如冷卻通風(fēng)機、空調(diào)裝置、照明、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、制動裝置、旅客信息、列車無線等設(shè)備提供電源。牽引變壓器的輔助繞組輸出單相AC400V/50Hz電源，直接給司機室空調(diào)、客室空調(diào)、換氣裝置和輔助電源裝置提供電源。輔助電源裝置的輔助電源箱（APU）和輔助整流器箱（ARf）可以輸出下述五種電壓制式的電源：⑴非穩(wěn)壓單相AC100V系統(tǒng)由輔助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的AC400V電壓直接降壓至AC100V，向允許電壓波動范圍較大的負載供電，如電伴熱器等。⑵穩(wěn)壓單相AC100V系統(tǒng)穩(wěn)壓單相AC100V向空調(diào)裝置和制動裝置的控制電路等提供電源。(3)穩(wěn)壓單相AC220V系統(tǒng)穩(wěn)壓單相AC220V為車內(nèi)用電插座等設(shè)備提供電源。(4)穩(wěn)壓三相AC400V系統(tǒng)穩(wěn)壓三相AC400V電源給牽引系統(tǒng)相關(guān)的輔助設(shè)備（如牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機用通風(fēng)機等）供電。(5)穩(wěn)壓DC100V穩(wěn)壓DC100V電源為客室照明、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、制動控制、旅客信息、ATP等設(shè)備供電。輔助供電系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，當(dāng)一臺牽引變壓器出現(xiàn)故障時，可采用故障供電方式，由另一臺牽引變壓器向整列車供電。當(dāng)一臺輔助電源裝置出現(xiàn)故障，另一臺輔助電源裝置可通過故障供電方式向整列車供電。信息傳輸CRH2型動車組信息系統(tǒng)通過貫穿全列車的總線傳輸信息，并且對列車運行狀況及車載設(shè)備動作的相關(guān)信息進行集中管理，可以有效地實現(xiàn)對司機和乘務(wù)員的輔助作用、加強對設(shè)備的保養(yǎng)和提高對乘客的服務(wù)質(zhì)量。列車信息控制系統(tǒng)具有控制指令傳輸、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷三大功能。系統(tǒng)由中央裝置、終端裝置、車內(nèi)信息顯示器和IC卡組成，系統(tǒng)功能如下：(1)牽引、制動指令傳輸功能(2)設(shè)備的控制、復(fù)位指令傳輸(3)顯示燈、蜂鳴器控制指令傳輸(4)司乘人員支持功能(5)服務(wù)設(shè)備控制功能(6)數(shù)據(jù)記錄功能(7)車上試驗功能(8)自我診斷傳輸線(9)遠程控制功能(10)列車信息控制裝置的自我診斷功能(11）畫面顯示功能旅客信息系統(tǒng)動車組旅客信息系統(tǒng)是一個能夠給旅客提供語音、文字信息或音頻、視頻服務(wù)的系統(tǒng)。系統(tǒng)能給旅客提供列車當(dāng)前到站、前方到站、正晚點情況、當(dāng)前時間、運行速度、臨時停車等語言信息。同時，通過信息顯示裝置看到相關(guān)的文字信息。動車組旅客信息系統(tǒng)主要由廣播聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、無線收音系統(tǒng)、車外信息顯示設(shè)備、車內(nèi)信息顯示設(shè)備、車內(nèi)標識、列車運行信息顯示設(shè)備等設(shè)備組成。