《動車組技術（第2版）》 課件 第4章“和諧號”“復興號”動車組關鍵技術

“和諧號”“復興號”動車組關鍵技術4動車組輕量化技術總體技術04動車組轉向架交流傳動技術030201高速制動技術高速受流技術動車組人機工程技術動車組控制和管理系統(tǒng)動車組節(jié)能環(huán)保技術0506070809總體技術11

CRH1型動車組總體技術

CRH2型動車組總體技術2

CRH3型動車組總體技術345CR200型動車組總體技術

CRH5型動車組總體技術67CR400型動車組總體技術CR300型動車組總體技術CRH1型動車組由8輛車構成一個基本編組。M代表動車，轉向架用黑色圓圈表示；T代表拖車，轉向架用白色圓圈表示。包含四種類型的車輛：帶司機室的動車（Mc1和Mc2）、帶受電弓的拖車（Tp1和Tp2）、中間動車（M1、M2和M3）及帶吧臺拖車（Tb）。CRH1型動車組按“2動1拖”或“1動1拖”兩種單元結構形式組成，整列車為5動3拖編組。Mc1-Tp1-M1三輛車為基本單元1（TBU1），M3-Tb兩輛車為基本單元3（TBU3），Mc2-Tp2-M2三輛車為基本單元2（TBU2）。一、CRH1型動車組總體技術一、CRH1型動車組總體技術CRH1型動車組主要有如下幾個技術特點：1）高可靠性、低成本的不銹鋼車體2）成熟可靠的轉向架3）牽引電動機與牽引變流器優(yōu)化匹配4）微機控制的牽引電動機變流器5）高度自動化的牽引控制系統(tǒng)6）模塊化、智能化的TCMS7）電空及再生制動系統(tǒng)8）輕量化的受電弓一、CRH1型動車組總體技術CRH1型動車組主要有如下幾個技術特點：9）具有壓力保護功能的車內空氣調節(jié)系統(tǒng)10）特殊設計的車鉤11）膨脹式密封的車輛外門12）模塊化設計的真空集便系統(tǒng)13）新材料、新結構內裝14）特殊設計的側窗和盲窗15）一體壓制成型雙層折棚風擋一、CRH1型動車組總體技術CRH2型動車組為動力分散、交流傳動電動車組，具有“先進、成熟、經(jīng)濟、適應、可靠”的技術特點。列車采用8輛車組成一個基本編組。CRH2型動車組分成兩個動力單元，每個動力單元按“2動2拖”單元（T-M-M-T）結構形式組成。T1c-M2-M1-T2四輛車為動力單元1，T1k-M2-M1s-T2c四輛車為動力單元2。T1c、T2c表示分布在列車兩端的帶司機室和控制臺的拖車，T1k表示帶餐車的拖車，M1s表示頭等車，M1和M2表示中間動力車。二、CRH2型動車組總體技術二、CRH2型動車組總體技術列車兩端的T1c和T2c為帶司機室控制臺的二等車，座席采用2＋3布置。M1s車為一等車，座椅采用2＋2布置，內設多功能室、殘疾人衛(wèi)生間等；T1k車為二等車與餐車的合造車。二、CRH2型動車組總體技術CRH2型動車組主要有如下幾個技術特點：1）鋁合金中空型材車體結構2）流線型頭部結構3）高速轉向架4）輕量化牽引系統(tǒng)5）復合制動系統(tǒng)6）保持車內壓力穩(wěn)定的換氣裝置7）氣密側拉門二、CRH2型動車組總體技術CRH3型動車組為8輛編組，分成兩個動力單元，采用4動4拖形式，其中1、3、6、8號車為動車，2、4、5、7號車為拖車。EC01、TC02、IC03及BC04為一個動力單元，F(xiàn)C05、IC06、TC07、EC08為一個動力單元。EC01和EC08為端部帶司機操作臺的動力車輛，TC02、TC07為帶受電弓和變壓器的拖車，BC04為餐車，IC06和IC03為中間動力車輛，F(xiàn)C05表示頭等拖車。三、CRH3型動車組總體技術三、CRH3型動車組總體技術CRH3的主要技術特點（1）車體采用大型中空擠壓鋁型材焊接結構，司機室采用彎曲鋁型材梁和板狀鋁型材作蒙皮的焊接結構。（2）防火安全性按DIN5510和EN45545設計，可以滿足火災發(fā)生后，以80km/h的速度運行10min的要求。（3）轉向架采用經(jīng)過實踐驗證、性能優(yōu)良的SF500轉向架。（4）牽引系統(tǒng)與Velaro-E動車組基本相同，牽引功率同樣為8800kW，牽引部件分散配置在6輛車上。（5）輔助供電系統(tǒng)采用列車線供電方式，由分散布置在若干車廂的各電源設備向干線供電。（6）網(wǎng)絡控制系統(tǒng)由列車控制微機網(wǎng)絡系統(tǒng)完成信息傳輸功能。三、CRH3型動車組總體技術CRH5型動車組編組情況共由8輛車構成。車體兩端為帶司機室控制臺的動車（Mc1和Mc2），Tp和Tpb為帶受電弓的拖車（Tpb為酒吧和二等車合造車），M2s和Mh為中間動車，T2是中間拖車。整列車為5動3拖的動力分散式，分成兩個牽引單元。四、CRH5型動車組總體技術列車兩端為帶司機室控制臺的一等車（Mc1和Mc2），座席采用2+2布置；Tpb車為酒吧車與二等車的合造車；其余為二等車，座席采用2+3布置，在Mh車上還設有殘疾人衛(wèi)生間。所有座椅均設計為可旋轉，一等車和酒吧區(qū)還設有娛樂系統(tǒng)。四、CRH5型動車組總體技術四、CRH5型動車組總體技術CRH5型動車組主要有如下幾個技術特點：（1）大截面中空鋁合金擠壓型材結構。（2）流線型空氣動力學頭形。（3）可用于擺式列車的高速列車轉向架。（4）采用IGBT變流技術。（5）體懸式大功率牽引電動機。（6）壓力保護空調系統(tǒng)。（7）速度可提升平臺。四、CRH5型動車組總體技術復興號CR200J型電力動車組，是中國鐵路復興號系列的一款動力集中式電力動車組，復興號CR200J型電力動車組為復興號電力動車組系列中的低等級的產(chǎn)品。根據(jù)編組情況可分為短編組和長編組動車組。其中，短編組CR200J為單端推拉式的動力集中式列車，最大編組為1動8拖。整列編組由1節(jié)帶駕駛室的KZ25T型客車、7節(jié)不帶駕駛室的25TA/25TB型客車和1輛復興1型動力集中式動車組動力車（FXD1-J）或復興3型動力集中式動車組動力車（FXD3-J）組成。長編組CR200J為雙端牽引的電力動車組，最大編組為2動18拖，由18輛拖車和2輛首尾相對的FXD1-J或FXD3-J型動力車組成。五、CR200型動車組總體技術本型列車為HXD1G型電力機車、HXD3G型電力機車與25T型客車一同進行統(tǒng)一設計、統(tǒng)一編組、不可自由拆卸的一種電力動車組，屬普通機輛形式列車編組的一種改良式形態(tài)。