殷 迅
(南车二七车辆有限公司 产品开发部,北京 100072)
我国实行改革开放政策以后,随着天津、上海、长春等地汽车制造企业通过引进外资及技术在国内生产夏利、桑塔纳、捷达等小汽车产品,我国汽车工业开始逐渐成长,与之相伴的成规模的汽车销售市场和汽车配送物流产业也从无到有并日益壮大。
从1985年开始,我国铁路运输汽车专用车走上了持续发展的道路,至今已经在我国投入运用的车型有SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ3K、SQ5和SQ6型,还有2种由其他车改造而成的J5SQ和J6SQ型双层运输车。另外,三层运输汽车专用车也已研制完成。
SQ1、SQ2型双层平车是我国铁路第一代运输小汽车专用车。进入二十世纪八十年代中期,北京二七车辆厂率先研制出国内第一个专门用于运输小汽车的铁路货车产品——SQ1型运输小汽车双层平车,其车体的外形、结构和参数参考了前苏联同类车辆,但开发设计工作完全依靠自身力量完成;这一产品在当时是一个完全市场产品,由市场需求产生,可以说它的出现既是我国小汽车工业开始腾飞的象征,又是我国铁路汽车物流业崛起的标志。
SQ1型运输小汽车双层平车为开放式结构,上、下两层间分别采用6根立柱支撑。立柱是由钢板压型组焊而成的板梁,高度和宽度较大但厚度较小,上、下层间净空高度由立柱高度决定,见图1。为防止小汽车在装运过程中受到损伤,应客户要求,在车辆原结构基础上加装防护装置,即在上层底架上部、两侧立柱之间加装防护网,在上、下两层端部分别加装折叠式端门,端门锁闭装置采用插销结构。防护装置与端门分别采用角钢作边框,镀锌铁丝网及扁铁压铁通过螺栓紧固在边框上。
采用专用止轮器形式来固定小汽车。止轮器置于小汽车前后轮外侧,与车体地板的连接先后采用销孔固定式和T形轨道紧固式。前者是在地板上钻制出4排密集的圆孔,以便止轮器通过其下部的圆销尽可能沿车辆纵向“连续地”适应小汽车位置进行定位紧固,后者真正实现了连续定位,但这2种紧固形式不同程度地存在制造难度大、质量保证程度低、重量大、定位紧固能力不足的缺陷。
SQ1型双层平车因车辆总重较小,采用优化的转8A型转向架,将枕簧内簧抽去,加大了弹簧静挠度。
SQ2型双层平车是SQ1型车的仿制产品,其基本尺寸和性能参数均与SQ1型车完全相同,仅在仿制过程中对上层底架横梁结构稍作改进,加大了上层底架的垂向刚度。
第二代运输小汽车双层平车应包括SQ3、SQ4、SQ3K及快运SQ3、快运SQ4等车型。这一时期是我国铁路通过自主研发,对提高运输小汽车专用车的使用性能进行逐步深入研究、探索和发展的阶段。从提升运输效率、扩大适载小汽车品种、改善装卸方式、加强运输过程的安全性和可靠性等方面进行了很多种方案的对比研究,在车辆的基本尺寸方面也进行了多种方案的尝试。
从SQ3型运输小汽车双层平车开始,后续开发的专用车辆全部采用了具有车顶、侧墙和端门的全封闭结构,均采用薄钢板蒙皮,车辆端门的锁闭装置采用与集装箱端门锁闭装置相同的锁杆形式,这些结构装置提高了小汽车在运输途中的安全保障水平,除SQ5型车采用新型端门方案外,其他各型车均采用这种相同的端门锁闭装置。