動車組主要技術(shù)特點鋁合金中空型材焊接車體CRH2型動車組車體采用大型中空鋁合金擠壓型材雙面焊接結(jié)構(gòu)，上下是整體鋁板殼，采用交叉斜筋板支撐，形成中空狀。圖16是車頂正上方的一塊鋁合金型材圖示，型材寬約400mm，厚50mm，型材的上層鋁材厚2.6mm，下層厚2.4mm，斜筋板厚1.5mm。動車組各型車體的主要結(jié)構(gòu)組成包括底架組成、側(cè)墻組成、車頂組成、端墻組成和車下設(shè)備艙等圖16雙殼結(jié)構(gòu)鋁型材車身底架包括牽引梁、枕梁、側(cè)梁（邊梁）、端梁、橫梁和波紋地板等組成。側(cè)梁（邊梁）位于底架地板下左右兩側(cè)的縱向梁，是底架與側(cè)墻連接形成筒體的關(guān)鍵部件，采用通長鋁合金擠壓型材拼焊而成。牽引梁主要由鋁合金擠壓型材和鋁合金板焊接而成，連接車體底架的端梁和枕梁。并為車鉤緩沖裝置設(shè)置相應(yīng)的附加結(jié)構(gòu)。枕梁由鋁合金擠壓型材和鋁板焊接而成，支撐車體負荷。枕梁為轉(zhuǎn)向架安裝提供相應(yīng)結(jié)構(gòu)，保證與轉(zhuǎn)向架懸掛系統(tǒng)的正常聯(lián)結(jié)。側(cè)墻聯(lián)結(jié)底架與車頂，形成車體結(jié)構(gòu)的兩個側(cè)面。車體側(cè)墻采用大型中空框架結(jié)構(gòu)的擠壓型材，不設(shè)車內(nèi)側(cè)立柱。車頂結(jié)構(gòu)主要由九塊通長型材拼焊而成主體結(jié)構(gòu)，并在車頂端部根據(jù)受電工避雷器及車頂電纜的安裝形式設(shè)置低平頂和低平頂蓋。端墻根據(jù)車輛廁所和洗面所的布置主要分為兩種結(jié)構(gòu)形式，即整體式和分體式兩種結(jié)構(gòu)。整體式為兩端角柱、兩門立柱、門上橫梁、門檻及端頂彎梁拼焊成框架外面鋪墻板構(gòu)成。分體式是為了便所及洗面所的整體盒子間可以從外端放進而設(shè)計的，采用部分活動結(jié)構(gòu)，活動部分采用螺栓連接。由于采用雙殼結(jié)構(gòu)和鋁合金材料，使車體具有以下特點：整體通長鋁型材，大幅減少零件數(shù)量，提高自動化焊接程度，降低制造成本，提高質(zhì)量。車體質(zhì)量輕，從而降低軸重，運營成本降低。隔音效果好，從而提高車內(nèi)的乘車舒適度。雙殼結(jié)構(gòu)，提高車體的整體剛性。維護小，壽命周期成本低。防腐性好，可以實現(xiàn)無涂裝設(shè)計。流線形頭部結(jié)構(gòu)為了降低空氣阻力，節(jié)省能源，動車組頭型設(shè)計應(yīng)用了大量的空氣動力學(xué)技術(shù)，不僅要考慮車體流線型，還要考慮頭車的阻力，會車壓力波和隧道微壓力波的形成，尾車的渦流的形成和脫流等因素。CRH2型動車組頭型縱向為雙曲拱面，橫向為五曲拱面，具有良好的氣動特性，完全滿足高速行駛要求。CRH2型動車組的頭形采用了復(fù)雜的多拱曲面造型，遠比一般高速列車的頭形復(fù)雜，因此，這對具體結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)而言增加了難度。動車組頭部結(jié)構(gòu)以骨架外殼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，按車頭斷面形狀變化將縱骨架（大部分厚6mm，局部9mm鋁板）形成環(huán)狀，骨架的間距以300mm基準，用橫向骨架叉結(jié)組焊，大部分骨架外焊接鋁制外板（厚2.5mm鋁板）。對需要更高強度的部位，采取增加板厚、縮小骨架間距、增加加強材等措施。需要高強度的部位如車頭部車體結(jié)構(gòu)的前端部位及設(shè)備室氣密隔斷的安裝部位，外板中剪斷載荷大的枕梁及千斤頂支架的上部，側(cè)窗部、門部加強采用6mm外板，頭部的整體剛度較高。