动车组车辆构造与设计第04章-车体结构与车内设备-车内设备课件.ppt

1、兰州交通大学机电学院机车车辆系兰州交通大学机电学院机车车辆系商跃进商跃进一、设备组成一、设备组成二、设备总体布置二、设备总体布置三、各室设备布置三、各室设备布置车辆设备及其布置机车设备及其布置（一一）牵引装置）牵引装置辅助装置辅助装置1、牵引传动原理、牵引传动原理2、电气设备的作用、电气设备的作用内燃机车内燃机车电力机车电力机车 机车利用原动力（柴油机或外界电源与变压器），通过传动装置驱动车轮。柴油机柴油机万向轴万向轴液力传动箱液力传动箱万向轴万向轴机车的动轮机车的动轮 液力传动装置的主要组成部分是液力传动箱、车轴齿轮箱、换向机构和相互联结的万向轴等。 它的核心元件是液力传动箱中的液力变扭器，

2、主要由泵轮、涡轮和导向轮组成。 泵轮通过轴和齿轮与柴油机的曲轴相连，涡轮通过轴和齿轮与机车的动轮相连，导向轮固定在变扭器的外壳上，并不转动。当柴油机启动时，泵轮被带动高速旋转，泵轮叶片则带动工作油以很高的压力和流速冲击涡轮叶片，使涡轮与泵轮以相同的方向转动，再通过齿轮把柴油机的输出功率传递到机车的动轮上，从而使机车运行。 液力变矩器液力变矩器.flvo受电弓主断路器主变压器 牵引变流器（整流、滤波、逆变）交流牵引电动机齿轮箱机车动轮牵引高压设备高压设备牵引变流牵引变流牵引驱动牵引驱动高压电器高压电器主变压器主变压器四象限四象限中间电压中间电压过压保护过压保护牵引逆变器牵引逆变器牵引电机牵引电机

3、齿轮箱齿轮箱车轮车轮网侧变流控制器网侧变流控制器电机侧变流控制器电机侧变流控制器车辆控制车辆控制接触网受电弓主变压器变流器牵引电机钢 轨牵引系统关系链再生1.变压器变压器.avi 2. 避雷器避雷器.avi 3.电动机电动机.mpg1. 变压器：将网压变压器：将网压25kV转换成整流器侧转换成整流器侧1500V电压。电压。2. 牵引整流器：将单相交流电换成脉动直流电，并进行相控调压。牵引整流器：将单相交流电换成脉动直流电，并进行相控调压。3. 牵引变流器：将单相交流电换成脉动直流电，经滤波后再逆变成交流牵引变流器：将单相交流电换成脉动直流电，经滤波后再逆变成交流电，并进行调压调频控制（电，并进

4、行调压调频控制（VVVF）。）。4. 平波电抗器：使脉动直流电相对平滑。平波电抗器：使脉动直流电相对平滑。5. 牵引电机：牵引工况时，把电能变为机械能；制动工况时，把列车动牵引电机：牵引工况时，把电能变为机械能；制动工况时，把列车动能变为电能。能变为电能。6. 受电弓：从接触网上接受电流。受电弓：从接触网上接受电流。7. 主断路器：车上高压电路的总开关。主断路器：车上高压电路的总开关。8. 接触器：控制大电流、高电压回路的通断开关。接触器：控制大电流、高电压回路的通断开关。9. 回流接地装置：网侧电路的节点，与钢轨形成电路连接回流接地装置：网侧电路的节点，与钢轨形成电路连接 1、作用：、作用：

5、 辅助装置是保证动力设备（柴油机辅助装置是保证动力设备（柴油机-发电机组发电机组/变压器）、变压器）、传动装置、走行部、制动装置与电气控制设备等正常运转，传动装置、走行部、制动装置与电气控制设备等正常运转，以及乘务人员正常工作条件的各项装置。以及乘务人员正常工作条件的各项装置。2、辅助装置、辅助装置组成组成： 通风冷却系统：通过强迫风冷方式及时冷却动力系统、通风冷却系统：通过强迫风冷方式及时冷却动力系统、电气系统中的关键设备，保证机车正常运行。电气系统中的关键设备，保证机车正常运行。 空气管路系统：由压缩机生产的压缩空气，通往各用风空气管路系统：由压缩机生产的压缩空气，通往各用风处所，保证列车

