1、动车组概论动车组概论1 1pptppt课件课件动车组概论 高速铁路概述高速铁路概述 动车组车体技术动车组车体技术 动车组转向架技术动车组转向架技术 动车组牵引供电动车组牵引供电 动车组制动技术动车组制动技术 室内环境与空调室内环境与空调 动车组网络及控制技术动车组网络及控制技术 动车组维修动车组维修 旅客信息系统旅客信息系统2 2pptppt课件课件第一章第一章 高速铁路概述高速铁路概述第一节第一节 高速铁路概况高速铁路概况 第二节第二节 动车组的组成及其技术特点动车组的组成及其技术特点第三节第三节 国外高速列车简介国外高速列车简介3 3pptppt课件课件一、高速铁路发展沿革一、高速铁路发展
2、沿革二、高速铁路客运特点二、高速铁路客运特点三、高速铁路线路特点三、高速铁路线路特点第一节第一节 高速铁路概况高速铁路概况4 4pptppt课件课件一、高速铁路发展沿革一、高速铁路发展沿革 国际上根据铁路线路允许运行的最高国际上根据铁路线路允许运行的最高时速作以下划分：时速作以下划分：普通铁路普通铁路 100100160km/h160km/h快速铁路快速铁路 160160200km/h200km/h高速铁路高速铁路 200km/h(200km/h(既有线改造既有线改造) ) 250km/h(250km/h(新建线新建线) )5 5pptppt课件课件2002年已经开通高速列车的主要国家年已经开
3、通高速列车的主要国家13771377（既有线）（既有线）瑞瑞 典典8 87474（海峡隧道）（海峡隧道）英英 国国7 78888比利时比利时6 6254254意大利意大利5 5471471西班牙西班牙4 4917(815917(815新线新线) )德德 国国3 315761576法法 国国2 22049.1(+275.9)2049.1(+275.9)日日 本本1 1长度长度/ /kmkm国国 家家序号序号6 6pptppt课件课件日日本本高高速速铁铁路路7 7pptppt课件课件日本高速铁路网日本高速铁路网8 8pptppt课件课件法法国国高高速速铁铁路路9 9pptppt课件课件法国高速铁路
4、网法国高速铁路网1010pptppt课件课件德德国国高高速速铁铁路路1 14 43 32 21111pptppt课件课件德国高速铁路网德国高速铁路网1212pptppt课件课件二、高速铁路客运特点二、高速铁路客运特点(1)(1)节约旅行时间节约旅行时间 东京新大阪东京新大阪 515515公里公里 2 2小时小时5050分分 巴黎里昂巴黎里昂 417417公里公里 2 2小时小时 汉诺威斯图加特汉诺威斯图加特 524524公里公里 3 3小时小时4848分分1313pptppt课件课件(2)(2)安全和舒适安全和舒适 19851985年联邦德国铁路、公路和民航运输的年联邦德国铁路、公路和民航运输
5、的事故率（每百万人公里的伤亡人数）之比大致事故率（每百万人公里的伤亡人数）之比大致为为1:24:0.81:24:0.8。公路大轿车的事故率为铁路的。公路大轿车的事故率为铁路的2.52.5倍。倍。 日本对日本对2020世纪世纪7070年代以来所发生的旅客生年代以来所发生的旅客生命财产事故分析表明，汽车事故是铁路事故的命财产事故分析表明，汽车事故是铁路事故的15701570倍，飞机事故是铁路事故的倍，飞机事故是铁路事故的6363倍。倍。1414pptppt课件课件 我国我国19871987年至年至19881988年统计，铁路发生的事年统计，铁路发生的事故件数仅为公路的故件数仅为公路的1 14 4，
6、死亡人数为公路的，死亡人数为公路的1 1282282，受伤人数为公路的，受伤人数为公路的1 115001500。 就高速铁路而言，日本近就高速铁路而言，日本近4040年，法国年，法国1010多多年从未发生过列车颠覆和旅客死亡事故。年从未发生过列车颠覆和旅客死亡事故。 1515pptppt课件课件(3)(3)准时性准时性 1000km1000km内乘坐高速列车比乘坐飞机化时间内乘坐高速列车比乘坐飞机化时间少，高速列车正点率高，日本平均误点少，高速列车正点率高，日本平均误点0.80.8分。分。(4)(4)能源消耗低能源消耗低( (每人公里消耗能源比每人公里消耗能源比) ) 高速铁路高速铁路 小汽车