司機室采用全視野前窗，前窗距軌面高2635mm，窗垂向高約為737.6mm。高速轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架是動車組車輛最重要的組成部件之一，其結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛的運行品質(zhì)、動力性能和行車安全。CRH2動車組轉(zhuǎn)向架采用了諸多新技術(shù)，采用無搖枕式轉(zhuǎn)向架，H形構(gòu)架；二系采用具有高度自動調(diào)節(jié)裝置的空氣彈簧懸掛，且其輔助風(fēng)缸由無縫鋼管制成的橫梁內(nèi)腔承擔(dān)；采用單拉桿式中央牽引裝置傳遞縱向力，采用抗蛇行減振器兼顧高速穩(wěn)定性和曲線通過性能；一系采用轉(zhuǎn)臂式定位，軸箱彈簧采用雙圈鋼圓簧；采用小輪徑（860mm）的車輪以減少簧下重量，采用內(nèi)孔為60mm的空心車軸；全部車輪設(shè)有制動輪盤，所有拖車轉(zhuǎn)向架車軸上還裝有制動軸盤?；A(chǔ)制動裝置采用特殊的液壓油缸卡鉗式盤型制動，因此制動裝置體積??；裝有踏面清掃裝置，以改善輪軌間運行噪聲和粘著狀態(tài)；動車轉(zhuǎn)向架上裝用輕型交流異步牽引電機，通過轉(zhuǎn)向架軸距2500mm，一系定位軸承中心間距2000mm，二系空氣彈簧的間距為2460mm，二系的橫向支撐距離比一般轉(zhuǎn)向架寬，具有良好的抗測滾能力，因此，該轉(zhuǎn)向架無抗測滾扭桿裝置。輕量化牽引系統(tǒng)CRH2型動車組采用VVVF控制牽引方式，牽引變流器采用IGBT元件，工作頻率為1500Hz，牽引電機采用三相鼠籠異步電機，功率為300kW。動車組牽引系統(tǒng)各部件體積小、重量更輕、集成化程度高，使得動車組牽引變壓器和牽引變流器可以整合到同一輛車上，即兩個動力車可組成一個基本動力單元。這樣，動車組可以靈活調(diào)節(jié)動車、拖車的比例，以滿足運營需要。復(fù)合制動系統(tǒng)CRH2型動車組的制動系統(tǒng)為復(fù)合制動模式，其中動車采用再生制動＋電氣指令式空氣制動，拖車采用電氣指令式空氣制動。制動系統(tǒng)是由制動信號發(fā)生裝置、制動信號傳輸裝置、制動控制裝置、基礎(chǔ)制動裝置以及空氣供給系統(tǒng)組成?；A(chǔ)制動均采用空壓——油壓變換的增壓氣缸和油壓盤式制動裝置。制動控制裝置針對常用制動、快速制動、緊急制動、防雪制動的制動指令，進行相應(yīng)的制動動作的控制。CRH2動車組的制動系統(tǒng)其主要特點為：①具有適應(yīng)粘著變化規(guī)律的速度-粘著控制模式；②具有根據(jù)載荷自動調(diào)整制動力的能力；③具有防滑保護控制；④以1M1T為單元進行制動力的協(xié)調(diào)配合，充分利用動車再生制動力，減少拖車空氣制動力的使用，僅在再生制動力不足時才由空氣制動力補充；⑤具有與車載ATP/LKJ2000的接口，施行安全制動；⑥具有故障診斷和相關(guān)信息保存功能。保持車內(nèi)壓力穩(wěn)定的換氣裝置為了克服列車在高速運行下，特別是在會車和進入隧道時造成的客室內(nèi)外空氣的壓力差傳到客室內(nèi)，CRH2型動車組每輛車底下部安裝供排氣一體的換氣裝置。換氣裝置采用變頻器控制送風(fēng)機的運行轉(zhuǎn)速，動車組運行速度高于160km/h時，風(fēng)機高速運行，動車組運行速度低于160km/h時，風(fēng)機低速運行。通過提高換氣裝置送風(fēng)機的靜壓力性能，能夠很好地抑制客室內(nèi)的壓力變動，同時確?？褪覂?nèi)新風(fēng)量的要求。氣密側(cè)拉門CRH2型動車組乘客上下車門采用側(cè)拉門結(jié)構(gòu)。