新一代高速动车组总体

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1、CRH380BL型动车组总体,青岛动车段,目 录 一、项目简介 二、技术条件 三、技术参数 四、技术方案 五、技术特点,一、 项目简介,长客股份公司于2009年3月、9月分别于铁道部签订75列长编组和30列短边组动车组供货合同。 包括： 50列CRH3-380BL型（西门子牵引系统）长编组动车组 25列CRH3-380C型（日立牵引系统）长编组动车组 30列CRH3-380B型（西门子牵引系统）短编组,项目进展情况： 长客公司3月31日前完成了第一列长编组的铝合金车体，目前5列车进入总组装阶段，首列车于8月31日装配完成进入调试，按合同11月底首列车调试完毕出厂，进行各项综合性能试验。 201

2、1年上半年将实现每月交付3列长编组的能力，2011年下半年将实现每月交付5列长编组的能力，所有的105列动车组将于2012年全部交付。最终将形成月产7大列的能力。,二、 技术条件,三、 技术参数,噪声,四、 技术方案,CRH3-380型动车组-总体布置,一等头车,VIP车平面布置,一等座车（带VIP包间）,一等座车,二等座车,餐车,一等头车VIP包间、通过台断面图,VIP客室断面图,一等座车客室断面图,二等座车客室断面图,餐车客室断面图,空气动力学系统优化,先后设计方案15个、制作模型20个，2010年6月380A外观设计方案最终通过铁道部评审,流线型车头,实现了降低阻力的目标 解决升力、侧向

3、力、交会压力波、气动噪声等问题 满足节能和环保要求,明线运行计算 明线会车计算 隧道运行计算 隧道会车计算 侧风稳定性计算 气动噪声计算,加大长细比，提高流线化程度 采用具有旋转抛物体特征的楔形结构，优化头型断面梯度 减小头型过渡区域曲率，截面积变化率更趋线性 合理匹配鼻锥曲面，消除表面凸起,车头外形比较，绿色为CRH3原型车，蓝色为CRH3-380C新车头,在15米侧风条件下，新车头全车侧向力较原型车降低了20%，其中头车车头的侧力和滚转力矩，较原型车分别小7%和11%，从抗侧风能力而言，新车头外形明显优于原型车；,气动升力：无侧风，新车头的尾车比原型车升力降低20%以上，提高了抑制尾车摆动

4、的能力,尾流区空间流线（V=380km/h，Vc=0m/s）,2010年7月进行了风洞试验，以验证分析计算结果,1、 CRH3-380C头形外形设计增大长细比，优化头型断面梯度，减小头型过渡区域曲率，截面积变化率更趋线性，合理匹配鼻锥曲面，消除表面凸起，符合空气空力学设计原理，气动特性好 2、 通过对CRH3-380C头型与CRH3-380头型的系统比较，包括阻力特性、升力特性、侧力特性、倾覆力矩特性和压力波特性， CRH3-380C头型气动性能整体优于CRH3-380头型，16车编组头型减阻3%以上 3、 CRH3-380C与CRH3原型车比较，3车编组局部区域优化减阻，包括空调导流罩、风挡

5、、裙板等；CRH3-380C与CRH3原型车3车编整车实验数据比较，实际减阻4.60%。根据仿真分析数据采用类比法初步估算， CRH3-380C与CRH3原型车16车编组无弓减阻13.4%，有弓12.4%,结 论,4、 CRH3-380C与CRH3原型车比较，3车编组比较局部区域优化减阻包括头型、空调导流罩、风挡、裙板等，CRH3-380C与CRH3原型车3车编整车实验数据比较，实际减阻8.77%。根据仿真分析数据采用类比法初步估算， CRH3-380C与CRH3原型车16车编组无弓减阻16%，有弓减阻14.7% 5、CRH3-380C采用新空调导流罩，侧滑角在 5之内新空洞导流罩有微弱的减阻

6、效果，除此以外反而阻力增大。在16车编组情况下，该导流罩减阻效果甚微，建议不采用,6、 CRH3-380C优化方案，CRH3-380C采用车下优化方案2，3车编组减阻3.40%；根据仿真分析数据采用类比法初步估算， CRH3-380C与CRH3原型车16车编组减阻21%,底架隔声量曲线图,司机室声源识别,减振降噪,改进底架材料有效控制噪声，降低250-500HZ频率的噪音 增加高隔声高隔热材料，改善司机室车体隔声性能 加长车头，减少外部空气动力噪音 优化车体噪声控制，减小车外噪音对车内的振动传递 加大侧门的隔声量 墙板、工具箱表面采用吸声能力强的材料制作,增加吸音材料，减小空气动力噪音传递和车

