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我国动车组的发展及综合性能试验

中国铁路
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    近年来，动车组和摆式列车的研究为既有线提速开创了新的途径，开行动车组和摆式列车已成为既有线提速的有效方式。动车组机动灵活、周转快、运用方便，适合于城际铁路的旅客运输。在曲线多、半径小的线路采用摆式列车提速，见效快、效果显著。广深线采用X2000摆式列车，已成功地运营了2年多，取得了显著的经济、社会效益。目前，很多铁路局已积极筹划采用摆式列车提速。(千金难买牛回头 我不需再犹豫)

    1 我国动车组的发展及应用
    我国动车组的发展可以追溯到1988年研制的KDZl型动力分散电动车组，1989年，该电动车组在铁道科学研究院环行试验基地创造了141 km/h的最高试验速度。1998 年由唐山机车车辆厂研制生产的双层内燃动车组首先在南昌铁路局投入运用。1998 年广铁(集团)公司引进瑞典Adtranz高速X2000摆式动车组在广深线投入运营，促进了国产动车组的发展。近几年来，我国相继推出了2M5T 内燃动车组、 “新曙光” 2M9T内燃动车组、“神州号”内燃动车组、“春城号”3M3T电力动车组，分别在南昌铁路局、沪宁线、京津线、昆明─石林线投入运营。1999年，由铁道部5 家机车车辆工厂、3个研究所和2所大学共同研制开发了200 km／h“大白鲨”1M6T 高速电力动车组。2000年，株洲电力机车厂和长春客车厂共同为广深铁路股份有限公司研制生产了200 km／h“蓝箭”交流传动电动车组。2001年，由四方机车车辆厂、 株洲电力机车厂和株洲电力机车研究所共同研制了“中原之星”动力分散交流传动电动车组，该电动车组是我国第1列应用国产变流机组的电动车组，于10月26 日完成了综合性能试验，11月18日正式在京广线郑州─武昌投入运营。此外，“九五”国家重点攻关项目“200 km／h动力分散交流传动电动车组研制”已顺利完成， 该动车组于2001年5月底抵达铁道科学研究院环行试验基地，经过2个月的性能调试后进行了综合性能试验，10 月底在广深线进行了线路试验， 线路最高试验速度达到了 249.6 km／h，创造了中国铁路列车的最高速度。 我国国产动车组基本参数比较见表1。(剖析主流资金真实目的，发现最佳获利机会！)
表1 我国产动车组基本参数