7、小汽车 飞飞 机机 1 5.79 5.251 5.79 5.251616pptppt课件课件(5)(5)占用土地少占用土地少 一条双向四车道高速公路占地面积是双线一条双向四车道高速公路占地面积是双线高速铁路的高速铁路的1.31.3倍倍1.61.6倍倍 一个大型飞机场占地面积相当于一个大型飞机场占地面积相当于1000km1000km双双线高速铁路线高速铁路(6)(6)运输能力运输能力 日本东海道新干线年运量日本东海道新干线年运量1.71.7亿人次，是航亿人次，是航空空1010倍，高速公路倍，高速公路5 5倍，但运输成本只是其倍，但运输成本只是其1/51/5及及2/52/5。 1717pptppt
8、课件课件(7)(7)环境污染轻环境污染轻 污染物排放量（污染物排放量（g/g/人公里人公里) ) 小汽车小汽车 高速列车高速列车 CO CO 9.30 0.06 9.30 0.06 NO NOX X 1.70 0.43 1.70 0.43 CH 1.10 0.03 CH 1.10 0.031818pptppt课件课件(8)(8)效率和效益效率和效益 日本和法国的实践证明，其直接投资收益都日本和法国的实践证明，其直接投资收益都在在1212以上，一般在以上，一般在1010年之内即可还请全部贷款，年之内即可还请全部贷款，其社会收益率也在其社会收益率也在2020以上。以上。 据日本资料，旅客由于从既有
9、线改乘新干线据日本资料，旅客由于从既有线改乘新干线高速列车，每年可节约旅行时间高速列车，每年可节约旅行时间3 3亿小时，即每亿小时，即每年节省的时间效益相当于当时修建东海道新干线年节省的时间效益相当于当时修建东海道新干线所需的全部费用。所需的全部费用。 法国一条高速铁路的效益是一条法国一条高速铁路的效益是一条6 6车道高速公车道高速公路的路的3 3倍多。倍多。 1919pptppt课件课件三、高速铁路线路特点三、高速铁路线路特点1 1超高与曲线半径超高与曲线半径 列车在曲线上运行时，车辆和旅客都要经受列车在曲线上运行时，车辆和旅客都要经受离心力。离心力离心力。离心力F F大小为：大小为： 为了
10、减少列车通过曲线线路时旅客经受的离为了减少列车通过曲线线路时旅客经受的离心力和轮轨之间的相互作用力，国内外铁路都采心力和轮轨之间的相互作用力，国内外铁路都采用在曲线线路上设置超高的办法，即把曲线线路用在曲线线路上设置超高的办法，即把曲线线路外轨抬高，而内轨保持原来的高度不变。外轨抬高，而内轨保持原来的高度不变。 gRGvRmvF222020pptppt课件课件外轨超高外轨超高h h为：为： 超高超高h h与列车运行平均速度和曲线半径有关，当与列车运行平均速度和曲线半径有关，当R R一定时，超高设置得是否合适，在很大程度上取一定时，超高设置得是否合适，在很大程度上取决于平均速度选用得是否恰当。决
11、于平均速度选用得是否恰当。 目前，除日本东海道新干线规定最大超高为目前，除日本东海道新干线规定最大超高为200mm200mm外，其余各线及法国高速干线最大超高均为外，其余各线及法国高速干线最大超高均为180mm180mm。)(8 .112mmRvh平平 2121pptppt课件课件2 2缓和曲线线型及长度缓和曲线线型及长度 随着列车运行速度的提高，过去使用的三次抛随着列车运行速度的提高，过去使用的三次抛物线缓和曲线难以完全满足旅客舒适的要求，轨物线缓和曲线难以完全满足旅客舒适的要求，轨道稳定条件也受到一定影响。道稳定条件也受到一定影响。 为了改善这种状况，有些国家研究采用了曲线为了改善这种状况
12、，有些国家研究采用了曲线型超高顺坡缓和曲线。在这种缓和曲线范围内，型超高顺坡缓和曲线。在这种缓和曲线范围内，与曲率相适应的超高也按曲线变化，并规定适当与曲率相适应的超高也按曲线变化，并规定适当的变化率。这就是目前选用的半波正弦曲线。的变化率。这就是目前选用的半波正弦曲线。 2222pptppt课件课件 缓和曲线的长度对行车的安全平顺性有直接影缓和曲线的长度对行车的安全平顺性有直接影响。缓和曲线太短将不利于行车的安全平顺，缓响。缓和曲线太短将不利于行车的安全平顺，缓和曲线太长又将给设置和养护带来困难。一般缓和曲线太长又将给设置和养护带来困难。一般缓和曲线的长度应考虑以下因素：和曲线的长度应考虑以
