时速350公里“复兴号”中国标准动车组总体设计2017年11月研制情况技术创新三运营情况五一技术方案二平台产品四1. 研制背景“和谐号”动车组自2007年投入运营以来,累计运行约60亿公里,总体运行安全、平稳、有序,在动车组检修维护方面积累了大量的经验,但也暴露出亟待解决的问题:未完全实现自主化2. 项目来源2013年,铁道部科技司立项研究“动车组前瞻性技术研究”课题,完成自主化动车组研制项目。
2014年6月19日,国家发改委下发“发改产业[2014]1373号目可行性研究报告。
3. 项目目标中国标准动车组是中国铁路总公司针对我国铁路发展和走出去需要研制的自主化、标准化时速350公里的高速动车组,通过打造精品样车,适应中国运用需求、统一检修维护接口、实现相同速度等级动车组互联互通,形成规模化生产能力,建立中国高速列车标准体系,创建中国品牌。
主要如下:适应中国铁路运用环境和运输需求。
具有自主知识产权。
形成中国动车组标准体系。
4. 设计输入铁总科技〔2014〕50号《时速350公里中国标准动车组暂行技术条件》科技装函〔2014〕23号《时速350公里中国标准动车组样车研制工作方案》铁总科技〔2014〕291号《中国铁路总公司关于印发《时速350公里中国标准动车组暂行技术条件(修订内容)》的通知》科技装函〔2015〕132号《中国铁路总公司关于印发〈时速350公中国标准动车组试验评审意见〉的通知》科技装电〔2016〕27号《中国铁路总公司科技管理部运输局关于印发<时速350公里中国标准动车组试用评审意见>的通知》铁总组织的96项零部件统型工作方案,统型联络会会议纪要、零部件统型技术条件及评审意见。
4. 研制意义•形成了一套中国•关于动车组研发设•计和生产制造的技•术标准体系整车及关键系统均由国内相关企业自主研制,体现出中国对动车组核心技术的自主掌控能力大幅提升综合考虑安全性、经济性、适应性、舒适性、旅客服务和运维服务等因素,形成具有中国特色的中国标准动车组产品平台契合国家新时期的发展需要,是提现中国科技创新能力和实现高铁“走出去”的重要载体战略意义产品平台标准体系核心技术5. 研制流程采用动车组技术创新中形成的科学研发流程和方法,利用各种创新平台的仿真及试验验证手段,以及产业联盟科研机构的优势资源进行标准动车组的研发。
2014.9.1-4方案评审技术条件2014.1.5样车研制2014.10-2015.62015.7.21-22试验评审2016.2.25-26试用评审2016.7.21阶段运用考核评审2016.11.24技术评审样车下线2015.6.30型式试验2015.7-2016.2解体检查2016.10-11运用考核2016.2-102017.1.3型号许可体验运营(京广)2017.2.252017.6.26京沪始发达速运营(京沪)2017.9.21自2013年6月项目启动至2017年9月在京沪线达速350km/h运营,历时四年半,完成“复兴号”动车组研制工作。
6. 研制历程7. 型号及技术配置编码CR 400X F -XX中国铁路标志速度等级企业标识技术类型技术配置200表示时速100<V≤200公里300表示时速200<V<300公里400表示时速300≤V<400公里A四方股份申请定型的动车组B长客股份申请定型的动车组其余预留F动力分散电动车组J动力集中电动车组N动力集中内燃动车组P动力分散内燃动车组其余预留CR源自“中国铁路”(China Railway)首写字母,字母“C”演变成行进动车组车头形象,体现行业特征;字母“R”飘逸动感,和字母“C”形成飘动的丝带,呈“外方内圆”“刚柔并济”形式美。
7. 型号及技术配置编码CR400X 中国铁路标志速度等级企业标识目录研制情况技术创新三运营情况五一技术方案二平台产品四自主化:自主进行高速列车整车及关键系统、零部件开发,形成自主知识产权。
简统化:互联互通及运用、操作、检修维护等进行简统化设计。
可靠性:使用成熟技术,推行RAMS设计,进行可靠性及安全风险管理,策划开展完整的试验验证及运用考核方案。
经济性:降低产品采购和运用维护成本,优化修制,延长修程,通过统型减少备品种类,进行全寿命周期成本设计。
先进性:列车能耗、舒适性、可靠性、绿色环保性等主要技术指标及性能优良。
1. 环境适应性主要项点环境条件海拔高度2. 运用性能主要项点最高运营速度最高试验速度临界失稳速度列车的安全性指标包括主动安全设计和被动安全设计两方面。