6、制动系统和各种风动装置的正常工作。处所，保证列车制动系统和各种风动装置的正常工作。 辅助供电系统：为牵引电机以外的用电设备供电的系统。辅助供电系统：为牵引电机以外的用电设备供电的系统。 旅客服务设施旅客服务设施：空调、座椅、餐饮、卫生等设施。：空调、座椅、餐饮、卫生等设施。1、通风系统组成通风系统组成2、通风系统类型通风系统类型 通风冷却系统是专为通风冷却系统是专为冷却牵引电动机和电器而冷却牵引电动机和电器而设置的。该系统组成设置的。该系统组成:通风机：通风机：离心式通风机和轴流式通风机在机车通风系统中均被采用。对于一些距离车体较远的设备，如牵引电机通常用离心式通风机冷却，一些设备因位置局限.

7、如制动电阻柜，通常用轴流式通风机冷却。进排风道进排风道空气滤清装置空气滤清装置按主要冷却对象划分，有按主要冷却对象划分，有3或或4大通风支路。大通风支路。 SS4改型、改型、 SS3型、型、SS3B型、型、SS6B型型电力机车通风系统按主要冷却对象分为牵引电力机车通风系统按主要冷却对象分为牵引通风、制动通风和变压器通风通风、制动通风和变压器通风3条支路。条支路。 SS7型、型、SS7D型、型、SS8型电力机车通风型电力机车通风系统拉主要冷却对象划分为牵引通风、制动系统拉主要冷却对象划分为牵引通风、制动通风、交流装置通风和变压器通风通风、交流装置通风和变压器通风4条支路。条支路。按主要冷却对象布

8、置分按主要冷却对象布置分按主要冷却对象划分按通风系统的供风方式分类由压缩机生产的压缩空气，储存在贮风缸中，由空气管路系统，由压缩机生产的压缩空气，储存在贮风缸中，由空气管路系统，通往各用风处所，保证各种风动装置的正常工作。通往各用风处所，保证各种风动装置的正常工作。 空气管路系统包括空气管路系统包括:风源系统：风源系统：负责生产、贮备、调节控制压缩空气，并向全车各气路系统提供所需的高质量、洁净、干燥和稳定的压缩空气的系统。制动机气路系统：制动机气路系统：该系统是机车上压缩空气用量最大的系统;控制气路系统：控制气路系统：控制电力机车上受电弓,主断路器、门联锁及各种电空阀动作的风力系统，与控制电路

9、配合，共同实现对机车的控制，辅助气路系统：辅助气路系统：供给电力机车撒砂装置，风喇叭、刮雨器等辅助装置所需压缩空气的系统。 制动系统列车布置辅助电源系统：为牵引电机以外的用电设备供电的系统。辅助电源系统：为牵引电机以外的用电设备供电的系统。主要用电设备主要用电设备 控制系统控制系统 辅助电机电器辅助电机电器 照明系统照明系统 车头大灯车头大灯 列车空调与电器。列车空调与电器。要求要求 要具有一定的稳定性和可靠性。要具有一定的稳定性和可靠性。 不能影响牵引供电。不能影响牵引供电。 要能保证主要动力设备不工作时的基本用电。要能保证主要动力设备不工作时的基本用电。 动车组辅助电源系统主要包括辅助变流

10、器、蓄电池和动车组辅助电源系统主要包括辅助变流器、蓄电池和充电机组成。充电机组成。n升弓合闸之前，由蓄电池为辅助压缩机电机等必要升弓合闸之前，由蓄电池为辅助压缩机电机等必要的升弓合闸设备提供直流电；的升弓合闸设备提供直流电；n升弓合闸之后，由辅助变流器为各种辅助设备供电，升弓合闸之后，由辅助变流器为各种辅助设备供电，并经充电机向蓄电池充电。并经充电机向蓄电池充电。a.庞巴迪系高速动车组庞巴迪系高速动车组b. 新干线系高速动车组新干线系高速动车组c. 西门子系高速动车组西门子系高速动车组d. 阿尔斯通系高速动车组阿尔斯通系高速动车组e.CRH3动车组动车组f.其他其他CRH动车组动车组o直流供电