13、下因素：外轨超高递增坡度不致使轮对内侧车轮轮缘外轨超高递增坡度不致使轮对内侧车轮轮缘脱轨脱轨轮对外侧车轮升高速度不致影响旅客的舒适轮对外侧车轮升高速度不致影响旅客的舒适未平衡离心加速度的增长率不致影响旅客的未平衡离心加速度的增长率不致影响旅客的舒适舒适 2323pptppt课件课件 缓和曲线的长度按下列公式计算：缓和曲线的长度按下列公式计算：vhKlhvKlhvKlQ332211 式中：式中：K1K1、K2K2、K3K3为常数，为常数，v v为行车速度，为行车速度，h h为为实设超高，实设超高，h hQ Q为为欠超高。欠超高。 实用的缓和曲线长度一般从上述三种条件实用的缓和曲线长度一般从上述三
14、种条件计算结果中选取最大者。计算结果中选取最大者。2424pptppt课件课件3 3夹直线夹直线 列车通过同向或反向曲线时，受力情况极为列车通过同向或反向曲线时，受力情况极为复杂，除因外轨超高使车辆绕线路纵轴转动外，复杂，除因外轨超高使车辆绕线路纵轴转动外，还有缓和曲线始、终点处的冲击以及未平衡离心还有缓和曲线始、终点处的冲击以及未平衡离心加速度变化的影响等。加速度变化的影响等。 因此，必须在同向曲线或反向曲线之间加入一因此，必须在同向曲线或反向曲线之间加入一段夹直线段。夹直线应尽量长些，特别是反向曲段夹直线段。夹直线应尽量长些，特别是反向曲线时的夹直线更应长些，这对运营是有利的。因线时的夹直
15、线更应长些，这对运营是有利的。因为列车通过反向曲线时，其曲线单位附加阻力比为列车通过反向曲线时，其曲线单位附加阻力比单个曲线增大，影响运行中列车的稳定与安全。单个曲线增大，影响运行中列车的稳定与安全。2525pptppt课件课件 法国高速铁路规定相邻曲线的夹直线最小长法国高速铁路规定相邻曲线的夹直线最小长度为：度为：(m) 2vl夹 德国高速铁路的夹直线最小长度按德国高速铁路的夹直线最小长度按0.4v0.4v计算。计算。 日本高速铁路则规定：一般应大于日本高速铁路则规定：一般应大于100m100m，列车，列车速度低于速度低于110km/h110km/h时，可大于时，可大于5050m m。 我国
16、拟建高速铁路最小夹直线按下式确定：我国拟建高速铁路最小夹直线按下式确定：maxminmaxmin6 . 0 8 . 0vlvl困难条件下：一般条件下：2626pptppt课件课件4 4线路间距线路间距 日本铁路曾对此做过研究与试验。在区间线日本铁路曾对此做过研究与试验。在区间线路上，当两列时速路上，当两列时速250km250km的列车交会时，作业人员的列车交会时，作业人员站在两车距离为站在两车距离为0.8m0.8m的中间还是安全的，从而规的中间还是安全的，从而规定线路中心距至少为定线路中心距至少为4.2m4.2m。在站内线间距。在站内线间距4.6m4.6m。 法国以法国以TGVTGV动车组进行
17、空气动力试验后，认为动车组进行空气动力试验后，认为在在300km/h300km/h情况下，情况下，4m4m线路间距是可行的。但考虑线路间距是可行的。但考虑未来发展和便于设置渡线，此值规定为未来发展和便于设置渡线，此值规定为4.2m4.2m。 德国则规定为德国则规定为4.5m4.5m。2727pptppt课件课件5 5最大坡度最大坡度 高速最大坡度除与地形条件有关外，还与高高速最大坡度除与地形条件有关外，还与高速列车的牵引功率、牵引特性和制动性能有直接速列车的牵引功率、牵引特性和制动性能有直接关系。关系。 东海道新干线的正线最大坡度为东海道新干线的正线最大坡度为1515，在，在2.5km2.5k
18、m以内允许到以内允许到1818，列车回送线延长，列车回送线延长250m250m以内以内最大坡度可不大于最大坡度可不大于3030，列车停车及解编线路最，列车停车及解编线路最大坡度不大于大坡度不大于33。2828pptppt课件课件6 6竖曲线半径竖曲线半径 在铁路线路的纵断面上，由于列车在经过相邻在铁路线路的纵断面上，由于列车在经过相邻两坡段的变坡点时会产生附加应力和附加加速度。两坡段的变坡点时会产生附加应力和附加加速度。因此，在设计纵断面时，相邻坡段的坡度代数差因此，在设计纵断面时，相邻坡段的坡度代数差应尽量小些，不得超过允许的最大值。为保证行应尽量小些，不得超过允许的最大值。为保证行车的安全
