第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程
1、產(chǎn)品定義
軌道車量是指安裝帶輪緣車輛的、在由鋼軌構(gòu)成的軌距恒定的軌道上行駛的車輛。自動門系統(tǒng)是城市軌道交通車輛的一個重要部分，直接關(guān)系著乘客的安全。目前國內(nèi)的動車組多數(shù)采用單翼塞拉門，地鐵采用雙翼對開門。國內(nèi)常用的自動門主要是氣動門，如單翼氣動塞拉門、雙翼氣動內(nèi)藏式對開門，但是電動門作為一種新型的自動門系統(tǒng)，也逐漸被推廣應(yīng)用。
2、發(fā)展歷程
城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)在國外的發(fā)展已有100多年的歷史。目前國際市場90%的份額已控制在少數(shù)幾個大跨國集團手中，如西門子、阿爾斯通、龐巴迪。在國際上根據(jù)所采用的電氣牽引系統(tǒng)的不同將城市軌道客車的發(fā)展劃分為三個階段：20世紀50年代以前采用直流調(diào)速牽引系統(tǒng)的凸輪調(diào)阻車；50年代至70年代采用直流調(diào)速牽引系統(tǒng)的斬波調(diào)壓車；70年代至今采用交流調(diào)速牽引系統(tǒng)的調(diào)頻調(diào)壓車。中國的城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)是伴隨著我國城市軌道交通的建設(shè)而逐漸發(fā)展起來的，可大致分為三個發(fā)展階段：
第一階段：從20世紀60年代至80年代初期-萌芽階段
隨著北京地鐵一期工程的開工，長春客車廠依靠自己的力量獨立制造了中國第一輛地鐵客車，采用直流凸輪變阻調(diào)速牽引系統(tǒng)，并且達到了國外50年代同期水平。相比較而言，在這個階段，中國城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)的總體水平與國外先進水平差距并不大，但是由于各種社會原因，地鐵建設(shè)未能持續(xù)發(fā)展，從而導(dǎo)致中國的城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也因此而停滯。當(dāng)城市軌道車輛在國外從凸輪調(diào)阻車跨越到調(diào)頻調(diào)壓車時，我們還停留在國際60年代初的水平。
第二階段：從20世紀80年代初期至90年代末期-發(fā)展階段
改革開放以后，隨著國內(nèi)經(jīng)濟迅速發(fā)展，與境外交往日益頻繁，以及迫切需要解決交通堵塞問題，城市軌道交通逐漸被各大城市列入遠景規(guī)劃。同時國內(nèi)城市軌道交通的廣闊前景吸引了國內(nèi)外不少有實力的廠家的參與，青島四方客車制造廠、南京浦鎮(zhèn)車輛廠等均已涉足城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)，而一些跨國公司如龐巴迪、阿爾斯通、西門子更是將中國視作尚待開發(fā)的最大市場，紛紛進軍中國。在這段時間內(nèi)，國內(nèi)的城市軌道車輛廠家形成了較為成熟的設(shè)計理念及完善的工藝流程：20世紀80年代中期至90年代初期，長春客車廠、北京地鐵車輛廠為北京地鐵二號線相繼提供了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的二百多輛地鐵客車，雖然核心部分-牽引系統(tǒng)依然停留在國外60年代水平，但在車輛其余部件上，如門驅(qū)動系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)，由于引進吸收了國外一些先進技術(shù)，已達到國外80年代中期水平。1999年，長春客車廠和北京地鐵車輛廠聯(lián)合為北京地鐵復(fù)八線提供了174輛地鐵客車，從日本引進了交流變頻調(diào)壓牽引系統(tǒng)，使整車達到國外90年代初的水平。
