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铁路与轨道交通 |
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全球铁路机车的轻结构设计 |
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newmaker |
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利用不锈钢材料设计的高质量机车车厢、机车底盘和踏板，有效地减轻了机车的车身重量。
无有害物质排放、高效且经济的运输系统有着光明的未来。不仅是倍受交通堵塞困扰的大都市，公共交通对于世界各座城市都有着越来越重要的意义。无论是地铁、轻轨、市郊列车还是高速列车，新一代的轨道机车都是城市规划设计师和交通运输企业的首选。轨道机车也像汽车和飞机制造业一样，减轻重量有着非常重要的意义。
更轻的重量标志着更高的功率、更少的燃料消耗和更低的有害物质排放。为了保障乘客的安全，高效的抗碰撞性能和消防安全性能是机车设计中不可忽视的问题。在创新性的机车设计方案中，机车设计师们使用了高强度的不锈钢，优质的不锈钢材料拥有很强的承载能力，保障了CRH 380A型机车的最高时速达到500km/h（图1）。
图1 优质的不锈钢材料拥有很高的承载能力，保障了CRH 380A型机车的最高时速达到500km/h
在车厢、机车底盘、机车水箱、踏板、把手拉杆及行李架直至机车内的洗手间和整个餐车厨房，设计师们和铁路运营企业都采用了不锈钢材料。
符合现代材料要求的机车
作为对人们不断提高的环保意识及对交通拥堵的大都市交通状况的答复，低排放、低噪声、均匀的高速行驶以及舒适、安全、可靠的大型交通运输工具成为了首选，越来越多的公众赞成重建城市的轻轨基础设施。同时，许多地方的老式轻轨公交也都进行了现代化技术改造。
与此同时，长期以来像从机场接送乘客的无人驾驶的近程客运系统的意义也显得越来越重要。像欧洲的巴塞罗那、布达佩斯和纽伦堡、拜迪、纽约及北京等大城市都已经启用了这样的全自动无人驾驶近程客运系统，这些城市都能够从最佳的运行时刻表、经济的机车客运量中获得丰厚的回报，尽管这种交通运输系统的投资很高。
无论是巴黎1号线地铁每天的客运量高达75万人次，新德里每天往返客流为4百万或者在汉堡每天只有56万名乘客，无论有人驾驶还是无人驾驶，创新性的轻轨机车使用的都是优质不锈钢。
而低合金优质钢也在近程客运中有了自己的市场。例如在经济型市郊列车的设计中，Lean-Duplex Stahl双相不锈钢以其几乎两倍于铁素体钢的抗拉强度和延伸率而赢得了设计师们的信赖。
图2 巴塞尔市利用优质不锈钢材料制造的，结构与设计时尚的轻轨机车
一切尽在掌握
所有技术领先的生产厂家都在机车设计中充分利用了不锈钢材料的特殊性能。
机车车厢的各个部件，如带窗户的车厢侧壁板、车门、车厢地板和车架、前后壁板、车顶等，在车厢的框架生产中都是焊接起来的整体构件。车厢的底盘由纵梁、横梁和地板构成。在这种骨骼板的组合结构中，不仅所有的板材，纵梁、横梁的半成品型材也都是不锈钢材料。根据不同的底盘应用目的在这样的底盘上配有车辆转向架或者行驶机构就构成了一节车厢。
在洛杉矶或者墨尔本的地铁中，车厢外部的板材是精轧、淬硬的优质钢板材。
这种板材高强度允许车厢钢板的厚度更薄，从而在机车生产的多个阶段中都有着很大的节约潜力，并在轨道车辆市场中有着很高的竞争力。
光滑的车辆外表
汉堡和柏林新一代地铁使用的材料也是优质不锈钢材料。双向行驶的DT5型地铁机车是一款有着最高安全性和行驶舒适性的机车，它将一步步的取代汉堡市现有的老式地铁机车。DT5型机车采用的轻结构设计是环保意识、气候保护意识的具体体现。由于所使用优质不锈钢有很好的延展性和耐腐蚀性能，使得车厢板材的厚度可以减薄，而强度和刚性不变。
省略了外表喷漆，整个车厢更加易于清洁，也大大地降低了机车的维护保养费用。特殊设计的表面磨光使得DT5机车的板材表面闪烁着蚕丝般的光泽，能够更好的抵抗外部环境的摧残。DT5机车的回收再利用率高达95%，树立了可持续发展新的标准和尺度。
不锈钢材料的过人之处
在市内轻轨交通中也采用了不锈钢材料的轻结构设计方案。在克雷菲尔德每天有大约65000名乘客乘坐这种现代化的低地板轻轨车辆出行。整列轻轨机车所使用的优质不锈钢钢材重达90多t。
在此期间，奥格斯堡市、布鲁塞尔、日内瓦或者瓦伦西亚也都先后使用了这种轻轨车辆（图2）。在巴塞尔，对制造车厢的这种不锈钢材的承载能力进行了大量的性能测试。在瑞士、德国、法国三国交界处的城市有着狭窄、陡峭且转弯很多的轻轨街道，加上恶劣的气候条件等因素对轻轨车辆的材料和车辆转向架的结构设计提出了很高的要求。优质不锈钢材料很高的机械承载性能和很好的焊接性能都使它成为轻轨车厢设计的最佳材料。
由优质不锈钢材料按照轻结构设计制造的环保型轻轨机车有着很长的使用寿命，从而也降低了总寿命周期成本，是最有价值的未来型创新。
想要专业化的生产制造合适轻轨列车的生产厂家，在选择了这一质量品质的材料之后就保障了自己的可持续发展解决方案。(end)
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(6/19/2012) |
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