■ 朱冬進(jìn)
有軌電車(chē)在世界范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)了“新建—拆除—再建”的發(fā)展歷程。1881年后的柏林,老式有軌電車(chē)是很受歡迎的城市主要公共交通工具。1908年,上海英租界也駛出了有軌電車(chē)。隨著汽車(chē)工業(yè)的興起和發(fā)展,老式有軌電車(chē)噪聲大、性能差、耗電多的問(wèn)題顯現(xiàn)出來(lái),而且在速度、舒適度和靈活性方面與汽車(chē)比較相形見(jiàn)絀,20世紀(jì)50年代后,逐漸衰落。許多國(guó)家紛紛拆除老式有軌電車(chē)軌道,為汽車(chē)騰出道路。如今,汽車(chē)發(fā)展所帶來(lái)的城市擁堵、環(huán)境污染、能源危機(jī)等問(wèn)題日益嚴(yán)重。人們重新研究城市公共交通問(wèn)題時(shí),發(fā)現(xiàn)從動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、環(huán)保等方面綜合評(píng)價(jià),有軌電車(chē)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)代有軌電車(chē)不僅在外觀上有許多變化,而且在技術(shù)裝備上加入了諸多高科技的元素,其技術(shù)性能和舒適度是以前老式有軌電車(chē)不能相比的?,F(xiàn)代有軌電車(chē)獲得了“生態(tài)城市的標(biāo)志”交通工具之美譽(yù),建造所用材料和工藝正在不斷創(chuàng)新升級(jí)。
現(xiàn)代有軌電車(chē)的車(chē)體主要采用鋁合金、不銹鋼、耐候鋼、復(fù)合材料等。
鋁合金的比重小,車(chē)體自重最大可減輕50%;耐腐蝕性好,可以延長(zhǎng)車(chē)輛的使用壽命;涂裝性能好,可以增加車(chē)體美觀藝術(shù)性。地鐵等城軌車(chē)輛大量使用大型中空鋁合金型材作為車(chē)體材料。但是有軌電車(chē)運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜,出現(xiàn)車(chē)體碰撞的幾率較高,而鋁合金車(chē)體的維修難度較大,整塊型材更換的費(fèi)用高。因此使用鋁合金車(chē)體的有軌電車(chē)并不多。
不銹鋼強(qiáng)度高,特別高強(qiáng)度不銹鋼的強(qiáng)度可達(dá)到普通鋼的3倍,可使車(chē)體輕量化。不銹鋼車(chē)體的耐腐蝕性?xún)?yōu)越,減少了維修工作量和維修費(fèi)用,延長(zhǎng)了車(chē)輛的使用壽命。不銹鋼熔點(diǎn)高,車(chē)體安全性更好。不銹鋼車(chē)體在歐美地鐵使用較多,北京地鐵也大多是不銹鋼車(chē)體?,F(xiàn)在生產(chǎn)的不銹鋼車(chē)體大量采用點(diǎn)焊,密封性不如連續(xù)焊,因此不適用于頻繁進(jìn)出隧道等導(dǎo)致車(chē)內(nèi)外壓差大的高速車(chē)車(chē)體。不銹鋼車(chē)體外表面不涂裝,薄板結(jié)構(gòu)的平整度差,外露的焊點(diǎn)影響車(chē)體美觀性。所以不銹鋼可用于制造有軌電車(chē)車(chē)體底架、頂板等,而在側(cè)墻部位大面積使用較為少見(jiàn)。
耐候鋼是軌道車(chē)輛使用最久的車(chē)體材料之一。與鋁合金、不銹鋼車(chē)體相比,耐候鋼車(chē)體在材料費(fèi)、制造費(fèi)低及工藝性好、造型容易方面的優(yōu)勢(shì)明顯。耐候鋼車(chē)體的工業(yè)涂裝技術(shù)成熟,很適合現(xiàn)代有軌電車(chē)的藝術(shù)裝飾性需求。并且耐候鋼車(chē)體在碰撞受損后的修補(bǔ)也比較容易,剛好滿(mǎn)足有軌電車(chē)的需要。
車(chē)體用復(fù)合材料通常與上述三種材料一種或多種組合使用,大多是利用復(fù)合材料的輕量化、耐腐蝕、隔音隔熱等方面優(yōu)勢(shì)。如采用鋁蜂窩板作為車(chē)體側(cè)墻幕板、玻璃鋼夾層板作為車(chē)頂、膠合板作為地板等。隨著復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展,車(chē)體用復(fù)合材料會(huì)越來(lái)越多。
軌道車(chē)輛常規(guī)的內(nèi)飾材料是鋁板、鋁蜂窩、玻璃鋼、不銹鋼等?,F(xiàn)代有軌電車(chē)對(duì)舒適度、美觀性的要求更高,促進(jìn)了許多新材料的運(yùn)用。
隨著技術(shù)的發(fā)展,塑料的防火、老化、耐候等性能大大改善,并且大型吸塑、熱鑄塑料工藝的推廣使得塑料墻板在軌道車(chē)輛上得到使用。塑料墻板的幾何造型是常規(guī)鋁板難以實(shí)現(xiàn)的,輕量化、環(huán)保性又是玻璃鋼不可相比。另外塑料表面質(zhì)感、色彩使得乘客更具親近感。蘇州高新有軌電車(chē)的熱塑墻板是國(guó)內(nèi)首次大面積使用,預(yù)期熱塑墻板將隨著有軌電車(chē)上的應(yīng)用而得到推廣。
3D纖維復(fù)合地板是一種使用3D纖維和酚醛樹(shù)脂預(yù)浸漬原料,通過(guò)熱固技術(shù)成型的復(fù)合板材。其防火安全性高,密度輕,隔音隔熱性能好?,F(xiàn)代技術(shù)壓制的3D纖維復(fù)合地板強(qiáng)度很高,非常適合制造有軌電車(chē)的浮置地板。目前受限于預(yù)浸漬料配方和熱固工藝能耗大,導(dǎo)致3D纖維復(fù)合地板成本較高,推廣難度大。
拉擠玻璃鋼型材是采用常規(guī)樹(shù)脂和玻璃纖維通過(guò)模具拉擠成型材狀態(tài)。拉擠玻璃鋼型材具有常規(guī)玻璃的耐腐蝕性,又有更好的結(jié)構(gòu)剛度和均質(zhì)質(zhì)量,適用于制造車(chē)輛頂部導(dǎo)流板。
超薄軟座椅是現(xiàn)代有軌電車(chē)內(nèi)飾一大亮點(diǎn)。相比常規(guī)地鐵的玻璃鋼、不銹鋼座椅,乘坐舒適度更高,更加美觀,比高鐵、動(dòng)車(chē)的厚實(shí)軟座椅更加輕便,維護(hù)清洗更加方便。
現(xiàn)代有軌電車(chē)上還采用了單層鋼化玻璃車(chē)窗、鋁鎂合金扶手、HPL防火板、隔音板、貼膜等新材料,具有更多的輕量化、隔音、防火、美觀性能。
現(xiàn)代有軌電車(chē)作為一種安全可靠、節(jié)能環(huán)保、舒適方便的交通方式正在全球范圍內(nèi)推廣,我國(guó)的城市化發(fā)展更是賦予了現(xiàn)代有軌電車(chē)發(fā)展的潛力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,材料及材料工藝的改進(jìn)能推動(dòng)現(xiàn)代有軌電車(chē)更好地改善人們的出行方式。