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庞巴迪TRAXX机车平台,其全称为高灵活性的跨国铁路机车应用平台(locomotives platform for Transnational Railway Applications with eXtreme fleXibility),是由ADtranz开发,之后庞巴迪运输接手并发展出的模块化机车平台。2021年1月29日,庞巴迪运输被阿尔斯通收购[1],TRAXX这一品牌被保留了下来,并原平台的子分类进行了更改,此篇仅讲解ADtranz以及庞巴迪时期的TRAXX平台
命名方式
所有的TRAXX平台机车的具体型号前都加以“TRAXX”为标记
根据用途,F为货运(Freight),H为重载(Heavy Haul),P为客运(Passenger),S为高速(Speed);
其后的三位数字原本根据车辆速度编号,如140代表最高速度为140km/h,后也可指传动轴类型,140为轴悬式驱动,160为空心轴传动;
根据受流或驱动类型,AC为交流电,DC为直流电,DE为柴油电传;
驱动类型后若有添加1、2或3等数字,则代表着该型机车所属的世代,若数字后有E(Evolution),代表该机车为这一世代的进一步发展变体
机车若有额外选配,根据不同的配置,P代表动力车(powerhead),LM代表配备额外发动机(Last Mile),ME为多发动机系统等
如Traxx F160 AC3 LM代表着该机车属于第三代Traxx技术平台,最高速度160km/h,配备额外柴油发动机的交流货运电力机车。
开发阶段里程碑
1995 | DB AG 向 AEG 订购 80 台 + 400 台(意向)145 型电力机车 |
1998 | DB AG 改变订货意向,转向 Adtranz 公司订购 400 台 185 型电力机车 |
1999 | 第一次向私营企业用户交付 TRAXX 机车 |
2001 | 开始向欧洲批量交付 185 型电力机车 |
2002 | 向瑞士SBB Cargo 公司交付 Re482 型电力机车,作为第一批 TRAXX 机车,运用于瑞士—德国间的运输 |
2003 | SBB Cargo 公司订购 18 台 TRAXX 多制式电力机车,用于瑞士—意大利的过境运输 |
2004 | 提出 TRAXX 平台机车新的抗碰撞设计 |
2006 | 推出 TRAXX 电传动内燃机车和 TRAXX 直流电力机车 |
2007 | 向 DB AG 交付完 300 台 185 型电力机车 |
2008 | 向西班牙国铁 RENFE 交付第一批 TRAXX 直流电力机车 |
2010 | 向 DB AG 交付完 399 台 185 型电力机车 |
2011 | 与德国 DB Regio 铁路签订框架合同,订购 200 台内燃机车
推出具有“最后一公里”功能的 TRAXX AC 交流电力机车 |
TRAXX前身
AEG 12X/128型机车
128型电力机车
Sifa
LZB
12X型是AEG于1994年建造的一款试验性机车,将其作为120型机车的后继车型。这台机车后交付德国铁路(DB AG)进行测试,并定型为128型,但其所有权仍归属AEG
在测试期间,12X型进行了多次技术改造,提升性能;后被调往德铁货运公司(DB Cargo)纽伦堡机务段进行货运测试;随后,12X型加入ADtranz机车租赁池,被收购后转入庞巴迪机车租赁池
2000年秋,巴斯夫(Badische Anilin- & Soda-Fabrik/巴登染料和纯碱厂,缩写BASF)使用12X型机车牵引货运列车,运行于路德维希港、鲁兰和巴塞尔区间
电气系统
1997 年,Adtranz在瑞士对12X型进行了改造,使其成为欧洲最早采用IGBT变流器的6000 kW机车之一。12X型的多项技术后来被用于庞巴迪TRAXX机车平台,如:
- 146型的控制技术
- 185.2型机车的变流器系统
- 牵引电机和独立轴驱动系统
主要电气结构
- 主变压器 位于两台转向架之间的底架下方,带有4个牵引绕组、2个辅助绕组、1个列车供电绕组
- 辅助绕组供电2台120 kVA的辅助变流器,以满足列车的额外电力需求
- 2台IGBT牵引变流器(每个转向架一个),直接安装在主变压器上方,以缩短电缆连接,优化重量分布
- 变流器采用可更换的功率模块设计,早期使用GTO晶闸管,1997年升级为水冷IGBT变流器
- MITRAC牵引控制系统(替代原先的 GEATRAC II),支持32位微处理器和软件升级