上海地鐵、廣州地鐵在建設(shè)過程中由于資金不足，采取了部分利用外國政府優(yōu)惠貸款的方式，但附加了購買國外車輛及維修過程中購買其配件等條款，雖然引進的車輛達到國外同期先進水平，但同時對日后運營維修、部件更換、補充等留下許多隱患。國務(wù)院針對上述問題，決定阻止地鐵造價急劇上漲的勢頭。1998年，國家計委強制性規(guī)定，所有城市軌道交通的設(shè)備必須保證60%的國產(chǎn)化率，1999年，國務(wù)院在轉(zhuǎn)發(fā)國家計委的《關(guān)于城市軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化的實施意見》一文中又明確指出：城市軌道車輛的國產(chǎn)化率不低于70%，其根本目的是降低造價，加快城市軌道交通的發(fā)展。這就對跨國公司進入中國形成了一種貿(mào)易壁壘，同時也對我國的城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)形成了一種政策性保護，在某種程度上也促進了城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
第三階段：20世紀90年代末期至今-合作階段
借北京申奧成功以及中國加入WTO為契機，以及國家采取投資基礎(chǔ)設(shè)施來拉動內(nèi)需的宏觀政策，各大城市紛紛提出了自己的城市軌道交通未來規(guī)劃，北京將在2008年前建成4條線路，上海將在2005年前建成總長212公里的城市軌道交通，廣州預(yù)計在2010年前建成全長130公里的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)。面對如此巨大的市場，跨國公司當(dāng)然不會置之不理，但由于國產(chǎn)化率政策的存在，利用貿(mào)易銷售來達到占有市場的經(jīng)營方式是行不通的，而城市軌道車輛產(chǎn)業(yè)又是一個系統(tǒng)性很強的產(chǎn)業(yè)，直接在國內(nèi)投資建廠風(fēng)險太大。于是為了進入市場，跨國公司紛紛在國內(nèi)尋找合作伙伴，希望以這種方式來繞開壁壘。目前長春客車廠已于德國ADTRANS公司成立了合資公司，南京浦鎮(zhèn)車輛廠和法國阿爾斯通、株州電力機車廠和德國西門子公司也都建立了合作伙伴關(guān)系。
第二節(jié) 產(chǎn)品特點及應(yīng)用領(lǐng)域分析
作為輕軌和地鐵車輛重要部件的車門在車輛的運營中扮演著重要的角色，車門形式的設(shè)計、開關(guān)機構(gòu)以及它們的加工制造與控制都直接影響著城市軌道車輛的安全運營狀況。因此，車門的重要地位也是其它任何部件所不能取代的。略……
第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述
一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置
產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)指處在整個產(chǎn)業(yè)鏈的開始端，提供原材料和零部件制造和生產(chǎn)的行業(yè)。而軌道車輛門作為軌道車輛的重要部件，其屬于軌道車輛行業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)。
二、相關(guān)行業(yè)簡述
隨著城市化的快速推進，城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也在快速發(fā)展。截至2009年底，在北京、上海、廣州、深圳等10個城市已建成的軌道交通線路的基礎(chǔ)上，國家最新批準(zhǔn)的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃高達25個。
目前我國城市規(guī)劃建設(shè)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)總里程已達5000公里，其中內(nèi)地正建設(shè)軌道交通的線路總長是1400公里，將要開工的新軌道交通線路達2610公里。城市軌道交通總投資估算將超過8000億元，資金投入規(guī)模僅次于鐵路和高速公路。