側(cè)拉門設(shè)5km/h自動關(guān)門、30km/h自動壓緊功能。動車組速度達到30km/h以上時壓緊裝置啟動，將門和車體緊密貼近，保持氣密性。壓緊裝置將空氣壓力用變成高壓的油壓、通過小型油壓缸將安裝在門板上的氣密橡膠頂在車體上，實現(xiàn)密封。利用油的不可壓縮性，通過設(shè)置在油壓放出口上的導(dǎo)向止回閥．可以保持壓緊裝置的壓緊力，以保持門的氣密性能。CRH2型動車組主要運用條件自然環(huán)境氣溫條件：－25℃～＋40相對濕度：≤95％（該月月平均最低溫度為25℃海拔高度：≤1最大風(fēng)速：一般年份15m/s；偶有30m/s有風(fēng)、沙、雨、雪天氣，偶有鹽霧、酸雨、沙塵暴等現(xiàn)象（積雪時限制速度見表5）。表5動車組在軌道積雪時的運行速度積雪深度（軌道面上）≥17cm＜19cm≥19cm＜22cm≥22cm＜30cm≥30cm＜35cm≥35cm速度≤210km/h≤160km/h≤110km/h≤30km/h停運供電系統(tǒng)供電制式：單相AC25kV,50Hz電網(wǎng)供電品質(zhì)：最高電壓31kV最低電壓17.5kV、其余符合GB1402“鐵路干線電力牽引交流電壓標準”規(guī)格。線路設(shè)點式信號設(shè)施為列車提供過分相位置信號。接觸網(wǎng)采用全補償簡單鏈型懸掛和全補償彈性鏈型懸掛兩種。接觸導(dǎo)線高度：5300～6500mm接觸網(wǎng)跨距一般為60m，最大跨距：≤65m。動車組回送動車組回送方式：可單列聯(lián)掛回送，配備專用回送車，需提供電源，要求機車具有雙管供風(fēng)能力（單管供風(fēng)也可），供風(fēng)壓力600kPa。由于動車組兩頭車采用密接車鉤，其高度為1000mm，而回送車車鉤距軌面高度為880mm，為15號車鉤，所以回送車與動車組通過過渡車鉤連接。限界動車組符合GB146.1的電力機車限界和“客運專線機車車輛限界暫行規(guī)定”的規(guī)定。供水設(shè)施相距距離：600～1000km上水嘴組裝型式符合TB/T112-1974“客車用注水（A、B型）型式與尺寸”。供水質(zhì)量為非直接飲用水。排污設(shè)施相距距離：600～1000km排污嘴型式為符合UIC563有關(guān)規(guī)定的通用2.5″快速接頭。車輛重量管理車輛重量管理主要目的是控制車輛總重和軸重在規(guī)定要求范圍內(nèi)，同時力求使車輛重量分配均衡，使輪重差符合設(shè)計要求。通過統(tǒng)計全部零、部件的重量和合理設(shè)置安裝位置，實現(xiàn)上述要求。E2-1000引進技術(shù)適應(yīng)性研究CRH2型動車組是引進日本E2-1000動車組技術(shù)進行生產(chǎn)。為了適應(yīng)我國的線路和運用要求，在引進過程中對原型車技術(shù)進行了適應(yīng)性改進設(shè)計，充分體系出引進、消化吸收再創(chuàng)新的技術(shù)路線，改進集中體現(xiàn)在適應(yīng)性方面和移動設(shè)備與固定設(shè)備的相互作用關(guān)系上。輪對的適應(yīng)性輪軌關(guān)系是高速鐵路首先需要研究解決的課題，輪軌關(guān)系不僅影響到列車運行品質(zhì)，更影響到列車運行的安全性和輪軌摩擦磨損。CRH2型動車組轉(zhuǎn)向架車輪按照JISE5402（鐵道車輛－碳素鋼整體輾壓車輪）設(shè)計和生產(chǎn)。為適應(yīng)中國鐵路的線路要求，車輪輪輞厚度由原型車125改為135，同時為了與中國鐵路的T60鋼軌匹配，車輪踏面形狀由新干線踏面改成為我國LMA型踏面。另外，E2-1000原型車轉(zhuǎn)向架輪對的內(nèi)側(cè)距和其它新干線輪對均為1360±1，為滿足中國鐵路的線路，輪對內(nèi)側(cè)距調(diào)整為1353eq\o(\s\up6(+2),\s\do2(-1))。