19、平顺，超过时应竖曲线来连接两个相邻车的安全平顺，超过时应竖曲线来连接两个相邻的坡段。的坡段。 2929pptppt课件课件 竖曲线半径一般采用圆曲线形的。竖曲线半竖曲线半径一般采用圆曲线形的。竖曲线半径的大小，除应保证列车经过变坡点时车钩不脱径的大小，除应保证列车经过变坡点时车钩不脱钩、车轮不脱轨外，还应考虑在竖曲线上产生竖钩、车轮不脱轨外，还应考虑在竖曲线上产生竖向离心加速度和离心力对旅客舒适的影响。向离心加速度和离心力对旅客舒适的影响。 通过理论分析认为，在一定机车车辆构造等条通过理论分析认为，在一定机车车辆构造等条件下，竖曲线半径与行速度有关，行车速度越高，件下，竖曲线半径与行速度有关，
20、行车速度越高，竖曲线半径应越大。计算公式如下：竖曲线半径应越大。计算公式如下： (m) 6 . 322SSavR3030pptppt课件课件 法国法国TGVTGV东南线的竖曲线半径采用东南线的竖曲线半径采用25000m25000m，TGVTGV大西洋线采用大西洋线采用16000m16000m；日本除东海道新干线采；日本除东海道新干线采用用10000m10000m外，其余各线均采用外，其余各线均采用15000m15000m。 我国拟建高速铁路上的竖曲线半径标准如下：我国拟建高速铁路上的竖曲线半径标准如下： 最高时速（最高时速（km/h) km/h) 竖曲线半径竖曲线半径(m)(m) 160 16
21、0250 15000250 15000 250 250300 20000300 200003131pptppt课件课件第二节第二节 动车组的组成及其技术特点动车组的组成及其技术特点一、一、高速列车对牵引功率的需求高速列车对牵引功率的需求 二、动车组的动力配置及组成二、动车组的动力配置及组成三、动车组的主要技术特点三、动车组的主要技术特点3232pptppt课件课件一、一、高速列车对牵引功率的需求高速列车对牵引功率的需求 高速列车的牵引动力可以采用传统的机车牵高速列车的牵引动力可以采用传统的机车牵引型式，也可以采用动车组牵引型式。引型式，也可以采用动车组牵引型式。 所谓所谓动车组动车组就是由动力
22、车和拖车或全部由就是由动力车和拖车或全部由若干动力车长期固定地连挂在一起组成的车组。若干动力车长期固定地连挂在一起组成的车组。 高速列车对牵引功率的需求是根据高速列车高速列车对牵引功率的需求是根据高速列车的总质量、最高运行速度和在该速度下的列车的总质量、最高运行速度和在该速度下的列车单位阻力来确定的。单位阻力来确定的。3333pptppt课件课件高速列车需要的牵引功率高速列车需要的牵引功率N N为：为：式中式中 Q Q列车总质量（列车总质量（t t）；）； 列车的单位阻力（列车的单位阻力（N/tN/t）；）； 列车的最高运行速度（列车的最高运行速度（km/hkm/h）；）； k k裕量系数。裕
23、量系数。)( 3600maxkWkvQNmaxv3434pptppt课件课件 列车运行时的阻力由列车运行列车运行时的阻力由列车运行基本阻力基本阻力和各和各种种附加阻力附加阻力组成。列车基本阻力由列车的组成。列车基本阻力由列车的空气空气阻力阻力和和机械阻力机械阻力所组成。所组成。 列车的基本阻力随运行速度的不同而异。低列车的基本阻力随运行速度的不同而异。低速运行时，以机械摩擦阻力为主；运行速度达速运行时，以机械摩擦阻力为主；运行速度达到到100km/h100km/h左右时，空气阻力占运行基本阻力的左右时，空气阻力占运行基本阻力的5050；如果运行素进一步提高，空气阻力所占；如果运行素进一步提高，
24、空气阻力所占的比例还将增大。的比例还将增大。3535pptppt课件课件 空气阻力空气阻力与列车运行与列车运行速度的平方值速度的平方值成成正比。列车之所以需要很大的牵引功率，正比。列车之所以需要很大的牵引功率，就是因为列车运行速度越高，空气阻力越就是因为列车运行速度越高，空气阻力越大。而这一随运行速度提高而迅速增大的大。而这一随运行速度提高而迅速增大的空气阻力就成为高速列车运行时的主要阻空气阻力就成为高速列车运行时的主要阻力。力。3636pptppt课件课件二、动车组的动力配置及组成二、动车组的动力配置及组成 动车组的动力配置属于动车组的动力配置属于动力分散动力分散配置方式。配置方式。这种牵引
