中国高铁的发展与未来.docx
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中国高铁的发展与未来
北京交通大学
毕业设计(论文)
题目:
中国高铁的发展与未来
姓名:
陈达专业:
铁道机车车辆
工作单位:
吉林铁道职业技术学院
职务:
学生
准考证号:
291714100225
设计(论文)指导教师:
李桂梅
发题日期:
2011年11月15日
完成日期:
2011年12月30日
毕业设计(论文)评议意见书
专业
铁道机车车辆
姓名
陈达
题目
中国高铁的发展与未来
指
导
教
师
评
阅
意
见
成绩评定:
指导教师:
年月日
答
辩
组
意
见
答辩组负责人:
年月日
备
注
毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)题目:
中国高铁的发展与未来
一、毕业设计论文内容
本文主要介绍了我国铁路跨越是发展下,动车技术的创新,高速客运专线应运而生,针对于目前我国客运专线的建设和发展,结合国外先件技术,围绕客运专线动车组的运用效率的提高,对动车组进行了探讨。
二、基本要求
了解我国铁路的发展史,机机车的发展史,知道目前我国现有的、已建的和正在规划建设的客运专线,我国客运专线的技术标准,熟悉我国客运专线现行动车组类型。
总体掌握客运专线的动车组运用及检修方式,从动车组运用方案、编制计划及检修设备的配置情况等方面。
格式上符合工科论文的格式,能从总体上把握论文的主题,不偏题,不跑题,论据充分。
三、重点研究问题
(一)动车组
(二)高铁发展与未来
四、主要技术指标
(1)CRHI型动车组
(2)CRH2型动车组(3)CRH3型动车组
(4)CRH5型动车组
五、其他需要说明的问题
由于某些技术发展不完善和条件的限制等原因,文章可能对某些观点的阐述不准确,对某些观点的阐述可能有错误。
望给予批评指正。
下达任务日期:
2014年4月20日
要求完成日期:
2014年6月20日
指导教师:
李桂梅
开题报告
随着我国国民经济的飞速发展,铁路运能与运量之间的矛盾日益突出,中国铁路是世界铁路的重要组成部分,以占世界6%的路网长度完成了近一半以上的世界铁路客、货运周转量。
进一步挖掘铁路运能是当今中国铁路要解决的问题,而提速,重载是进一步扩大铁路有效的手段。
动车组是铁路高速客运最为有效的运输工具之一。
随着我国铁路装备技术水平的发展,“和谐号”CRH系列动车组在既有线运行速度达到200KM每小时,部分区段最高运行速度甚至达到250KM每小时,2007年4月18日铁路第六次提速调图后,我国既有铁路160KM每小时及以上提速区段延展里程达到1。
4万千米,其中,200KM每小时线路延展里程达到6003千米,250KM每小时线路延展里程达到846千米。
至2020年,我国铁路客运专线里程将达到18000KM。
铁路客运专线建设和动车组技术的飞速发展对人才培养提出来新的要求。
中文摘要
中国铁路第六次大提速上线运行的动车组名称为“和谐号”。
原名CRH系列,CRH是ChinaRailwayHigh-speed(中国铁路高速)的缩写,目前有CRH1~CRH5几种型号。
这些型号分别从日本、德国、法国等国引进先进技术,并消化吸收及国产化,成为“具有我国自主知识产权”的动车组产品系列。
动车组是一个节能的、环保的,对环境影响非常小的这样一种高技术的机车。
再一个,它本身是一种技术上的协调,现在,这个产业链大约是12个省的120多家企业直接参与,所以它是人与人之间的一种和谐的产物、和谐的结晶,技术上的结晶。
“和谐号”动车组列车和和谐型大功率机车以电能为动力。
电能可以由热能、风能、水能、太阳能等转化而来。
煤的燃烧可以产生热能,这可以弥补我国煤多油少的现状。
此外,动车组列车的车厢编组,采取动力车厢与非动力车厢混编的形式,是经过科学试验确定的既保证速度又节省能源的最佳编组。
关键词:
高速铁路安全发展
第一章动车组的组成及主要技术参数1
1.1CRH1型动车组..........................................................................................1
1.1.1发现问.............................................................................................2
1.2CRH2型动车组.........................................................................................2
1.2.1发现问题........................................................................................3
1.3CRH3型动车组4
1.4CRH5型动车组..................................................................4
第二章动车组总体.................................................................................6
2.1动车组是按动力分布方式而命6
2.2动车组的分类和特点6
2.3动车组车体技术9
2.3.1流线型车体结构.........................................................................9