根據(jù)運行線路不同以及開行用途不同，其擁有一等座、二等座、一等臥、二等臥、二等座/餐車合造車等多種客車車型。CR200J動力集中型動車組的兩端各有一節(jié)流線型車頭：一個是動力機車，外觀類似于傳統(tǒng)的電力機車，設有駕駛室和大型機電設備，裝置電動機引擎和驅動車輪，不載客，負責整列列車的各種供電運轉和操作控制，又稱“動力車”；另一個車頭被稱為“控制車”，同樣設有駕駛室和司機操控平臺，但無大型機電設備和動力裝置。五、CR200型動車組總體技術CR200型動車組主要技術特點（1）車頭的詹式車鉤隱藏在整流罩內，整車外觀更具流線型，貼近高速動車組，更符合復興號系列家族風采。（2）將火災報警和軸溫報警納入到整車安全環(huán)路內，提升了動車組的安全性。（3）拖車可為動力車提供110V電壓，提升了動車組運用的穩(wěn)定性和可靠性。（4）在電氣、車體、冷卻、制動等方面均有較大的優(yōu)化升級。五、CR200型動車組總體技術CR300系列動車組分為CR300AF、CR300BF兩個系列。其中CR300AF是由中車青島四方機車車輛股份有限公司生產(chǎn)的高速鐵路動車組，為動力分散型列車，列車設有一等/商務座車（1005~1009）、一等座車、二等座車、二等座/餐車合造車等席別，列車為8編組。CR300BF型電力動車組則由中國中車長春軌道客車股份有限公司研發(fā)，中車長春軌道客車股份有限公司和中車唐山機車車輛有限公司生產(chǎn)制造，列車總長208.95m，車體最大寬度3.36m，車輛最大高度4.05m，列車總質量431.3t，車體材質為鋁合金，為動力分散型列車。CR300系列復興號動車組（250km/h級）是自CR400系列（350km/h級）、CR200J系列（160km/h級）之后的第三個級別。六、CR300型動車組總體技術CR300AF采用8輛編組，4動4拖的統(tǒng)一動力配置形式，由2個基本動力單元組成，其中02車、04車、05車、07車為動車，01、03、06、08車為拖車，在3號和6號車廂設置受電弓，在正常運行時使用一個受電弓，重聯(lián)運行則使用兩個受電弓。六、CR300型動車組總體技術CR300BF采用8輛編組，4動4拖的統(tǒng)一動力配置形式，由2個基本動力單元組成，其中02車、04車、05車、07車為動車，01、03、06、08車為拖車。CR300BF型在3號和6號車廂設置受電弓，在正常運行時使用一個受電弓，重聯(lián)運行則使用兩個受電弓。六、CR300型動車組總體技術復興號CR400系列動車組分為CR400AF、CR400BF兩個系列。CR400AF型電力動車組由中車青島四方機車車輛股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)，列車的最高營運速度為350km/h，為動力分散式、交流傳動的鋁合金空心型材車體列車，基礎類型采用8輛編組，4動4拖的統(tǒng)一動力配置形式，由2個基本動力單元組成。CR400BF型電力動車組由中車唐山機車車輛有限公司和中車長春軌道客車股份有限公司研制生產(chǎn)，列車的最高營運速度為350km/h，為動力分散式、交流傳動的鋁合金空心型材車體列車，基礎類型采用8輛編組，4動4拖的統(tǒng)一動力配置形式，由2個基本動力單元組成。七、CR400型動車組總體技術感謝觀看THANKYOU動車組輕量化技術21輕量化簡介降低軸重2車體結構輕量化設計3車內設備的輕量化技術45轉向架結構輕量化技術隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展和在鐵路產(chǎn)業(yè)上的應用，鐵路高速化也已成為現(xiàn)實，并朝著更高速度方向發(fā)展。在高速鐵路技術中，高速列車占有十分重要的地位，而高速列車車體承載結構輕量化的研究也顯得十分重要。對于列車來說，笨重的車體一直是限制其高速行駛的障礙，故而，要實現(xiàn)列車的高速運行，在確保車體強度、剛度的前提下，減輕列車重量勢在必行。一、輕量化簡介車體、車內設備以及走行部（轉向架）重量的減輕實現(xiàn)了列車的輕量化，不僅可以減少原材料的消耗，降低牽引功率，提高列車運行速度，改善列車起動和制動性能，而且可有效減小輪軌間的動力作用，減小振動和噪聲，增加機車和線路的使用壽命，達到節(jié)能和環(huán)保的要求。一、輕量化簡介輕量化主要有三大優(yōu)點：一是節(jié)能；二是減小對軌道的破壞；三是改善振動噪聲引起的環(huán)境問題。節(jié)能主要體現(xiàn)在牽引和制動消耗的能量上，重量越輕，所需牽引和制動功率就越小。列車越重，對軌道的振動沖擊越嚴重，易造成軌道的破壞。重量越大，振動噪聲越大。列車輕量化是一個綜合工程，需從材料、結構、工藝等多方面進行考慮，直觀體現(xiàn)在軸重變輕上。具體可分為車體結構輕量化，轉向架輕量化，車內設備、變電系統(tǒng)的輕量化，這些反映了一個國家的綜合設計及制造水平。一、輕量化簡介由于軸重的增加，列車在高速運行時鋼軌承受輪載而產(chǎn)生的輪軌接觸應力、軌頭內部的剪切應力、局部應力和彎曲應力將相應增加，同時疲勞荷載作用下的應力水平也將隨之提高，從而大大縮短了鋼軌的使用壽命。減輕軸重能有效地降低對地基的振動，減少線路的破壞和維修工作量，進而減少鋼軌的損傷和提高其使用壽命。研究結果表明，鋼軌頭部損傷幾乎全是疲勞損傷，鋼軌折損率隨軸重的增加而增加。而接觸理論表明，輪、軌面上的接觸應力和軌頭內部的剪切應力與軸載荷成正比，且與車輪直徑及踏面外形有關。所以減小軸重可減少鋼軌的損傷和提高其使用壽命。牽引動力集中配置的動車組，動力車的軸重最大。二、降低軸重日本高速列車在輕量化技術上是處于業(yè)界領先，從0系的16t降到500系的11.2t，這是所有高速列車中軸重最輕的。這主要得益于日本在車體輕量化、轉向架輕量化、電氣設備小型化、制動裝置輕量化及車內裝飾和設備輕量化方面的突出成就。通過對車體結構、轉向架結構、車內設備及其他設備從選材和結構優(yōu)化設計上采取措施，可使車輛自重（軸重）明顯降低。二、降低軸重車型法國TGV德國ICE-2日本500系中國