25、方式有两种模式。这种牵引方式有两种模式。 一种是一种是完全分散完全分散模式，即高速列车编组中的模式，即高速列车编组中的车辆全部为动力车，如日本的车辆全部为动力车，如日本的0 0系高速列车，系高速列车，1616辆编组中全部是动力车。如图所示。辆编组中全部是动力车。如图所示。 3737pptppt课件课件 日本的日本的0 0系高速列车，系高速列车，1616辆编组中全部是动力车辆编组中全部是动力车3838pptppt课件课件 另一种是另一种是相对分散相对分散模式，即高速列车编组中模式，即高速列车编组中大部分是动力车，小部分为无动力的拖车，如大部分是动力车，小部分为无动力的拖车，如日本的日本的1001
26、00系、系、700700系高速列车，系高速列车，1616辆编组中有辆编组中有1212辆动力车，辆动力车，4 4辆是拖车，即辆是拖车，即1212动动4 4拖，如图拖，如图所示。所示。3939pptppt课件课件 日本的日本的100100系高速列车，系高速列车，1212M M4T4T4040pptppt课件课件 与动力分散配置方式相对应牵引方式还有与动力分散配置方式相对应牵引方式还有动动力集中力集中配置方式。如德国的配置方式。如德国的ICE1ICE1、ICE2ICE2和法国和法国的的TGVTGV。如图所示法国。如图所示法国TGVTGVA A。4141pptppt课件课件 TGV-ATGV-A，19
27、891989年，年，300km/h300km/h，巴黎大西洋，交流，巴黎大西洋，交流传动，传动，19901990年，试验速度年，试验速度515.3km/h515.3km/h，第二代，第二代4242pptppt课件课件动车组的组成（动车组的组成（7 7部分）部分）1 1车体车体 动车组车体分为动车组车体分为带司机室车体带司机室车体和和不带带司机不带带司机室车体室车体两种。它是容纳乘客和司机驾驶的地方，两种。它是容纳乘客和司机驾驶的地方，同时，又是安装与连接其他设备和部件的基础。同时，又是安装与连接其他设备和部件的基础。为使车体轻量化，高速动车组车体通常采用铝为使车体轻量化，高速动车组车体通常采用
28、铝合金和不锈钢材料制造。合金和不锈钢材料制造。4343pptppt课件课件动车组的组成动车组的组成2 2转向架转向架 动车组转向架分动车组转向架分动力转向架动力转向架和和非动力转向架。非动力转向架。动力转向架的车轴可以是动力转向架的车轴可以是全动轴全动轴，也可以是，也可以是部部分动轴分动轴。转向架置于车体和轨道之间，用来牵。转向架置于车体和轨道之间，用来牵引和引导车辆沿轨道行驶和承受与传递来自车引和引导车辆沿轨道行驶和承受与传递来自车体及线路的各种载荷，并缓和其动作用力。转体及线路的各种载荷，并缓和其动作用力。转向架是保证列车运行品质和安全的关键部件。向架是保证列车运行品质和安全的关键部件。4
29、444pptppt课件课件动车组的组成动车组的组成3 3连接、缓冲装置连接、缓冲装置 车辆编组成列车运行必须借助于连接装置，车辆编组成列车运行必须借助于连接装置，即即车钩车钩。为了改善列车纵向平稳性，在车钩的。为了改善列车纵向平稳性，在车钩的后部设有后部设有缓冲装置缓冲装置，以缓和列车冲动。同时还，以缓和列车冲动。同时还应该连接车辆之间的应该连接车辆之间的电气和空气电气和空气的管路。连接的管路。连接缓冲装置可以实现机械连接、高压电器连接、缓冲装置可以实现机械连接、高压电器连接、辅助系统和列车供电连接、以及控制系统连接。辅助系统和列车供电连接、以及控制系统连接。4545pptppt课件课件动车组
30、的组成动车组的组成4 4制动装置制动装置 制动装置是保证列车安全运行所必需的装置。制动装置是保证列车安全运行所必需的装置。动车组常采用动车组常采用电气制动电气制动与与空气制动空气制动的复合制动。的复合制动。动车组制动系统包括动力制动系统动车组制动系统包括动力制动系统( (再生制动再生制动) )、空气制动系统（包括风源）、电子防滑器、及空气制动系统（包括风源）、电子防滑器、及基础制动装置等。基础制动装置等。 4646pptppt课件课件动车组的组成动车组的组成5 5车辆内部设备车辆内部设备 车辆内部设备是指服务于乘客的车内固定附车辆内部设备是指服务于乘客的车内固定附属装置。如车内电气、供水、通风
31、、取暖、空属装置。如车内电气、供水、通风、取暖、空调、座席、车窗、车门、行李架、旅客信息服调、座席、车窗、车门、行李架、旅客信息服务系统等。务系统等。 4747pptppt课件课件动车组的组成动车组的组成6 6牵引传动系统牵引传动系统 牵引传动系统包括：主电路、高压设备、受牵引传动系统包括：主电路、高压设备、受电弓、主断路器、其它高压设备、主变压器、电弓、主断路器、其它高压设备、主变压器、牵引变流器、牵引电机、及电传动系统的保护牵引变流器、牵引电机、及电传动系统的保护等。等。4848pptppt课件课件动车组的组成动车组的组成7 7辅助供电系统辅助供电系统 辅助供电系统所供电的设备包括：辅助供