SQ3型车为扩大装载汽车的品种,将上层地板分为2段,并设计成可升降形式,采用手拉葫芦进行人工升降作业。一方面可将上层地板全部降至下层地板上,以装载旅行车等高度较高的汽车,另一方面可将上层地板的一端降至下层地板,以使一半上层地板成为斜渡板,实现了小汽车由与此端相连的平车向上层地板的自行装车。用于小汽车的紧固装置改为专用捆绑带,使其具有止轮和捆绑双重作用,见图2。SQ4型车主要特点与SQ3型车基本相同,但为避免运用中车辆长距离回空,增加了下层地板均布装载40 t 货物的工况,同时将车体长度由20 800 mm缩减至17 200 mm,车辆定距由16 500 mm 减少至12 900 mm。
快运SQ3型车是SQ3型车采用转K3型转向架,快运SQ4型车是SQ4采用铸钢构架式2D轴转向架,两者最高运营速度都达到了120 km/h。SQ3K型车设计完成于2004年4月,是在SQ3车基础上采用优化的转K2型提速转向架改进设计而成,主要性能参数基本与SQ3型车相同,但车体侧墙及车顶结构进行了重新设计,上层地板采用固定式,见图3。这些变化反映出当时市场需求迅速扩张,亟待提高小汽车运输效率。
第三代车的主要特征有:车体长度延长到25 100 mm,满足最高运营速度120 km/h的要求。同时车体结构有新的突破,在车体侧墙板与侧柱、车顶板与车顶弯梁之间采用了新型拉铆钉铆接方式连接,侧墙板采用板厚1.5 mm、形高15 mm的耐候钢波纹板,车顶板采用板厚1.2 mm的薄平板,配上侧墙上方的舷窗,使整体车辆外观有了明显的提高。相比较第二代车车顶及侧墙的蒙皮均采用2~2.5 mm钢板,与各梁件间采用焊接结构而言,大大减轻了因焊接变形对车辆外观的损害,并且大幅度降低了劳动强度,提高了生产效率,同时也减小了焊接作业对人体的伤害。
SQ5型车在端门形式上作了新的尝试,采用四折对开式整体门板,通过设在门板内侧的上下2个U型转臂可以将已折叠的门扇转到车体的侧面,可以有效地减少端门外侧的零配件数量,增加端门表面的美观度,见图4。但该方案也存在一定风险,整体门板的重量对转臂的刚度和疲劳强度要求很高。
本文首先阐述了泛在学习的内涵和特点,然后分析了现有的高职教学资源建设存在着不足。在此基础上,提出了泛在学习环境下高职教学资源构建的几点要求,但具体的构建模式和标准还有待进一步研究。
SQ5型和SQ6型车是第三代铁路运输汽车专用车的代表车型。2005年前后国内铁路汽车运输物流业整合开始,行业规模迅速发展壮大,为满足快速膨胀的汽车远程运输需求,设计了SQ5型小汽车运输专用车。
2004年开始研发三层运输小汽车专用车,依据当时国内汽车市场的热销车型,通过对小汽车外形轮廓尺寸及性能参数等数据的整理分析,得出较为合理的铁路三层运输小汽车专用车的基本尺寸和性能参数,如:车体长度为25 100 mm、车辆定距为20 800 mm等,这些车辆基本尺寸被后续开发的车辆延用并使产品基本尺寸形成统一系列,有利于用户安排装车计划。该车车体在2个转向架之间采用凹底结构,充分降低装载面高度。由于三层运输小汽车专用车难以做到与双层车进行连挂装车,并且车体上部属于超级超限,该设计方案仅试制1辆样车,未进行批量生产。
SQ6型凹底双层车是SQ5型车与三层车的结合体,其车体底层地板采用凹底形,双层装载,能最大限度地增加较高汽车的装运种类,将装载车型由小汽车扩大到金杯等中型旅行车,成为装载汽车种类最多、最受用户欢迎的车型。在装载不同型号汽车时,上层端部底架通过采用平衡重原理进行人力升降,取得较好的效果。SQ6型凹底双层车采用了转K6型转向架 (弹簧优化)、17型车钩等新一代货车先进技术,同时在制动装置中采用了紧急排风阀和2个制动缸等特有的配置。