CRH1中國

CRH2中國

CRH3中國

CRH5中國

CR200J中國

CR300AF中國

CR400AF平均軸重/t17.014.211.2≤1611.7～1415≤17（動）、16（拖）動力車≤19.5/拖車、控制車≤16.5、高原型≤21≤17≤17

上圖為各種車速下的輪軌沖擊力響應。從圖中可以看出，P1力和P2力隨行車速度的提高而增大，當速度由80km/h提高到250km/h時，P1力增加1倍，P2力增加0.8倍。P1力出現(xiàn)在輪軌沖擊后的瞬時（約0.3～0.4ms），頻率為500Hz～1000Hz，稱之為高頻力，其值為車輪靜載的5倍左右。

P1力的高頻瞬時沖擊作用很快被鋼軌及軌道的慣性反作用力抵消，很快衰減，來不及向上和向下傳播，其破壞作用對鋼軌和車輪最嚴重。它直接影響鋼軌軌頭的接觸應力，容易發(fā)生鋼軌剝離等接觸疲勞；對車輪產(chǎn)生劇烈的沖擊作用，導致車輪扁疤等。普通速度車體結構的自重在14t左右，而國外高速客車車體結構重量為10t左右。總體上看，實現(xiàn)結構輕量化的主要途徑有兩個：一是采用新材料，二是合理優(yōu)化結構設計。目前，國外鐵路動車和拖車的車體承載結構已經(jīng)由原來的碳鋼結構經(jīng)過不銹鋼結構發(fā)展到鋁合金結構時代。鋁合金車體的優(yōu)勢可綜合為以下幾點：①制造工藝簡單，加工費用節(jié)??；②減重效果好；③良好的運行品質；④耐腐蝕，可降低維修費。此外，鋁合金車體還具有外表平滑美觀的優(yōu)點。三、車體結構輕量化設計目前世界各國的鋁合金車體有以下三種結構：（1）大型中空擠壓鋁型材焊接結構。（2）大型中空擠壓鋁型材與開口型材的混合結構。（3）骨架式（航空）鋁合金車體結構。三、車體結構輕量化設計圖4.32大型中空擠壓鋁型材與開口型材的混合結構圖4.33骨架式（航空）鋁合金車體結構中國CRH系列動車組車體經(jīng)優(yōu)化設計，可以滿足高速、碰撞安全、乘坐舒適、車輛自重及經(jīng)濟等方面的要求。CRH1型動車組車體采用單層外殼加內部構架結構，整體薄壁筒型。CRH2型動車組車體主要采用中空型材的雙殼結構，大幅減少零件數(shù)量，可在內腔填充減振材料。CRH3型動車組車體主要采用大型中空鋁合金型材組焊而成，為筒型整體承載結構。CRH5型動車組車體主要采用了12種與車體等長的鋁合金擠壓型材縱向焊接而成的整體筒型承載結構。三、車體結構輕量化設計項目CRH1CRH2CRH3CRH5車體承載結構材料不銹鋼鋁合金鋁合金鋁合金車體結構質量/tMc車12.5，Tb和M車11.97.185～8.37310.885～11.0858.095～8.500車內設備材料，首先應滿足功能要求和防火阻燃要求，裝飾板應反映時代感。車內設備約占客車總重量的20%，輕量化具有重要意義。車內設備如門、窗、行李架、座椅、供水設備、衛(wèi)生設備等，廣泛選用輕合金或高分子工程材料和復合材料，使設備重量大為減輕，車內裝飾板材廣泛采用薄膜鋁合金墻板、工程塑料頂板等。四、車內設備的輕量化技術

1.車內設備如門、窗、行李架、座椅、供水設備、衛(wèi)生設備等等，均可選用輕合金或高分子工程材料和復合材料，使設備重量大大減輕。僅座椅一項，日本采用鋁－鋼合制或全鋁制雙人座椅，其重量由原鋼制的56kg分別降為32kg和24kg，聚碳酸脂（PC）板材作為透明車窗材料，重量約為同厚度玻璃的1/15，而且透光、耐壓、耐沖擊均較普通玻璃好，能方便地制作車輛通長的車窗。四、車內設備的輕量化技術

2.車內裝飾板材廣泛采用薄膜鋁合金墻板，工程塑料頂板等。

3.其它設備的輕量化

如日本100系采用直流牽引電機，每臺重量為825kg(功率為230kw)，而300系采用交流感應電機后，每臺重量僅為390kg(功率增至300kw)。德國（ICE3）的主變壓器鐵芯采用優(yōu)質鐵－鋁合金，使導磁率提高4－5倍，又將銅編線改為鋁編線，冷卻使用硅油，這樣其總重由11.5噸降為7噸等等。四、車內設備的輕量化技術降低轉向架自重是高速轉向架技術開發(fā)非常重要的一個方面，反映了先進材料、先進工藝、先進設計理念、先進制造手段等多個層面，是高新技術的集成。減輕轉向架自重對改善車輛振動性能和減小輪軌之間的動力作用均具有顯著效果。目前轉向架輕量化主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）采用無搖枕結構。（2）構架結構輕量化。五、轉向架結構輕量化技術（3）輪對輕量化。（4）軸箱和齒輪箱采用鋁合金結構。（5）動力車轉向架采用交流電機，質量可減輕至300kg以下。（6）軸箱定位裝置采用轉臂式拉桿。（7）牽引電機體懸式懸掛。五、轉向架結構輕量化技術五、轉向架結構輕量化技術項目CRH1CRH2CRH3CRH5二系空氣彈簧無搖枕空氣彈簧無搖枕空氣彈簧＋枕梁空氣彈簧＋枕梁構架結構H形焊接結構H形焊接結構無縫鋼管橫梁H形焊接結構無縫鋼管橫梁H形焊接結構無縫鋼管橫梁車軸軸頸直徑/mm130130130130空心軸內孔直徑/mm