2.3.2动车组头形设计.....................................................................10
2.3.3动车组车身外形设计...............................................................10
2.4动车组车体的轻量化设计11
2.4.1车体结构的轻量化技术...........................................................11
2.4.2车内设备的轻量化技术...........................................................12
2.4.3转向架结构轻量化技术...........................................................12
2.5车体气密性及隔音技术12
2.5.1车体的密封和隔音性能...........................................................13
2.5.2车体气密性...............................................................................13
2.5.3隔音技术...................................................................................13
2.6防火安全技术14
2.6.1防火系统设计原则...................................................................14
2.6.2防火结构设计...........................................................................14
2.6.3火灾预测和灭火装置设计.......................................................15
2.7转向架15
2.8制动系统15
2.9车辆设备15
第三章高速铁路战略与中国城市化...............................................................18
3.1我国动车组的发展概况..........................................................................18
3.1.1我国高速铁路的发展背景.......................................................18
3.1.2我国动车组的发展概况.........................................................19
3.2中国城市化交通战略的选择与趋势......................................................20
3.3高铁时代来临的必要性.......................................................................21
3.4高铁站带来城市发展新机遇.................................................................22
3.5高铁改变中国地产版图.........................................................................22
3.6影响几亿人的新都市圈.........................................................................22
3.7中国高速铁路技术水平三大优势领先世界.........................................23
3.8高速铁路在城市化过程中节能方面的贡献.........................................24
3.9中国城市化高速铁路网络建设的必经之路与选择..............................24结束语.................................................................................................................26
参考文献.............................................................................................................27
第一章动车组
1.1动车组CRH1
1.1.1车型介绍
CRH1型电动车组,是中华人民共和国铁道部为国营铁路进行第六次提速,向庞巴迪订购的高速列车车款之一。
2007年2月1日,CRH1正式开始在广深线投入服务,首航车次为T971次,由广州东出发前往深圳。
列车编组
现时每组CRH1均为八卡列车,其编组方式如下:
ZY1xxx01-ZE1xxx02-ZE1xx03-ZE1xxx04-ZEC1xxx05-ZE1xxx06-ZE10xx07-ZY1xxx00
xx:
列车编号(01-40)
ZY:
一等座车
ZE:
二等座车
ZEC:
二等座车/餐车
其中00车、03车、07车位端位位II端。
当中编号00及01的车厢拥有驾驶室,车外写有CRH1-0xxA;编号02及07的车厢拥有受电弓。
