正在阅读:

人民铁道网:“复兴号”突破了哪些技术难题

扫一扫下载界面新闻APP

人民铁道网:“复兴号”突破了哪些技术难题

“复兴号”的诞生标志着动车组有了成熟的中国标准,并实现了一些列对国外技术封锁的突破。

2017年6月25日,“复兴号”中国标准动车组正式命名。6月26日,两列“复兴号”中国标准动车组率先在京沪高铁正式双向首发。7月3日,人民铁道网发布文章《复兴路上风笛扬:“复兴号”中国标准动车组诞生记》,讲述了“复兴号”对国外技术封锁的突破:

(以下摘自《复兴路上风笛扬:“复兴号”中国标准动车组诞生记》)

必须研发中国标准动车组

上世纪90年代,中国铁路人开始追踪世界高铁技术,启动动车组的研发工作。“和谐号”1型、2型、3型、5型、380型……一系列产品如雨后春笋般茁壮成长,大批量生产投入使用。

然而,面对我国地域广阔、环境复杂和长距离、高强度运行的需求,既有动车组在运用过程中出现了一些不适应性问题。先后担任过京津城际、京广高铁列车长的王艳,就遭遇了一件这样的“尴尬事”。

“那一天,我刚好当班出乘,列车运行途中突然发生故障,不得不中途更换车体。但是,等换到备用动车组上,50多名旅客不干了,吵着要退票!因为车上竟没有与车票对应的座位。”

原来,引进的CRH2型车与CRH3型车定员不同,前者有610个座位,后者却只有556个。不仅如此,两种车各成一体,旅客界面、司机操作界面、动拖比例等都不一样。

不同型号动车组存在很多差异,不能实现互联互通、难以互为备用。这就好比一个北方人和一个南方人,他们只会说方言而不会说普通话,交流起来只能干着急。

车体无法互联互通带来的麻烦还是个别现象,而没有做到简统化,检修维护零部件尚未统型,运用部门备品备件品种多,检修维护复杂,才是动车检修部门的最大麻烦。

“动车组每天上线运营,每天都要检修,零部件损耗或坏掉,就要及时更换。”广州动车段工程师何旭升说,“我们段配有多个车型,同一种零件要准备至少5种型号,购买成本高不说还占地方,但又不能不备。”

对高速列车新车型的需求,比以往任何时期都更加迫切。

中国铁路总公司总工程师何华武,频繁出入国内外高铁会议、展览。他深刻地体会到:尽管我们掌握了“和谐号”动车组的技术,许多技术还是我们自主创新研发改进的,但由于始终是使用国外的技术平台、采用国外标准,进一步发展受到制约。

比如,一些国外公司在他们的动车组竞标书上写道:“我公司的动车组在中国运用得到了验证,安全可靠。”为此,何华武语重心长地对科研团队说:“不能让大家伙儿的努力为别人做了嫁衣,必须要研发中国标准动车组!”

2013年6月,根据中国高速铁路发展和“走出去”的要求,中国铁路总公司正式启动“中国标准动车组研制项目”。

在中国铁路总公司主导下,由中国铁道科学研究院技术牵头,由中国中车集团公司及所属企业设计制造,联合西南交通大学、北京交通大学和中国科学院等高校科研单位,集合各个厂家、体系的优势力量,产学研用紧密结合、协调创新,共同开展了中国标准动车组的研制工作。

完成总体技术条件制定

动车组是当今世界制造业尖端技术的高度集成,涉及牵引、制动、网络控制、车体、转向架等9大关键技术,以及车钩、空调、风挡等10项主要配套技术。将4个技术平台、17种车型统一标准,谈何容易!

“在研究统一采用中国标准的过程中,光技术方案设计就花费了一年多时间,仅技术设计联络协调会就开了60多次,基本每周一次。”中国铁道科学研究院首席研究员王悦明回忆起当时的情形仍记忆犹新,“仅仅是围绕一个互联互通的协议文件,就在会议室里摞了半人多高。”

牵一发而动全身。中国铁路总公司科技管理部组织对中国标准动车组研制中的重要技术问题进行反复论证研究,确定了前期研究讨论时争议较大的,影响动车组技术性能、互联互通、司乘人员操作、检修维护、旅客界面等方面的主要技术指标和关键方案。

比如,既有CRH系列动车组有4动4拖、5动3拖、6动2拖等多种动拖比,为了实现互联互通、促进关键部件统型互换、方便司乘人员操作,中国标准动车组统一确定为4动4拖。