60

60

30

65車輪直徑（新/舊）/mm915/835860/790動車920/830拖車920/860890/810齒輪箱球墨鑄鐵承載式鑄鋁——牽引電機懸掛方式架懸式架懸式架懸式體懸式牽引電機交流交流交流交流牽引電機功率/kW265300560568牽引電機質量/kg6004407501613軸箱定位裝置單側轉臂式單側轉臂式單側轉臂式雙拉桿轉向架總重/t動力轉向架8.2拖車轉向架6.3動力轉向架7.5拖車轉向架6.87動力轉向架<10.0拖車轉向架<7.5動力轉向架8.06拖車轉向架7.66感謝觀看THANKYOU動車組轉向架31動車組轉向架構成及相關技術動車組轉向架分類2CRH動車組高速轉向架3轉向架是動車組車輛最重要的組成部件之一，其結構是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。轉向架具有承載、導向、緩沖、牽引和制動等功能。在設計制造高速轉向架時，必須解決其高速運行時的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性及良好的曲線通過性能等關鍵技術。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，高速轉向架的研制設計從最初多式多樣逐漸趨于類同，其主要特點是：無搖枕、二系空氣彈簧懸掛、轉臂式軸箱定位裝置、具有回轉阻尼、抗側滾裝置等。一、動車組轉向架構成及相關技術1）構架2）輪對3）一系懸掛裝置4）軸箱定位裝置5）二系懸掛裝置6）牽引裝置7）抗側滾裝置8）回轉阻尼裝置9）基礎制動裝置一、動車組轉向架構成及相關技術關于轉向架的分類，有很多種形式。由于車輛用途、運行條件、制造維修方法等具體因素不同，以及對轉向架的性能、結構、參數(shù)和采用的材料工藝等要求的差別，出現(xiàn)了多種形式的轉向架。有按軸數(shù)分類，有按軸箱定位方式分類，有按有無搖枕分類。各種轉向架的主要區(qū)別在于：彈簧懸掛裝置的結構與參數(shù)，垂向載荷的傳遞方式，軸箱定位方式，制動裝置的類型與安裝，構架的結構形式以及作用原理等方面。因此，轉向架可按其作用原理及結構形式分類。但目前大多數(shù)高速動車組轉向架的主要區(qū)別在軸箱定位方式上。軸箱定位裝置的縱向剛度對高速列車的臨界速度影響非常大，如過小容易出現(xiàn)蛇行失穩(wěn)，過大則曲線通過性較差。二、動車組轉向架分類對軸箱定位裝置的基本要求是：（1）它應該在縱向和橫向具有適宜的彈性定位剛度，其值是該裝置的主要參數(shù)。（2）它的結構形式應能保證良好地實現(xiàn)彈性定位作用，性能穩(wěn)定，結構簡單可靠，無磨耗或少磨耗，制造檢修方便，重量輕，成本低等。適宜的軸箱彈性定位，不僅可以避免車輛在運行速度范圍內發(fā)生激烈的振動，還能保證車輛在曲線上運行時具有良好的導向性能，從而減小輪對與鋼軌之間的沖擊和側壓力，減輕車輪輪緣與鋼軌的磨耗，確保車輛運行的安全性和平穩(wěn)性。二、動車組轉向架分類軸箱定位裝置有多種結構方式，用于高速動車組上最常見的有拉板式、拉桿式、圓錐疊層橡膠式和轉臂式軸箱定位。二、動車組轉向架分類項目轉臂式拉桿式橡膠彈簧式拉板式高速運行穩(wěn)定性◎○△○曲線運行性能◎◎◎△前后左右剛性最優(yōu)化◎○○△乘坐舒適度◎◎×○拆卸及組裝◎○◎△輕量化◎◎◎○耐久性◎○△◎輪重變動特性◎◎×△成本◎○○△綜合評價◎○×△中國引進的四種高速動車組，均配備了不同速度等級的高速轉向架，有速度等級200km/h的CRH1型轉向架，有速度等級250km/h的CRH2、CRH5型轉向架，有速度等級300km/h的CRH3型轉向架。它們均具備上述高速轉向架的各種特征，均能保障動車組平穩(wěn)高速地運行。三、CRH動車組高速轉向架

CRH1型動車組轉向架CRH1型動車組轉向架是在既有AM96轉向架上進行改進設計的，其輪對、軸箱、牽引裝置等技術成熟，滿足高速列車在速度和承載方面的要求。它可分為動力轉向架和拖車轉向架兩種，動車和拖車分別安裝動力轉向架和拖車轉向架。三、CRH動車組高速轉向架

圖

4.34CRH1

動車轉向架圖

4.35CRH1

拖車轉向架CRH2型動車組轉向架CRH2型轉向架是在原川崎重工生產(chǎn)的動車轉向架DT206和拖車轉向架TR7004B基礎上改進發(fā)展而來的，國產(chǎn)后型號分別為SKMB-200和SKTB-200型轉向架。動車組每節(jié)動車車廂下有兩個動力轉向架，動力轉向架由構架、輪對軸箱、牽引裝置、基礎制動裝置、二系懸掛裝置、驅動裝置等組成。每臺動力轉向架有兩根動力軸，電機采用架懸方式，降低了簧下質量，改善了動力學性能。拖車下是拖車轉向架，與動車轉向架組成結構基本一致，但沒有驅動裝置。三、CRH動車組高速轉向架

CRH2型動車組轉向架三、CRH動車組高速轉向架

圖4.36CRH2動車轉向架圖

4.37CRH2

拖車轉向架CRH3型動車組轉向架CRH3型轉向架以德國高速列車ICEVelaro系列使用的SF500型轉向架為基礎，為適應中國CRH3項目寬車體的要求，對轉向架各部件重量、重心以及懸掛參數(shù)做了適當調整以滿足中國鐵路高速要求。SF500型轉向架由國際著名的SGP公司和Adtranz公司聯(lián)合設計完成，動力和非動力轉向架均采用相同的形式。CRH3高速列車轉向架分動力轉向架（簡稱M）和非動力轉向架（簡稱T）兩種類型。三、CRH動車組高速轉向架CRH3型動車組轉向架三、CRH動車組高速轉向架圖

4.38CRH3

型動車組動力轉向架圖

4.39CRH3

型動車組拖車轉向架CRH5型動車組轉向架CRH5型動車組中的動車（第1，2，4，7，8號車）分別裝用了AX30499、AX109567、AX30500三種M轉向架，其中1、8號車所裝的AX30499和AX109567轉向架軸端布置有軸溫傳感器、ATP/LKJ2000速度傳感器以及接地回流裝置，另外AX30499轉向架前端安裝了輪緣潤滑裝置和掃石器，在2、4、7號車AX30500轉向架安裝有加速度傳感器。三、CRH動車組高速轉向架CRH5型動車組轉向架三、CRH動車組高速轉向架圖

4.40CRH5

動車轉向架圖

4.41CRH5

拖車轉向架感謝觀看THANKYOU交流傳動技術41交流傳動的優(yōu)越性CRH動車組交流傳動技術2電力牽引列車剛出現(xiàn)時，多采用直流傳動。隨著速度的提高、牽引功率的增加、輕量化技術的要求，直流電機龐大的體積、復雜的工藝、高昂的價格、易損的電刷等已經(jīng)不能滿足高速運行的需要。隨著交流電動機的出現(xiàn)、大功率半導體器件的發(fā)展等，交流傳動技術逐漸發(fā)展起來?，F(xiàn)代高速列車和動車組幾乎全都采用了先進成熟的交流傳動技術。交流傳動電力牽引的列車一般來說主要由受電弓從接觸網(wǎng)上將單相交流電引入列車，經(jīng)過主變壓器進行變壓后向主變流器輸入，變成需要的直流電，再經(jīng)過逆變器逆變成牽引電機所需的三相交流電，簡稱交-直-交傳動。一、交流傳動的優(yōu)越性