- 四象限变流器连接主变压器和直流中间回路,使其适用于直流电网供电的铁路系统
- 逆变器提供三相变压变频电源,独立控制两个牵引电机,实现单轴控制,提高牵引效率
机械系统
12X型采用了全新的GEALAIF独立轴驱动系统(GEA代表AEG,LAIF代表“集成驱动系统”),主要创新点包括:
- 电机转子轴通过膜片联轴器与齿轮轴相连,使其具有弹性、扭转刚性和径向刚性,减少机械应力
- 齿轮轴两侧均有轴承支撑,降低了轴承弯矩,提高耐久性,使齿轮和电机可以更小更轻
- 空气冷却逆向流动设计,冷空气从驱动轴一侧进入,以便同时冷却齿轮组件。
- 传动方式:采用万向轴连接齿轮箱和车轮,形成空心轴驱动系统
转向架设计
- 轴距:2600mm(比同类机车短,以减少曲线磨耗和受力)
- 一二级悬挂系统:
- 一级悬挂:金属螺旋弹簧
- 二级悬挂:Flexicoil悬挂系统
- 牵引力传递方式:采用倾斜拉压杆连接车体和转向架,以优化受力和稳定性。
车体结构
- 轻量化设计:目标重量84吨,最终重量85.9吨。
- 材料:
- 底架和侧墙:钢结构,作为承重部件
- 车顶、驾驶室、变压器罩:复合材料,粘接在钢结构框架上
- 流线型设计:
- 倾斜的车顶边缘,与车体前端的空气导流板连接
- 降低风阻,优化通过隧道、列车交会和站台运行时的稳定性
2010年,12X型被封存,静态展示于庞巴迪黑尼格斯多夫工厂
145型电力机车
Sifa
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1997年7月10日,ADtranz向公众展示了由12x衍生而来的第一代机车, 被德铁认证为 145 型机车。145型机车为了简化生产和后期维护,在开始建造原型机之前,145型的设计便已经与同期开发的101型进行了紧密统一,包括外形设计以及变流器、控制系统、转向架等方面。
1998年1月15日,145型获得了德国联邦铁路局的车型认证,正式开始交付80台机车。前10台机车在Adtranz 黑尼格斯多夫(Hennigsdorf)工厂生产,其余70台在卡塞尔工厂制造。
2000年,瑞士中图尔高铁路(MThB)采购了6台相同的机车,编号Re 486 651-656,在MThB被破产清算后,瑞士联邦铁路(SBB)在2002年收购了这些车辆。2005年,SBB将这些机车出售给三井铁路欧洲公司(MRCE)。
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DB BR 145
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Press BR 145
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Captrain 145 095-6
146型电力机车
Sifa
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在145型机车大力发展时,德铁区域交通公司(DB Regio)意识到区域交通仍需要现代的准高速电力机车来牵引双层列车进行补充,于是在Regio在1999年底为145 018和019号机车配备了一套区域交通系统,包括左侧前窗的列车目的地显示器和推挽式列车控制系统,这些机车在特别许可的情况下可以以160km/h的速度运行。
使用这些改装后的145型仍然只是个临时方案,为了更加长期的使用,DB Regio委托庞巴迪生产用于区域交通的145型变体,此系列被定型为146型。与145型使用的轴悬式驱动不同,146型使用空心轴传动,速度可以达到160km/h,并将列车目的地显示器安装在机车前窗上方的横梁上,这也是其与145型机车的主要区别。
2010年,庞巴迪为146型的所有机车进行了性能提升改造,理论最高持续输出功率可达5600kW,比145型高1400kW,但由于无法获得德国联邦铁路局的新批准,改造后的146型仍只能以4200kW功率运行。
第一代TRAXX
Traxx F140 AC1
482(瑞士)
25 kV 50 Hz AC
Sifa
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5600 kW(软件升级)
由于德铁货运公司(DB Cargo)的国际业务不断增长,需要额外支持25kV/50Hz AC的供电系统的电力货运机车,以便能够在法国、卢森堡和丹麦等国使用。因此后续的145型机车进行了相应的修改