32、电系统所供电的设备包括：空气压缩机空气压缩机冷却通风机冷却通风机油泵油泵/ /水泵电机水泵电机空气调节系统空气调节系统采暖设备采暖设备 照明设备照明设备 旅客服务设备旅客服务设备 应急通风装置应急通风装置 维修用电等维修用电等4949pptppt课件课件动车组的组成动车组的组成7 7辅助供电系统辅助供电系统 应急用电包括：应急用电包括：客室应急通风客室应急通风应急照明应急照明应急显示应急显示维修用电维修用电通讯及其控制等。通讯及其控制等。 5050pptppt课件课件三、动车组的主要技术特点三、动车组的主要技术特点 1.1.头型流线化头型流线化 随着列车运行速度的提高，周围空气的动随着列车运行
33、速度的提高，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响；力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响；同时，列车高速运行引起的气动现象对周围环同时，列车高速运行引起的气动现象对周围环境也产生影响。境也产生影响。 对于高速动车组来说，列车头型设计非常对于高速动车组来说，列车头型设计非常重要，好的头型设计可以有效地减少运行空气重要，好的头型设计可以有效地减少运行空气阻力，列车交会压力波和解决好运行稳定性等阻力，列车交会压力波和解决好运行稳定性等问题。问题。5151pptppt课件课件 流线化头型流线化头型(500(500系系) )5252pptppt课件课件2.2.车体结构轻量化车体结构轻量
34、化 为了节省牵引功率，降低高速所引起的动力为了节省牵引功率，降低高速所引起的动力作用对线路结构、机车车辆结构产生的损伤，作用对线路结构、机车车辆结构产生的损伤，以及提高旅客乘坐舒适度，需要最大限度地降以及提高旅客乘坐舒适度，需要最大限度地降低高速动车组的轴重。因此，国外各国高速列低高速动车组的轴重。因此，国外各国高速列车车体的主要材料是铝合金和不锈钢，从发展车车体的主要材料是铝合金和不锈钢，从发展趋势看，铝合金将成为动车组车体的主导材料。趋势看，铝合金将成为动车组车体的主导材料。 5353pptppt课件课件 3.3.高性能转向架技术高性能转向架技术 提高列车运行速度首先遇到的问题是转向架提高
35、列车运行速度首先遇到的问题是转向架运行平稳性和安全性，所以，提高列车运行速运行平稳性和安全性，所以，提高列车运行速度应具有高性能的转向架。对于高速转向架要度应具有高性能的转向架。对于高速转向架要求具有高速运行的稳定性，良好的曲线通过性求具有高速运行的稳定性，良好的曲线通过性能，满足乘客乘坐舒适度的要求。能，满足乘客乘坐舒适度的要求。 5454pptppt课件课件 4. 4.复合制动技术复合制动技术 高速列车的制动能量与速度的平方成正比，高速列车的制动能量与速度的平方成正比，因此，传统的纯空气制动能力已不能满足需要。因此，传统的纯空气制动能力已不能满足需要。 因此高速列车必须采用能提供强大制动力
36、并因此高速列车必须采用能提供强大制动力并更好利用粘着的复合制动系统。该复合制动系更好利用粘着的复合制动系统。该复合制动系统通常由制动控制系统、动力制动、空气制动统通常由制动控制系统、动力制动、空气制动( (包括盘形制动和踏面制动包括盘形制动和踏面制动) )系统、微机控制的系统、微机控制的防滑器和非粘着制动装置等组成。防滑器和非粘着制动装置等组成。 5555pptppt课件课件 5. 5.密接式车钩缓冲装置密接式车钩缓冲装置 目前世界各国高速列车（如日本、德国）普目前世界各国高速列车（如日本、德国）普遍采用密接式车钩连接装置，该装置两车钩连遍采用密接式车钩连接装置，该装置两车钩连接面的纵向间隙一