三相交流牽引傳動系統(tǒng)的優(yōu)越性在于它集成了簡單可靠的三相交流電動機、先進的電子技術和半導體技術，是牽引電傳動發(fā)展史上的重大突破。三相交流傳動系統(tǒng)在機車車輛上的應用已成為主流，也是列車先進技術的代表，主要有如下優(yōu)點：1）具有良好的牽引和制動性能2）具有良好的黏著利用和防空轉性能3）電機功率大、質量輕、體積小4）功率因數(shù)高，諧波干擾小5）操作簡便，維修工作量少6）易于標準化、通用化和模塊化一、交流傳動的優(yōu)越性

CRH系列動車組無一例外地采用了成熟先進的交流傳動技術，這為動車組高速安全運行提供了保障。二、CRH動車組交流傳動技術

CRH1型動車組牽引傳動系統(tǒng)CRH1型動車組牽引傳動系統(tǒng)的能量傳遞與轉換過程：動車組通過Tp1或Tp2車頂?shù)氖茈姽ㄟ\行中只能升起其中一個受電弓）從接觸網(wǎng)將25kV/50Hz的單相交流電接引下來，傳遞到裝于車底架上的主變壓器，經(jīng)過變壓器將高壓變?yōu)?00V/50Hz的低壓。降壓后的交流電經(jīng)過網(wǎng)側變流器轉換成DC1650V的直流電，隨后通過牽引電機變流器轉換成頻率和電壓均可變的三相交流電傳遞給牽引電動機。電動機驅動WN節(jié)聯(lián)軸節(jié)，聯(lián)軸節(jié)驅動減速齒輪組，最后驅動輪對轉動，使列車向前運行。牽引傳動系統(tǒng)回路主要由受電弓、主變壓器、網(wǎng)側變流器、電機變流器和三相牽引電動機組成。二、CRH動車組交流傳動技術

CRH1型動車組牽引傳動系統(tǒng)二、CRH動車組交流傳動技術

圖

4.43牽引傳動系統(tǒng)的能力傳遞與轉換過程示意圖CRH2型動車組牽引傳動系統(tǒng)CRH2型動車組牽引傳動系統(tǒng)的過程和原理同CRH1型動車組。動車組通過位于T2或M2車頂?shù)氖茈姽ㄟ\行中只能升起其中一個受電弓）從接觸網(wǎng)將25kV/50Hz的單相交流電接引下來，傳遞到裝于車底架上的主變壓器，經(jīng)過變壓器將高壓變?yōu)?500V/50Hz的低壓，降壓后的交流電經(jīng)過脈沖整流器轉換成直流電，經(jīng)中間直流電路將DC2600V～3000V的直流電輸送給牽引逆變器，通過牽引電機變流器轉換成頻率和電壓均可變的三相交流電（電壓0～2300V；頻率0～220Hz）傳遞給牽引電動機，電動機驅動柔性浮動WN節(jié)聯(lián)軸器，聯(lián)軸器驅動減速齒輪組，最后驅動輪對轉動，使列車向前運行。二、CRH動車組交流傳動技術

CRH2型動車組牽引傳動系統(tǒng)二、CRH動車組交流傳動技術

圖

4.45CRH2

型動車組交流傳動系統(tǒng)簡圖

CRH3型動車組牽引傳動系統(tǒng)CRH3型動車組由兩個對稱的牽引動力單元組成，它們用一根車頂線（高壓線）相連。每個動力單元的牽引主電路設備主要由1個受電弓、1個牽引變壓器、2個牽引變流器和8個牽引電機及2個牽引控制單元（TCU）組成。這些組件對稱地分布在2個動力單元內。

CRH5型動車組牽引傳動系統(tǒng)CRH5型動車組為8輛編組，采用5動3拖形式。其牽引系統(tǒng)采用交直交傳動方式。二、CRH動車組交流傳動技術

感謝觀看THANKYOU高速受流技術51高速受電的特點及要求

CRH系列動車組受電弓2電動車組與內燃動車組最直觀的區(qū)別是車頂?shù)氖茈姽Ｊ茈姽瓕儆谲図敻邏合到y(tǒng)之一，承擔著從高壓接觸網(wǎng)上引入列車所需電流（受流），并在制動時作為反饋線將多余電流饋回至弓網(wǎng)的任務。目前，世界各國的最高運行速度在200km/h以上的高速列車，幾乎均采用電力牽引。與常速列車的電力牽引相比較，高速列車電力牽引受電的主要特點如下：（1）接觸網(wǎng)與受電弓的波動特性。（2）高速列車在高速運行時所受的空氣阻力遠較常速列車大得多。（3）受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電問題。一、高速受電的特點及要求

高速列車的受電弓需滿足如下要求：（1）受電弓的滑板與接觸導線之間要保持恒定的接觸壓力，以實現(xiàn)比常速受電弓更為可靠的連續(xù)電接觸，且其接觸壓力不能過大或過小。（2）與常速受電弓相比，要盡可能減輕受電弓運動部分的重量，以保證與接觸網(wǎng)有可靠的電接觸。列車運行中，受電弓將隨著接觸導線高度變化而上下運動。在高速條件下，這種運動更為頻繁，從而直接影響滑板與接觸導線之間接觸壓力的恒定。（3）由于高速運行時空氣阻力很大，因此高速受電弓在結構設計上要作充分考慮，力求使作用在滑板上的空氣制動力由其他零件承擔，從而使受電弓滑板在其垂直工作范圍內始終保持水平。一、高速受電的特點及要求

高速列車的受電弓需滿足如下要求：（4）滑板的材料、形狀和尺寸應適應高速的要求，以保證良好的接觸狀態(tài)及更高的耐磨性能。（5）要求受電弓在其工作高度范圍內升降弓時，初始動作迅速，終了動作較為緩慢，以確保在降弓時快速斷弧，并防止升降弓時受電弓對接觸網(wǎng)和底架有過大的沖擊載荷。（6）具有緊急降弓控制系統(tǒng)，即當受電弓滑板損壞時，受電弓能自動快速降弓。一、高速受電的特點及要求

