轨道交通装备发展对机床工具的需求

唐山轨道客车有限责任公司 万景元 王立夫

制造技术中心 万景元

随着我国经济的不断发展，传统的交通方式不能满足人们的出行要求等，为轨道交通行业的发展带来了良好机遇。通过对轨道交通市场前景和当下发展现状的阐述，知晓轨道交通行业依然具有巨大发展空间。然而轨道交通的发展是离不开先进的制造技术和装备的，这也为低迷的机床工具行业带来了新的机遇。

轨道交通市场前景

轨道交通主要是指地铁、轻轨、空中轨道列车、有轨电车和磁悬浮列车等一系列的交通方式。轨道交通作为国家的基础设施，不仅可以起到缓解现有城市交通压力、改善城市环境和引导城市发展的重要作用，而且拥有高安全性、速度快、客源容量大和时间可靠性好等优点。同时，轨道交通的建设发展对于改善我国大城市的交通状况以及促进我国国民经济的可持续发展发挥重要的作用，可在当下阶段从根本上解决城市发展过程中存在的各式各样的问题。比如，城市人口的大量增加导致的道路上行人拥挤，私家车、机动车数量的剧增，汽车排放废气量增多、空气污染严重及环境不断恶化等问题。

通过建立轨道交通系统可更好地对现有的铁路线路和市内交通进行链接，将铁路网、城际网及城市内公共交通线路网进行综合布局，更好地完善综合运输体系，使上述问题得到合理解决。

伴随国内经济的快速增长，使得轨道交通的发展变得更加顺畅，为其提供了有效保障。预计到2020年，我国的GDP和人均收入能实现在2010年的基础上翻一番的目标。在现有和新开工项目双高的作用下，2014年轨道交通投资需求首次突破3 000亿元；而同期铁路建设总投资规模达到6 500亿～6 700亿元。其中，高铁投入了5 300亿元，占总投入的80%。城市轨道和铁路引领了2014年交建投资，总规模近万亿元。轨道交通建设属于国家的基础设施建设，在国家基础设施建设刚需的大背景下，轨道交通的投入将会继续增加，为轨道交通的发展提供有力保障。

综上多个因素的共同作用，使得轨道交通产业的发展拥有更加广阔的前景。

轨道交通发展现状

我国的轨道交通从第一次大提速开始，到2011年完成的第八次提速，使得中国轨道交通经历了一个快速发展的历程。比如：从上海到南京，在提速前全程需要4～5h，而目前最快的仅需要1h，速度已超过了350km/h；现在，从上海到北京也只需要5h左右。

在2013年有12个城市新开通运营轨道交通线路，到2013年底我国轨道交通运营线路累计达到80条，运营总里程达到2 400km，运营车站达到1 600座。到2020年我国城市轨道交通累计营业里程达到7 395km。目前我国有50个城市满足地铁建设的标准，未来我国大约有229个城市有发展轨道交通的潜力，2050年规划的线路将增加到289条，总里程数将达到11 700km。依据国家发改委发布的多个城际轨道交通发展规划数据统计，至2020年，规划里程将达到9 871.5km。

随着我国铁路和城市轨道交通的快速发展，轨道交通装备产业规模不断扩大，2014年实现工业销售产值3 886.5亿元，出口交货值154.74亿元，“十三五”期间我国轨道交通装备产业销售产值年平均增长率约为20%。现已建成了一批具有国际先进水平的制造基地，生产能力已经居于世界领先地位，并形成了以主机企业为核心、以配套企业为骨干，辐射全国的轨道交通装备制造产业链。

近几年，随着200～250km/h高速动车组、380km/h的高速动车组的诞生，使我国已跻身于世界高铁行业中，高铁已经以意想不到的方式改变着中国。我国高铁和以高铁为引领的轨道交通装备对国内每个人的生活都产生了巨大地影响，改变了人们的生活方式、思考方式、空间认识方式和观察问题的方式等，已经成为了中国的“名片”和我们民族的骄傲。

而上述这些成果的实现，离不开先进的制造技术和装备。

机床工具行业当前形势

经过多年努力，我国机床工具行业有了很大的发展，为国民经济和国防建设提供了大量的基础工艺装备，为国家的现代化进程做出重要贡献。我国已经进入世界机床生产大国、消费大国和进口大国的行列。

随着改革的深入，多种经济成份并存的格局的形成，机床工具行业呈现了快速发展的良好形势，已经开始进入发展速度与经济运行质量同步增长的新阶段，并为我国由机床制造大国向机床制造强国迈进打下了良好的基础。

但随着宏观经济的不景气，机床企业利润不断被压缩，尤其是劳动密集型企业正面临着前所未有的压力。在经过三年的持续下滑后，2014年上半年机床工具行业的总体运行趋于平稳。在市场如此低迷的格局下，轨道交通行业的快速发展或许可以为机床工具产业增添一抹亮色，众所周知中国的轨道交通的发展过程是离不开先进的制造技术和装备的，新时期的轨道交通行业，有很多新的发展要求，在给机床工具行业带来新机遇的同时也带来了新的挑战。

轨道交通装备发展对机床工具的需求

中国轨道交通行业正在经历一个神速的发展过程，未来五年内中国高速铁路建设将维持大规模投入状态，投资额将保持在每年7 000亿元左右，共计3.5万亿元。其中，以高速、提速和重载为重点的中国铁路建设和改造，更是成功的步入了发展的“快车道”。国家对轨道交通行业的超大投资规模和建设规模，刺激了整个制造装备业以及机床工具行业的发展。目前轨道交通行业每年用于机床工具采购的金额接近70亿元。显而易见，轨道交通行业已经成为当今中国机床工具市场中一个非常重要的新兴客户。