目前,第三代运输汽车专用车在国内的保有量已经远远超过第一、二代车的总数。铁路运输汽车专用车发展至今,主力车型运输汽车品种基本覆盖了高度在1 980 mm以下的各种微型、小型汽车,以及轻型客车、SUV、MPV、皮卡车等,基本具备运输品种多、装载数量多、运营速度快及安全性能高等特点。
2.1.1 展现快捷轻便运输特色,发展160 km/h快运专用车
随着我国内需增长的速度加快和汽车仓储物流销售行业进一步发展完善,小汽车销售模式也将会有新的发展。由于市场个性化需求增多,企业在压减各销售处库存的同时必将通过快速物流配货方式提高竞争力。这样,对异地销售供货的时效性就有了新的要求,快速配货将成为汽车物流领域的一项重要业务。消费者对购买小汽车的要求将从“零公里”逐步发展到“隔夜订单”。
2.1.2 挖掘技术潜力,发展关节式双(三)层汽车运输车
铁道车辆关节连接技术已在国内部分货车新产品上得以应用,这项技术如运用在双层或三层铁路运输汽车专用车上,会对运输效率的提高起到巨大的作用。对铁路运输汽车专用车而言,由于装载的各种汽车的外形规格尺寸数据不存在聚集性,车体长度选定为任何值都会出现装载部分车型的汽车冗余长度较大,影响整体运输效率。
如果在双(三)层汽车运输车上采用关节连接技术,在车体之间实现跨装,两联车整体装载长度达到51 m,三联车整体装载长度可达到约71 m,五联车装载长度更可达到约110 m,不仅利用了车体之间的长度,而且将原2~5个车上的装载冗余长度累加在一起,增加装车数量,有效降低了冗余长度占列车长度的比重,提高列车整体运输效率。
2.1.3 扩大运输品种,满足多方需求
虽然我国铁路运输小汽车专用车在铁路汽车物流中发挥着重要作用,在中小型汽车的运输市场已占有较大份额。但与国外同类运输相比,我国在运输汽车的种类和铁路专用车辆品种上还存在一定差距。如国外采用铰接式单轴低地板轨道车辆运输重型卡车,见图5,满足了大型轮式车辆长途运输的需求。而在国内对于大型工程机械、大中型客车、重型卡车等大型轮式装备的铁路运输,还没有适合的铁路车辆,尤其对于自行速度较慢的车辆,如挖掘机、装载机和压路机等,大量的运输是通过公路拖车完成的。
由于上述大型轮式货物装备外形轮廓尺寸较大,采用铁路通用平车装载时因装载面较高,往往造成上部超出铁路机车车辆限界,对运输效率和运输效益产生不利影响。开发运输大型轮式装备的新型铁路运输汽车专用车辆将会开辟铁路货车新的市场,满足潜在市场需求。
(1)双层快运小汽车专用车运营速度160 km/h,采用新型快速货车转向架,车体外观采用减小风阻设计,上层地板应在一定范围内上下可调整,各活动部件 (端门、渡板等) 操作便利、安全、可靠,车顶、侧墙蒙皮采用新型材料。
(2)关节式双 (三) 层汽车运输车车体可采用凹底结构,转向架采用单元制动,车组中各车体之间风挡,以及上下层渡板连接的结构应具有较高的安全性、可靠性,此部分技术的成熟程度是该车成败的关键。
(3)大型轮式装备运输专用车能够满足装运工程机械、大中型客车及重型卡车的需求;采用较低装载地板面的结构,以保证装载货物上部不超限;考虑有效利用距轨面1 250 mm以上的机车车辆限界,设置加宽装载面,使车辆兼有双排装载微型小汽车的用途;采用较为先进的走行部、制动装置、车钩缓冲装置等,保证车辆具有良好的综合运行性能。