為了安全可靠的地供電，接觸網(wǎng)設備應具備以下性能要求：（1）有足夠的強度，保證接觸網(wǎng)具有穩(wěn)定性。（2）在惡劣的氣象條件下保證列車在規(guī)定的速度運行時能良好的地受流。（3）對各導線和支持結構、零部件及絕緣子等應當采取有效的防腐蝕和防污穢技術措施，以保持整個接觸網(wǎng)設備的良好狀態(tài)。（4）接觸懸掛的各項技術性能應滿足受電弓與接觸導線在滑動接觸摩擦時可靠地工作要求，使用壽命應盡可能延長。一、高速受電的特點及要求為了安全可靠的地供電，接觸網(wǎng)設備應具備以下性能要求：（5）各類支持結構和零部件應力求輕巧耐用，做到標準化并具有互換性，便于施工和維修保養(yǎng)，發(fā)生事故時也便于搶修，為迅速恢復供電創(chuàng)造條件。（6）接觸導線和安裝在接觸導線上的有關設備要有良好的平滑度和耐磨性能，接觸導線不應有不平直的小彎及懸掛零件等形成的硬點，以免受電弓與其發(fā)生碰撞，造成受電弓和接觸導線的機械損傷和電弧燒傷。一、高速受電的特點及要求

參考國外的經(jīng)驗及近幾年我國提速和高速試驗的結果，弓網(wǎng)受流質量可以從以下幾個方面進行評價：1）弓網(wǎng)間動態(tài)接觸壓力2）接觸導線最大垂直振幅3）導線的抬升量4）離線5）硬點6）接觸網(wǎng)的靜態(tài)彈性差異系數(shù)7）接觸導線彎曲應力一、高速受電的特點及要求

CRH系列動車組采用的受電弓均是技術成熟、性能良好的高速受電弓，滿足動車組高速運行情況下的良好受流。受電弓有兩種型號：一是CRH1、CRH2和CRH5動車組采用的DSA250型受電弓；一是CRH3型動車組采用的SS400型受電弓。受電弓及附屬裝置一般安裝在拖車車頂（CRH2有一個受電弓安裝在M2動車上），一列動車組正常運行時，采用單弓受流，另一臺備用，處于折疊狀態(tài)。當兩列車組編掛在一起運行時，每一列車中各有一受電弓處于工作狀態(tài)，全列車共有兩臺受電弓同時工作。二、CRH系列動車組受電弓

DSA型單臂受電弓包括DSA150、DSA200、DSA250、DSA350SEK和DSA350G幾種型號。DSA型單臂受電弓是2002年11月，中國北車集團大同廠與德國斯特曼公司正式簽訂技術引進協(xié)議后，并逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化的。二、CRH系列動車組受電弓

1—底架；2—阻尼器；3—升弓氣囊；4—下臂；5—弓裝配；6—下導桿；7—上臂；8—上導桿；9—弓頭；10—碳滑板。圖

4.48DSA250

型受電弓結構CRH3型動車組采用SS400型受電弓。由于高壓線路（稱為“車頂線”）連接CRH3列車的兩個牽引單元，正常操作中只需提升一個受電弓收集AC25kV用于整個8節(jié)車廂裝置即可。受電弓由壓縮空氣驅動，配有氣動滑板監(jiān)測系統(tǒng)（自動高速降落裝置），可確保在滑板磨損或斷裂時通過斷開EMERGENCYOFF（緊急停車）回路來使受電弓降落。二、CRH系列動車組受電弓

感謝觀看THANKYOU高速制動技術61日、法、德高速列車制動系統(tǒng)簡介CRH系列動車組的制動技術2常見的貨車、普通客車幾乎都是采用壓縮空氣驅動閘瓦抱住車輪踏面進行制動的，而制動的同時常聽見踏面與閘瓦摩擦時產(chǎn)生的“嗤嗤”尖嘯聲，列車制動起始和停止瞬間乘客會有前沖后仰的趨勢，列車之間有前后撞擊的聲音，制動不平穩(wěn)。而列車運行速度超過200km/h后，其制動所需能量是普通列車的4～9倍。此時，若仍然采用這種踏面制動，閘瓦會在短時間內將高速旋轉的車輪制動、將強大的能量消耗殆盡，制動會更不平穩(wěn)，存在極大的安全隱患。因此，對高速列車的制動要求與普通列車完全不同，依賴單一的空氣制動，已遠遠不能滿足高速列車的需要了。高速列車需要更加快捷、有效、安全、可靠、環(huán)保、低噪聲的復合制動系統(tǒng)。而要實現(xiàn)平穩(wěn)安全的制動，先進靈敏的控制系統(tǒng)必不可少。一、日、法、德高速列車制動系統(tǒng)簡介

復合制動是指列車采用兩種及以上制動方式，制動時優(yōu)先使用其中某種制動方式，使列車速度降到一定程度，再啟動另一種制動模式，最后使列車快速平穩(wěn)地停下來。也可幾種制動方式同時作用。日本、法國、德國和中國是世界高速鐵路技術最發(fā)達的國家，它們在高速制動技術領域同樣處于世界領先水平。日本、法國、德國等高速鐵路先驅在數(shù)十年的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了電阻制動＋閘瓦制動、電阻制動＋閘瓦制動＋盤形制動、再生制動＋渦流盤制動＋盤形制動、再生制動＋盤形制動、盤形制動＋線性渦流制動等復合制動形式，掌握了高速列車制動關鍵技術。一、日、法、德高速列車制動系統(tǒng)簡介

幾種用于高速動車組的常見制動方式：1）閘瓦踏面制動2）電阻制動3）盤形制動4）渦流盤制動5）磁軌制動6）線性渦流制動7）再生制動一、日、法、德高速列車制動系統(tǒng)簡介

CRH系列動車組的制動技術動車組制動技術主要體現(xiàn)在兩大方面：一是指揮制動的控制系統(tǒng)；二是實施制動的制動裝置（電制動裝置和基礎制動裝置）。二、CRH系列動車組的制動技術

車型CRH1CRH2CRH3CRH5復合制動方式再生＋盤形再生＋盤形再生＋盤形再生＋盤形制動模式常用制動、緊急制動、安全制動、停放制動、保持制動、除冰制動常用制動、緊急制動、輔助制動、快速制動、耐雪制動、安全制動緊急制動、常用制動、停放制動、備用制動、安全制動緊急制動、常用制動、停放制動、備用制動、停車制動、安全制動空氣制動方式電空直通式＋自動式空氣制動電空直通式＋自動式空氣制動電空直通式＋自動式空氣制動電空直通式＋自動式空氣制動最大制動距離/m<2000（200?km/h、平直道、最大載荷）<2000（200?km/h、平直道、最大載荷）<3700（300?km/h、平直道、最大載荷）<2000（200?km/h、平直道、最大載荷）基礎制動方式（每臺轉向架）輪盤4組（M）軸盤6組（T）輪盤4組（M）軸盤4組＋輪盤4組（T）輪盤4組（M）軸盤6組（T）軸盤2＋3組（M）軸盤6組（T）盤形制動驅動單元制動器空氣氣-液增壓單元制動器空氣單元制動器空氣制動盤材質鑄鐵＋粉末冶金鍛鋼＋粉末冶金鑄鋼＋粉末冶金鑄鋼＋粉末冶金感謝觀看THANKYOU動車組控制和管理系統(tǒng)71高速列車運行控制系統(tǒng)CRH系列動車組運行控制和管理系統(tǒng)2高速列車運行控制、監(jiān)控和診斷系統(tǒng)對于保證列車運行安全、快捷、舒適和節(jié)能至關重要，其目標是“安全正點、控制平穩(wěn)、高效節(jié)能”。傳統(tǒng)的列車監(jiān)控、控制及診斷系統(tǒng)不能滿足高速運行狀況，如緊急制動時，一列以300km/h運行的列車需要近4000m才能停下來，遠遠超出了司機的目視范圍。這就要求開發(fā)具有自動進行監(jiān)控、控制及診斷的先進管理系統(tǒng)，日、法、德等國高速列車先驅者做了大量研究工作，也通過幾十年的運營實踐證明了其系統(tǒng)的先進、安全、可靠。列車運行控制系統(tǒng)由地面設備、車載設備和信息傳輸設備組成，是先進的控制技術、通信技術、計算機技術與鐵路信號技術融為一體的行車指揮、安全控制機電一體化的自動化系統(tǒng)。一、高速列車運行控制系統(tǒng)