由青岛四方—庞巴迪—鲍尔铁路运输设备有限公司制造,既有快速、舒适、可靠的特点,又满足了中国铁路客运的和大运量的需求。
全车设一等车、二等车、餐车等,配备有残疾卫生间。
列车定员668人,两列重联编组或提供1336个座席。
全部动力在车底下,动力分散,起动加速很快,停车也快。
沪昆线是宽体客车,车厢要宽一些,定员680人,定员比一般车多两节,灯光布置和坐椅较舒适,宽敞明亮,自动化程度较高。
CRH1(ChinaRailwayHighspeed1),庞巴迪-四方-鲍尔(BSP)生产,原型是庞巴迪为瑞典AB提供的Regina。
1.1.2配属概况
1.1.3发现问题
座位无法旋转:
最早出厂的21组CRH1A(编号001~021)列车,一等座及二等座(定员101人)均没有回转座椅设备,导致座椅方向不能调较,所以整列列车大约有一半乘客会坐反向座位(倒后位),容易引致乘客不适。
而其后的19组的CRH1A(编号022~040)作出了改进,透过减少定员(定员92人),使大部分座椅(二等座车/餐车除外)可以回转,但是回转座椅设备的可靠性比CRH2、CRH3和CRH5等动车组差,而且仍然有部份座椅仍是不能调较。
座椅角度:
所有CRH1的二等车厢的座椅均不能较校角度,而所有CRH2、CRH3和CRH5的二等车厢的座椅均能较校角度。
车厢振动:
根据不完全的测试结果,由于CRH1型电力动车组采用不锈钢车身,时速达130km/h左右时,会和部分较旧铁轨产生共振(目前已知广深铁路存在此现象),车身会振动,这种情况是其他CRH系列所没有的。
乘客上下速度慢:
在大客流多停站的线路(如沪宁线),每节车厢单侧单车门设计的CRH1上下乘客的速度很慢,在高峰期经常造成列车晚点。
过隧道时的耳鸣感:
在隧道较长且较为密集的线路(如甬台温和温福线),由于车体气密性的原因,在列车高速运行中进出隧道,会使大部分乘客产生强烈的耳鸣感,有小部分人甚至难以忍受;而这种情况在CRH2上几乎不存在,绝大部分乘客不会有耳鸣的感觉。
1.2动车组CRH2
1.2.1概要
CRH2型电力动车组,是中华人民共和国铁道部为国营铁路进行中国铁路第六次大提速及建造中的高速客运专线铁路,向川崎重工及中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购的高速列车车款之一中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速(CRH)车辆均命名为“和谐号”。
CRH2系列为动力分布式、交流传动的电力动车组,采用了铝合金空心型材车体。
这款车型是以日本新干线的E2系1000番台为基础,也是继台湾高铁的700T型后,第二款自日本出口的新干线列车。
供中国使用的CRH2型均使用与E2系相同的牵引电动机。
另外,所有CRH2型的座椅均可以回转。
CRH2型获2007年度全国铁路科学技术奖一等奖。
1.2.2生产模式
中国方面订购的首批列车数量为数60列,乃CRH车系中数量最多。
当中为数3列在日本完成,并完整地运往中国;另有6列以散件形式付运,由中方负责组装;其余51组将透过日本的技术转移,由南车四方机车车辆股份有限公司建造,但一些高技术部件,包括IGBTVVVF牵引逆变器等,在中国有能力国产化以前,仍会使用日本原装产品。
首辆列车已于2006年3月8日运抵中国。
按照政府的指示,所有CRH系列均会被命名为“和谐号”。
这些中国版本的E2系,也按照中国国情及铁路标准而作出适当的改动,包括安装采用德国斯特曼公司(Stemmann-Technik)技术的DSA250型集电弓(日本的E2-1000使用PS207型),以适应高变化的沿线架空电缆接触网。
在驾拖车顶部均装有多种信号天线,这也是日本本土的同型车所没有的。
首批为数60列的CRH2A已于2007年11月底全数交付,而首组营运时速可达300公里的CRH2C已于2007年12月22日出厂,编号由CRH2-061C开始。
2008年1月,CRH2-061C及CRH2-062C已分别由四方厂开往北京环铁进行运行测试。
直至2008年2月,总共已有10列CRH2C(第一阶段,或称CRH2-300)列车出厂,全数10列列车都会交付予京津城际之用的。
另外四方机车在2007年获得铁道部10列以CRH2A为基础的CRH2B型16辆长大编组动车组新订单,首列CRH2-111B于2008年6月29日下线。
编号为CRH2-121E至CRH2-126E这六列用于2008年12月21日开始开行的京沪D301/2、D305/6和京杭D309/310动车组卧铺列车,同时追加了14列订单,共20列。
1.2.3技术数据
CRH2型动车组车内的显示器,显示列车当前运行速度。
编组型式:
2'2'+Bo'Bo'+Bo'Bo'+2'2'+2'2'+Bo'Bo'+Bo'Bo'+2'2'
8节时速250公里=4M4T
9节8节时速300/350公里=6M2T
10节16节时速250公里=8M8T,8节列车可两编组连挂运行
11节车种:
一等座车、二等座车、餐车
12节编组定员:
610人
13节客室布置:
一等车2+2、二等车2+3
14节最高运营速度:
250km/h(可提升至300km/h)最高试验速度:
260km/h以上
15节轨距:
1435mm(标准轨)
16节适应站台高度:
1200mm
17节传动方式:
交直交
18节牵引功率:
4800kW
19节编组重量及长度:
201.4m,345t
20节车体型式:
大型中空型材铝合金车体
21节气密性:
车内压力从4kPa降到1kPa时间大于50s
22节头车车辆长度:
25700mm
23节中间车辆长度:
25000mm
24节车辆宽度:
3380mm
