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高铁车辆生产厂家使用的车辆涂料及涂装系的性能和车辆寿命的关系

我国高铁客运专线和高铁动车组目前在最高运行速度、车辆保有量、运行里程等方面都居世界首位,同时具备了相当的生产能力。近年来,国家对高铁的建设予以特别重视,城际客运专线、轻轨、地铁等都在大量建设中,对动车组车辆的需求很大。

我国高铁动车组于2007 年4 月18日正式运行,为此,先后引进了4个国外公司的200-300km/h高铁动车组技术,分别建立了4 个动车组车辆生产厂,生产CRH1、CRH2、CRH3 和CRH5 型动车组。在引进车辆的同时也引入了相应车体的涂装技术及涂料供应商。 CRH1生产厂家为BST,车体材料采用不锈钢,外侧涂料供应商为Akzonobel、CRH2生产厂家为四方厂,车体材料采用铝合金,外侧涂料供应商为DNT、CRH3生产厂家为唐山厂,车体材料采用铝合金,外侧涂料供应商为Dupont 和CRH5生产厂家为长客厂,车体材料采用铝合金,外侧涂料供应商为Mader。

从以上生产厂、引进技术来源及原型车、车体结构材料、车体外侧用涂料的初始供应商及面层涂料的品种可以看出。在引进技术的基础上,各车辆生产厂先后研发、引进并制造出了运行时速达350km/h 的高铁动车组车辆。随着CRH380 高铁动车组的投入使用,我国高铁技术进入世界领先水平。目前,设计时速380km/h 的高铁动车组担负了我国G 字头列车的客运任务。CRH380 共有A、B、C、D 4 种型号,通常为8 辆编组,L 表示16 辆的长编组。

新型CRH6 城际动车组由南车青岛四方机车车辆股份有限公司设计,主要由南京浦镇车辆有限公司生产,是为满足我国区域经济快速发展和城市群崛起对城际轨道交通的需求而专门研制的一种新型运输工具,包括3 种不同速度等级的车型:CRH6A(200km/h)、CRH6F(160km/h)、CRH6S(140km/h)。

CRH380A型电力动车组,是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线,2010年由南车青岛四方机车车辆股份有限公司自主研发的CRH(中国铁路高速列车)系列高速电力动车组,也是"中国高速列车自主创新联合行动计划"的重点项目,是世界上商业运营速度最快、科技含量最高、系统匹配最优的动车组,最高时速380公里。后期衍生车型有CRH380AL、CRH380B、CRH380C、CRH380D、CRH380E等系列。

CRH380A型电力动车组,或称CRH2-380型,是铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线,由南车青岛四方机车车辆股份有限公司生产。CRH380B型电力动车组(或称CRH3-380型),是铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线,中国铁道部将所有自行发展关键技术、引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速(CRH)车辆均命名为"和谐号"。由中国北车集团旗下的唐山轨道客车公司和长春轨道客车股份公司生产,其中70列是由唐山轨道客车制造,其余30列则由长春轨道客车制造。CRH3-380C由中国北车股份有限公司生产。CRH380D(CRH1-380)铁道部于2009年6月招标采购时速350公里级别高速动车组,青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司(BST)中标。

除裸用的不锈钢车体外,多数轨道客车通常在外表面采用涂料涂装的方法进行防护与装饰,因此,所用涂料及涂装系的性能与车辆寿命关系很大。

高铁动车组的车辆是由车体及转向架(走行部)组合而成。除了车体外表面用涂料外,还有车体内部装饰涂料,转向架构架保护用涂料、空心轴用抗石击涂料、减震降噪阻尼涂料、车顶防滑涂料、橡胶风挡用涂料和电器绝缘涂料等。根据所用位置的不同,对涂料的要求也不一样,除功能性涂料以外,无非是两种性能――保护性和装饰性。保护性注重对基材的防护,装饰性则强调外观,主要涉及旅客人眼可及的表面。

除了车体外表面的涂装外,实际上车体内侧除防锈底漆外,还使用了一种功能性涂料――阻尼涂料。由于车速的提高,车体振动、噪声也会显著增加,除采用结构减振外,阻尼涂料起到了不可或缺的作用。据了解,有些车型单车阻尼涂料用量就超过了1吨。

高铁动车组造价很高,通常一列车(8 辆编组)的购置费用达2亿元左右。按每辆车长25m、宽3m、高3m 估算,仅车体外表面的面积就超过250m2,如果再加上内表面和车底、转向架等,则面积超过600m2,每辆车涂料的材料费用将超过10万元。随着新造车辆逐年增加,以及城市轨道车辆的快速发展,铁路车辆涂料的市场十分可观。考虑到车辆保有数量的增长和使用年限的增加,车辆修理和维护需要的涂料用量,动车组涂料的用量会逐年递增,始终保持在一个较高的水平。

随着高铁运营时间的增加,相对原铁路线上运行的其它客车来说,动车组车辆逐渐出现了新的问题。如转向架和车体前部外侧涂料石击损坏、车体外表面变黄等,通过对比两种不同速度车体用涂料的技术要求,不难发现其共同点和不同点。/p>

D字头动车组的最高运行速度通常为200km/h,G字头高速动车组在高速铁路客运专线上实际最高运行速度为300-330km/h,而T 字头的原铁路25 型客车的最高运行速度通常为160km/h。

随着列车运行速度的增加,车体表面所受的风压增大,会车时(特别是隧道内会车)的风压会更加严重,动车组车体外表面受到的碎石、砂粒等杂物的冲击,磨损情况也会增加,造成车体外表面面漆涂层的破损,甚至直达底材,造成装饰、保护性的下降。如部分新线的运行车辆因石击损坏严重,转向架表面涂层在短时间内出现严重破损,而这种涂层在国外的高铁车辆上则应用良好,这也表明中国铁路速度更快、运行条件更加严酷。需要对涂层的抗石击性能进行分析研究,进而采取预防措施。 车辆运行里程的增加,高铁车辆的涂料出现的问题也随着增多,特别是车体外表面涂层,相对原普通旅客列车(如22型绿皮车、25B 型红皮车和25T 型蓝皮车)而言,动车组采用了白色外观,外表靓丽的同时,也带来了易脏、黄变和一旦出现缺陷或损伤则特别明显等问题,车体下部结构表面涂层石击损坏严重;所有这些问题都对涂料及涂装工作提出了更高要求。

我国地域辽阔,铁路线长,高铁车辆运行的最高里程达4000公里/ 天以上,涉及的环境条件复杂、多变,运行条件严酷,造成了涂层的早期劣化,这种现象在原型车中是难以想象的。影响车辆表面涂层寿命的因素很多,除了气候、环境因素及速度、运营里程多少外,清洗(维护)过程中清洗剂及洗涤方式的作用、人员的素质等也有一定关系。根据以往对车辆表面状况分析和对比。对于车体外表面涂层,各种影响因素中,运行速度所占比例是最大的。(编辑:姜惠)

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