只有一根軌道,架在距地面5米以上的空中;疖嚥辉谲壍郎,而是掛在軌道下,最高運(yùn)行時(shí)速80公里。
7月20日,中車四方股份公司在青島上演了這樣一出“科幻”場景。
由中車四方股份公司研制的懸掛式單軌列車,正式進(jìn)入型式試驗(yàn)和試運(yùn)行階段。車輛可實(shí)現(xiàn)3—5列靈活編組,載客量可達(dá)到300—510余人。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,時(shí)速80公里為目前國內(nèi)最高速度等級(jí)。此外,成本低,爬坡能力高,安全又舒適均是這輛車最大的亮點(diǎn)。
懸掛單軌車是怎么跑的?
高鐵懸掛 坐車舒服
懸掛式單軌列車又被稱為“空軌”“空中列車”,是一種輕型、中速、中運(yùn)量、低成本的新型公共交通方式。適用于景區(qū)、山地、城市。
速度這么高,在空中懸掛著跑,會(huì)不會(huì)很顛?“我們這款車的舒適度是很高的。”技術(shù)中心副主任、該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人劉玉文說。
這是怎么做到的?
原來,為提升運(yùn)營安全性和乘客舒適度,這輛懸掛單軌車采用了高鐵技術(shù)“空氣彈簧懸掛結(jié)構(gòu)”技術(shù)。
“空氣彈簧俗稱氣囊、氣囊式氣缸,在可伸縮的密閉容器中可以壓縮空氣,是一種利用空氣彈性作用的彈簧!眲⒂裎恼f,空氣彈簧的隔振效率比金屬彈簧和橡膠彈簧效果都要好,且體積小容易安裝。
看看這輛車都在什么地方用了“空氣彈簧懸掛結(jié)構(gòu)”。
車輛轉(zhuǎn)向架采用高速動(dòng)車組的空氣彈簧懸掛結(jié)構(gòu),通過高鐵技術(shù)平移,最大程度地過濾車輛在運(yùn)行中產(chǎn)生的顛簸。
據(jù)介紹,空氣彈簧處在列車車體和車輪的中間位置,即軌道和車體之間,用于承受車體的重量;在懸掛式單軌列車運(yùn)行中,車輪產(chǎn)生的震動(dòng)會(huì)向車體傳遞,空氣彈簧起到減振作用。
“這列車采用了兩層減震!眲⒂裎恼f,車輛轉(zhuǎn)向架采用的是橡膠輪,不僅提高了車輪和軌道之間的粘著力,與鋼制車輪相比,還能明顯減輕振動(dòng)。
另外,在軌道交界面上,還布設(shè)了橡膠彈簧,實(shí)現(xiàn)振動(dòng)輕、噪音低的功能。
這么多彈簧,想不平穩(wěn)都難。
永磁電機(jī) 爬坡帶勁
這款單軌懸掛車的爬坡能力強(qiáng)勁!白畲笈榔履芰_(dá)到100‰(列車前行1000米后高度上升100米),是普通地鐵車輛爬坡能力的三倍以上,可在地形崎嶇陡峭的山區(qū)靈活運(yùn)行,并保證具有較高的安全性和舒適度!眲⒂裎恼f。
這又是用了啥新技術(shù)?“為提高車輛運(yùn)行和爬坡性能,懸掛式單軌列車采用了新型的永磁電機(jī)!眲⒂裎耐嘎丁
永磁電機(jī),采用永磁體生成電機(jī)的磁場,無需勵(lì)磁線圈和電流。與普通電機(jī)相比,永磁電機(jī)因在轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體,磁極制成后,不需通電源即可維持其磁場。
“永磁電機(jī)的特性,使其具有功率大、體積小、噪音低、重量輕的優(yōu)勢,能達(dá)到更好的運(yùn)行效率!眲⒂裎恼f,正是選擇了永磁電機(jī),使中車四方股份公司研發(fā)的懸掛式單軌車輛爬坡能力更強(qiáng)。
“隨著高性能永磁材料的問世和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,永磁電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軌道列車領(lǐng)域!眲⒂裎母嬖V記者,中車四方股份公司研制的懸掛式單軌列車、跨座式單軌列車以及北京地鐵8號(hào)線的一列試驗(yàn)地鐵車輛,均采用了永磁電機(jī)技術(shù)。
軌道“抱”車 風(fēng)雨無阻
與傳統(tǒng)軌道車輛“壓”在軌道上運(yùn)行相比,懸掛式單軌列車的軌道位于車體的正上方,因此轉(zhuǎn)向架也設(shè)置在車輛上方,其車輪在軌道內(nèi)部滾動(dòng)運(yùn)行。
火車懸掛著跑,這是怎么做到的?