另外，根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要，“十一五”期間建設(shè)新線17000公里,其中客運專線7000公里；建設(shè)既有線復(fù)線8000公里；既有線電氣化改造15000公里。2010年全國鐵路營業(yè)里程達到9萬公里以上，復(fù)線、電化率均達到45%以上，快速客運網(wǎng)總規(guī)模達到20000公里以上，煤炭通道總能力達到18億噸，西部路網(wǎng)總規(guī)模達到35000公里，形成覆蓋全國的集裝箱運輸系統(tǒng)。
第四節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國鐵路客運的不斷發(fā)展，世界各國的鐵路客車自動塞拉門(以下簡稱塞拉門)也紛紛涌人國門。為了選擇適合我國國情的塞拉門，從1995年起，國內(nèi)幾家鐵路客車制造廠就已陸續(xù)批量試裝了IFE、康尼、BODE及FAIVELEY四家公司的塞拉門產(chǎn)品，為以后我國塞拉門的最終定型以及合資生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。上述四家國外公司生產(chǎn)的車門代表了當(dāng)前國際城市軌道交通車門技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。
四種塞拉門不僅主要結(jié)構(gòu)一致，而且氣動控制原理也基本相同。除FAIVELEY公司的塞拉門外，其它三種塞拉門的門體承重及驅(qū)動方式也基本相同。IFE、康尼、BODE塞拉門的門體重力傳遞方式為：門體-(通過線軸承)-承重導(dǎo)桿-車體鋼結(jié)構(gòu)。驅(qū)動動力源有兩個，即上部的無桿氣缸與中部的閉鎖(或解鎖)氣缸；動力傳遞方式為：(1)驅(qū)動氣缸-線軸承-門體上部；(2)閉鎖(或解鎖)氣缸-鎖舌-門體中部(只有在門塞人或擺出鋼門口過程中才起作用)。FAIVELEY的塞拉門體重力傳遞方式為：門體-門攜器上承座-車體鋼結(jié)構(gòu)；該門裝置僅有一個動力源，即上部無桿氣缸，動力傳遞方式為：無桿氣缸-齒輪-通過同步齒帶)-門體。FAIVELEY塞拉門門體上部、中部設(shè)有同步隨動直齒條，可較好地保證塞拉門門體運動的穩(wěn)定性，這也是它與其它三種門不同處之一。由于僅有一個驅(qū)動動力源，通過氣動系統(tǒng)驅(qū)動關(guān)門后，塞拉門門體對密封附框的壓緊力就比較小，因此影響了客車高速運行過程中門口的密封性。
目前，我國在提速客車上采用了多種電控氣動塞拉門，其中多為IFE公司和BODE公司的塞拉門。這兩種單扇外擺式電控氣動塞拉門系統(tǒng)適用于最高時速不超過200公里的鐵路客車。電控氣動塞拉門具有密封性好、自動化程度高、操作簡單、方便靈活、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，因此深受用戶的好評。長春客車廠為烏魯木齊鐵路局生產(chǎn)制造的25G型客車上既安裝了IFE公司的塞拉門又裝有BODE公司的塞拉門，用戶要求將裝有這兩種塞拉門的列車混編。為此，長春客車廠將IFE塞拉門的集控門未關(guān)指示燈串聯(lián)電路改成并聯(lián)電路，并對IFE與BODE公司的集控電路進行了改造，IFE與BODE公司也對他們的門控軟件進行了改編。經(jīng)過反復(fù)實驗之后，最終實現(xiàn)了裝有上述兩種塞拉門列車的混編，滿足了用戶的要求。
無論在國外還是國內(nèi)，為滿足旅客以及相關(guān)列車提速的需要，對車門的性能要求也愈來也愈高，這不僅能給旅客的安全帶來可靠的保證，而且還為列車的正常運營提供了必要條件，從客觀上提高了經(jīng)濟效益。略……
第五節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點或流程
目前車門的驅(qū)動多采用鋼絲繩和絲桿兩種執(zhí)行機構(gòu)(香港的地鐵車輛車門還采用同步帶作為驅(qū)動機構(gòu))，其控制方式分別為中央控制閥與電子門控單元控制。
鋼絲繩式驅(qū)動機構(gòu)，其工作原理如下：
鋼絲繩式驅(qū)動車門簡圖