2000年1月,ADtranz发布了145型的第一个双系统变体,定型为185型,编号001。在技术上,185型是145型的进一步发展,同时也吸收了146型的经验,功率也达到了5600kW。为了适应法国的25kV电压且法铁限界更小,ADtranz对185型的顶部设计进行了调整,受电弓区域进行了一定的降低,司机室上方增加了缩进,从而形成了后续所有型号中典型的司机室上方侧边顶棚条
由于更改了车顶设计,185型机车车顶可以看见外露的线缆连接两个受电弓,而非145型的内藏线缆
从1999年到2005年,185.0与185.1型总共生产了332台机车,最后一台机车185 557于2006年初完工,其中向DB AG交付了200台,向德国私营铁路公司们交付了57台,35台编号Re 482的机车交付给瑞士联邦铁路货运(SBB Cargo),20台编号Re 485的机车交付给比尔-卢塞恩铁路货运公司(BLS Cargo)
由于空间、重量以及成本原因,机车不可能配备所有可能运行国家的列控系统,因此每台车会根据需要进行改装。例如185型可以选装瑞士套件:包括瑞士的列控、额外两台更窄的受电弓、侧装摄像头代替后视镜以及其他符合瑞士标准的改装。除了SBB Cargo和BLS Cargo,DB也采购了65台配备了瑞士套件的机车
由于采用瑞士套件的机车使用了Integra-Signum永磁体,而奥地利信号设备会因此出现问题,这些机车被不允许在奥地利境内运行。因此DB AG在其中10台机车上采用了后期为SBB的Traxx F140 AC2开发的可切换电磁铁,让其在奥地利获得了有限的批准
2007年,瑞士政府出资将10台适用于瑞士的DB AG机车安装了符合Baseline 2.2.2+标准的西门子ETCS设备,以便能够在勒茨堡基础隧道和马特斯特滕–罗特里斯特之间的新建线路上运行,后共有50台机车安装了ETCS。在德国境内,这些ETCS设备处于非激活状态以防与PZB系统冲突
卢森堡国家铁路公司(CFL)将20台F140 AC1配备上了客运系统,作为CFL 4000系列使用,该型机车共有四台交流受电弓,外部受电弓更窄(1450mm)以批准在卢森堡和德国之间运行
用于法国的机车同样配备四台受电弓,安装了法国的列控系统,20台DB AG的机车做了此改装
Traxx P160 AC1
Sifa
LZB
Traxx P160 AC1专为客运列车研发,使用成本更高的空心轴传动,功率4200kW,最高运营速度160km/h,并且此型号所有机车都仅支持15kV/16.7Hz AC架空线受流,受电弓区域高度跟F140 AC1一样进行了降低
2003年到2005年,庞巴迪向DB Regio交付了32台机车,定型为146.1型,并且在2003年交付给下萨克森州地方公共交通公司(LNVG)10台机车,这10台机车租赁给“节拍器”公司(Metronom,ME)并被标记为ME 146-01至10
第二代TRAXX
2004年,庞巴迪生产了Traxx 2系列的第一台原型车185 561号机车。这台机车在2005年8月被瑞士联邦铁路货运(SBB Cargo)接收,编号为Re 482 035。Traxx 2相比于Traxx最显著的变化是采用了重新设计的车体,旨在满足更严格的碰撞安全标准。其特征是车体下部比Traxx更加竖直,以及改变了用于拆卸空调系统的前盖板设计。此外,Traxx 2对变流器也进行了改进,采用了两种不同的水冷IGBT变流结构,为F140 MS研发的牵引系统成为了Traxx 2E所使用的牵引系统的基础。还值得注意的一点是,Traxx 2在0到16km/h的起步阶段时会发出带有音阶变化的声音,而Traxx在0到17km/h时一直保持高音不变
TRAXX 2
F140 MS2
2004年,庞巴迪向SBB Cargo交付了18台定型为Re 484的F140 MS2机车,支持四种欧洲主流供电制式(15kV/16.7Hz AC、25kV/50Hz AC、3kV DC、1.5kV DC),在交流电制式下持续功率5600kW,在1.5kV直流电下持续功率4000kW。这些机车是首批交付的Traxx 2车型,其专为向意大利跨境运输而设计,并根据意大利当局的要求命名为E.484
2006年,庞巴迪交付了第二批机车,包括SBB Cargo购买的3台和机车租赁公司三井铁路欧洲公司(MRCE)购买的5台机车
F140 MS2总共生产了26台,后期交付给比尔-卢塞恩铁路货运公司(BLS Cargo)与RP(RailPool)的机车均为后续的进一步改进版Traxx 2E。但这些机车通常被称为F140 MS而非F140 MS2E
