CRH380B型高寒高速动车组技术开发及应用
主要技术内容:本项目在引进消化吸收的基础上,自主创新开发了CRH380B型高寒动车组,重点针对高寒运用环境,在以下七方面进行技术攻关。(1)系统集成技术:根据原铁道部课题合同要求,研究提出了适应高寒地区的高速动车组技术方案,研制了CRH380B型高寒动车组,完成了系统集成。同时,开展了78项重要零部件和79项整车型式试验,试验结果全部满足大纲要求。(2)材料低温特性:全面分析车体、转向架、制动、电气等系统使用的材料在低温环境的性能指标变化趋势,选用满足-40℃运用环境的金属和非金属材料;选用导热、吸声、隔声综合性能好的隔热和减振阻尼材料,开发出适应低温环境的减振结构。(3)防寒隔热技术:通过试验和对比分析,选用隔热性能良好的聚酯纤维棉作为主体防寒材,使头车和中间车的K值分别达到0.94和1.04(原型车头车和中间车均为1.1),技术指标优良,能够在不增加空调采暖功率的前提下,保证在高寒地区恶劣条件下的具备良好的保温效果。(4)防雪密封结构:研发了车下设备舱密封结构,避免雨雪进入车下设备舱和转向架部位。研究了车下设备舱密封与电气设备散热的耦合关系,以及密封设备舱的强度、模态和疲劳寿命预报技术。(5)抗冰雪措施:首次运用空气动力学原理,通过进行转向架区域气动流场仿真计算分析、实验室试验和正线试验,确定了增设导流板和直裙板方案,达到优化了气动流场的目的,减少了转向架结冰积雪;开发了转向架表面防冰雪涂层和一系钢簧橡胶护套、二系空簧防雪罩。(6)水系统防冻:研发了水系统防冻技术,重点研究了水箱、污物箱、水管路的防冻、加热措施;制定了饮水设备的储水、排水控制策略,实现了污水零排放。(7)冷凝水防治措施:研发了电气、制动系统冷凝水防治技术,研制了车体、设备舱冷凝水排放结构,在哈尔滨与上海两站最大温差超过30度的极端情况下,也未发生过冷凝水导致电气元件短路的情况。
专利情况:共获得专利12项,发明专利1项,实用新型10项,外观设计1项。正在申请专利7项。
技术经济指标:动车组采用8辆编组,最高运营速度350km/h、最高试验速度385km/h、运用环境温度-40℃~+40℃,轴重≤17t,初速350km/h时制动距离≤6500m,总定员551人。动车组从静止加速到350km/h、恒速运行100km每人仅消耗4.73度电。运用维护周期长(三级修为120万公里或1.5年,四级修为240万公里或3年,五级修为480万公里或6年)。
应用推广及效益情况:(1)应用推广情况:2012年12月1日,首批40列动车组在哈大高铁正式投入运营。2013年12月28日,按照总公司调图要求,已运行至上海、青岛等地,是国内唯一能适应-40℃~+40℃的运用环境的高速动车组。2013年10月,获得26列订单, 2014年1月已全部交付。2013年12月,获得93列订单,2014年11月中旬全部交付。(2)效益情况:截止至2014年1月,CRH380B型高寒动车组累计交付66列,合同金额约130亿元。目前,又获得93列采购合同,合同金额约为180亿元。
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