計算表明，CRH2型動車組采用LMA踏面和T60鋼軌匹配下的動力學(xué)性能優(yōu)良，特別是運動穩(wěn)定性具有很大的裕度，具體計算結(jié)果見表6和表7。其中，非線性蛇行失穩(wěn)臨界速度在500km/h以上，既便等效錐度為0.4時的線性臨界速度也在350km/h以上。其它動力學(xué)性能指標，如平穩(wěn)性和安全性指標也達到優(yōu)良。表6CRH2動車組非線性臨界速度（km/h）內(nèi)容空車定員新輪輪徑到限新輪輪徑到限拖車500以上500以上500以上500以上動車500以上500以上500以上500以上表7CRH2動車空車線性臨界速度（km/h）等效錐度臨界速度（km/h）新輪輪徑到限0.05500以上500以上0.1500以上500以上0.2500以上500以上0.34564390.4381365受電弓適應(yīng)性對于電力驅(qū)動的動車組，弓網(wǎng)關(guān)系是除輪軌關(guān)系外，固定設(shè)備與移動設(shè)備之間又一重要關(guān)系。E2-1000動車組運用在東京～新瀉和東京～八戶，所采用的接觸網(wǎng)是帶彈性組合吊弦的重型復(fù)式鏈型懸掛（見圖17.a），接觸網(wǎng)網(wǎng)高僅5m，接觸線拉出值小，而且接觸網(wǎng)坡度小。E2-1000動車組使用的受電弓為PS207單臂、低噪音受電弓（見圖18.a），該受電弓的工作范圍小，該受電弓的弓頭工作寬度只有1m左右。我國接觸網(wǎng)一般采用圖17.b所示的簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng)，這種接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，對受電弓的動態(tài)特性要求較高。同時，為了適應(yīng)雙層集裝箱運輸，我國接觸網(wǎng)網(wǎng)高為6.45m，高出日本接觸網(wǎng)1米多。另外，為了保證受電弓能通過既有線的不同線岔，我國受電弓的弓頭寬度要求達到1950mm，顯然E2-1000的原裝受電弓的工作高度、工作寬度和動態(tài)特性都無法適應(yīng)我國接觸網(wǎng)的要求，必須另外配置。CRH2型動車組受電弓采用了德國STEMMANN技術(shù)，由國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的DSA250受電弓，見圖18.b。該受電弓最高運行速度230km/h，滿足CRH2型動車組的運動速度要求，受電弓最高提升高度3m（包括絕緣件），滿足接觸網(wǎng)網(wǎng)高6.45m的要求。在試驗中，當(dāng)CRH2型動車組試驗速度達到250km/h，該受電弓的受流性能下降。為了提高該受電弓的受流質(zhì)量，在受電弓和車頂之間加裝了200mm高的過渡件，以降低受電弓的工作高度，保證CRH2型動車組在250km/h運行速度下的受電弓受流質(zhì)量。試驗證明，受電弓和車頂間加設(shè)過渡件，受電弓滿a日本復(fù)式鏈型懸掛接觸網(wǎng)b中國簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng)圖17日本和中國接觸網(wǎng)aPS207受電弓bDSA250受電弓圖18日本PS207受電弓和國產(chǎn)DSA250受電弓動力配置和編組的適應(yīng)性E2-1000動車組采用了8動2拖的列車編組，設(shè)計速度315km/h，列車總功率9600kW。而CRH2型動車組運營速度200km/h，列車編組改為4動4拖，列車總功率僅為4800kW。動車組可以采用2列（16輛