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聊聊 “可变轨距列车”

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发表于 2018-5-25 09:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
聊聊 “可变轨距列车”

文章来源:微信公总账号“全球轨道交通视野
  希望咱论坛的专业读者和对其有研究的读者多给留言,共同进步。

目前全球轨距很多,以前写过相关文章,大家可以搜索下。基本上分布的比例大致如下:米轨(1000毫米)占据世界铁路的8%,窄轨铁路(1067㎜)占据世界的7%,标准轨(1435毫米)占据世界铁路的59%,宽轨(大于1435毫米,6种轨距)占据世界铁路的22%。
这些轨距间要互联互通,基本方式主要有:
  • 直接换乘;

  • 更换转向架和轮对;
  • 采用第三线;
  • 可变轨距列车;

    其中第一个方式效率无疑会很低,特别是货物运输,直接更换转向架和轮对比较常见,技术含量低,实现效率较快。例如“北京-乌兰巴托-莫斯科”的国际联运列车,需要在呼和浩特铁路局的二连站将车厢吊起来,把标准轨距的转向架和轮对换下来,然后将宽轨的转向架和轮对换上去,这样列车便可在蒙古国及俄罗斯的宽轨铁路上驰骋了。
    采用第三线就要加入地面设备成本,同时需要特殊的信号机和道岔转辙机的设备,来指示、采集、驱动现场信号设备。但这个还不是主要的,主要问题在于米轨和窄轨可以完美与标轨和宽轨共线,但是标轨和宽轨之间的距离满足不了共线要求。
    所以,科技含量最高的方式就是这个可变轨距列车了,我们觉得技术含量高主要是大多数人听得少,我们自己国内统一标轨也没这个需求来带动这个技术的发展,其实很早以前就在欧洲提了出来这个跟概念,但是当时主要面向机车和车辆,现在面向动车组列车,所以可以说这个是一个老话题新技术。
    在2016年10月,中国也启动了时速400公里可变轨距高速列车,这个研究由中车长客股份公司牵头,是为满足“一带一路”沿线国家跨国联运需求,实现600毫米到1676毫米不同轨距的铁路上运营,为实现“一带一路”沿线国家的互联互通提供技术支撑。
    而在中国开始发展这个技术之前,其实海外这个技术已经在发展,距离我们最近的就是日本,因为日本是标轨和窄轨共存的。在日本主要是以新干线为代表的1435 mm准轨与以JR既有线为代表的1067 mm 窄轨这两大部分, 此外,在都营新宿线上等也有采用1372 m窄轨,显然比中国复杂的多,后来日本启动了一系列的可变轨距的转向架研究。以下这个图是1994年日本提出的开发计划,此图来源于小田 和裕的论文。

在当时,日本的可变轨距转向架的研究使动力转向架具有实现可变轨距的可能性。日本的研究也分了两个步骤:1.车轮与牵引电动机一体化的独立车轮旋转方式转向架;2.采用平行万向轴驱动装置的左右车轮整体旋转式转向架。

截止到现在,日本一共搞了三代可变轨距车技术,分别是:

第一代的实验车辆(GCT01-1、GCT01-2、GCT01-3,三辆编组)从1999年到2006年间,陆续在西日本与九州的区域间路线实验运行;

第二代的轨距可变列车试验车(GCT01-201、GCT01-202、GCT01-203),以大型化以及高速安定为目标。2009年12月24日,在九州新干线川内车站至新水俣车站间,轨距可变列车试验车达成了时速270公里的速度试验。

第三代的轨距可变列车试验车(FGT-9001、FGT-9002、FGT-9003、FGT-9004,四辆编组),预定在2022年九州新干线长崎线通车时使用

2014年10月19日,日本九州铁路公司和日本铁路建设、运输和技术署开始进行第三代轨距可变列车样车试运行。这个9000系列的列车的最高设计速270km/h,在1067mm轨距常规线路上的最高设计速度为130km/h。下面就是当年公布的列车。

日本当年公布的第三代可变轨距列车


其实日本人也不容易,可变轨距的专利都在西班牙(下面会说这两家公司)手上,只能另起炉灶自己重新做一套,还要时刻想着绕开专利。

但是日本目前的可变轨距列车要实用化的话还不行。日本现在无法解决的问题包括转向架重量过大(日本的是分散动力式可变轨距,转向架除了轨距改变机构以外还有电机和制动装置)(感谢网友Zorro Cheng的协助),成本过高,而且轨距改变机构结构复杂,可靠性不能满足实用商业运行的需要。也就是说能做出来,但是成本会很高,不实用。


字数竟然有限制。。。。。
剩余内容请查阅:https://mp.weixin.qq.com/s/_P35uPIett8ljBIzELc1Vw





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