7、内反射噪音 座椅表面采用吸声能力强的材料 司机室铝结构内表面选用优质阻尼浆 增设地毯，增加吸声量,车内声品质测试,改善声品质 提高舒适性,车内外振动加速度测试,送风道内消声结构,优化司机室遮阳帘材料,座椅采用吸声 能力强的材料,铝合金车体,采用大断面通长薄壁中空铝合金型材焊接的鼓形车体，满足EN12663标准。,断面模数大 轻量化 制造工艺性优良 气密性好 优良的车头形状,车钩纵向150t压缩载荷 车端地板处40t压缩载荷 车端窗口处30t压缩载荷 车端车顶处30t压缩载荷 车钩纵向100t拉伸载荷 气动载荷6000Pa 垂向载荷 疲劳载荷,CW400型高速动车组转向架采用两点式控制的高柔性空

8、气弹簧悬挂、 牵引电机弹性悬挂及过渡枕梁等新技术，融合集成化和模块化的设计理念。突出特点：,临界速度高，Vcr 600km/h； 承载能力强，最大允许轴重 17t ； 经线路试验验证可保证空气弹簧等故障状态时的安全性。,CW400转向架,CRH3动车转向架,CRH3拖车转向架,CRH3动车组转向架种类,由于构架、枕梁、扭杆、轴端安装和附属设备的不同，全列车的16个转向架共分10种：EC1/2、TC1/2、IC1/2、BC1/2、FC1/2。,轴端回流/保护接地装置 制动防滑传感器 轨道扫石器 撒砂装置 轮缘润滑 列车控制系统的拖轴速度传感器 ETCS天线和传感器 感应接收器 EC-2上的溢流电

9、磁阀,两种枕梁：端部转向架枕梁、中间转向架枕梁； 三种构架：端部动车构架、中间动车构架、拖车构架； 四种扭杆：端部转向架1种（长度），中间转向架3种（杆身直径）； 五种轴箱盖、10种轴端安装和6种转向架轴端配置。,转向架附属设备包括：,1.3 CRH3动车转向架主要技术参数,CRH3转向架主要技术参数-1,CRH3转向架主要技术参数-2,转向架结构分解 动车转向架,枕梁：通过铸造铝合金枕梁实现转向架与车体的连接。,构架：双H形钢板压型焊接结构，材料为低合金高强度耐候钢。,轮对：直辐板整体车轮、空心车轴，轮装制动盘；分体式转臂， TBU圆锥滚子轴承。,一系悬挂：双圈螺旋钢弹簧+柔性橡胶垫+垂向减

10、振器+转臂定位。,二系悬挂：高柔性空气弹簧+扭杆+横向减振器+1点式高度控制+Z型拉杆牵引。,驱动装置：牵引电机弹性架悬，鼓齿形联轴器、平行传动。,基础制动：单元式轮盘制动。,1.4.2 拖车转向架结构分解,枕梁：通过铸造铝合金枕梁实现 转向架与车体的连接。 构架：双H形钢板压型焊接结构， 材料为低合金高强度耐候钢。 轮对：S形辐板整体车轮+降噪阻 尼、空心车轴，轴装制动盘；分 体式转臂，TBU圆锥滚子轴承。 一系悬挂：双圈螺旋钢弹簧+柔性 橡胶垫+垂向减振器+转臂定位。 二系悬挂：高柔性空气弹簧+扭杆 +横向减振器+1点式高度控制+Z型 拉杆牵引。 基础制动：单元式轴盘制动，每 轴3盘，中间

11、盘带停放制动。,制动系统,动车组采用先进的微机控制的直通式电空制动系统，可以根据列车的运行速度和载重等情况实现精准和恒减速度的空电联合制动，提高了制动时的平稳性。 装设备用的自动式空气制动系统，可以确保任何情况下制动系统都可以使用，并满足了动车组长距离救援和无火回送的要求。,制动系统的基本功能,常用制动,旅客紧急制动,停放制动,紧急制动,备用制动,在紧急制动时，牵引被切断，列车管被快速彻底的排空，电制动、直通电空制动和备用空气制动冗余产生紧急制动。紧急制动可通过以下情形产生（安全环路断开）： 牵引/制动手柄处于紧急制动位置； 按下司机室的紧急制动按钮； 安全装置（ATP）启动或列车断开； 备用

