我国铁路运输汽车专用车辆现状及发展趋势
2021-08-30戴安国关雪梅廖小平
戴安国,铁 钧,关雪梅,廖小平
(1.中车齐齐哈尔车辆有限公司 技术中心,北京 100072;2.中铁特货运输有限责任公司,北京 100055)
伴随改革开放以来汽车工业的快速发展,铁路商品汽车运输也得到蓬勃发展,我国铁路相继研制了SQ系列铁路运输汽车专用车辆。到2018年,我国铁路商品汽车运输专用车保有量近2万辆,年商品汽车运量达到580万辆,可运输汽车品种覆盖了轿车、SUV、MPV、轻型汽车、中型汽车等汽车品种,近年来研制的运输重型卡车专用车和关节式双层运输汽车专用车等新型车辆也开始进行运用考核。
1 小型汽车双层运输车辆
1.1 早期双层运输汽车车型
20世纪80年代,为满足国产化桑塔纳、夏利等轿车的运输需求,我国铁路于1989年首次研制了SQ1型双层运输汽车专用车。该车车体长度20.8 m,可双层装载6~12辆小型汽车,车体上下层最初为全敞开式结构,后改造为立柱加防护网的半封闭式结构以增加对运输汽车的防护(图1)。1995年在SQ1型车基础上又研制了SQ2型双层运输汽车专用车(图2),其基本尺寸和性能参数与SQ1型车相同,采用了钢板式车顶,进一步提高了防护能力。
图1 SQ1型双层运输汽车专用车
图2 SQ2型双层运输汽车专用车
为扩大装载汽车的品种,1996年研制了SQ3型双层运输汽车专用车,车体采用了具有车顶、侧墙和端门的全封闭结构。该车车体长度仍为20.8 m,上层地板为活动式结构,可全部降低至下层地板上,以装载高度较高的汽车。由于其上层地板升降采用导链手动方式,升降操作慢,因此SQ3型车并没有批量生产。后在SQ3型车基础上,对车体侧墙及车顶结构进行了重新设计,改用固定式上层地板结构,定型为SQ3K型双层运输汽车专用车,用于小型乘用汽车车辆的运输,如图3所示。
图3 SQ3K型双层运输汽车专用车
1999年,研制了SQ4型双层运输汽车专用车(图4)。为提高车辆使用效率,除运输小型汽车外,该车还增加了下层地板均载40 t普通货物的运输工况,以减少车辆返空。为适应40 t载重需求,该车车体长度较SQ1~SQ3型车略有缩短,车体长度为17.2 m。
图4 SQ4型双层运输汽车专用车
目前,SQ1型、SQ2型、SQ3K型、SQ4型双层运输汽车专用车均已被淘汰,不再使用。此外,还有J5SQ、J6SQ 2种由原家畜车改造而成的双层运输汽车专用车也已被淘汰。
1.2 SQ5型双层运输汽车专用车
为满足快速增长的汽车运输需求,2006年我国铁路研制了SQ5型双层运输专用车(图5)。该车首次采用了25.1 m的车体长度,是我国铁路通用货车最长车体尺寸,可装载8~14辆小型汽车,提高了单车运输能力。SQ5型车车体为平底结构,侧墙板、车顶板采用铆接组装,采用转K2型转向架,最高运行速度为120 km/h。
图5 SQ5型双层运输汽车专用车
1.3 SQ6型凹底双层运输汽车专用车
随着我国汽车消费市场不断扩大, SUV、MPV等车型销量快速增长,为满足这些较高汽车的运输需求,2009年研制了SQ6型凹底双层运输汽车专用车(图6)。SQ6型车是我国首次采用70 t级铁路货车技术平台配置的双层运输汽车专用车,采用了转K6型转向架、17型车钩等70 t级货车通用配置。该车车体长度仍为25.1 m,为最大限度提高车内上下层净空高度,下层底架首次采用了中部凹底式结构,车顶采用与顶部限界折线平行的折线形结构,车内上层最大净空高度达到了2 120 mm ,下层最大净空高度达到了2 270 mm。上下层均可运输高度在1 980 mm以下的各种汽车,包括各种轿车、SUV以及金杯等轻型客车,具备运输品种多、装载高度高等优势,是目前我国铁路小汽车运输的主型车辆。
图6 SQ6型凹底双层运输汽车专用车
1.4 SQ7型运输汽车-普货两用车
为了减少我国铁路运输汽车专用车往西北、西南等地重去空回的问题,2014年研制了SQ7型运输汽车-普货两用车(图7)。该车主要用于小型汽车运输,也可兼顾箱装及袋装等普通货物的运输。装载普通货物时载重为50 t。该车采用平底结构,车体长度为25.1 m。为增大装载汽车时车内净空高度,下层底架采用横截面为凸字形结构,车顶也采用与限界平行的折线结构,其下层净空高度为1 880 mm,上层净空高度为1 756 mm。车内上层底架采用活动式托架结构,具有运输汽车和普通货物2种工作位置,车体中部托架可向两侧翻下,车体端部可向两端翻转。为适应2种工况装卸要求,除两端设置有端门装卸小汽车外,两侧还设有推拉式侧开门,满足在侧站台采用叉车等机械化装卸普通货物作业要求。该车车顶板及侧墙板采用焊接组装,侧门采用迷宫式密封结构,端门采用橡胶密封条密封,装载普通货物时满足防雨密封要求。