安全性设计主动安全设计被动安全设计脱线安全防护耐碰撞车体故障导向安全地震预警装置接近预警系统运行安全性结构安全性制动安全性防火安全性3. 安全性运行安全性脱轨系数………………………………………………………………<0.8轮重减载率……………………………………准静态≤0.65,动态≤0.8轮轴横向力…………………………………………………H≤(10+P0/3)轮轨垂直力………………………………………………………≤170K N 倾覆系数………………………………………………………………≤0.8构架横向加速度…………………………………………………≤8m/s2 制动安全性初速350k m/h (6500)初速300k m/h (3800)初速250k m/h (3200)冲击限制……………………………………………………≤0.75m/s3结构安全性车体强度……………………………………………E N12663+扭转气密强度………………………………………………………≤±6000P a 构架强度………………………………U I C6159(动车)/U I C515(拖车)车轴强度…………………………E N13104(动轴)/E N13103(非动轴)设备振动冲击…………………………………………………I E C61373 接近预警系统接近预警……………………………………安装列车追踪接近预警系统 地震预警装置地震预警……………………………………安装车载地震紧急处置装置 故障导向安全故障导向安全…………………………………按故障导向安全原则设计防火安全性内装材料阻燃性能………………………………………T B/T3237其他非金属材料阻燃…………………T B/T3138或D I N5510-2内装材料有害气体………………………………………T B/T3139电线、电缆……………………………………无卤、阻燃,燃烧时低烟无毒高压电缆…………………………………….………… BS 6853或DIN 5510-2消防设施…………铁办[2007]83号、铁公办[2010]89号客室、司机室、机械师室、乘务员室………设紧急报警装置端墙(门)……………………………………耐火完整性不小于15m i n 耐碰撞车体列车防碰撞吸能……………………………………………E N15227 防脱线安全防护防脱线……………………………转向架设置防脱线安全防护装置A 类故障……………………………不超过0.2件/百万公里B 类故障……………………………不超过0.4件/百万公里C 类故障……………………………不超过1.0件/百万公里平稳性………………………………………司机室≤2.75,客室≤2.5舒适度…………………………………………司机室≤3.0,客室≤2.0司机室噪声…………………………………….……………….……≤76/79dB(A)客室噪声…………………………………≤67/70(中部)、69/72(端部)dB(A)运行通过噪声………..…………………………………………..…≤93/96dB(A)起动加速噪声……………………………………….………………≤80/82dB(A)静止辐射噪声……………………………………….………………≤65/68dB(A)平均温度………………………………………24~28(夏季)/18~22℃(冬季)气密性…………………………………………………>60秒(4→1k P a )车内压力波动…………………………………≯500Pa /s 、800Pa /3s4. 可靠性5. 舒适性二、技术方案-顶层指标6. 经济性运行经济性人均百公里能耗...................................................≯4k w h 齿轮传动装置的效率.............................................≮97.5%牵引电机的效率 (94)维护经济性一级修…………………………………………周期6000公里或48小时二级修………………………………………………周期2~120万公里三级修……………………………………………周期120万公里或3年四级修……………………………………………周期240万公里或6年五级修……………………………………………周期480万公里或12年二、技术方案-总体方案-平面布置及车下布置MB05 (二等63)TP06 (二等90) M07(二等90) TC08(二等40+商务5)TC01(一等28+商务5) M02(二等90)TP03 (二等90) MH04 (二等90)4动4拖8辆编组总定员达576人。
车顶天线安装座、空调、受电弓、高压接头等全部平顺化处理,设全包的内外风挡,降低气动阻力与噪声。
按既有线、客专线路限界设计断面轮廓,外轮廓统一,车宽3360(距轨面1250处3300),车高4050;地板面按高站台设计,客室地板距轨面1260,净高度大于2260。
“复兴号”动车组采用8辆编组,由两个“二动二拖”的牵引动力单元组成“四动四拖”(4M4T)的配置,受电弓布置在3号车和6号车上。
“复兴号”动车组主要配置常用制动(1~7N)和紧急EB制动减速度采用速度-粘着模式控制;紧急制动UB减速度三段分级控制;紧急制动EB和紧急制动UB制动距离<6500m(350km/h);整列电制动能力满足制动5级制动力需求,电制动力不小于牵引功率的1.3倍;停放制动能力满足定员载荷20‰坡道停放,制动减速度曲线安全系数不小于1.2;制动冲击<0.75m/s3。
电制动能力曲线注水口抬车按技术条件统一顶车位,位于枕内距枕梁中心1000mm。
镟轮轴端结构及外部空间设计可适应现有动车组旋轮工装。
外接电源采用统一外接电源设计及连接器型式。
登顶随车搭载伸缩式直梯,实现户外攀爬登顶。
镟轮抬车户外登顶针对中国标准动车组技术指标要求,充分考虑各系统之间的相互作用关系,在流固耦合大系统框架内,实现高速铁路各子系统之间、高速列车自身各系统之间的相互兼容、整体优化。