为了实现统型,确保常用备件和易损易耗件的通用互换,中国铁路总公司科技管理部和运输局下了大力气,组织铁科院、主机厂和配套企业召开了几十次研究论证会,形成了几十套统型技术条件,最终确定了近百项统型方案。

经过无数次激烈争论、反复比选,2013年12月,中国标准动车组完成了总体技术条件制定。
 

主要采用中国标准

国土面积大,气候、地质差异显著,让我国成为世界上动车组运用环境最为复杂、掌握技术最为全面的国家。中国高速铁路占世界60%,动车组运行里程世界最长,积累了丰富的动车组运营经验。

因此,我国在高速铁路特别是高速动车组领域,形成了全面、先进、具有兼容性的中国标准,包括中国国家标准、铁道行业标准、中国铁路总公司企业标准,以及专门为中国标准动车组制定的一批技术标准。

中国标准动车组在研制过程中,便大量采用了中国标准,体现了以我为主,紧密结合中国铁路运用环境、运用需求的要求。

“中国标准动车组不仅要求自主设计、采用中国标准,而且要求采用的部分中国标准优于国际标准。”何华武说,中国标准动车组将构建起体系完整、结构合理、先进科学的技术标准体系,涵盖动车组基础通用、车体、走行装置、司机室布置及设备、牵引电气、制动及供风、列车网络标准、运用维修等多个方面,达到国际先进水平。

犹如攀登珠穆朗玛峰,越往上,越困难。

研发和生产团队迎难而上,协调每一个关键节点,解决每一个关键问题,主导每一个关键项目攻关,艰辛而执着,突破了既有动车组平台的技术约束,掌握了所有系统关键核心控制技术。

合多为一,意味着返璞归真,升级突破。中国标准动车组统一了以前引进的不同平台技术、系统和零件的标准和型号。

以往各种“和谐号”动车组驾驶台上的操纵手柄有一到三个,牵引、制动、恒速手柄各不相同。为了实现手柄统一,开发团队从20多个设计方案中遴选,经过上万次机械、物理特性测试、论证,最后定型。有的时候一个故障代码、一个控制信号,甚至在显示屏上显示的一个图标,大家都要讨论一天的时间。

中国标准动车组采用的254项重要标准中,中国标准占到84%,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。11个系统96项主要设备采用了统一的中国标准和型号,实现不同厂家零件互换。

通过研制自主化、标准化、中国化的中国标准动车组,我国全面掌握了高速动车组的核心技术和知识产权,提高了安全掌控能力,降低了运用、检修、维护等全寿命周期成本,提高了运用效率、适应性和核心竞争力。

全面实现互联互通

列车网络控制系统就是动车组的“大脑”。

“以前,不同型号的动车组不能互联互通,一个重要原因是我们不掌握列车网络控制系统技术。这就好像人没有自己的大脑一样,不能相互理解,更谈不上沟通合作。”回忆往事,中国铁道科学研究院首席工程师、研究员赵红卫记忆犹新,“当时我就暗下决心,必须争这口气,必须攻下这一难题!”

这是铮铮誓言,更是执着追求!从中国引进动车组技术开始,赵红卫就率领着一支由40多人组成、平均年龄只有32岁的年轻队伍,承担起这一项艰难的任务。

列车网络控制系统,负责完成动车组上的高压、牵引、制动、辅助供电、车门、空调等的控制、监视,以及车上所有控制信息和故障信息的传输、处理、存储和显示功能,是动车组最关键的核心技术之一,也是国外技术封锁的重点。

列车网络控制系统的软件开发,需要有一套仿真测试平台。当赵红卫向国外企业询价购买时,要么石沉大海音信全无,要么明确表示拒绝报价和出售。她不甘心,带着团队从零做起,从方案设计、画图实施到接线测试等,仅用一年的时间,自己搭建起了仿真平台。

平台建好了,但买不到网络芯片、网卡。怎么办?深受刺激的团队更加坚定,必须自己动手,才能丰衣足食。芯片和网卡全部自己制作,网络软件的所有源代码全部自己编写,团队实现了中国标准动车组列车网络控制系统的硬件和软件全部自主化,使动车组真正有了“中国脑”。

攻克了网络控制的难关,中国标准动车组实现了各种车载设备信息能够互联互通,实现了不同厂家生产的相同速度等级动车组能够重联运行、不同速度等级的动车组能够相互救援,使运营组织更加灵活,提升了动车组的利用效率,降低了运用成本。