名称 编组 动力模式及传动方式

KZDI型电动车组 7(M+T) 动力分散、

电力传动

二动二拖内燃 M+2T+M 内燃、电传动

动车组

二动四拖 M+4T+M 内燃、液力传动

内燃动车组

"春城号"三动三 M+2T+2M+T 动力分散、电力

拖电力动车组 传动、三弓受流

"大白鲨"一动六 M+5T+KT 动力集中、

拖电动车组 电传动

"新曙光"二动九 M+9T+M 内燃、电传动

拖内燃动车组

"神州号"两动九 M+9T+M 内燃、电传动

拖内燃动车组

"蓝箭"交流 M+5T+TC 电力、交流传动

电动车组

"北亚号"两动五 M+5T+M 内燃、液力传动

拖内燃动车组

"中原之星"两动 M+T+M+M+T+M 动力分散、

一拖电动车组 交流传动

"先锋号"200 Km/h M+T+M+M+T+M 动力分散、

电动车组 交流传动

名称 制动模式 总重 定员 总长

/t /人 /m

KZDI型电动车组 DS型7级空气制动、 1442 357

电阻制动

二动二拖内燃 动力端面单元制动， 288 530 100.65

动车组 拖车盘形制动

二动四拖 动力踏面单元制动， 372 546 157.24

内燃动车组 拖车盘形制动

"春城号"三动三 动力踏面单元制动，

拖电力动车组 拖车盘形制动、HRDA 381 608 158.6

型数字式电空制动

"大白鲨"一动六 动车踏面制动＋加

拖电动车组 馈电阻制动，拖车盘 381.7 1140 170.1

形制动、列车复合制动

"新曙光"二动九 动车踏面单元制动、拖

拖内燃动车组 车盘形制动、列车电空 824 1410 280.6

制动

"神州号"两动九 动车踏面单元制动、拖

拖内燃动车组 车盘形制动＋列车电空 424

制动

"蓝箭"交流 动力踏面单元制动，

电动车组 拖车盘形制动 178

"北亚号"两动五 动车踏面单元制动，

拖内燃动车组 拖车盘形制动 548

"中原之星"两动 DK1+F8空电联合制动

一拖电动车组 、动车轮盘制动、拖 332.1 404 161.38

车轴制动

"先锋号"200 Km/h 微机控制直通式电空

电动车组 制动、动车轮盘制动 154.8

拖车轴盘制动

名称 构造速度/ 试验最高速 应用区间

km·h(-1)度 km·h(-1)

KZDI型电动车组 108 143

二动二拖内燃 120 135 昌九

动车组

二动四拖 140 151 哈齐昌九

内燃动车组

"春城号"三动三

拖电力动车组 120 127 昆明－石林

"大白鲨"一动六

拖电动车组 200 223.2 广深线

"新曙光"二动九

拖内燃动车组 180 199.4 沪宁线

"神州号"两动九

拖内燃动车组 180 210.1 京津线

"蓝箭"交流

电动车组 200 235.6 广深线

"北亚号"两动五

拖内燃动车组 140 156 哈齐线

"中原之星"两动

一拖电动车组 160 178.1 郑武线

"先锋号"200 Km/h

电动车组 200 249.6 广深线

    近年来，国内外动车组均采用了许多新结构和新材料，如摆式车体、径向转向架和独立轮对，盘形制动和磁轨制动，模块化设计的车体、车架和司机室等，逐步提高了动车组的档次，扩展了运用空间。我国幅员辽阔，对运输服务的需求也是多种多样，动车组的发展具有广阔的空间，型式也将会更加多元化。

    2动车组的综合性能试验技术
    动车组的综合性能试验主要包括动力车和拖车的动力学性能、动车组的制动性能、动车组牵引性能、弓网受流性能以及高速运行条件下的空气动力学性能及会车压力波的测试、运营线路线桥岔的动态响应、车载信号设备与地面信号的配合等各方面，为动车组的安全运营提供技术保障。
    动车组无论是动力集中还是动力分散形式，无论是内燃动车组还是电力动车组均具备一个共同特点，就是其编组基本不变，一般情况下不解编。这与普通的机车、客车的运用上有许多不同点，因而，动车组与普通机车、客车在综合试验技术和考核目标上也有许多不同之处。
    动车组综合性能试验，主要包括动车组牵引性能、动车组动车及拖车动力学性能、动车组制动性能、动车组客室和司机室的噪声及照度测试、动车组受流性能、动车组控制系统性能及故障情况下的对策(故障导向)性能和动车组称重等内容，同时，根据近年动车组在运用中出现的问题，增加了对动车组控制系统电磁兼容性能的考核。对于速度高于160km／h的动车组，增加对普通列车交会压力波的测试。
    (1)动车组牵引性能试验。 主要考核动车组的起动加速能力及恒速控制性能，尤其是动力集中型的内燃动车组柴油机在不同速度运行时的同步控制特性。针对动车组固定编组的特点，不可能像在机车试验中那样，测试机车的牵引和制动特性曲线。
    (2)动车组动力车和拖车动力学性能试验。 针对动力车动力分散和动力集中形式不同，其考核指标略有不同，动力集中型基本按照机车的考核指标考核，动力分散型基本按照客车考核指标考核。动力学性能试验主要考核动车组的运行稳定性和平稳性两部分内容，运行稳定性测试包括脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力等3 个参数；平稳性主要测试动车组车体的横向和垂向振动加速度，并推算出车体在横向和垂向的平稳性指标值。
    (3)动车组制动性能试验。基本分为静置试验和运行试验两部分， 考核指标为动车组设计任务书或设计技术条件以及铁道部相关标准和规程。对于电动车组，需进行受电弓静特性试验和弓网受流性能两部分试验。由于动车组的基本特点，弓网受流性能试验只能在动车组本身受电弓上加装测试传感器，在动车组内部安装试验计算机进行测试。
    动车组综合性能试验在试验组织上基本分为环行线试验和正线试验两部分，铁道科学研究院环行线(半径1432 m，周长9.0 km，目前实设超高105 mm)试验最高速度为160 km／h，速度超过160 km／h的试验必须在正线上进行。根据近几年试验情况分析，为保证该动车组的运用安全，动力学试验不仅需要在符合条件的正线上进行高于环行线速度的试验，还必须在该动车组的运营线路上按照线路限速条件进行正线试验校核。