世界列車運行控制系統(tǒng)可分為多種類型一、高速列車運行控制系統(tǒng)

分類依據(jù)類別備

注按自動化

程度分類ATP（列車自動保護系統(tǒng)）對列車運行速度進行實時監(jiān)控，一旦超速則自動降速處理，保證行車安全ATC（列車自動控制系統(tǒng)）比ATP高一級的自動控制系統(tǒng)，除了ATP功能外，還可代替司機的部分操作，降低司機的勞動強度，提高運輸效率。我國200?km/h動車組引進了ATP設備，但不具備ATC功能按控制模式分類速度碼階梯控制模式在一個閉塞分區(qū)內只按一個速度等級進行超速控制，有入口檢查和出口檢查兩種方式。前者以區(qū)間進入速度為本閉塞區(qū)間的允許速度，新干線采用該方式；后者為上一區(qū)間出口速度為下一區(qū)間允許速度，法國TVM300采用這種方式速度-距離模式曲線控制模式有分段速度-距離模式曲線控制和連續(xù)速度-距離模式曲線控制兩種方式。前者將目標速度分為多個階段來實現(xiàn)，后者則采用連續(xù)控制模式，是高速列車運行控制系統(tǒng)的發(fā)展方向按人-機關系分類設備優(yōu)先的自動減速系統(tǒng)設備按照模式曲線自動控制列車減速并保證列車安全、正點。日本新干線ATC是其代表司機操作優(yōu)先的速度自動監(jiān)控系統(tǒng)司機按照模式曲線控制列車速度，設備不干涉司機正常駕駛，只有司機超速時，設備才采取必要措施確保列車安全。德國的LZB、法國的TVM300及TVM430采用這種方式按信號傳輸方式分類點式列車自動控制系統(tǒng)也叫作點式

ATP，采用點式傳遞信息、車載計算機處理信息的方式達到列車超速防護。我國京津客運專線（前期）采用該系統(tǒng)連續(xù)式列車自動控制系統(tǒng)分有線和無線兩種方式，幾乎所有高速鐵路均采用這種模式點連式列車自動控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)是在連續(xù)式列車自動控制系統(tǒng)中增加點式應答器作為線路數(shù)據(jù)的輸入、進路信息和臨時限速信息的輸入，這種方式有效利用了軌道線路和點式設備。日本

ATC

和我國第六次提速所采用的CTCS-2級ATP采用這種模式高速列車運行控制系統(tǒng)的發(fā)展方向是采用車載信號為主體信號的運行監(jiān)控系統(tǒng)，將列車位置傳感器放在車上，地面和車上之間的信息傳輸采用無線的方式，從而可以大大提高信息交換的速度。由車載系統(tǒng)接收地面無線信號以后，再通過車上的微機進行處理，根據(jù)列車制動性能、線路情況和速度要求，對制動模式進行計算，根據(jù)計算結果進行控制，以防止超速和冒進。一、高速列車運行控制系統(tǒng)

動車組控制和管理系統(tǒng)（TrainControlandManagementSystem，TCMS）對于高速列車的安全運行起著至關重要的作用，在動車組高速運行時，必須對它進行全面、統(tǒng)一、準確的控制，才能保障系統(tǒng)的正常工作。另外，一旦高速列車發(fā)生故障，就會對高速列車帶來非常嚴重的后果，因此必須在事故發(fā)生之前，利用先進的裝備與技術對列車的故障進行自診斷，保存故障信息以及必要的故障自排除。CRH系列動車組控制和管理系統(tǒng)是車載分布式的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，采用列車總線將分布于各車廂內的計算機控制裝置進行聯(lián)網(wǎng)并通過顯示屏顯示，控制各設備的運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)對動車的重聯(lián)控制和對全列車的綜合監(jiān)控作用。CRH系列動車組均采用了先進的運行控制管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)列車高速安全的運行。二、CRH系列動車組運行控制和管理系統(tǒng)

CRH1型動車組控制與管理系統(tǒng)CRH1型動車組控制與管理系統(tǒng)是一套建立在現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡上的分布式計算機系統(tǒng)，稱為列車控制和管理系統(tǒng)（TCMS），通過貫穿整列車的總線來傳送控制、監(jiān)測及故障診斷等信息，可控制并監(jiān)測動車組各主要功能。二、CRH系列動車組運行控制和管理系統(tǒng)CRH2型動車組控制和管理系統(tǒng)CRH2型動車組控制和管理系統(tǒng)采用列車控制微機網(wǎng)絡系統(tǒng)完成信息傳輸功能。CRH2型動車組列車信息傳輸系統(tǒng)采用兩層網(wǎng)絡結構，上層為連接各動態(tài)編組車輛的列車級通信網(wǎng)絡，下層為連接車輛內固定設備的車輛級通信網(wǎng)絡。二、CRH系列動車組運行控制和管理系統(tǒng)

CRH3型動車組控制和管理系統(tǒng)CRH3型動車組的信息傳輸系統(tǒng)是實現(xiàn)整個動車組功能的關鍵，同時也是其監(jiān)控和診斷的核心。該系統(tǒng)是一個分為兩級的通信網(wǎng)絡，由列車總線WTB和車輛總線MVB組成，均為兩路冗余。網(wǎng)絡控制上每4輛為一個單元，每個單元內用MVB貫穿整個單元的4輛車，兩個單元之間通過TCN網(wǎng)關再經(jīng)過WTB連接，完成信息的傳遞。即MVB構成車輛級總線，WTB為列車級總線。每個MVB單元均有兩個互為備份的CCU，承擔網(wǎng)絡管理器功能。司機室占用端車上的主CCU不僅和其他端車主CCU一樣實現(xiàn)管理本MVB單元的功能，同時還要管理全列車的網(wǎng)絡系統(tǒng)。二、CRH系列動車組運行控制和管理系統(tǒng)