车体设计更科学

“复兴号”高颜值的背后,隐藏着一系列不同寻常的设计数据,其中,有一项气动阻力下降12%以上。它意味着,动车组以时速350公里运行时人均能耗下降17%。

如何减少动车组阻力?车体采用了高强度、轻量化铝合金车体,车头采用流线型,车顶采用平顺化设计,空调及受电弓设备采取沉入式安装……

车头设计是关键中的关键。经过上百次仿真计算、上千次空气动力学试验、上万次线型测试,最终样式从30多个设计头型中脱颖而出。

中国标准动车组的转向架也是中国自主设计制造,承载能力提升10%,满足时速350公里及以上持续高速运行,实验室安全稳定试验时速达到600公里。它具有轮对轴温、齿轮箱轴温、转向架横向运行稳定性等安全系统全面监测功能,确保动车组运行起来又快又稳。

追求速度,更追求舒适。

已有的“和谐号”CRH380系列动车组,噪音已经较小,优于很多国家的动车组。在此基础上,哪怕降低1分贝,也是世界性难题。

为了让旅客乘车感觉更舒适,中国铁道科学研究院、中车集团以及相关高校科技人员共同携手,凝心聚力,继续攻克降噪难题。

“光对不同材料和结构的隔音对比试验就做了3000多次。”中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总工程师丁叁叁介绍说,降噪是个系统工程,刚开始工厂使用了最新降噪材料、加装吸音装置,但降噪效果还是不明显。

他们请来国内的结构、流体、材料等领域的专家共同会商。集中力量办大事的优势在这一刻得到体现。大家经反复研究发现,一些车载空调、风机等设备的吸气排气造成压差,也影响降噪。于是,他们更改和规范车载设备的降噪要求和设计,噪音又进一步下降1至5分贝,超越设计目标。

牵引动力更强劲

“复兴号”的牵引动力强劲,从9600千瓦提升到10000千瓦以上,大有雷霆之势。

牵引传动系统是动车组的心脏,是动车组的动力源。这是包括牵引变压器、牵引变流器、牵引电机技术在内的高压系统、牵引传动系统的整体提升。“中国标准动车组拥有‘中国心’,牵引传动系统硬件和软件全部实现了自主设计、自主制造,中国成为世界上少数全面掌握这一技术的国家之一。”中国铁道科学研究院牵引传动项目研发骨干郑雪洋介绍。

设计中国标准的牵引传动系统,需要使用专业的图形化软件开发平台,将牵引领域专家从程序员的工作中解放出来。这种软件我国没有,中国人想要,必须绑定国外牵引系统高价进口,而且还要接受外方的种种限制。

“只有自力更生,才能自主创新!”郑雪洋下定决心,在没有任何经验可借鉴的情况下,带着一支团队开始了漫长的“码农”之旅,开发中国的图形化牵引系统软件开发平台。

他们经过日夜奋战,开发出软件样品,代码共计100多万行。然而,在测试时,还是不尽人意,问题出在哪?郑雪洋连续几天几夜将自己封闭在办公室,逐行进行检查,终于查找出问题的根源,破解了难题,图形化牵引系统软件开发平台达到了设计要求。

每一个创新的背后,都饱含着无数科技人员辛勤的奉献。中国铁道科学研究院研究员李红所在的牵引传动项目团队负责研发了牵引系统关键部件、高压大功率牵引系统功率模块。

而早几年,这种零件还依赖进口。研发团队以不破楼兰终不还的决心,几经奋斗,终于全面掌握了功率模块的设计、生产、测试、驱动、保护、检修技术,并在高端功率模块领域形成了设计制造、模块封装完整的产业链。

制动系统更可靠

制动技术,也是中国标准动车组的核心技术之一。中国铁道科学研究院机辆研究所标准动车组制动系统技术组团队,接下了这一攻关任务。

看似寻常最崎岖,成如容易却艰辛。在研发团队的努力下,制动系统从控制软件到阀类硬件、到基础制动技术完全实现了自主化。

为保证每个硬件稳定可靠,研发人员深入生产车间,对每个零件的入场检测、每一道安装工序,都细致入微、密切跟踪、精益求精。为了让动车组遇到各种状况都能可靠制动,研发团队进行了上百万次测试。为确保制动安全万无一失,他们大量增加安全冗余检测装置,仅轴抱死冗余检测装置就增加了一倍。这意味着,即使个别车轴制动装置出现故障,也不会影响列车制动安全。

