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Skoda生产有市场占有率的车辆供货商及挑战

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:此类型车辆目前仅有Skoda生产。此类型车辆在世界范围内车辆供货商较多,市场占有率较高。目前,国内5模块车辆主要有长客股份、大连机车、浦镇车辆三家公司。焊点过多,降低车辆整体外观水平,车体密封性差。但是,目前车辆使用的复合车体材料均为进口产品,成本、周期问题还需要着力处理。目前国内的两家车辆制造公司

Skoda生产有市场占有率的车辆供货商及挑战

1.类型Ⅰ车辆

类型Ⅰ车辆模块之间使用雅克转向架,转向架设置转盘轴承式回转机构。雅克比转向架的运用,无悬浮车体的设计,车体均有两端转向架支撑,车辆的稳定性更高;等长编组车辆运用,车辆扩编更容易。

此类型车辆目前仅有Skoda生产。由于转向架结构限制,车辆端部通过台较窄,很难做到完全低地板,一般设置有台阶。Skoda通过开发永磁轮毂电机铰接转向架,实现了类型Ⅰ车辆100%低地板。Skoda将ForCity 15T通过技术转让的方式,将该车辆技术转让给四方股份(见图7-14)。

类型Ⅰ车辆的技术特点如下:

(1)雅克比转向架 雅克比转向架带来优势在车辆类型特点中已经介绍。此转向架通过“电机空心轴”的万向节技术,将电机重量置于簧上,簧下重量较小,车辆运行冲角更小。转向架左右车轮通过横轴进行横向耦合导向(见图7-15)。由于模块旋转中间置于模块中间,车端通过宽度较窄,只有700mm。

有轨电车一般要求在两个模块端部之间设置铰接,端部间距通常小于1000mm(单绞),车辆通过小曲线时,车辆端部铰接、风挡的压缩、拉伸量较大,造成车辆端部通过宽度较小,一般通过宽度为1200mm左右。

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图7-14 Skoda ForCity系列15T

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图7-15 ForCity系列动力转向架

(2)轮控技术 轮控驱动技术运用以及专有的牵引控制算法,车辆通过曲线时,可达到径向位置,车辆横向作用力较小,噪声低。

(3)永磁同步直接驱动电机 永磁同步直接驱动技术是目前世界上最先进的驱动技术,具有效率高、功率因素高、体积小、重量轻、噪声低的特点。直驱电机技术,无须齿轮传动装置,可有效降低车辆噪声,减少传递损耗,便于维修保养。

2.类型Ⅱ车辆

类型Ⅱ车辆即为传统的5模块结构车辆,车辆标准模块为5个模块,设置三个转向架,端部模块为动力转向架,中间转向架为非动力转向架,转向架之间的模块为悬浮模块。

此类车辆转向架上方通过宽度大,可达750mm;曲线通过能力为25m,车辆通过曲线时,车辆横向受力较大,舒适度较低,通过曲线时,为了避免脱轨,需降低通过速度;车辆重心不易控制,座椅布置方便随意,车辆扩编能力最差(三种车辆比较)。

此类型车辆在世界范围内车辆供货商较多,市场占有率较高。

目前,国内5模块车辆主要有长客股份、大连机车、浦镇车辆三家公司。

(1)长客股份 长客股份的100%低地板车由Voith设计完成,如图7-16所示,首批100%低地板车辆在沈阳浑南已经运行近2年,车辆使用模块化设计技术,全欧标设计,刚性轴小轮径转向架、复合车体结构,为通过间断无接触网区域,设置有超级电容。

长客股份机车的车辆特点:

1)复合车体技术。传统不锈钢车体存在焊点多,生产效率低,工艺通用性差,焊接变形控制难的问题。焊点过多,降低车辆整体外观水平,车体密封性差。长客股份的车辆使用轻量化不锈钢骨架承载结构,车体外表面为轻量化复合材料板材,通过粘结的方式,将复合材料粘结到不锈钢骨架上,减少了焊接工作量,提高了外表面的平滑性。粘结密封技术能够达到减轻重量、降低能耗、简化组装工序、提高产品质量和优化产品结构等其他连接方法所不能实现的效果。

但是,目前车辆使用的复合车体材料均为进口产品,成本、周期问题还需要着力处理。

2)基于传统轮对的100%低地板转向架技术。车辆使用了基于传统轮对的低地板转向技术(见图7-17),采用横向耦合自导向技术,提高车辆安全性、可靠性、平稳性,降低轮缘磨耗,维修便捷的特点。由于使用传统轮对技术,牵引电机的驱动控制技术更为成熟简单,有利于实施国产化。转向架结构简单,易于维护,技术壁垒较低,维护成本较低。

由于使用刚性轴转向架,侵占车内空间,车辆地板面坡度较多。

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图7-16 长客股份100%低地板现代有轨电车

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图7-17 长客股份100%低地板现代有轨电车动力转向架

(2)大连机车 大连机车的车辆源自安萨尔多Sirio系列,通过技术转让(TOT)方式获得。土耳其Samsun、希腊雅典(见图7-18)之前选用的车辆就是安萨尔多的Sirio系列。

大连机车车辆的技术特点:

1)碳钢车体。由于使用碳钢车体,车体耐腐蚀性差,自重大,但制造和修复工艺简单,维护成本相对较低。

2)独立轮刚性轴驱动方式。转向架使用ZF特有的齿轮箱结构,实现独立轮的刚性驱动连接(见图7-19)。车辆运行时,独立轮自动对中,驱动较为简单。由于使用独立轮驱动,车内地板面没有坡度。从土耳其Samsun和希腊雅典城市运营的实际情况来看,该车辆的轮缘磨耗较大,通过曲线时噪声较大,槽轨轨头护轨磨损严重。

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图7-18 运行于希腊的Sirio系列100%低地板现代有轨电车

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图7-19 Sirio系列100%低地板现代有轨电车动力转向架(www.xing528.com)

3)该车辆可运用安萨尔多独有的TRAMWAVE技术,采用自然磁力相吸技术,而非开关触点分段技术(阿尔斯通APS),全生命周期成本低,系统安全成熟可靠。利用该分段第三轨供电技术,实现全线无接触网运行。该系统目前在珠海建有专业化的生产基地,国产化程度逐步提高。

(3)浦镇车辆 浦镇车辆的车辆源自庞巴迪的Flexity2系列(见图7-20),通过技术转让(TOT)方式获得。

浦镇车辆的技术特点如下:

1)碳钢车体,车辆自重较大,由于车顶空间和轴重限制,目前,该车型利用全线无接触网运用较难。

2)刚性轴转向架,该转向架驱动形式与长客股份开发的转向架相似,但是轴向定位方式采用转臂定位形式(见图7-21)。

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图7-20 Flexity2系列100%低地板现代有轨电车

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图7-21 Flexity2系列100%低地板现代有轨电车动力转向架

客室内有坡度,最大坡度为6.1%,客室地板最高为498mm。

3)该公司目前正在开发基于钛酸铁锂电池和超级电容的储能装置。

3.类型Ⅲ车辆

类型Ⅲ车辆即为各模块等长布置,每模块都设有转向架的车辆。此种类型车辆具有线路适应能力强(曲线通过能力、爬坡能力、加减速度)、轮轨横向力小、舒适度高、铰接载荷较小、车辆轴重小、车辆扩编能力强以及车辆模块化的特点。此类车辆由于比类型Ⅱ车辆多一个转向架,成本比类型Ⅱ车辆高。

目前国内的两家车辆制造公司均采用独立轮单侧驱动转向架。独立轮结构可以有效降低车辆底板面高度,单侧成组驱动技术,单侧车轮纵向耦合,可以解决独立轮动力转向架的自动对中问题,车辆轮缘磨耗较小,整列车的轮缘磨耗较均匀。由于使用单侧驱动方式,当某动力转向架某部件(如牵引电机)出现故障时,需将此动力转向架切除,牵引系统冗余度较类型Ⅱ车辆低。

此类车辆,由于车辆本身轴重设计较小(10.5t),车顶预留空间较大,有足够的空间安装储能装置。可通过设置合理的储能装置实现全线无接触网运行。

优势虽然明显,但是由于此类型车辆保有量很小,在既有车辆增购项目上,用户一般要求车辆需和现有的基础设施相匹配,给此类型车辆的推广造成很大的困难。

(1)株机公司 株机公司的车辆源自西门子的CombinoPlus系列,通过技术转让(TOT)方式获得(见图7-22)。Combino Plus为西门子公司上一代的产品,目前西门子公司最新的产品为Avenio。

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图7-22 Combino Plus系列100%低地板现代有轨电车

株机公司车辆的技术特点:

1)车体:车体使用钢结构材料,底架为耐候钢,侧墙、端墙、车顶为不锈钢结构。

2)转向架:使用西门子Combino转向架(见图7-23),该转向架使用传统的“沙漏弹簧”,需要占用客室空间,转向架上方设置12个座椅,客室内没有坡道。国内对此转向架研究颇丰,并仿制了该型转向架。

3)无接触网解决方案:株机公司的无接触网方案基于超级电容技术。该超级电容储能系统为自主开发产品,在该公司储能式现代有轨电车上已经成功运用,使用超级电容技术实现全线无接触网运行。

(2)唐车公司 唐车公司100%低地板车由唐车公司与德国Logomotive公司联合设计完成,唐车公司具有完全自主知识产权。车辆基于模块化、全欧洲标准设计,该型车已经出口土耳其(见图7-24),单车最大运行公里数已达4.6万km,成为国内首个100%低地板现代有轨电车订单。

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图7-23 Combino Plus系列100%低地板现代有轨电车动力转向架

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图7-24 出口土耳其的100%低地板现代有轨电车

唐车公司车辆的技术特点如下:

1)车体:使用铝合金车体,车体强度符合EN12663—PIV设计。铝合金车体具有自重轻,制造工艺简单的特点。但是,铝合金车体损伤后,修补困难,一般需要直接更换。

2)转向架:全新开发的新一代独立轮单侧驱动转向架(见图7-25),全新设计的二系弹簧,更优的二系簧布置方式以及抗侧滚扭杆的运用,降低车辆侧滚运动,减少倾入车内空间。转向架区域可设置16个座椅。

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图7-25 唐车公司100%低地板现代有轨电车动力转向架

3)储能装置:全新的国内首次运用于轨道车辆的储能系统,该储能装置基于超级电容和锂电池技术,可提供全线无接触网方案。

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