依据产品和业务分工，轨道交通行业对机床工具的需求大致可以分为四个方面：

（1）轨道加工和高速铁路路枕加工。

（2）机车和车辆的制造。

（3）车轮和车辆零部件的制造。

（4）轨道交通行业机车运行的日常维护和维修。

上述的加工制造需要通用数控金切机床，如加工中心、数控立车等；专用数控金切机床，如轨道板磨床、车轨磨床等；还需要压力机、折弯机等成形机床。这四个方面几乎涵盖了轨道交通从路网建设、车辆制造到运营维护等轨道交通整个产业链。

具体来说，在轨道加工和高速铁路轨枕加工方面：提速、高速轨道的建设以及改造，需要新型提速道岔，对数控道岔铣床、道岔磨床的需求也在不断上升。高速轨道铺设在完全不同于枕木的轨道板上，需要专用数控轨道板磨床，大约每100km就需要配置一套。

在车轮和车辆零部件的制造方面：动力部分、电力机车和电传动内燃机车对机床的需求也各不相同。电力机车加工重点是电机定子、转子和电机轴等，而电传动的内燃机车加工重点是柴油机、发电机以及传动件。

在机车和车辆的制造方面：车体部分。不同机车车辆的车体基本上是一个钢制框梁结构，需要进行局部面和孔的加工。

这些加工属于一般性机械制造和柴油机制造的范围，通用性机床和专用机床需求大大增加，如大型立卧加工中心、龙门加工中心、数控镗铣床、数控立车、数控精密磨床以及曲轴车等。

在轨道交通行业机车运行的日常维护和维修方面：主要工作是要保障车轮和车轴的完好，对磨损的车轮、轴承进行及时的修复和更换，并在更换轴承时对车轴进行修理。同时，随着铁路部门的改革深入和列车跨局长途运行，维修工作量将大幅增加，维护维修工作将越来越集中到枢纽地区的机务段和车辆段，这就导致以门式车轮车床为核心的包括超声波探伤和磨耗测量并自动恢复原型最小切削量的生产线，将成为未来发展的方向。因此，对于数控车轮车床、数控不落轮对车床以及外圆磨床等都是必备的设备，随着中国铁路建设的发展，在线路养护方面的自动化程度将越来越高，对养路机械的需求也会不断增加。

综上，随着轨道交通行业的迅猛发展，给机床工具行业带来了未知的巨大机遇。然而市场对轨道交通的主要要求是安全可靠、快速准点。这在对轨道交通提出要求的同时，也就是对机床工具产品在精度、效率、可靠性等方面提出更新和更高的标准。例如：在进行轨道交通机械加工时，难度较大的零部件主要是车体转向架、空心轴套等机车走行部件，还有就是柴油机的主要零部件。机车柴油机的关键零部件结构复杂、制造精度、形位公差及表面粗糙度要求高，并要具有良好的互换性，如机体、曲轴、连杆、汽缸盖等，目的是为了保证机车在高速运行过程中可靠性好、耐用度高、安全系数高。

通过上例可知，可以根据轨道交通装备中关键零部件的性能要求，来对不同种类又符合所提出的专业化要求的机床设备进行选购；还可以通过以高铁为代表的轨道交通装备制造方面的加工难点为基础，对机床工具的需求及创新制造提出解决方案。随着数字化发展、自动化和信息技术网络化的不断提升，对机床加工设备的要求也将越来越多地趋向于全面解决问题的完美组合。

近年来国内的机床厂商通过收购、并购世界先进的机床制造商，使机床工具行业有了较大的起色。一些国产化的高智能设备在性能和精度上已经可以和日本、欧洲的一流产品相媲美，同时更是满足了绿色、多元化、噪声低、污染少、低油耗、低排放及可靠性高的要求，与国外设备相比，在价格方面要低很多，更能满足市场需求。

但是不少国产高端机床虽然基本具备了高端产品功能的要求，如五轴联动、车铣复合、大规格龙门等指标，但在性能方面却往往跟不上，如在精度、速度、静态特性、动态特性、可靠度上与国外机床相比还存在较大差距，这就要求国内的机床行业必须加快向中高端产品迈进。

中国轨道交通业的快速发展以及对机床产品的巨大需求，令机床企业瞩目，轨道交通行业和机床制造业的发展可谓相辅相成、相互促进。轨道交通制造业未来的发展，随机床制造业的发展而不断发展，随各行各业的不同需求而不断地发展。引领着轨道交通装备向绿色、节能、环保，向轻量化等方向迈进。

结语

轨道交通是提高交通运力、供给能力的方式，可为缓解交通拥堵提供根本保障。同时，轨道交通也涉及到千家万户，和我们每个人的生活密不可分。随着城市交通拥堵的日益严重，国内城市轨道交通发展将进一步提速，与传统的交通方式相比，轨道交通的前景是相当可观的，未来将有巨大的发展空间，将会日渐成为都市中人们出行的重要交通方式。

同时，对于《关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》中，对加快铁路“走出去”步伐，拓展轨道交通装备国际市场的意见，也为轨道交通的发展提出了新的目标。轨道交通事业的可持续发展需要长期规划，有步骤地实施。完善的相关制度、不断提升的技术水平会进一步推动我国轨道交通事业又快又好地发展。

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