11、系统母线电压设直流供电系统母线电压设计为计为DC 110 V。o交流供电的电源设备为辅交流供电的电源设备为辅助变流器，为实现动车组助变流器，为实现动车组过分相区时交流系统不间过分相区时交流系统不间断供电，辅助变流器采用断供电，辅助变流器采用通过主变流器的中间直流通过主变流器的中间直流电路供电。电路供电。o动车组分为动车组分为2 个独立的牵个独立的牵引单元，每个牵引单元的引单元，每个牵引单元的2 个主变流器同时与本单个主变流器同时与本单元的元的2 个辅助变流器连接，个辅助变流器连接，这样当一个主变流器故障这样当一个主变流器故障时，另一个可继承给辅助时，另一个可继承给辅助变流器供电，在设计上实变流

12、器供电，在设计上实现冗余。现冗余。o交流用电设备的额定电压为交流用电设备的额定电压为AC 380 V/50 Hz和和AC 220 V/50 Hz，供电电源额定电压，供电电源额定电压为为AC 400 V/50 Hz，动车组辅助供电系统母线额定电压设计为，动车组辅助供电系统母线额定电压设计为AC 400 V/50 Hz。o所有的辅助变流器都通过供电母线向整列车输出三相所有的辅助变流器都通过供电母线向整列车输出三相 AC 400 V/50 Hz 电源，实现电源，实现联网供电。联网供电。CRH1CRH1CRH2CRH2CRH5CRH5辅辅助助变变流流器器数量数量每列车每列车5 5个个每列车每列车2 2

13、个个每列车每列车5 5个个容量容量144kVA144kVA123kVA123kVA300kVA300kVA电路电路结构结构直直- -交型交型交交- -直直- -交型交型直直- -交型交型三相逆变器三相逆变器+ +三相三相LCLC滤波滤波+ +降压隔离变压器降压隔离变压器在辅助绕组和辅变之在辅助绕组和辅变之间用变压器隔离间用变压器隔离直交直降压电路直交直降压电路+ +三相逆变器三相逆变器+ +三相三相LCLC滤波滤波输入输入DC1650VDC1650V（牵引变流器中（牵引变流器中间电压）间电压）50Hz50Hz（牵引变压器辅（牵引变压器辅助绕组）助绕组）DC3600VDC3600V（牵引变流器中

14、间电压）（牵引变流器中间电压）输出输出AC400VAC400V5%,505%,501%Hz1%Hz。THD10%THD10%AC400VAC400V10%10%，50Hz50HzAC400VAC400V5%,505%,502%Hz2%HzTHD10%THD压压凝凝膨膨 电器控制 广播系统 显示系统 照明系统车载系统包括广播系统、显示系统和操纵、控制和诊断系统广播系统、显示系统和操纵、控制和诊断系统。广播系统广播系统作为一个独立部分使用，控制娱乐系统的广播。显示系统显示系统作为一个独立部分使用，从列车计算机获取信息。操纵、控制和诊断系统操纵、控制和诊断系统是一个智能系统，接收和传输信息和指令，从

15、而控制列车上安装的大部分设备。旋转座椅行李架行李架大件行李大件行李存放处存放处主要由以下几部分组成主要由以下几部分组成标准卫生间标准卫生间 、通用卫生间（适用于残疾人）、淡水箱、通用卫生间（适用于残疾人）、淡水箱 和废水箱和废水箱 。卫生间组成卫生间组成洗手系统洗手系统集便装置集便装置坐便器坐便器洗手器洗手器面镜面镜扶手扶手感应式水阀感应式水阀便纸架便纸架垃圾桶垃圾桶冲便按钮冲便按钮卫生间组成：卫生间组成：隔间（地板、隔间（地板、墙板、顶板、墙板、顶板、门）门）洗手系统洗手系统集便装置。集便装置。感应水阀感应水阀台面台面不锈钢洗手盆不锈钢洗手盆皂液储存器皂液储存器皂液器皂液器纸巾盒纸巾盒 集便

