鐵路運(yùn)輸汽車專用車的回顧與展望

殷 迅

（南車二七車輛有限公司 產(chǎn)品開發(fā)部，北京 100072）

1 我國鐵路運(yùn)輸汽車專用車的發(fā)展歷程

我國實(shí)行改革開放政策以后，隨著天津、上海、長春等地汽車制造企業(yè)通過引進(jìn)外資及技術(shù)在國內(nèi)生產(chǎn)夏利、桑塔納、捷達(dá)等小汽車產(chǎn)品，我國汽車工業(yè)開始逐漸成長，與之相伴的成規(guī)模的汽車銷售市場和汽車配送物流產(chǎn)業(yè)也從無到有并日益壯大。

從1985年開始，我國鐵路運(yùn)輸汽車專用車走上了持續(xù)發(fā)展的道路，至今已經(jīng)在我國投入運(yùn)用的車型有SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ3K、SQ5和SQ6型，還有2種由其他車改造而成的J5SQ和J6SQ型雙層運(yùn)輸車。另外，三層運(yùn)輸汽車專用車也已研制完成。

1.1 第一代鐵路運(yùn)輸小汽車雙層平車

SQ1、SQ2型雙層平車是我國鐵路第一代運(yùn)輸小汽車專用車。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代中期，北京二七車輛廠率先研制出國內(nèi)第一個(gè)專門用于運(yùn)輸小汽車的鐵路貨車產(chǎn)品——SQ1型運(yùn)輸小汽車雙層平車，其車體的外形、結(jié)構(gòu)和參數(shù)參考了前蘇聯(lián)同類車輛，但開發(fā)設(shè)計(jì)工作完全依靠自身力量完成；這一產(chǎn)品在當(dāng)時(shí)是一個(gè)完全市場產(chǎn)品，由市場需求產(chǎn)生，可以說它的出現(xiàn)既是我國小汽車工業(yè)開始騰飛的象征，又是我國鐵路汽車物流業(yè)崛起的標(biāo)志。

SQ1型運(yùn)輸小汽車雙層平車為開放式結(jié)構(gòu)，上、下兩層間分別采用6根立柱支撐。立柱是由鋼板壓型組焊而成的板梁，高度和寬度較大但厚度較小，上、下層間凈空高度由立柱高度決定，見圖1。為防止小汽車在裝運(yùn)過程中受到損傷，應(yīng)客戶要求，在車輛原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加裝防護(hù)裝置，即在上層底架上部、兩側(cè)立柱之間加裝防護(hù)網(wǎng)，在上、下兩層端部分別加裝折疊式端門，端門鎖閉裝置采用插銷結(jié)構(gòu)。防護(hù)裝置與端門分別采用角鋼作邊框，鍍鋅鐵絲網(wǎng)及扁鐵壓鐵通過螺栓緊固在邊框上。

采用專用止輪器形式來固定小汽車。止輪器置于小汽車前后輪外側(cè)，與車體地板的連接先后采用銷孔固定式和T形軌道緊固式。前者是在地板上鉆制出4排密集的圓孔，以便止輪器通過其下部的圓銷盡可能沿車輛縱向“連續(xù)地”適應(yīng)小汽車位置進(jìn)行定位緊固，后者真正實(shí)現(xiàn)了連續(xù)定位，但這2種緊固形式不同程度地存在制造難度大、質(zhì)量保證程度低、重量大、定位緊固能力不足的缺陷。

SQ1型雙層平車因車輛總重較小，采用優(yōu)化的轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架，將枕簧內(nèi)簧抽去，加大了彈簧靜撓度。

SQ2型雙層平車是SQ1型車的仿制產(chǎn)品，其基本尺寸和性能參數(shù)均與SQ1型車完全相同，僅在仿制過程中對上層底架橫梁結(jié)構(gòu)稍作改進(jìn)，加大了上層底架的垂向剛度。