37、般都小于接面的纵向间隙一般都小于2mm2mm，上下、左右偏，上下、左右偏移也很小，对提高列车的运行平稳性和电气线移也很小，对提高列车的运行平稳性和电气线路、风管的自动对接提供了保证。路、风管的自动对接提供了保证。 5656pptppt课件课件ICEICE密接式车钩缓冲装置密接式车钩缓冲装置5757pptppt课件课件6.6.交流传动技术交流传动技术 早期的电力牵引传动系统均采用早期的电力牵引传动系统均采用交一直交一直传动，传动，用直流电动机驱动。由于直流电动机的单位功率用直流电动机驱动。由于直流电动机的单位功率重量较大，使高速列车既要大功率驱动又要求减重量较大，使高速列车既要大功率驱动又要求减
38、轻轴重，形成难以克服的矛盾。轻轴重，形成难以克服的矛盾。 在在交流转动交流转动系统中，交流牵引电动机较传统系统中，交流牵引电动机较传统的直流牵引电动机具有结构简单、运行可靠、体的直流牵引电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻及造价低等一系列优点。积小、重量轻及造价低等一系列优点。 交流牵引电动机没有整流子结构对电动机功交流牵引电动机没有整流子结构对电动机功率的限制，牵引功率可以得到进一步提高。率的限制，牵引功率可以得到进一步提高。5858pptppt课件课件7.7.列车自动控制及故障诊断技术列车自动控制及故障诊断技术 列车自动控制系统对高速列车安全运行的重列车自动控制系统对高速列车安全运
39、行的重要作用，世界各国在发展高速铁路时都十分重视要作用，世界各国在发展高速铁路时都十分重视列车自动控制系统的研究和开发，许多国家作为列车自动控制系统的研究和开发，许多国家作为先进列车控制系统先进列车控制系统(Advanced Train Control (Advanced Train Control Systems)Systems)研制了多种基础技术设备，例如研制了多种基础技术设备，例如列车超列车超速防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、速防护系统、卫星定位系统、车载智能控制系统、车载微机自动监测和诊断系统车载微机自动监测和诊断系统等。等。5959pptppt课件课件 目前在世界高速铁路上
40、的自动控制方式主要目前在世界高速铁路上的自动控制方式主要分为两类，一类是以设备为主，人控为辅的控制分为两类，一类是以设备为主，人控为辅的控制方式，以日本新干线采用的方式，以日本新干线采用的ATC(ATC(列车自动控制列车自动控制) )方式为代表。方式为代表。 另一类是人机共用、人控为主的方式，以法另一类是人机共用、人控为主的方式，以法国国TGVTGV高速列车为代表，主要采用有高速列车为代表，主要采用有TVM300TVM300型安型安全防护系统及改进的全防护系统及改进的TVM430TVM430型安全防护系统，还型安全防护系统，还有德国有德国ICEICE高速列车采用的高速列车采用的FRSFRS速差
41、式机车信号和速差式机车信号和LZBLZB型双轨条交叉电缆传输式列车控制设备等。型双轨条交叉电缆传输式列车控制设备等。6060pptppt课件课件8.8.倾摆式车体技术倾摆式车体技术 列车通过曲线时，未被平衡的离心加速度超列车通过曲线时，未被平衡的离心加速度超过允许限度时会对乘客产生不舒适感。这种未被过允许限度时会对乘客产生不舒适感。这种未被平衡的离心加速度与列车速度的平方成正比，由平衡的离心加速度与列车速度的平方成正比，由此限制了列车通过曲线时的速度。采用摆式列车此限制了列车通过曲线时的速度。采用摆式列车可以在既有线路条件下使列车通过曲线时的速度可以在既有线路条件下使列车通过曲线时的速度提高约
42、提高约3030。 6161pptppt课件课件摆式列车摆式列车 6262pptppt课件课件第三节第三节 国外高速列车简介国外高速列车简介一、日本高速列车一、日本高速列车二、法国高速列车二、法国高速列车三、德国高速列车三、德国高速列车6363pptppt课件课件一、日本高速列车一、日本高速列车200200系系400400系系E1E1E2E2E3E3E4E4STAR21STAR210 0系系100100系系300300系系700700系系951951试验车试验车 961961试验车试验车 198519851992199219991999300300X X100N100N系系300N300N系系5