“與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相反,車輛和軌道位置完全反過來了?哲壍能壍雷兂闪谁h(huán)形軌道,‘抱’著列車的轉(zhuǎn)向架運(yùn)行!眲⒂裎慕忉屨f。
從軌道的截面來看,環(huán)形軌道呈現(xiàn)“C”字型,且開口朝下,轉(zhuǎn)向架和車體通過這個(gè)開口連接在一起。
轉(zhuǎn)向架車輪也被“抱”在環(huán)形軌道內(nèi),在“C”字型開口的內(nèi)部兩側(cè)滾動(dòng)運(yùn)行。
“盡管車輛和軌道結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,但從運(yùn)行機(jī)理上來說,懸掛式單軌列車依舊是車輪滾動(dòng)帶著車輛前行,區(qū)別在于‘空軌’車輪接觸到的是軌道內(nèi)側(cè)位置!眲⒂裎恼f。
這樣的“抱軌”結(jié)構(gòu),讓軌道與列車的“腿”融為一體,運(yùn)行時(shí)車輛懸掛在高空軌道上,行駛中既不受雨雪天氣影響,也不會(huì)有脫軌的風(fēng)險(xiǎn)。
成本大減 標(biāo)準(zhǔn)最高
對于乘客最關(guān)心的單軌懸掛車輛的安全性能,劉玉文說,列車采用的是歐洲最嚴(yán)苛的BS6853 I級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn),安全性能最優(yōu)。
“設(shè)置了多種主/被安全裝置。如全車監(jiān)控系統(tǒng)、蓄電池救援、聯(lián)掛救援等裝置,保證乘客在遇到危險(xiǎn)時(shí)快速安全逃生!眲⒂裎慕榻B。
另外,由于轉(zhuǎn)向架的車輪位于軌道內(nèi)部,在“C”字型開口的兩側(cè)位置,與普通列車的車輪在車體兩側(cè)相比,距離變得更近,因此可減小轉(zhuǎn)彎半徑,提高運(yùn)行效率。
有這么多優(yōu)點(diǎn),那么使用懸掛車交通方式,成本會(huì)不會(huì)很高?答案是否定的。
“相對地鐵車輛,懸掛單軌列車具有造價(jià)低,建設(shè)周期短的優(yōu)勢!眲⒂裎耐嘎,懸掛車軌道梁可以在工廠預(yù)制,運(yùn)抵現(xiàn)場進(jìn)行組裝,現(xiàn)場施工時(shí)間短,對地面交通影響小。
資料顯示,懸掛式單軌列車軌道的經(jīng)濟(jì)性能還有許多。比如曲線半徑小,占用地面空間少,拆遷工程量可顯著降低,節(jié)約成本投入,僅為地鐵成本的三分之一。相對于地面有軌電車,懸掛車避開了與地面車輛混跑的問題,具有安全、準(zhǔn)點(diǎn)、載客能力強(qiáng)等優(yōu)勢。
“因?yàn)閼覓煸诰嗟孛?—10米的空中,這種交通形式還可以提高城市空間利用率!眲⒂裎恼f,懸掛式單軌列車也被稱為“城市直升機(jī)”,根據(jù)地形情況靈活多變,可彌補(bǔ)城市立體交通的不足,與城市高架橋等規(guī)劃融為一體。
[責(zé)任編輯:張曉靜]