1.2 第二代鐵路運(yùn)輸小汽車雙層平車

第二代運(yùn)輸小汽車雙層平車應(yīng)包括SQ3、SQ4、SQ3K及快運(yùn)SQ3、快運(yùn)SQ4等車型。這一時(shí)期是我國鐵路通過自主研發(fā)，對提高運(yùn)輸小汽車專用車的使用性能進(jìn)行逐步深入研究、探索和發(fā)展的階段。從提升運(yùn)輸效率、擴(kuò)大適載小汽車品種、改善裝卸方式、加強(qiáng)運(yùn)輸過程的安全性和可靠性等方面進(jìn)行了很多種方案的對比研究，在車輛的基本尺寸方面也進(jìn)行了多種方案的嘗試。

從SQ3型運(yùn)輸小汽車雙層平車開始，后續(xù)開發(fā)的專用車輛全部采用了具有車頂、側(cè)墻和端門的全封閉結(jié)構(gòu)，均采用薄鋼板蒙皮，車輛端門的鎖閉裝置采用與集裝箱端門鎖閉裝置相同的鎖桿形式，這些結(jié)構(gòu)裝置提高了小汽車在運(yùn)輸途中的安全保障水平，除SQ5型車采用新型端門方案外，其他各型車均采用這種相同的端門鎖閉裝置。

SQ3型車為擴(kuò)大裝載汽車的品種，將上層地板分為2段，并設(shè)計(jì)成可升降形式，采用手拉葫蘆進(jìn)行人工升降作業(yè)。一方面可將上層地板全部降至下層地板上，以裝載旅行車等高度較高的汽車，另一方面可將上層地板的一端降至下層地板，以使一半上層地板成為斜渡板，實(shí)現(xiàn)了小汽車由與此端相連的平車向上層地板的自行裝車。用于小汽車的緊固裝置改為專用捆綁帶，使其具有止輪和捆綁雙重作用，見圖2。SQ4型車主要特點(diǎn)與SQ3型車基本相同，但為避免運(yùn)用中車輛長距離回空，增加了下層地板均布裝載40 t 貨物的工況，同時(shí)將車體長度由20 800 mm縮減至17 200 mm，車輛定距由16 500 mm 減少至12 900 mm。

快運(yùn)SQ3型車是SQ3型車采用轉(zhuǎn)K3型轉(zhuǎn)向架，快運(yùn)SQ4型車是SQ4采用鑄鋼構(gòu)架式2D軸轉(zhuǎn)向架，兩者最高運(yùn)營速度都達(dá)到了120 km/h。SQ3K型車設(shè)計(jì)完成于2004年4月，是在SQ3車基礎(chǔ)上采用優(yōu)化的轉(zhuǎn)K2型提速轉(zhuǎn)向架改進(jìn)設(shè)計(jì)而成，主要性能參數(shù)基本與SQ3型車相同，但車體側(cè)墻及車頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，上層地板采用固定式，見圖3。這些變化反映出當(dāng)時(shí)市場需求迅速擴(kuò)張，亟待提高小汽車運(yùn)輸效率。

第三代車的主要特征有：車體長度延長到25 100 mm，滿足最高運(yùn)營速度120 km/h的要求。同時(shí)車體結(jié)構(gòu)有新的突破，在車體側(cè)墻板與側(cè)柱、車頂板與車頂彎梁之間采用了新型拉鉚釘鉚接方式連接，側(cè)墻板采用板厚1.5 mm、形高15 mm的耐候鋼波紋板，車頂板采用板厚1.2 mm的薄平板，配上側(cè)墻上方的舷窗，使整體車輛外觀有了明顯的提高。相比較第二代車車頂及側(cè)墻的蒙皮均采用2～2.5 mm鋼板，與各梁件間采用焊接結(jié)構(gòu)而言，大大減輕了因焊接變形對車輛外觀的損害，并且大幅度降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也減小了焊接作業(yè)對人體的傷害。

SQ5型車在端門形式上作了新的嘗試，采用四折對開式整體門板，通過設(shè)在門板內(nèi)側(cè)的上下2個(gè)U型轉(zhuǎn)臂可以將已折疊的門扇轉(zhuǎn)到車體的側(cè)面，可以有效地減少端門外側(cè)的零配件數(shù)量，增加端門表面的美觀度，見圖4。但該方案也存在一定風(fēng)險(xiǎn)，整體門板的重量對轉(zhuǎn)臂的剛度和疲勞強(qiáng)度要求很高。

