中國高鐵CRH系列動車組源自何方?

寫在前面:

1、為何在現在復興號已經在主流討論車型情況下,仍要討論CRH系列動車組?

答:作為軌道交通方向畢業的學生,對曾經那段中國高鐵風雲變幻的時段總是神往,而那段讓我國高鐵輝煌一時的主角,無疑是為我國高鐵事業立下汗馬功勞的CRH系列動車組。如果你也是軌道交通的愛好者,相信本文的內容不會讓你失望。

若讀者對復興號興趣較大,我會在後續文章中更新關於復興號的內容。

2、文中內容源自何處,是否保證時效性?

答:本文正文內容源自本人讀研期間的選修課大作業(2017年初),文中內容隻代表當時高鐵現狀,由於我國高鐵發展迅速及本人才學有限,內容恐無法囊括我國在運行CRH動車組的所有車型,但本文初衷是科普CRH系列動車組來源,如各位讀者感興趣,我會在後續進行更新。

3、今後還會更新哪些內容?是否會爛尾?

答:本人是第一次在知乎上發表寫文章,所以尚不知軌道交通方面在知乎上的受眾有哪些,如果有人願意看,我會考慮更新兩方面內容:

1)科普性質的文章。講述中國高鐵各車型之間的結構差異,中外高鐵對比差異,中外高鐵發展史等。

2)偏硬核的文章。講述現在中外高鐵各車型主電路拓撲結構,進行簡析對比。

同時,關於變流器軟件算法方面,如果有讀者感興趣,會考慮開設獨立的專欄進行簡述。

是否爛尾全看是否有讀者閱讀,本人目前尚無盈利目的,全在個人興趣。

4、本人自我介紹?

答:本人畢業於我國軌道交通傳統學校的兩所之一,讀書期間研究方向為高速列車變流器控制。文章中恐難免出現紕漏,還望各位讀者糾錯指正。

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中國高鐵CRH系列動車組源自何方?

0.引言

隨著中國鐵路第六次大提速而橫空出世的CRH系列動車組,大大方便瞭人民的出行,中國鐵路的形象也因此大為改觀。截至2016年年末,中國高速鐵路總裡程已達到22 000km,遠遠超過預期。中國鐵道部由2004年起先後向各外國企業購買高速鐵路車輛技術,以引進國外先進技術並吸收的方式,由中國北車集團和中國南車集團旗下的車輛制造企業生產,達到一定程度的國產化,並再以此為基礎進行自主創新研發。鐵道部(現鐵路總公司)將所有引進技術、聯合設計生產的CRH系列動車組均命名為和諧號。這些高速列車在2007年4月18日實施中國鐵路第六次大提速後投入正式運營。“CRH”的簡稱主要有四層含義:1、標志著中國鐵路已掌握時速200公裡及以上動車組核心技術;2、創立瞭中國高速鐵路的自由品牌,同時也與國際慣例接軌;3、表明中國時速200公裡及以上動車組具有中國鐵路自主知識產權;4、標志著中國高速鐵路一起為起點進入瞭全新的時代。

1.中國高速列車CRH系列動車組來源

現有的CRH系列高速動車組主要有以下幾個系列,以生產廠商進行劃分,分別為:CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH6、CRH380系列。

CRH1型動車組是2004年起,鐵道部(現中國鐵路總公司)向龐巴迪運輸和青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司(BST)(前稱“青島四方-龐巴迪-鮑爾鐵路運輸設備有限公司”、BSP)訂購的CRH系列高速電力動車組車款之一。

CRH2型車是以川崎重工業新幹線E2-1000型動車組為基礎,中國南車集團青島四方機車車輛股份有限公司負責國內生產。該型車是鐵路總公司向日本川崎重工及中國南車集團四方機車車輛股份有限公司訂購的CRH系列高速動車組之一,采用動力分散式、交流傳動電力動車組,車體為鋁合金空心型材車體。

CRH3型車是以德國西門子ICE3為基礎,由中國北車集團唐山軌道客車有限公司負責國內生產並進行國產化,在2008年8月1日,首列國產化CRH3型動車組正式投入京津城際鐵路運行。

CRH5型車是以阿爾斯通Pendolino動車組為基礎,由中國北車長春軌道客車股份有限公司負責國內生產。CRH5型電力動車組采用動力分散式設計,有別於TGV的動力集中式設計,是以法國阿爾斯通的Pendolino寬體擺式列車為基礎,但取消裝設擺式功能,而車體以芬蘭鐵路的SM3動車組為原型。

CRH6型電力動車組是由中國南車青島四方機車車輛股份有限公司和南車南京浦鎮車輛有限公司共同研制開發的CRH系列電力動車組。列車由四方技術總負責,浦鎮四方聯合設計,並分別在兩公司及廣東(新會)基地生產。CRH6型動車組適用於城市間以及市區和郊區間的短途通勤客運,滿足載客量大、快速乘降、快啟快停的運營要求。