16、装置组成集便装置组成包括便器、冲便按包括便器、冲便按钮、车上排污管及钮、车上排污管及伴热、车下排污管伴热、车下排污管及伴热、车下污物及伴热、车下污物箱以及系统控制板。箱以及系统控制板。1、总体布置的定义、总体布置的定义2、设备布置、设备布置原则原则3、设备布置特点、设备布置特点4、典型的总体布置、典型的总体布置o从广义讲，总体布置是将多种设备（变压器、电抗器、整从广义讲，总体布置是将多种设备（变压器、电抗器、整流装置、各种高压设备、辅助机组、各种电器设备、空气流装置、各种高压设备、辅助机组、各种电器设备、空气制动设备等）进行合理布局；制动设备等）进行合理布局；o从狭义讲，按车体的车项、车内、车

17、下三部分，怎样合理从狭义讲，按车体的车项、车内、车下三部分，怎样合理地将设备安装于车体上，并且要考虑它们间电气、管路的地将设备安装于车体上，并且要考虑它们间电气、管路的连接。连接。 总体布置的方案可以是多种多样的，而且每一方案总体布置的方案可以是多种多样的，而且每一方案在得到优点的同时，总伴随其相应的缺点。所以设计师总在得到优点的同时，总伴随其相应的缺点。所以设计师总在权衡其利酵，以求取得一个合理的方案。在权衡其利酵，以求取得一个合理的方案。 总体布局按空间位置一般可分为：总体布局按空间位置一般可分为：车内布置、车顶布车内布置、车顶布置和车下布置置和车下布置重量均：重量均：必须保证重量分配均匀

18、。以利于牵引力的充分发挥。 在设备布置时要进行重量分配计算:根据各种设备的位置、轻重、车体、转向架的支撑情况，按力距平衡原理进行计算，计算结果要保证各转向架载荷前后左右相等，各轴重在规定的偏差之内。空间够：空间够：要充分满足设备的安装、拆卸、检查和检修的方便。司机室设备布置要求作业范围合适、操纵方便、视线合理，易于观察各种仪器、仪表和信号灯指示。成本省：成本省：应注意节约导线、电缆和压缩空气、冷却空气管路。合理地布置电器线路的导线、电缆和空气管路，不仅可以节约大量材料、降低成本，还可使布置简捷、集中，便于查找故障，减少空间占用和减少风阻。安全和舒适安全和舒适要有必要的隔热、隔音设施。各机器间的

19、设备要便于检查、维修和保养，要注意要有必要的隔热、隔音设施。各机器间的设备要便于检查、维修和保养，要注意设备布置的规律化，便于乘务员熟记各设备的位置，对危及人身安全的电器设备，设备布置的规律化，便于乘务员熟记各设备的位置，对危及人身安全的电器设备，要有严格的安全联锁防护装置等。要留有必要的乘务员的工作和生活空间。要有严格的安全联锁防护装置等。要留有必要的乘务员的工作和生活空间。 根据不同用途组合成根据不同用途组合成相对独立的单元相对独立的单元分室安装分室安装。按其功能可分为：按其功能可分为： 1.司机室：司机室：乘务人员操纵列车的工作场所。一般设置两端司机室，可以双向行驶，不必调头。 2.客客

20、 室：室：客室用于容纳乘客乘坐。3.设备仓：设备仓：用于安装各种电气和机械设备。 （1）（2） 内燃机车车体一般分上、下两部分，上部为车体及安装在其上的设备，内燃机车车体一般分上、下两部分，上部为车体及安装在其上的设备，下部为可拆式燃油箱。燃油箱的前后端设置总风缸，左右两侧为蓄电池箱。下部为可拆式燃油箱。燃油箱的前后端设置总风缸，左右两侧为蓄电池箱。 内燃机车车内一般以布置柴油机的动力室为中心对称布置，以间壁将其内燃机车车内一般以布置柴油机的动力室为中心对称布置，以间壁将其隔为隔为5室：第室：第I司机室、电气室、动力室、冷却室和第司机室、电气室、动力室、冷却室和第II司机室。司机室。 电力机车