12、制动手柄处于紧急制动位； 列车运行时停放制动被施加或总风缸压力过低；,如果直通电空制动发生故障，动车组可启动备用制动继续运行，这时列车制动需要操纵备用制动手柄进行，但需要限制速度。备用制动控制器可通过塞门手动激活。 备用制动系统在紧急制动位时断开安全回路，产生紧急制动功能。,包括电空常用制动和动力制动。首先在动力转向架上施加动力制动，如果动力制动力不足，再在拖车轴上施加空气摩擦制动。 在动力轴的动力制动不能使用时，用空气摩擦制动代替。 在车辆速度小于5km/h时，所有转向架上采用空气制动（根据动力制动特性）。,转向架上设有足够数量的停放制动缸(弹簧储能式）可保证动车组安全地停放在30的坡道上。

13、,旅客拉动客室内的紧急制动拉手，紧急制动信号被迅速传递到司机室，制动管将迅速排风，列车产生空气紧急制动作用。旅客紧急制动装置具有延时功能，如果司机认为列车处在不适宜停车的位置，司机可以发出指令取消该紧急制动的产生。,车钩 头车车钩,半自动车钩安装于头车端部，主要实现以下功能： 实现列车之间的缓冲作用，防止在联挂和运行过程中对 车体造成破坏。 实现车辆之间运行的平稳性，提高车辆运行的舒适度。,沙库10型车钩,半永久车钩,半永久性车钩的设计保证了铁路车辆作为运输设备，除在紧急情况或进车间维护外不需要经常脱开的长期固定连接。,过渡装置,10型钩头,AAR型钩头,过渡车钩,风挡,采用了双层密封的双包气

14、密性风挡，极大地提高了车辆隔音隔热性能，为旅客提供了舒适的旅行环境。,轮周牵引总功率19200kW 电机输出总功率20440kW 0200km/h的平均加速度： 0.4m/s2 350km/h时的剩余加速度： 0.05m/s2 380km/h时的剩余加速度： 0.01m/s2 网压在22.529KV范围内均发挥额定功率,牵引系统,牵引变压器 变压器容量及绝缘等级提升，绝缘等级由A级提升到F级，温度限值由115提高到155 额定功率提升了10% 增加冷却系统的散热功率，油温升余量为50K，绕组温升余量为25K， 。,22.5kV网压下的温度计算,牵引变流器 整车牵引功率提升至19200kW 输出

15、容量提升至2976kVA 采用无差拍（Beat less）控制，取消了滤波电抗器 稳定了电机电流，抑制了电机的转矩脉动 采用强迫风冷+热管沸腾冷却方式 TCU与BCU间接口采用硬线控制方式,功率模块,牵引电机 牵引电机额定功率为615kW，是目前国内功率最大的动车组用牵引电机 增大绕组导体截面，减少绕组匝数 优化绝缘结构 采用高磁感硅钢材料 增加冷却通风量，由0.6m3/s增加到0.72m3/s,机械强度分析,热容量分析,车顶高压系统,受电弓,真空断路器,车顶隔离开关,避雷器,电压互感器,电流互感器,受电弓,受电弓用于从接触网向电气操作的车辆供应电流，并使集电头适应接触网系统，并通过三个支承绝

16、缘子连接到车辆。CRH3-380型动车组新采用法维莱公司的CX型主动控制的单臂受电弓。,网络控制系统,A,B,B,A,B,B,新一代动车组由4个对称的牵引单元组成,每个单元由四节车辆组成，单元内各设备由MVB总线通信，两个牵引单元间由WTB总线通信。,（1）中央控制单元（CCU）和网关（GATEWAY）； （2）人机接口（MMI）； （3）牵引控制单元（TCU）和辅助控制单元（ACU）； （4）制动控制单元（BCU）； （5）充电机控制单元（BC）； （6）车门控制单元（DCU）； （7）采暖、通风和空调控制单元（HVAC）； （8）旅客信息系统（PIS）； （9）列车控制系统（ETCS）； （10）输入输出模块（Compact I/O、Compact Pt100、KLIP Station） 。,通过MVB连接到列车通讯和控制系统的装置,CTCS3系统设备结构,CTCS3在CTCS2基础上，地面增加了无线闭塞中心RBC，车载ATP集成了CTCS2模块，增加了无线接收模块。,主要由辅助变流器、充电机、蓄电池等部件组成， 为车载