CRH5型動車組控制和管理系統(tǒng)CRH5型動車組配有一套基于多臺微機的系統(tǒng)，可控制并監(jiān)控所有列車和車輛的相關功能（列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)TCMS）。其結構基于TCN標準（IEC61375-1），具有WTB（列車總線）和MVB（車輛總線）串行接口，使用兩個冗余的MPU模塊。TCMS體系結構基于具有高冗余度的標準TCN，該體系結構使用2個標準的TCMS模塊，每半列車（稱為車組）一個，兩個動力單元通過網(wǎng)關進行動力單元間和連掛列車間的通信。此外還有一個CAN總線標準的車輛總線，僅用于次要設備的診斷。系統(tǒng)具有完善的冗余和控制、診斷和監(jiān)視以及故障存儲功能。一個標準的TCMS模塊可以控制4節(jié)車輛，并且包括兩個不同的等級：牽引（主要功能）、支持（次要功能）。根據(jù)設備的數(shù)量或線路的長度，利用“中繼器”來增加MVB總線的長度。MPU有兩個MVB接口，第二個接口將兩條總線的MPU與MVB/WTB網(wǎng)關（冗余設計）和駕駛員監(jiān)控器連接在一起。二、CRH系列動車組運行控制和管理系統(tǒng)感謝觀看THANKYOU動車組人機工程技術81司機室的人機工程設計車廂的人機工程設計2人機工程學是一門多學科的交叉學科，研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫(yī)學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設計和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。人機工程學的顯著特點是，在認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎上，不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機工程學中將這個系統(tǒng)稱為“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)。一、司機室的人機工程設計

人機系統(tǒng)是由人和機器構成的系統(tǒng)。這里的人指的是機器的操作者和管理者，機主要指使用的工具和器物。工具要充分發(fā)揮其作用，需要具備三個方面的條件：一要工具本身質量好；二是要適合于使用；三要有善于使用工具的人。因此，機具和使用者是密切相關的。要使機具適合于使用，機具設計者不僅需要了解制造機具的材料和工具的結構功能特點，而且還必須了解人的身心及行為特點。一個理想的人機系統(tǒng)應具有可靠性高，跟蹤響應快，抗干擾性強，操作負荷輕，費用效益比小等性能。要滿足這些性能要求，除了要求人與機具有良好的性能外，還要人機之間得到最合理的配合。人機配合包括兩方面的涵義：一是人機功能分配，二是人機在構形與性能特點上的匹配。一、司機室的人機工程設計

動車組司機室是司機獲取信息、作出決策、對有關系統(tǒng)進行指令控制并駕駛列車完成各種任務的工作場所。隨著現(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展，電子設備被更多地應用于高速列車駕駛艙內，導致人機之間信息交流量急劇增加，進而迫使顯示器和控制器增多。這給駕駛操縱臺以至整個駕駛艙設備布局帶來很多困難，并且使司機的工作負荷越來越大。因此，對動車組司機室進行合理的人機適配性設計，對于保障人機效能的充分發(fā)揮和列車行駛安全至關重要。一、司機室的人機工程設計

CRH1型動車組司機室CRH1型動車組有兩個司機室，分別位于動車組兩端的Mc1和Mc2車上，便于列車的雙向駕駛。列車司機室內部為司機提供一個安全的、符合人機工程學的工作環(huán)境，便于操作和維護。司機室設計為一人操作，其空間主要供一個司機工作使用，也可以容納另一個便乘人員，但只提供一個折疊椅給便乘者使用。司機室擋風玻璃視野寬闊，能見度好。為防止冬天擋風玻璃結冰，擋風玻璃上還裝有前窗加熱系統(tǒng)；為保證司機的視野，擋風玻璃前還裝有雨刷器。在擋風玻璃的內側上有一塊電動遮陽板，以遮擋太陽光的直射。一、司機室的人機工程設計

CRH1型動車組司機室一、司機室的人機工程設計圖

4.61CRH1

型動車組司機室布置CRH2型動車組司機室CRH2型動車組司機室是指從氣密隔墻至司機室后部通過臺隔離的區(qū)域。在每列編組的兩端（T1c，T2c車）分別設置一個司機室，由前端司機室實施列車控制，后端司機室可作為乘務員室，兩個司機室具有相同的結構和功能。CRH2型動車組司機室分為五部分：設備艙、操作臺、駕駛區(qū)、配電區(qū)和通過臺。一、司機室的人機工程設計圖

4.62CRH2

型動車組司機室CRH3型動車組司機室CRH3型動車組為8車編制的電動車組，兩端的司機室具有相同設置與功能。司機室設計為單人駕駛模式，司機操縱臺在中央。司機室的設置遵行UIC651標準，符合現(xiàn)代人機工程學設計原則。司機控制臺位于司機正前方，包括通常需要或行駛期間需要使用的控制和指示元件。儀表板位于主操縱臺的上部，以便于司機觀察。司機室與客室緊密銜接，旅客在旅行途中可看到司機室。一、司機室的人機工程設計CRH5型動車組司機室CRH5型動車組兩端設供司機操作的司機室。司機室為單司機操作模式，司機臺為居中布置。司機室根據(jù)人機工程設計，符合UIC651標準的規(guī)定。司機室的密封與環(huán)境控制要求符合UIC651標準中關于噪聲的要求。CRH5型動車組外部形狀由空氣動力學決定，而內部設計考慮了司機室設備需要的接口。一、司機室的人機工程設計

我國CRH系列動車組車廂均按照以人為本的原則，充分利用車內平面和立體空間，應用工業(yè)和藝術設計技術，車內整體設置寬敞、明亮、通透，功能齊全，具有極強的現(xiàn)代感和時尚感。其主要的技術設計如下：（1）采用了先進成熟的高速轉向架，具有平穩(wěn)的高速運行性能。（2）采用了全自動恒溫空調系統(tǒng)，確保了車廂的溫度和濕度被調節(jié)在一個恒定的范圍內。（3）采用了氣密性車體結構，并設有一系列的隔音降噪措施，有效地降低了車內噪音。風擋密封性更好，極大地提高了車輛的隔音隔熱功能。自動的壓力保護裝置，避免動車組高速會車或進入隧道時產(chǎn)生的空氣壓力波動影響旅客的乘坐舒適度。二、車廂的人機工程設計

（4）緊急通風功能，使動車組高壓系統(tǒng)斷電時，仍可保證兩個小時的應急通風。（5）車廂比普通列車更為寬敞。車內均為電動門，開啟、關閉時噪音低，旅客可以很方便地通過車廂。（6）車頂行李架的上方安裝了反射鏡，通過反射，旅客可以隨時觀察自己的行李是否還在行李架上，而不用擔心被人“順手牽羊”。