本文首先闡述了泛在學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和特點(diǎn)，然后分析了現(xiàn)有的高職教學(xué)資源建設(shè)存在著不足。在此基礎(chǔ)上，提出了泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下高職教學(xué)資源構(gòu)建的幾點(diǎn)要求，但具體的構(gòu)建模式和標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步研究。

1.3 第三代鐵路運(yùn)輸小汽車專用車

SQ5型和SQ6型車是第三代鐵路運(yùn)輸汽車專用車的代表車型。2005年前后國內(nèi)鐵路汽車運(yùn)輸物流業(yè)整合開始，行業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展壯大，為滿足快速膨脹的汽車遠(yuǎn)程運(yùn)輸需求，設(shè)計(jì)了SQ5型小汽車運(yùn)輸專用車。

2004年開始研發(fā)三層運(yùn)輸小汽車專用車，依據(jù)當(dāng)時(shí)國內(nèi)汽車市場的熱銷車型，通過對小汽車外形輪廓尺寸及性能參數(shù)等數(shù)據(jù)的整理分析，得出較為合理的鐵路三層運(yùn)輸小汽車專用車的基本尺寸和性能參數(shù)，如：車體長度為25 100 mm、車輛定距為20 800 mm等，這些車輛基本尺寸被后續(xù)開發(fā)的車輛延用并使產(chǎn)品基本尺寸形成統(tǒng)一系列，有利于用戶安排裝車計(jì)劃。該車車體在2個(gè)轉(zhuǎn)向架之間采用凹底結(jié)構(gòu)，充分降低裝載面高度。由于三層運(yùn)輸小汽車專用車難以做到與雙層車進(jìn)行連掛裝車，并且車體上部屬于超級超限，該設(shè)計(jì)方案僅試制1輛樣車，未進(jìn)行批量生產(chǎn)。

SQ6型凹底雙層車是SQ5型車與三層車的結(jié)合體，其車體底層地板采用凹底形，雙層裝載，能最大限度地增加較高汽車的裝運(yùn)種類，將裝載車型由小汽車擴(kuò)大到金杯等中型旅行車，成為裝載汽車種類最多、最受用戶歡迎的車型。在裝載不同型號汽車時(shí)，上層端部底架通過采用平衡重原理進(jìn)行人力升降，取得較好的效果。SQ6型凹底雙層車采用了轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架 (彈簧優(yōu)化)、17型車鉤等新一代貨車先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)在制動裝置中采用了緊急排風(fēng)閥和2個(gè)制動缸等特有的配置。

目前，第三代運(yùn)輸汽車專用車在國內(nèi)的保有量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第一、二代車的總數(shù)。鐵路運(yùn)輸汽車專用車發(fā)展至今，主力車型運(yùn)輸汽車品種基本覆蓋了高度在1 980 mm以下的各種微型、小型汽車，以及輕型客車、SUV、MPV、皮卡車等，基本具備運(yùn)輸品種多、裝載數(shù)量多、運(yùn)營速度快及安全性能高等特點(diǎn)。

2 鐵路運(yùn)輸汽車專用車發(fā)展展望

2.1 發(fā)展方向初探

2.1.1 展現(xiàn)快捷輕便運(yùn)輸特色，發(fā)展160 km/h快運(yùn)專用車

隨著我國內(nèi)需增長的速度加快和汽車倉儲物流銷售行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展完善，小汽車銷售模式也將會有新的發(fā)展。由于市場個(gè)性化需求增多，企業(yè)在壓減各銷售處庫存的同時(shí)必將通過快速物流配貨方式提高競爭力。這樣，對異地銷售供貨的時(shí)效性就有了新的要求，快速配貨將成為汽車物流領(lǐng)域的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)。消費(fèi)者對購買小汽車的要求將從“零公里”逐步發(fā)展到“隔夜訂單”。

