CRH380B型高寒高速動車組技術開發及應用
主要技術內容:本項目在引進消化吸收的基礎上,自主創新開發了CRH380B型高寒動車組,重點針對高寒運用環境,在以下七方面進行技術攻關。(1)系統集成技術:根據原鐵道部課題合同要求,研究提出了適應高寒地區的高速動車組技術方案,研制了CRH380B型高寒動車組,完成了系統集成。同時,開展了78項重要零部件和79項整車型式試驗,試驗結果全部滿足大綱要求。(2)材料低溫特性:全面分析車體、轉向架、制動、電氣等系統使用的材料在低溫環境的性能指標變化趨勢,選用滿足-40℃運用環境的金屬和非金屬材料;選用導熱、吸聲、隔聲綜合性能好的隔熱和減振阻尼材料,開發出適應低溫環境的減振結構。(3)防寒隔熱技術:通過試驗和對比分析,選用隔熱性能良好的聚酯纖維棉作為主體防寒材,使頭車和中間車的K值分別達到0.94和1.04(原型車頭車和中間車均為1.1),技術指標優良,能夠在不增加空調采暖功率的前提下,保證在高寒地區惡劣條件下的具備良好的保溫效果。(4)防雪密封結構:研發了車下設備艙密封結構,避免雨雪進入車下設備艙和轉向架部位。研究了車下設備艙密封與電氣設備散熱的耦合關系,以及密封設備艙的強度、模態和疲勞壽命預報技術。(5)抗冰雪措施:首次運用空氣動力學原理,通過進行轉向架區域氣動流場仿真計算分析、實驗室試驗和正線試驗,確定了增設導流板和直裙板方案,達到優化了氣動流場的目的,減少了轉向架結冰積雪;開發了轉向架表面防冰雪涂層和一系鋼簧橡膠護套、二系空簧防雪罩。(6)水系統防凍:研發了水系統防凍技術,重點研究了水箱、污物箱、水管路的防凍、加熱措施;制定了飲水設備的儲水、排水控制策略,實現了污水零排放。(7)冷凝水防治措施:研發了電氣、制動系統冷凝水防治技術,研制了車體、設備艙冷凝水排放結構,在哈爾濱與上海兩站最大溫差超過30度的極端情況下,也未發生過冷凝水導致電氣元件短路的情況。
專利情況:共獲得專利12項,發明專利1項,實用新型10項,外觀設計1項。正在申請專利7項。
技術經濟指標:動車組采用8輛編組,最高運營速度350km/h、最高試驗速度385km/h、運用環境溫度-40℃~+40℃,軸重≤17t,初速350km/h時制動距離≤6500m,總定員551人。動車組從靜止加速到350km/h、恒速運行100km每人僅消耗4.73度電。運用維護周期長(三級修為120萬公里或1.5年,四級修為240萬公里或3年,五級修為480萬公里或6年)。
應用推廣及效益情況:(1)應用推廣情況:2012年12月1日,首批40列動車組在哈大高鐵正式投入運營。2013年12月28日,按照總公司調圖要求,已運行至上海、青島等地,是國內唯一能適應-40℃~+40℃的運用環境的高速動車組。2013年10月,獲得26列訂單, 2014年1月已全部交付。2013年12月,獲得93列訂單,2014年11月中旬全部交付。(2)效益情況:截止至2014年1月,CRH380B型高寒動車組累計交付66列,合同金額約130億元。目前,又獲得93列采購合同,合同金額約為180億元。

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