F140 AC2
从编号 185 201 开始,这种改进型机车也以 185.2 系列的名称向德国铁路货运公司(DB Cargo)交付。原计划生产 200 台,截至 2010 年 10 月共交付 199 台,其中一台用于修复一辆受损的 146 型机车。这些机车拥有在奥地利运行的许可和电网准入资格。
2007 年 2 月,当时的 DB Schenker 公司决定为 17 台机车配备 “斯堪的纳维亚套件”:编号 185 321–337 的机车需获得丹麦和瑞典的运行认证,以便与合作方 Green Cargo(GC)在 Railion 联盟中使用。2008 年初,GC 追加订购了 6 台机车(185 401–406);当这些机车于 2009 年交付时,332–334 号已登记在 GC 名下,因此 DB Schenker 直接接收了 401–403 号机车。2008 年 10 月,GC 再次订购 16 台机车,2010 年交付后,这些机车在瑞典被命名为 Re 1423 至 1438。[29]
2004 年由庞巴迪作为 Traxx-2 原型车制造的 185 561 号机车,于 2006 年 1 月被瑞士货运铁路(SBB Cargo)以 Re 482 035 的编号接收,其余 14 台订购机车(036–049 号)于 8 月前完成交付。与 Traxx F140 AC1 一样,这些机车配备了 “瑞士套件” 和总共四个受电弓,外侧位置使用 1450 毫米窄型滑板。一项重要改进涉及瑞士列车控制系统 Signum—— 车身上通常的永磁体被可切换的电磁铁取代,从而获得了在奥地利运行的许可。
作为庞巴迪的第二台试验平台,2006 年制造的 185 568 号机车本质上是 Traxx 2 Evolution(2E)的原型车,于 2006 年 4 月在荷兰 HSL Zuid 高铁线路上进行了试验和认证运行。2006 年下半年,它配备了 ETCS 系统,供曼海姆工厂进行 2E 系列的静态研发试验。2007 年,该车被移交给 OHE 公司进行动态 ETCS 试验,直至足够的 Traxx F140 MS2E 机车投入使用。最终,它作为 “斯堪的纳维亚套件” 的认证试验平台。
2007 年初,瑞典赫克托铁路(Hector Rail)订购了 6 台配备斯堪的纳维亚套件的机车,在瑞典被命名为 241 系列。2007 年中期,241.001 号机车完工并用于认证测试,标准化的 185 568 号机车随后作为 241.002 号交付,其余 4 台于 2008 年中期前完成交付。交付期间,该公司又分两次各追加订购 2 台,分别于 2008 年底和 2009 年中期交付。2010 年底最后一次订购 2 台(011 和 012 号),于 2011 年中期交付。
Traxx F140 AC2 型机车共生产 393 台,量产于 2012 年结束;2013 年仍有 2 台(417、418 号)交付给 TXL 公司,419 号直至 2014 年中期才交付给 Raildox。总计 145 台机车出售给租赁公司和其他私营铁路公司。租赁机车的编号延续了 185.5 系列 AC1 型的编号序列,其中 558–560 号从未使用,实际使用区间为 561–717 和 407–419 号;NVR 编号对应为 “91 XX 6 185 561–717” 和 “91 XX 6 185 407–419”。庞巴迪测试机车 561 和 568 号的编号不再分配,643–648、651–660、667–670 和 701–703 号段因订单变更或取消而空置。
拥有该型自有机车的公司仅有 ITL(562 号)、HVLE(583、640、641 号)、MGW Service(642 号)、Raildox(409、419 号)和 TXL(417、418 号)。145 台私营机车中,136 台归属租赁公司及其长期租户,因此这些机车通常按租赁方的涂装和所需的外国套件交付。最大的持有者包括 Railpool(2008 年成立,42+2 台)、Alpha Trains(35 台)、Macquarie European Rail(16 台)、MRCE Dispolok(13 台)和 Beacon Rail(12 台),其余归属四家租赁 / 金融公司:
- 三井铁路资本欧洲公司(MRCE,2008 年起更名为 MRCE Dispolok):机车 185 563–567、569–574、407–408 号