壓縮空氣的流向與流量由車門的中央控制閥來控制，以便實現(xiàn)雙作用氣缸的前進和后退，并通過鋼絲繩、滑輪和驅(qū)動支架等組成的機械傳動裝置來進行車門的開／關(guān)動作，轉(zhuǎn)動中央控制閥上的調(diào)節(jié)旋鈕還可調(diào)整開關(guān)速度與緩沖速度。圖2所示的中央控制閥，是控制車門的關(guān)鍵部件，它由用于車門開、關(guān)以及解鎖的三臺二位三通電磁閥與控制關(guān)門速度、開門速度、關(guān)門緩沖、開門緩沖等功能的四臺氣動節(jié)流閥集成。
中央控制閥的機構(gòu)圖
絲桿式驅(qū)動機構(gòu)，其工作原理如下：
電子門控是由PLC可編程控制器來實現(xiàn)的，整個門控系統(tǒng)的運行均由電機驅(qū)動并利用電子門控單元來控制，電機通過傳動系統(tǒng)驅(qū)動絲桿系統(tǒng)，絲桿上的螺母又通過鉸鏈與門頁相連，由此來驅(qū)動門的開關(guān)。
絲桿驅(qū)動車門示意圖
第六節(jié) 國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢分析
自我國鐵路實施全面提速以來，列車的行車密度在逐漸增大、停站時間縮短、運行速度加快、輸送旅客的數(shù)量大幅度增加，車門的可靠性與安全性成了運輸部門重點關(guān)注的問題之一。新型客車的側(cè)門一般多采用電控氣動、電動或手動塞拉門，內(nèi)外端門多為電控氣動、電動或手動單開或雙開拉門。除手動門外，所有的電動或電控氣動自動門均須有防擠壓安全保護功能，以防在車門開關(guān)中將乘客擠傷。1997年以來，25K系列新型鐵路客車以及部分動車組就已逐漸采用了電控氣動塞拉門，以便提高客車的密封性和安全性。該車門通常由鋁型材拼焊而成，內(nèi)部填充有隔熱阻燃蜂窩材料，周邊鑲嵌了特制的密封橡膠條，不僅具有較好的強度與剛度，而且密封性及安全性均優(yōu)于傳統(tǒng)的折頁門。電控氣動塞拉門主要由電氣系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、驅(qū)動機構(gòu)、門板、鎖閉機構(gòu)及翻轉(zhuǎn)腳蹬等組成。
此外，螺桿軸驅(qū)動式電控門和直線電機驅(qū)動式車門已成為包括我國在內(nèi)的世界各國客車車門的發(fā)展方象。目前，廣州地鐵2號線就已采用了螺桿軸驅(qū)動式電控門。在一段時間的運營使用中，通過不斷發(fā)現(xiàn)它的不足與優(yōu)點，我們正在逐步改進與完善螺桿軸驅(qū)動式電控門和直線電機驅(qū)動式車門系統(tǒng)，使之成為我國地鐵和輕軌車車門的主流應(yīng)用技術(shù)。
未來的城市軌道車車門將由現(xiàn)在的人工手動開關(guān)、電動自動開閉逐步發(fā)展到紅外線或電腦控制與機電液一體化驅(qū)動相結(jié)合的全自動化車門系統(tǒng)，再加上統(tǒng)一管理與集中操縱技術(shù)的應(yīng)用，這一切將進一步加快旅客的上下車速度，減少車輛的停車時間，縮短旅客的乘車時段與加快車輛的周轉(zhuǎn)；也必將大大提高列車的利用率，并將使其性能和安全性得到提高。略……
第七節(jié) 市場概述
世界生產(chǎn)高速列車的重點企業(yè)，主要分布在日本、德國、法國和加拿大。據(jù)德國交通銀行（DVB）近幾年對世界高速鐵路投資分析顯示，世界高速列車產(chǎn)業(yè)多集中在歐亞地區(qū)：在1999年～2009年的10年時間里，全球鐵路投資規(guī)劃總額高達4520億美元，是半個世紀以來前所未有的。其中，歐洲高達1950億美元，約占47%；亞太地區(qū)為1640億美元，約占37%；北美為640美元，約占14%。可見，高速列車及鐵路已成為各國投資的最大熱點。
第八節(jié) 主要國家發(fā)展概述
1、歐洲
目前，歐洲的高速客車車門主要采用玻璃鋼制作，如英國客車安裝的聚酯玻璃鋼門；法國客車采用玻璃鋼夾層模制整體車門；俄羅斯26米長的輕型客車車門為3層夾層結(jié)構(gòu)，中間填充保溫泡沫塑料，內(nèi)外層為玻璃鋼；丹麥鐵路新型電動車的車門為雙扇車門，有玻璃鋼、蜂窩夾層材料及鋁框組成。
2、日本