2.1.2 挖掘技術(shù)潛力，發(fā)展關(guān)節(jié)式雙(三)層汽車運(yùn)輸車

鐵道車輛關(guān)節(jié)連接技術(shù)已在國內(nèi)部分貨車新產(chǎn)品上得以應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)如運(yùn)用在雙層或三層鐵路運(yùn)輸汽車專用車上，會對運(yùn)輸效率的提高起到巨大的作用。對鐵路運(yùn)輸汽車專用車而言，由于裝載的各種汽車的外形規(guī)格尺寸數(shù)據(jù)不存在聚集性，車體長度選定為任何值都會出現(xiàn)裝載部分車型的汽車冗余長度較大，影響整體運(yùn)輸效率。

如果在雙(三)層汽車運(yùn)輸車上采用關(guān)節(jié)連接技術(shù)，在車體之間實(shí)現(xiàn)跨裝，兩聯(lián)車整體裝載長度達(dá)到51 m，三聯(lián)車整體裝載長度可達(dá)到約71 m，五聯(lián)車裝載長度更可達(dá)到約110 m，不僅利用了車體之間的長度，而且將原2～5個(gè)車上的裝載冗余長度累加在一起，增加裝車數(shù)量，有效降低了冗余長度占列車長度的比重，提高列車整體運(yùn)輸效率。

2.1.3 擴(kuò)大運(yùn)輸品種，滿足多方需求

雖然我國鐵路運(yùn)輸小汽車專用車在鐵路汽車物流中發(fā)揮著重要作用，在中小型汽車的運(yùn)輸市場已占有較大份額。但與國外同類運(yùn)輸相比，我國在運(yùn)輸汽車的種類和鐵路專用車輛品種上還存在一定差距。如國外采用鉸接式單軸低地板軌道車輛運(yùn)輸重型卡車，見圖5，滿足了大型輪式車輛長途運(yùn)輸?shù)男枨?。而在國?nèi)對于大型工程機(jī)械、大中型客車、重型卡車等大型輪式裝備的鐵路運(yùn)輸，還沒有適合的鐵路車輛，尤其對于自行速度較慢的車輛，如挖掘機(jī)、裝載機(jī)和壓路機(jī)等，大量的運(yùn)輸是通過公路拖車完成的。

由于上述大型輪式貨物裝備外形輪廓尺寸較大，采用鐵路通用平車裝載時(shí)因裝載面較高，往往造成上部超出鐵路機(jī)車車輛限界，對運(yùn)輸效率和運(yùn)輸效益產(chǎn)生不利影響。開發(fā)運(yùn)輸大型輪式裝備的新型鐵路運(yùn)輸汽車專用車輛將會開辟鐵路貨車新的市場，滿足潛在市場需求。

2.2 新型鐵路運(yùn)輸汽車專用車應(yīng)具有的特點(diǎn)

（1）雙層快運(yùn)小汽車專用車運(yùn)營速度160 km/h，采用新型快速貨車轉(zhuǎn)向架，車體外觀采用減小風(fēng)阻設(shè)計(jì)，上層地板應(yīng)在一定范圍內(nèi)上下可調(diào)整，各活動部件 (端門、渡板等) 操作便利、安全、可靠，車頂、側(cè)墻蒙皮采用新型材料。

（2）關(guān)節(jié)式雙 (三) 層汽車運(yùn)輸車車體可采用凹底結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向架采用單元制動，車組中各車體之間風(fēng)擋，以及上下層渡板連接的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較高的安全性、可靠性，此部分技術(shù)的成熟程度是該車成敗的關(guān)鍵。

（3）大型輪式裝備運(yùn)輸專用車能夠滿足裝運(yùn)工程機(jī)械、大中型客車及重型卡車的需求；采用較低裝載地板面的結(jié)構(gòu)，以保證裝載貨物上部不超限；考慮有效利用距軌面1 250 mm以上的機(jī)車車輛限界，設(shè)置加寬裝載面，使車輛兼有雙排裝載微型小汽車的用途；采用較為先進(jìn)的走行部、制動裝置、車鉤緩沖裝置等，保證車輛具有良好的綜合運(yùn)行性能。