- Angel Trains Cargo(ATC,2010 年起并入 Alpha Trains,ATL):机车 185 575–577、603–634 号
- CBRail(2013 年起并入 Macquarie European Rail):机车 185 578–582、584–589、635–639 号
- Allco Finance Group(2008 年起归属 BTMU Capital Corporation,2009 年起为 Beacon Rail,BRLL):机车 185 590–597、599–602 号
- 威立雅货运(Veolia Cargo,2012 年起并入 Akiem):机车 185 598、649–650 号
- Railpool:机车 185 671–700、704–715、716–717 号
- Lokomotion:机车 185 661–666 号
- 匈牙利 Deutsche Leasing Hungaria(2016 年售予 Railpool):机车 185 716–717 号(原属 Eurocom 的 481 001–002 号)
- Bure Equity、Rushrail:机车 185 410–416 号
威立雅的 3 台机车原计划自用,后暂停采购,最终于 2009 年底前接收;2009 年底,威立雅将货运业务出售给法国国家铁路(SNCF),这些机车随之归属 SNCF 的 VC Holding,后并入 SNCF 旗下租赁公司 Akiem。租赁给 ITL 的机车采用 Captrain 涂装。
匈牙利 Deutsche Leasing Hungaria 公司首次为匈牙利定制了 2 台机车,并获得匈牙利认证(481 系列 001–002 号)。这些机车由匈牙利 Eurocom Rail Cargo 租赁使用,直至该公司 2010 年破产。其间曾短期租赁给匈牙利 AWT Rail HU,2011 年 8 月德国 Railpool GmbH 承接主租约,将其重编号为 716 和 717 号并自行转租,2016 年 8 月正式收购这两台机车。
2011 年 6 月 9 日,辛普朗隧道内的货物列车火灾摧毁了瑞士联邦铁路(SBB)Massaboden 电站至 Varzo 可运行变电站的一条 132 千伏铁路输电线,该线路为辛普朗南坡提供 16.7 Hz 单相交流电。为稳定供电,2011 年 7 月初,正在建造的 185 704 和 705 号机车被运往多莫多索拉,作为固定式可控无功功率补偿装置投入使用。12 月中旬受损线路修复并恢复正常运行后,两台机车完成建造,于 2012 年 1 月交付 Railpool。
P160 AC2
TRAXX 2E
Traxx P160 DE
Sifa
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Traxx P160 DE具有空心轴驱动,并且像第一代和第二代电动 Traxx 一样,获准以 160 公里/小时的速度行驶。这些机车在德国被称为系列 246。从 2006 年到 2007 年,共生产了 11 台这种类型的机车,功率为 2200 千瓦;2012 年推出了继任版本 Traxx P160 DE ME。
该型机车首批订单来自下萨克森州地方交通公司(LNVG),该公司于 2005 年 9 月订购了 11 台机车(001-011)。这些柴油电动 Traxx 首次在 2006 年 InnoTrans 上非正式展出;机车于 2007 年陆续交付。自那时起,8 台机车(002-009)被租用用于汉堡和库克斯哈文之间的 Niederelbebahn 铁路。从 2007 年到 2018 年,这些车辆由 Metronom 运营,在运营商变更后,合同转给了 Start Unterelbe mbH 交通公司。自 2020 年底以来,LNVG 的 246 系列所有机车都进行了大修(HU XL),并进行了包括新涂装、LED 列车目的地显示器和侧向摄像头在内的现代化改造,以简化司机的作业。预计现代化计划将于 2026 年完成。
2008 年至 2010 年,246 001 号列车租给了运营公司 Transporttechnik (IGT);246 010 号列车从 2007 年至 2009 年租给了 IGT,直到 2009 年 9 月租给了 DB 的 Südostbayernbahn。这两台机车于 2011 年第四季度卖给了 Havelländische Eisenbahn (HVLE)。246 011 号列车也从 2007 年开始租给了 IGT,并由此转租;2011 年底,IGT 购买了它,并于 2015 年底将其转卖给了 Pressnitztalbahn (PRESS)。
