城市轨道交通研究

重要动态

更多>>

我国高铁营业里程3万公里居世界第一

　　俯瞰今日中国铁路，“复兴号”长龙疾驰穿梭，在神州大地绘出流动的画卷。党的十八大以来，我国新开通高铁超2万公里，到2018年底高铁营业总里程3万公里，稳居世界第一。

　　回首70年前，当人们提及中国铁路时，首先想到的是“呜呜”的汽笛声与“咣当咣当”的轮轨撞击声。当时，中国铁路犹如“万国机车博物馆”，来自多个国家、多家工厂、超百种型号的火车头大小不一、黑色笨重，京沪间最快的列车也要跑30个小时。

　　百废待兴的新中国需要新的火车头！1952年，解放型蒸汽机车诞生，翻开了新中国蒸汽机车制造史的新篇章；1958年，东风型机车带领中国铁路挺进内燃机车时代；1969年，韶山1型电力机车投入使用，中国铁路用上绿色动力；上世纪80年代，直达特快的开行，使京沪铁路的运行时间缩短至15小时，比新中国成立初期缩短了一半。

　　随着改革开放后中国经济的腾飞，运输“大动脉”出现“梗阻”，“一票难求”“一车难求”成为常态。与此同时，日本的新干线一路疾驰，欧洲高速列车也在风驰电掣。

　　快起来，再快一点！2003年，中国走上“坚持引进先进技术与自主创新紧密结合”的高铁研发之路，仅用5年就迈入高铁时代，后来又建成了世界上规模最大的高铁运营网。然而，“弯道超车”如同一把双刃剑，在争取了宝贵时间的同时，也留下了兼容性难题。

　　“当初从海外引进了四种不同的技术平台，我们得以用最短的时间博采众长，造出高速动车组并投入使用，使经济社会尽快受益。但是基于不同平台研发出的车型、技术路径不同，难以互联互通，影响了运输效率。”中国铁道科学研究院(以下简称铁科院)原首席研究员王悦明说。

　　最具代表性的就是司机操作台。当时引进的CRH1型车是一个手柄，CRH2型车2个手柄，CRH3型车则是3个手柄，司机操作界面也不一样，高铁司机不得不把每个车型学习一遍。

　　“我们需要一次完全基于需求的设计。不是升级，不是修补，而是从硬件到软件全自主。这将使高速动车组研发制造团队摆脱对既有技术平台的依赖，使中国高铁技术保持世界领先。”王悦明说。

　　“复兴号”家族涵盖各种车型

　　放眼世界，没有哪个国家的高铁运营距离有中国这么长，更没有哪个国家的高铁运营环境能同日横跨“冬夏”。这既是挑战，也是机遇。

　　赵红卫，铁科院首席工程师，2005年正式涉足高铁牵引网络控制系统研究，同年参与西门子高铁技术引进谈判。赵红卫回忆，谈判期间，她曾带德方谈判组去铁科院的环行线考察，实验室里只有一个盖着塑料布的辅助变流器，上面落满灰尘。“那时候既自惭形秽，也激发了我们的创新潜能。”

　　从拿着国外的图纸打造“舶来品”，到基于原有技术平台再创新出“混血儿”，经过十几年的经验积累，中国已经完全有能力设计制造出满足国情需求的“纯中国血统”高速动车组。2012年，中国标准动车组——“复兴号”正式启动研发。

　　为适应中国地域广阔、温度横跨正负40摄氏度、长距离、高强度等运行需求，“复兴号”在多种工况下进行了60万公里运用考核，比欧洲标准还要严格。最终，“复兴号”的设计寿命达30年，较“和谐号”提高了50%；列车在时速350公里下运行，人均百公里能耗比既有CRH380系列明显下降。

　　2016年7月15日，“复兴号”以超过420公里的时速在郑徐高铁上交会，创造了高铁列车交会速度的世界新纪录。

　　“现在与外国同行坐在一起的感觉不同了。原来是单向学习，现在是相互学习，许多跨国企业的技术专家主动要求和我们交流，不停打听中国高铁有何新动作，高铁未来又会有何新发展。”赵红卫说，“复兴号”整体设计和关键技术全部自主研发，具有完全自主知识产权。“未来，在全球下一代高铁标准的制定上，我国也将扮演更加重要的角色。”

　　为满足不同环境条件下的多元化高铁出行需求，“复兴号”中国标准动车组平台上，又陆续推出了“智能版”“超长陆地航班”“绿巨人”等不同配置、不同速度等级的自主化、标准化动车组系列产品。

　　“‘复兴号’家族已涵盖时速350公里、250公里、160公里等不同速度级的各种车型，并在普通型基础上进行适应性调整，满足更多地区更多旅客的出行需要。”铁科院机辆所副所长张波说。

　　确保每一列“复兴号”都能跑得快、停得稳

　　“嗡嗡嗡”，信号指示灯闪烁，一只200多斤的制动盘体毛坯被自动吊臂稳稳地放置在操作台前。经过精密的车削、铣槽、钻孔、探伤，这批精加工制动盘体将从铁科纵横科技发展有限公司的厂区下线，成为“复兴号”制动盘组件。

　　高铁不仅要跑得快，还要刹得住，因此，装在高铁列车上的制动盘也被称为生命盘，是旅客出行安全的守护神。

　　“外表看起来，制动盘就像一个普通的大铁环，但其对原材料、造型、浇铸、熔炼、热处理等工艺技术要求非常苛刻。”铁科院纵横机电制动开发部副主任曹宏发介绍，列车高速前行，制动盘上任何一个部位的材料或部件发生细微变形，都会对行车安全造成威胁。特别是高铁列车制动时，制动盘温度会骤然升高，紧急制动情况下温度接近700摄氏度，在这种不利条件下仍要保证列车安全行驶。高速列车制动盘材料有很严格的成分要求，这对基础材料工业提出了极高的挑战。

　　如何才能拥有中国自主研发的高速列车用大功率制动盘，将“复兴号”的行车安全牢牢掌握在自己手中？2010年开始，制动开发部副研究员焦标强带领科研小组，几乎把当时国内钢企和机加工企业都跑了一遍，仅制造样机的研制就耗时两年，前后试制了二三十次。

　　“从材料配方到铸造方案，一切从零开始，很多供应商干着干着就怕了、撤了。”但每一次小进步，又让他有了必胜的信心。

　　2012年，样机试制成功，一炉出品两三个制动盘毛坯，质量不错。可当产量提高到20至30个时，同一炉产品中不同位置的产品质量差别很大。必须完善热处理技术，提高质量一致性、稳定性，确保缺陷零容忍！一向与机车车辆打交道的研发团队又开始琢磨炉子，并找来行业专家集思广益。

　　从材料性能测试到试验台测试，再到整车试验、运用考核，这种质量缺陷零容忍的态度贯彻始终。紧张与期盼中，我国自主研发制造的“复兴号”动车组用大功率制动盘完成了“复兴号”动车组制动系统技术条件规定的各项型式试验及科学研究试验，顺利通过了60万公里的运用考核。

　　对制动产品质量近乎苛刻的要求，更鞭策铁路人以工匠精神时刻把关生产流程。工艺技术改进、检测分析手段提升、自动化智能化改造等方面不断取得突破并快速发展。“未来，‘复兴号’制动盘的生产效率将提升20%以上，并不断提升。”铁科纵横三期厂区制动盘主管工艺工程师谷子琛满是期冀和自信，“质量管控更加严苛，我们将竭尽所能、以钉钉子精神把风险降到最低，通过全生命周期管理，最大限度排除差错，确保每一列‘复兴号’都能跑得快、停得稳。”

[详细]