43、00500系系WIN350WIN350东北东北上越上越山形山形北陆北陆秋田秋田东东 海海 道道山山 阳阳19646464pptppt课件课件一、日本高速列车一、日本高速列车6565pptppt课件课件一、日本高速列车一、日本高速列车6666pptppt课件课件0 0系系,1964,1964年，年，220km/h220km/h，东海道，山阳，东海道，山阳6767pptppt课件课件100100系系,1985,1985年，年，230km/h230km/h，东海道，山阳，东海道，山阳6868pptppt课件课件300300系，系，19921992年，年，270km/h270km/h，东海道，山阳，交
44、流传动，东海道，山阳，交流传动6969pptppt课件课件E2E2，20022002年，年，275km/h275km/h，东北，主动悬挂控制，东北，主动悬挂控制7070pptppt课件课件E4E4，19971997年，年，240km/h240km/h，东北，北陆，双层，东北，北陆，双层，1616辆，辆，16341634人，定员最多人，定员最多7171pptppt课件课件500500，19971997年，年，300km/h300km/h，东海道，山阳，东海道，山阳7272pptppt课件课件700700，19991999年，年，285km/h285km/h，东海道，山阳，东海道，山阳7373pp
45、tppt课件课件TGV-PSETGV-PSETGV-ATGV-ATGV-2NTGV-2NTGVTGV东南线东南线大西洋线大西洋线第二代第二代19811981198919891990.5.181990.5.18创创515.3km/h515.3km/h记录记录AVEAVE19921992西班牙高速线用西班牙高速线用TGV-RTGV-R高速联线、北方线高速联线、北方线19931993TGV-TMSTTGV-TMST19941994英、比、法三国国际线英、比、法三国国际线TGV-PBKATGV-PBKA19961996法、荷、比、德四国国际线法、荷、比、德四国国际线TGV-KTGV-K19971997
46、韩国高速线用韩国高速线用19961996第三代第三代双层高速列车，东南线、地中海线双层高速列车，东南线、地中海线第四代第四代2006 2006 法国东部线法国东部线第一代第一代二、法国高速列车二、法国高速列车7474pptppt课件课件7575pptppt课件课件TGV-ATGV-A，19891989年，年，300km/h300km/h，巴黎大西洋，交流，巴黎大西洋，交流传动，传动，19901990年，试验速度年，试验速度515.3km/h515.3km/h，第二代，第二代7676pptppt课件课件TGV-TMSTTGV-TMST，欧洲之星，欧洲之星，19951995年，年，300km/h3
47、00km/h，（英吉利，（英吉利海峡隧道海峡隧道160km/h160km/h）巴黎伦敦布鲁塞尔）巴黎伦敦布鲁塞尔7777pptppt课件课件TGV-2N,1995TGV-2N,1995年，年，300km/h300km/h，巴黎里昂马赛，巴黎里昂马赛，双层，第三代双层，第三代7878pptppt课件课件三、德国高速列车三、德国高速列车7979pptppt课件课件ICE1ICE1，19911991年，年，280km/h280km/h，汉诺威维尔茨堡，汉诺威维尔茨堡，曼海姆斯图加特曼海姆斯图加特8080pptppt课件课件ICTICT，19991999年，年，230km/h230km/h，既有线，既
48、有线8181pptppt课件课件ICE3ICE3，20002000年，年，330km/h330km/h，科隆法兰克福，科隆法兰克福8282pptppt课件课件ICEICETDTD，20002000年，年，200200km/hkm/h8383pptppt课件课件四、意大利高速列车四、意大利高速列车ETR500ETR500，19951995年，年，300km/h300km/h，罗马佛罗伦萨，罗马佛罗伦萨，双流制（双流制（2525kV/50Hz,3kVkV/50Hz,3kV）8484pptppt课件课件五、西班牙高速列车五、西班牙高速列车AVE,1992AVE,1992年，与年，与TGV-ATGV-A基本相同，马德里塞维利亚基本相同，马德里塞维利亚8585pptppt课件课件Talgo-350, 2004Talgo-350, 2004年投入运用，年投入运用，350350km/hkm/h，马德里塞维利亚，被动式倾摆马德里塞维利亚，被动式倾摆8686pptppt课件课件