F140 DE
Sifa
LZB
2400 kW
该型机车在德国被称为 285 型。除了最初的 2200 千瓦功率版本外,后来还开发了一种 2400 千瓦功率的版本。从 2007 年到 2013 年,共生产了 35 台这种类型的机车。 首批订单来自租赁公司 CBRail,该公司于 2006 年 2 月订购了十台机车。第一台,被命名为 285 001,于 2007 年 8 月初完工,作为认证程序的一部分,在 Velim 试验环线和 Rübeland 铁路进行了试运行,后来也被未来的承租人 HVLE 使用。2008 年初,001 号机车交付给 CBRail,随后至年中,102-109 号机车交付,这些机车属于更常见的 285.1 型号,出厂时没有车钩。
285 110 号机车最初被保留用于 2008 年的 InnoTrans 展会,但后来被用于 2400kW 原型车 BB 76 101 的制造;作为替代,CBRail 于 2010 年 4 月获得了 285 111 号机车,但它在运营几周后于 2010 年 11 月底发生了事故。经过更换新的机车罩,285 111 号机车最终于 2012 年 3 月重新投入使用。从 CBRail 开始,2013 年初租赁公司变更为 Macquarie European Rail。
波兰洛托斯铁路公司在 2009 年 10 月订购了六辆,2010 年 5 月又订购了四辆 Traxx DE 用于货运,这些车辆在 2011 年作为 285 121–130 交付。这些机车获得了波兰的型号编号 3 650(016–025),相应的 NVR 编号为 92 51 3 650 016–025。
2008 年 10 月底,法国国家铁路公司货运部门 SNCF 订购了 30 台“Traxx DE”(另有 50 台备选)用于德国、荷兰和比利时的货物运输。合同于 12 月初再次调整,并增加到 45 台固定订单;其中一部分将由新成立的 SNCF-Rollmaterialverleih Akiem 运营。
与 CBRail 的 2200 千瓦相比,SNCF 要求更高的 2400 千瓦性能;因此,2009 年制造了四台原型车,用于必要的认证程序,每列两台,分别为计划中的 BB 76000 和 BB 76100 系列。76 101 的建设使用了已经为 CBRail 基本完成的 285 110,并升级到 2400 千瓦;后者于 2010 年 4 月作为替代品接收了 285 111。
包括原型车在内,Bombardier 于 2013 年共完成了 15 台机车(001-004,101-111)供 SNCF/Akiem 使用,但这些机车从未被订购方接收。
五台 76 103-107 型机车于 2013 年下半年出售给 RheinCargo,并于 2013 年 11 月至 2014 年 1 月作为 285 112-116 交付。RheinCargo 将这些机车内部称为“DE800”(801-805)。另外三台机车,即 76 101、102 和 108,于 2014 年初作为 285 117-119 出售给 Captrain Deutschland,76 111 于 2014 年底出售给 Thüringen 钢铁厂。2015 年全年,Raildox(RDX)购买了 76 109 和 110。
剩余的四台机车 76 001-004 于 2015 年第三季度出售给 Pressnitztalbahn(PRESS);这些机车被内部称为 285 101-104。它们部分作为牵引机车用于 Erfurt-Leipzig/Halle 高速铁路的故障列车,为此配备了 ETCS 车辆设备。它们还配备可安装在车钩上的 Scharfenberghilfskupplungen,以便与机车连接。此外,这些机车还用于该线路上的作业列车。
285 104 号列车于 2018 年 9 月 6 日在德国铁路网络中参与了首次 ETCS Level 3 级运行的首次运行,在安娜贝格-布赫霍茨至施瓦茨恩贝格的铁路线上。
Sifa
LZB
P160 DE ME
德国铁路公司和庞巴迪运输公司在 2011 年 4 月签署了一份关于供应 200 台该机车的框架合同。这份价值约 6 亿欧元的合同为期九年。同时,DB Regio 调用了首批 20 台用于客运的机车