1.5 SQ8型关节式双层运输汽车专用车
为最大限度提高列车站线长度利用率,减少车辆转向架、钩缓装置等部件检修工作量,借鉴国外关节式车辆研制经验,我国从2015年开始,开展了SQ8型关节式双层运输汽车专用车的研制工作,如图8所示。该车采用三车体一组的结构,每组车总长度64 166 mm,包括2个端部车体和1个中部车体,相邻车体间通过可相互间转动的关节连接器连接,在关节处前后2个车体共用1个关节车用转K6型转向架,因此全车3个车体只需4个转向架,相比独立式车型可节省2个转向架。装载汽车时,关节处设有可适应曲线通过的跨装装置,实现汽车跨装功能。目前已完成了2组样车试制和试用评审,正在中铁特货有限责任公司进行运用考核。
由于SQ8型车实现了3个串联车体贯通,减少了钩缓装置、端门等所占列车无效长度,列车综合运输能力相比既有车体长度为25.1 m的双层运输汽车专用车提升8.9%。此外关节处采用共用转向架技术,减少了转向架、钩缓装置、制动装置的数量,可显著降低车辆检修成本。
2 中型汽车运输车辆
为进一步拓展铁路汽车物流市场,满足厦门金龙、北汽福田、南京依维柯等中型汽车运输需求,2018年对SQ5型车进行了适应中型汽车运输改造,取消原上层底架,并对下层地板、侧柱根部等部位进行了补强,可满足单层运输自重不大于5.5 t、高度不大于3 000 mm、宽度不大于2 100 mm的中型汽车的要求。目前已完成部分SQ5型车的批量改造,运用效果良好。
3 重型卡车运输专用车
为拓展铁路汽车物流新的经济增长点,我国铁路于2016年开始开展对NA1型运输卡车专用车(图9)的研制工作。该车瞄准重型卡车运输市场需求,载重50 t,车体长度24.6 m,采用由底架、侧墙组成的中部凹底式承载结构,为适应卡车尾部叠装以提高装载能力,配置有装卸卡车用翻转式走板、桥板等装置,通过尾部叠装,每辆NA1型车最大可装载4辆重卡牵引车。目前已完成样车生产和试用评审,后续将开展运用考核工作。
图9 NA1型运输卡车专用车
4 我国铁路运输汽车专用车发展趋势
4.1 发展多用途运输汽车车辆装备,提高车辆使用效率
目前我国铁路汽车运输主型车为SQ6型运输汽车专用车,随着SQ6型车保有量大幅增长,保障了汽车运输旺季的运输需求,但在汽车运输淡季会出现部分车辆闲置问题。为解决淡季闲置及往西北等方向重去空回问题,必须开发新型多用途运输装备,这是今后我国铁路汽车运输发展的重要方向。新型多用途运输装备应以运输汽车功能为主,运输汽车时适应与既有主型车SQ6型车混编装卸,淡季或返空时满足箱装、袋装普通货物或集装箱等货物运输需求。
4.2 拓展运输汽车种类,满足用户细分市场需求
我国汽车产品种类齐全,除小型汽车运输需求外,中型汽车、重型卡车、大客车、工程机械、特种装备等汽车品种的运输需求也较为庞大,这些品种的汽车采用铁路通用平车运输时受底架长度、地板面高度影响,运输效率较低,大高度的汽车品种甚至不能运输。SQ5型车运输中型汽车改造、NA1型运输卡车专用车研制就是根据这些需求而开展的。研制满足专业化汽车品种运输的装备产品是扩大我国铁路汽车运输份额,实现公转铁的重要途径。
4.3 拓展车辆装载有效空间,提高单车装载能力
商品汽车运输的特点是货物占用空间大、质量轻,因此尽量提高有效装载空间一直是我国铁路SQ系列车型发展的主要方向,例如:车体长度由SQ1、SQ3K型的20.8 m延长至SQ5、SQ6型的25.1 m,车内高度空间从平底提高至SQ6型的凹底结构。提高车内有效装载空间以提升车辆装载效率仍是今后用户关注的重点,例如:研究采用活动式上层底架或车顶结构以适应不同种类、规格的货物运输,采用关节式技术以增加车辆有效装载长度等。
4.4 发展方便快捷装卸操作技术
我国铁路商品汽车运输装卸一般在设有端部站台的专用装卸站场进行,近几年随着商品汽车运量的快速增长,一些重点站场经常处于高负荷运转状态,这对压缩列车装卸作业时间、提高站线使用效率提出了要求。从目前看,每辆车开闭端门及渡板、加固汽车是影响列车装卸作业时间的重要因素,因此研究端门及渡板开闭、汽车加固等方面的快捷操作是进一步提升铁路运输汽车效率的重要方向。
5 结束语
经过30年研制发展,我国铁路SQ系列和NA1型等铁路运输汽车专用车辆满足了国内汽车物流发展需求。随着我国环保、公路治超等要求日趋严格,铁路汽车运输需求仍将持续增长。发展以商品汽车运输为主的多用途运输车、大中型汽车品种运输专用车,研究拓展车内有效装载空间和快捷装卸操作等是今后我国铁路运输汽车专用车辆发展的主要方向。