25节车辆高度:
3700mm 空调系统:
准集中式 转向架类型:
DT206/TR7004B无摇枕转向架
26节转向架一系悬挂:
单组钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器
27节转向架二系悬挂:
空气弹簧+橡胶堆 转向架轴重:
≤14t
28节转向架轮径:
860/790mm 转向架固定轴距:
2500mm 受流电压:
交流25kV,50Hz 牵引变流器:
三菱/南车时代CI11IGBT水冷VVVF 牵引电动机:
三菱电机/南车电机MT205/日立/永济YJ92A(300kW)x16启动加速度(m/s2):
0.406 制动方式:
直通式电空制动 紧急制动距离(m)(制动初速度200km/h):
≤1800 补助电源:
DC100V,三相AC100VAC220V、AC400V
1.2.4发现问题
在可靠性方面与CRH1及CRH5比较,CRH2比两者优胜。
空调吸风问题 中国的旅客列车除动车组及较新款的25T型客车外,其余大部份车辆的洗手间均缺乏集便装置,一般列车在行驶时会把污物直接排放在路轨上。
而CRH2空调设备的进风口是置于车下,因此当列车行走在经高速化改造后的既有线铁路上时,进风口会把路轨沿线上的污物及垃圾等也一并吸入,造成部份车厢充斥异味,而空调过滤网也需频频清洗,平均每两天清洗一次,每四天便得要更换。
日本的同型车由于路线多采用无道碴之板式轨道,且无污物排放问题,过滤网每月仅需清洗一次。
车厢空调出现异味的问题最初仅在网上论坛流传,至2007年8月开始出现媒体报导。
这个问题已在设计及制造时速300公里版本的CRH2时获得解决,其方法是把风口改在上方。
1.3动车组CRH3
1.3.1命名定义
CRH3型电力动车组,是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线,而向德国西门子公司和中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司订购的CRH系列高速动车组。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速(CRH)车辆均命名为“和谐号”。
CRH3列车的原型为德国铁路的ICE-3列车(西门子Velaro),中国以引进西门子公司先进技术并吸收的方式,由中国北车唐山轨道客车在国内生产实现国产化。
2004年8月,铁道部展开为用于中国铁路第六次大提速、时速200公里级别的第一轮高速动车组技术引进招标,结果西门子公司因提出高昂的转让技术、车辆造价费用(原型车每列3.5亿元人民币,技术转让费3.9亿欧元)而无法在第一轮招标获得任何订单。
至2005年11月,中国铁道部与德国西门子在“以市场换技术”的原则下签订协议,西门子因而获得60列时速300公里的高速列车订单,总值6.69亿欧元(原型车每列2.5亿元人民币,技术转让费8000万欧元),最终被定型为CRH3C。
CRH3动车组是在德国西门子ICE3/VelaroE成功开发的基础上,适应中国的客运需求进行适应性优化设计而来的,它继承了ICE3/VelaroE高速电动车组的高新技术,并根据技术的发展趋势进行了改进。
1.3.2技术参数
编组方式:
8辆编组,可两编组连挂运行
动力配置:
4M+4T车种:
一等车、二等车、酒吧坐车合造车
定员:
601人
运营速度:
350km/h
试验速度:
394.3km/h
牵引功率:
8800kw
车体型式:
大型中空型铝合金车体
转向架:
H型无摇枕、转臂式定位、空气弹簧
轴重:
≤17t受流电压制式:
AC25kV,50Hz
牵引电机功率:
562kw
制动方式:
直通式电空制动+两生制动
辅助供电制式:
3相440V80Hz,DC110V
列车控制网络系统:
车载分布式计算机网络系统CRH3车体采用大型挤压中空铝型材焊接而成,司机室采用弯曲铝型材梁和板状铝型材作蒙皮的焊接结构。
车体的强度按EN12663进行设计。
防火安全性按DIN5510和EN45545设计,火灾发生后,可以80km/h的速度运行10分钟的要求,车体、电气柜和重要电缆、外端门、重要电缆和系统的防护、材料选择等都采用特殊的设计。
转向架采用经过实践验证、性能优良的SF500转向架。
为适应车体的加宽和速度的要求,仅对枕梁、减振器、弹簧参数、传动比等进行了适应性的改变和优化。
1.3.3车辆配属
1.3.4列车编组
车厢型号ZY:
一等座车(FirstClassCoach)ZE:
二等座车(SecondClassCoach)ZEC:
二等座车/餐车(SecondClassCoach/DiningCar)
英文字母意思Z:
Zuo(拼音),座,座车Y:
Yi(拼音),一,一等E:
Er(拼音),二,二等C/CA:
Can(拼音),餐,餐车
1.4动车组CRH5
1.4.1CRH5型动车组简介
和谐号CRH5型电动车组
CRH5型动车组是以法国阿尔斯通的pendolino宽体摆式列车为基础,但取消了装设的摆式功能,车体以法国阿尔斯通为芬兰国铁提供的SM3动车组为原型。
由中国北车集团长春轨道客车股份有限公司(联合法国阿尔斯通)负责在国内生产。
经中国铁道部证实“阿尔斯通已经同意将7项关键技术转移给中国方面”。
1.4.2配属概况
1.4.3技术数据
编组型式:
8辆编组,可两编组连挂运行
动力配置:
(3M+1T)+(2M+2T)
车种:
一等车、二等车、酒吧坐车合造车
客室布置:
一等车2+2、二等车2+3
定员(人):
602+2(残疾人)
最高运营速度(km/h
- 配套讲稿:
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