21、一般以变压器室电力机车一般以变压器室为中心对称布置，包括为中心对称布置，包括7个个室：室：1.I端司机室端司机室2. I端辅助室端辅助室3. I端高压室端高压室4.变压器室变压器室5. I I高压室高压室6.II端辅助室端辅助室7.II 端司机室。端司机室。 CRH2动车组总体组成动车组采用动车组总体组成动车组采用8辆编组，辆编组，4动动4拖，由两个动力单拖，由两个动力单元组成。每个动力单元由元组成。每个动力单元由2个动车和个动车和2个拖车（个拖车（T-M-M-T）组成。）组成。 动车组车辆总体布局按空间位置一般可分为：车内布置、车顶布置和车下布置三部分。由动车组车辆总体布局按空间位置一般可分

22、为：车内布置、车顶布置和车下布置三部分。由于车上空间尽可能用于安装旅客服务设施，因此，动力设备分散在各节车的车下设备舱中，车于车上空间尽可能用于安装旅客服务设施，因此，动力设备分散在各节车的车下设备舱中，车上除司机室及其通道外，没有专门的设备间。以上除司机室及其通道外，没有专门的设备间。以CRH5为例，总体空间布局一般划分为：为例，总体空间布局一般划分为：车头（导流罩、自动车钩）、车头（导流罩、自动车钩）、车上布置（司机室、客室、车辆连接（风挡）车上布置（司机室、客室、车辆连接（风挡）车顶布置（受电弓、空调机组等）车顶布置（受电弓、空调机组等）车下设备舱。车下设备舱。1、司机室设备布置、司机室

23、设备布置2、 动组车上动组车上布置布置3、车下设备布置、车下设备布置 4、车顶设备、车顶设备（1）司机室设备布置原则）司机室设备布置原则（2）电力机车起动顺序）电力机车起动顺序（3）内燃机车启动操作）内燃机车启动操作（4）模拟驾驶）模拟驾驶（5）司机室电气设备及其功能）司机室电气设备及其功能 司机室设备以司机室设备以司机为中心进行布司机为中心进行布置，遵循方便操作、置，遵循方便操作、减少疲劳、增加舒减少疲劳、增加舒适度的原则。适度的原则。制动手柄（大、小闸）、调速（功率）手柄和换向手柄柴油机启停、升降弓等按钮或琴键开关。仪表、指示灯、显示屏等。列车运行监控装置和无线通信设备（无线电话）等。空调

24、机、电暖气、遮阳帘、衣帽柜、旋转椅等。一：准备一：准备1、先检查机车走行部、先检查机车走行部2、进入司机室打开电源柜、进入司机室打开电源柜合上各脱扣开关、检查高合上各脱扣开关、检查高低压电器达到走车条件。低压电器达到走车条件。二：起动二：起动1、闭合电钥匙、闭合电钥匙1SA（2SA）2、升后受电弓、升后受电弓3、闭合主断器合、闭合主断器合4、闭合劈相机开关、闭合劈相机开关5、闭合压缩机开关、闭合压缩机开关6、闭合通风机开关、闭合通风机开关7、换向手柄置前进位、换向手柄置前进位8、提速手柄置预期位、提速手柄置预期位起动顺序DF4C启动教学.mp4Microsoft Train Simulator

25、 http:/ CRH2车上车上布置：布置：一等车座椅布置为一等车座椅布置为2+2形式，二形式，二等车座椅布置为等车座椅布置为2+3形式，座席为旋转式可调靠背座形式，座席为旋转式可调靠背座席。席。 5号车（号车（T1k）为餐、座合造车，设置咖啡机、）为餐、座合造车，设置咖啡机、微波炉、冰箱等，设置饮食用简易餐桌、椅子，设置微波炉、冰箱等，设置饮食用简易餐桌、椅子，设置可以提供饮食服务的区域。设置广播、联络电话设备。可以提供饮食服务的区域。设置广播、联络电话设备。 各车设有广播系统；一等车和酒吧餐饮区在国产各车设有广播系统；一等车和酒吧餐饮区在国产化第化第18列开始设视频系统。列开始设视频系统。

