选择合适的
驱动技术
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调车过程中的驱动装置

在选择合适的调车方案时,首先应明确基本条件,例如使用国家、气候以及其他当地的特殊情况。关键在于回答以下几个问题:将装载、卸载或调车什么货物?预计的货物量是多少,或者说涉及哪些吨位?作业流程如何安排,具体地点在哪里,当然还有时间安排? 

 

适用于各种应用场景的调车技术

基于这些关键因素,可以确定对拟规划调车技术所提出的性能要求。可以肯定的是,没有两个客户的要求是完全相同的。这些要求必须针对具体情况进行确定并予以解决。例如,在炼油厂中,ATEX区域(即使用防爆组件的区域)绝不能被忽视。

驱动技术——比较

在探讨各项驱动技术之前,让我们先关注一个在过去十年间日益凸显的重要趋势,即对低排放、环保型驱动系统的需求。造成这一趋势的原因包括:针对柴油发动机尾气处理技术的法规要求和标准日益严格,以及公众环保意识的普遍提升。 此外,为了降低成本并满足可持续性要求,低维护技术也成为重要考量。 

然而,特别是在动力系统设计中,必须对所有组件进行整体考量。例如,从制造到回收利用,动力电池何时才能收回成本,与柴油发动机相比又如何?这一趋势同时也对智能混合动力系统构成了巨大挑战,因为多种驱动技术的比例配比应根据客户的具体需求进行调整。

经典之选:柴油动力

在柴油动力系统中,燃料中储存的化学能会经过多阶段转化:首先,燃烧过程产生热能,该热能被转化为曲轴上的机械能,随后通过发电机转换为电能。现代调车机车可配备不同电压等级的发电机,从而能够灵活适应各种需求。

柴油驱动的一大优势在于其高可用性。车辆无需依赖外部能源基础设施即可运行,并能直接在现场提供强大的驱动动力。停机时间主要仅因加油或计划内维护而产生——这是确保调车作业可靠性的关键因素。

尽管在尾气后处理方面取得了显著进展,但完全零排放的运行仍无法实现。此外,相对较低的效率、较高的运营和维护成本,以及建设加油基础设施所需的投入,都是这种驱动方案的缺点。

零排放:电动驱动

电池电动驱动系统为传统的柴油驱动系统提供了一种极具吸引力的替代方案,并弥补了后者诸多不足。它能够实现本地零排放运行,且维护成本相对较低。采用电池驱动的车辆也能在联络线上自主行驶,因此在运行过程中无需依赖外部能源供应。

不过,其运行时间受可用电池容量的限制。实际上,通常可实现两班制运行,之后才需要停下来充电。 充电时间约为八小时。此外,电池的使用寿命在很大程度上取决于充电循环次数——电池会经历自然老化过程,但在其生命周期结束时可以进行回收利用。

运行时始终需要配备合适的充电基础设施。相应的充电位置必须经过合理规划,以确保不影响其他调车作业。

特别是在工业领域,锂铁电池如今正变得越来越受欢迎,因为安全性、循环稳定性和可靠性往往比最大能量密度更为重要。电压在长时间内保持稳定。因此,即使在电量较低的情况下,设备或车辆也能提供稳定的功率输出。它们的热稳定性显著提高,不易起火,并且能够承受深度放电和频繁的充放电循环,维护需求也更低。

坚固耐用:电缆卷筒驱动装置

在电缆卷筒驱动系统中,能源供应通过随车携带的可卷绕电缆实现。其工作原理可以直观地比作有线家用电器:电缆始终处于受拉状态,并通过卷筒自动进行张紧——无论车辆是远离供电点还是再次驶向供电点。

与电池驱动类似,该方案同样能够实现本地零排放运行,同时维护成本较低。除了单纯的能量传输外,该电缆还具备其他优势:例如,可以通过集成的光纤同时传输信号和视频数据。这有助于减少甚至完全避免使用无线等替代传输方式。

然而,这些优势也伴随着一些限制。调车距离受可用线路长度的限制,且线路的铺设——尤其是穿越道岔时——可能会影响运营流程。在某些情况下,铺设的线路可能会阻碍其他轨道车辆的通行。此外,该系统还受到物理限制:对于更高的驱动功率,线路横截面和最大线路长度起着决定性作用。

二合一:混合动力系统

混合动力系统将两种不同的驱动技术相结合,以充分发挥各自的优势。该系统既可以采用不同的驱动系统(例如柴油动力和电动动力),也可以使用两个同类的小型动力单元。通过这种智能组合,能够更高效地利用能源,例如显著降低无功功率。

当功率需求较高时,两个系统可并行工作,同时为传动系统供电。同时,混合动力模式允许更灵活地利用各个组件,从而减少其运行时间,并有可能延长使用寿命。

然而,这也伴随着更高的要求:额外的技术通常会导致更高的投资成本以及增加的维护工作量。此外,还需要高性能且经过个性化调校的能源管理系统,以优化能源流的控制,并充分发挥混合动力驱动的优势。

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Christian  Langner

Senior Sales Manager

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