    3“先锋号”200 km／h动力分散交流传动电动车组综合性能试验
    “先锋号"200 km／h动力分散交流传动电动车组是我国第1 列具备真主意义上的高速动车组，其运用速度为200 km／h，最高试验速度为250 km／h。该动车组的设计制造中应用了许多先进技术和装备，包括：交—直—交变流机组、无摇枕转向架技术、网络控制技术和微机控制的直通式电空制动技术等。另外，该列车上还采用了密闭式真空集便装置、密接式车钩等。司机室与操纵台按人机工程理论设计，以便于司机操作，不易疲劳。
    该电动车组的设计和生产是以在既有线上运行为目标的。在对既有线作适当的改造后，就可以以160￣200km／h的速度运行。因此， 可用较少的投资将运行速度提高，从而满足国民经济发展的需要。该电动车组也可在未来的高速铁路上作为中速车运行。
    该电动车组的一个动力单元由3节车辆组成，包括2个动力车和1个非动力拖车，简称两动一拖(2M1T或MTM)。编组型式如图1所示。
    该动车组综合性能试验主要包括：动车及拖车动力学试验、牵引性能试验、制动性能试验、弓网受流性能试验、空气动力学性能试验、功率因数及谐波试验、控制系统故障导向性能试验、噪声测试、照度测试、列车供电性能试验、动力转向架动应力测试、空调装置线路运行试验、地面线桥检测、列车速度控制系统试验和动车组称重等15项试验项目。
    该动车组试验从2001年8月1日正式开始，到11月16日正式结束，共分2 个阶段进行。第1阶段从2001年8月1日─9月18日，试验地点为铁道科学研究院环行试验基地，主要进行160 km／h以下速度的各项性能试验；第2阶段从10月26日─11月16日，试验地点为广深线正线，主要进行160 km／h以上各速度级的性能试验。 试验中最高试验速度达到249.6 km／h，创造了中国铁路的新记录。

    4 结论及建议
    (1)动车组的发展是铁路提速和发展高速的一种有效手段。动车组的研制开发，应用于许多前所未有的新设计理念和思路，大胆采用了许多新兴技术和产品，对我国铁路的技术发展和进步起到了巨大的促进作用，同时由于其动力车和拖车合一的特点，也促进和加快了我国铁路运用和维修体制的改革。但是，在许多动车组的开发研制过程中，厂家过于强调市场的需要，并未遵守严格的技术审查手续，在生产过程中赶进度、赶工期，造成生产质量上出现许多问题，给动车组的运用带来许多不必要的麻烦。此外，许多新产品和零部件(有的还是关键零部件)的上车应用，也未经过严格的技术测试和考验，这都给动车组的安全正常运用带来隐患。这些问题都需要在以后的动车组的研制开发中予以重视和解决。
    (2)对于动车组试验和调试工作，尤其是160 km／h以上等级的动车组的试验和调试工作，由于铁道科学研究院环行试验基地的条件所限，大量的工作需上正线进行，这给相应铁路局的正常运输生产带来巨大干扰，也存在着安全隐患。因此，与目前已有的环行线相结合，很有必要修建一条能满足300￣400 km／h运行速度、具备各种半径的曲线和直线的专用试验线，这将是促进我国高速铁路和动车组发展的必备条件
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