日本的鐵路新干線開創(chuàng)了日本鐵路產(chǎn)業(yè)的里程碑，也為其他國家鐵路事業(yè)的發(fā)展樹立了榜樣。在車門的研究方面日本也有實質(zhì)性的突破，尤其表現(xiàn)在自動關(guān)門機的開發(fā)上。他們在設(shè)計通勤電動客車時，車門沒有設(shè)臺階，以便旅客能平穩(wěn)流動以及安全、迅速上下車，具有縮短停車時間的顯著功能。
為了緩和客流高峰、縮短上下車時間，從209系、E217系以后的“新系列車輛”起，JR東日本客運公司就在市郊型電力客車一側(cè)設(shè)置了4個車門，并將其規(guī)定為通勤電動客車的車門設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。為了貫徹該自動關(guān)門機要求的“高可靠性、操縱力易于控制、減少修理”的新理念，JR東日客公司于1992年首次開發(fā)了電氣式自動關(guān)門機構(gòu)，并安裝于901系列編組車上在京擯東北根岸線上試用。
第九節(jié) 主要國外生產(chǎn)商簡介
一、廠商介紹
一、奧地利IFE集團
IFE集團的全稱為開發(fā)研究院（InstitutfurForschungundEntwicklung），成立于1947年。今天，它已成為世界范圍內(nèi)有軌機動車自動車門系統(tǒng)領(lǐng)域里的領(lǐng)導(dǎo)性企業(yè)之一。公司以質(zhì)取勝、不斷創(chuàng)新。50多年來，公司的宗旨決定了IFE集團業(yè)績顯著的發(fā)展成果。培訓(xùn)，進修計劃和技術(shù)水平的不斷更新，確保了IFE產(chǎn)品的高質(zhì)量水平。公司在世界許多國家成立了相關(guān)企業(yè)而成為“全球化企業(yè)”。它的相關(guān)企業(yè)有捷克IFE（捷克斯洛伐克），南美IFE（美國），英國IFE（英國），IFE-Tebel工藝（荷蘭）和IFE-Tebel澳大利亞（澳大利亞）。它在全世界和所有商業(yè)伙伴都保持著頻繁的業(yè)務(wù)關(guān)系。每年生產(chǎn)大約22000套自動門裝置及其相關(guān)產(chǎn)品，如車廂進口坡道，進門樓梯，自動門控制裝置和特殊規(guī)格的門類產(chǎn)品。公司的另一個生產(chǎn)領(lǐng)域是物料篩選技術(shù)產(chǎn)品。在企業(yè)的所在地Waidhofen/Ybbs還生產(chǎn)大量用于基礎(chǔ)原料加工，環(huán)保技術(shù)產(chǎn)品和回收再利用產(chǎn)品的振蕩機，過濾機以及磁力分離器。在這樣一個往往被人忽略的市場上，IFE也是領(lǐng)先企業(yè)之一。從1997年7月起，慕尼黑的克諾爾有軌機動車輛制動器有限公司認購了IFE集團的大部份股份。有了這個戰(zhàn)略性的合作伙伴，IFE在全球市場上將會有更高更遠的發(fā)展。
二、德國Gebr.BodeGmbH&Co.KG公司
Gebr.BodeGmbh&Co.KG由于其高速車車門聞名于世，是中高速車輛門系統(tǒng)的首選供應(yīng)商。其業(yè)務(wù)遍及全球，在意大利、土耳其、波蘭等國均有子公司。
公司已經(jīng)確立了全球標(biāo)準(zhǔn)的車輛門數(shù)十年。生產(chǎn)制造的車輛門配備有先進的安全技術(shù)，以及安全地輔助設(shè)備和系統(tǒng)改造。
三、法國法維萊運輸集團公司
法國法維萊運輸集團公司(FAIVELEYTRANSPORT),總部設(shè)在法國的巴黎，在世界6個國家設(shè)有工廠，共有員工4000多人。有先進的試驗設(shè)備和完善的試驗檢測手段。涉及鐵路機車、客車、貨車、高速動車組、城軌車輛制動系統(tǒng)產(chǎn)品，銷往世界42個國家，用戶1000多家，年收入6.5億歐元。
目前法維萊運輸集團公司的制動系統(tǒng)產(chǎn)品已在中國鐵路機車車輛上運用，干線客車防滑器約占有50%份額，在進口的150臺法國ALSTOM制造的8K電力機車上全部采用法維萊運輸集團公司制動系統(tǒng)。略……
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