CRH380系列列車是中國自主研發設計,由中國南車集團青島四方機車車輛股份有限公司、中國北車集團長春軌道客車股份有限公司和中國北車集團唐山軌道客車股份有限公司負責國內生產。CRH380型電力動車組,包括以下幾種車型:CRH380A(CRH2-380),中國南車集團青島四方機車車輛股份有限公司生產的新一代高速動車組。CRH380B(CRH3-380),中國北車集團唐山軌道客車有限責任公司及中國北車集團長春軌道客車有限責任公司生產的新一代高速動車組。CRH380C(CRH3-380),中國北車集團長春軌道客車有限責任公司生產的新一代高速動車組。CRH380D(CRH1-380),青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司(BST)生產的新一代高速動車組。

CRH系列高速動車組的穩定運行預示著中國已經掌握瞭世界先進成熟的鐵路機車車輛制造技術。高速列車技術,大致包括高速動車組的總成、車體、轉向架、牽引變流、牽引控制、牽引變壓、牽引電機、列車網絡控制和制動系統等核心技術,大功率電力機車的總成、車體、轉向架、主變壓器、網絡控制、主變流器、驅動裝置、牽引電機、制動系統等核心技術,以及大量的配套技術。運用以上技術,生產時速200公裡及以上的動車組和大功率機車的國產化率可達到70%以上。

2 .CRH各系列動車組簡介

本節將介紹CRH1、2、3以及5型車的主要特征以及各車型的突出特點。後續會更新加入CRH380系列及CRH6系列。

CRH1型車車長213.5m,最高運營時速為200公裡,編組共設有2輛一等座以及6輛二等座。一等座設置在動車上,座椅采用2+2配置方式,二等座采用2+3方式配置。CRH定員多,車門大,車門設置在車體中間,制作材料采用不銹鋼車體,因此CRH1適合城際短途運輸。

圖1 CRH1系列動車組

CRH2型車具有兩個不同動拖比型號列車,分別為4動4拖的CRH2-200和6動2拖的CRH2-300型,兩車類型除動拖比以為其餘設定均類似。該型車是第六次鐵路大提速中開行數量最多的列車,首次投入37列,超過總量的70%,運行線路區間最廣泛。外形上看,它在縱向上采用雙曲拱面,在橫向上采用五曲拱面,顯得清秀而身材修長。在所有型號中,CRH2型車軸重最輕,最大軸重14噸,最小軸重隻有11.7噸,有效降低瞭牽引和制動能耗,也減小瞭對軌道的損傷和沿線噪聲。

圖2 CRH2系列動車組

CRH3型車用於新建時速300-350公裡客運專線運營,使中國高速鐵路技術發展上升到瞭一個新的水平。列車設計總功率為8800kW,為350公裡的運行時速提供瞭技術保障,並具備瞭向350km/h的持續運營速度和380km/h最高運行速度升級的技術平臺,除瞭速度之外,優越的乘坐舒適度、寬松、通透的車內環境設計,同樣讓人非常印象深刻。其獨特的防火設計結構,火情發生後仍可以時速80公裡速度持續運行10分鐘;單車火情發生後10分鐘不會蔓延到臨車。是當今世界鐵路最先進的動力分散型高速動車組。

圖3 CRH3系列動車組

CRH5型動車組運行在北京至沈陽、長春、哈爾濱方向的線路上。東北的冬天嚴寒多雪,因此也就使得該型車耐寒經凍,在寒冷的天氣條件下依舊可以在線路上高速行駛。高速列車各種新技術在CRH5上得到瞭應用,其采用的550千瓦的異步電機牽引,但不是我們常見的架懸式方式,而是將電機更高的懸掛在車體上的體懸式,用萬向輪來傳遞牽引力,動力轉向架上隻有齒輪箱,這樣大大降低瞭轉向架的簧下質量,其它車型轉向架上都有兩根動軸,而CRH5H隻有一根。

圖4 CRH5系列動車組

不同系列動車組對比如表1所示。

3.小結

在我國軌道交通科研人員及工作者的不懈努力下,我國高鐵事業正飛速發展,工程技術與車型不斷升級,因此文中些數據僅可作為科普參考,並不能作為科研及匯報數據。

後續根據讀者需求,會持續更新軌道交通相關內容,對軌道交通感興趣的讀者歡迎右上角關註。

4、參考文獻

  1. 馮曉雲.電力牽引交流傳動及其控制系統[M].高等教育出版社.2009.
  2. 張曙光. CRH1型動車組[M]. 中國鐵道出版社.
  3. 張曙光. CRH2型動車組[M]. 中國鐵道出版社, 2006.
  4. 張曙光. CRH3型動車組[M]. 中國鐵道出版社.
  5. 張曙光. CRH5型動車組[M]. 中國鐵道出版社.
  6. 楊中平. 漫話高速列車[M].中國鐵道出版社, 2009.

5、小彩蛋

下圖為2018年年中去日本參加會議時乘坐的上越新幹線列車圖片,日本新幹線乘坐舒適性上目前還是略優於國內,以二等座為例,其座椅不僅可以進行後背調解,還可進行座椅坐墊前後調節,同時其二等座的前後空間也大於國內。

emmm,這個車和我們的CRH2有沒有很像?該車型頭車參考翠鳥喙部進行設計,風阻性能優異(同學實力出鏡23333)不同車型動車組重聯運行雙層列車(已更正)日本最新的N700系列車(如果我的記憶沒錯的話)可同時調節靠背與坐墊的新幹線二等座

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