26、 在车体下单独安装的设备有：在车体下单独安装的设备有：p主风缸主风缸p蓄电池蓄电池p排障器排障器p轨道信号接收装置轨道信号接收装置p柴油机的油底壳和燃油箱柴油机的油底壳和燃油箱p变压器的主油箱和散热器。变压器的主油箱和散热器。o机车两端副司机室侧牵引梁下方各设1只主电路库用插座。车体左侧梁中下部下方设有辅助电路库用插座和控制电路库用插座，车体边梁中部下方各设1各照明用插座。这些插座主要供库内动车、辅助电路供电、控制电路供电和检修照明使用。o车体左右边梁中部下方装有蓄电池柜。o车体左侧梁下方设有接地棒，两端的排障器上装有机车信号感应接收线圈。每辆车下有空调机组、制动控制装置。每辆车下有空调机组、

27、制动控制装置。2、3、6和和7号车下有牵引变流器（号车下有牵引变流器（CI）。）。2号和号和6号车下有牵引变压器（号车下有牵引变压器（MTr）、高压设备箱。）、高压设备箱。1号、号、8号车设置辅助电源装置（号车设置辅助电源装置（APU）。）。2、4、6号车上设有蓄电池箱。号车上设有蓄电池箱。在单号车下有污物箱及水箱。在单号车下有污物箱及水箱。1、车顶设备、车顶设备2、受电弓装置、受电弓装置3、SS4机车车顶设备布置机车车顶设备布置 内燃机车车顶一般没有单独安装的大型设备，只涉及一些内燃机车车顶一般没有单独安装的大型设备，只涉及一些与车内设备配套的车顶盖结构，如动力间的烟筒、登顶天窗、与车内设备

28、配套的车顶盖结构，如动力间的烟筒、登顶天窗、冷却间的静液压风扇，司机室的车头大灯、风笛等。冷却间的静液压风扇，司机室的车头大灯、风笛等。 电力机车和动车组车顶设备主要包括：受电弓、主断路器、电力机车和动车组车顶设备主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、高压电流互感器、高压隔离开关等高压电气设备避雷器、高压电流互感器、高压隔离开关等高压电气设备全车车顶设备分装于全车车顶设备分装于4块车顶盖上：块车顶盖上：1.I端辅助室和高压室顶盖上安装受端辅助室和高压室顶盖上安装受电弓、车顶母线和制动电阻出风电弓、车顶母线和制动电阻出风活动百叶窗。活动百叶窗。2.变压器室顶盖上安装高压电流互变压器室顶盖上安装高压

29、电流互感器、主断路器、避雷器、高压感器、主断路器、避雷器、高压电压互感器、主变压器风机进风电压互感器、主变压器风机进风百叶窗、车顶母线及其支持瓷瓶。百叶窗、车顶母线及其支持瓷瓶。3.II端高压室顶盖装有端高压室顶盖装有1根车顶母线、根车顶母线、1个支持瓷瓶、个支持瓷瓶、II端制动电阻出风端制动电阻出风活动百叶窗和等车顶天窗。天窗活动百叶窗和等车顶天窗。天窗上设接地座和行程开关安全联锁。上设接地座和行程开关安全联锁。4.II端辅助室顶盖端辅助室顶盖1根车顶母线和重根车顶母线和重联时车顶母线自动连接的高压连联时车顶母线自动连接的高压连接器（两车分离时也可自动分接器（两车分离时也可自动分离）。离）。弓头阻尼器ADD系统升弓装置下臂底架上导杆碳滑板下导杆阀板上臂电流互感器避雷器隔离开关车间高压电缆高速断路器电压互感器绝缘子受电弓接地开关