“制动系统具有完善的系统诊断和故障导向安全设计,采用了高性能、高可靠性的微机直通电空制动系统,充分利用再生制动,有效降低磨耗,无论动车组载重、速度、坡道如何变化、钢轨面如何湿滑,制动始终稳定可靠。”团队负责人欣慰地表示。

安全防护更全面

一切技术和手段,最终都导向安全。

中国标准动车组的各类检测项点增设至2500多项,能够对走行部状态、轴承温度、冷却系统温度、制动系统状态、环境进行全方位实时监测,这些数据都能通过通信网络传输到后台。

安全监控,分秒在控。在中国铁路调度指挥中心,控制台屏幕上实时显示着标准动车组运行位置、速度以及牵引电机电压等各种运行参数。同时,屏幕上还显示着标准动车组经过区域的风速、降雨量、是否地震等数据。

“如果列车出现异常,或风速、降雨,或地震报警,动车组能自动采取限速或停车措施。”中国铁道科学研究院研发中心常务副主任、研究员王俊彪说。他长期参与标准动车组的安全防控系统研发,其所在团队研发出的地震预警系统是中国首创。

旅客安全大如天。中国标准动车组还增设了碰撞吸能装置、防脱轨装置、防车厢与车架分离装置,确保遇到极端情况可以起到缓冲保护作用。

来源:人民铁道网

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

评论

暂无评论哦,快来评价一下吧!

下载界面新闻

微信公众号

微博

人民铁道网:“复兴号”突破了哪些技术难题

“复兴号”的诞生标志着动车组有了成熟的中国标准,并实现了一些列对国外技术封锁的突破。

2017年6月25日,“复兴号”中国标准动车组正式命名。6月26日,两列“复兴号”中国标准动车组率先在京沪高铁正式双向首发。7月3日,人民铁道网发布文章《复兴路上风笛扬:“复兴号”中国标准动车组诞生记》,讲述了“复兴号”对国外技术封锁的突破:

(以下摘自《复兴路上风笛扬:“复兴号”中国标准动车组诞生记》)

必须研发中国标准动车组

上世纪90年代,中国铁路人开始追踪世界高铁技术,启动动车组的研发工作。“和谐号”1型、2型、3型、5型、380型……一系列产品如雨后春笋般茁壮成长,大批量生产投入使用。

然而,面对我国地域广阔、环境复杂和长距离、高强度运行的需求,既有动车组在运用过程中出现了一些不适应性问题。先后担任过京津城际、京广高铁列车长的王艳,就遭遇了一件这样的“尴尬事”。

“那一天,我刚好当班出乘,列车运行途中突然发生故障,不得不中途更换车体。但是,等换到备用动车组上,50多名旅客不干了,吵着要退票!因为车上竟没有与车票对应的座位。”

原来,引进的CRH2型车与CRH3型车定员不同,前者有610个座位,后者却只有556个。不仅如此,两种车各成一体,旅客界面、司机操作界面、动拖比例等都不一样。

不同型号动车组存在很多差异,不能实现互联互通、难以互为备用。这就好比一个北方人和一个南方人,他们只会说方言而不会说普通话,交流起来只能干着急。

车体无法互联互通带来的麻烦还是个别现象,而没有做到简统化,检修维护零部件尚未统型,运用部门备品备件品种多,检修维护复杂,才是动车检修部门的最大麻烦。

“动车组每天上线运营,每天都要检修,零部件损耗或坏掉,就要及时更换。”广州动车段工程师何旭升说,“我们段配有多个车型,同一种零件要准备至少5种型号,购买成本高不说还占地方,但又不能不备。”

对高速列车新车型的需求,比以往任何时期都更加迫切。

中国铁路总公司总工程师何华武,频繁出入国内外高铁会议、展览。他深刻地体会到:尽管我们掌握了“和谐号”动车组的技术,许多技术还是我们自主创新研发改进的,但由于始终是使用国外的技术平台、采用国外标准,进一步发展受到制约。

比如,一些国外公司在他们的动车组竞标书上写道:“我公司的动车组在中国运用得到了验证,安全可靠。”为此,何华武语重心长地对科研团队说:“不能让大家伙儿的努力为别人做了嫁衣,必须要研发中国标准动车组!”

2013年6月,根据中国高速铁路发展和“走出去”的要求,中国铁路总公司正式启动“中国标准动车组研制项目”。

在中国铁路总公司主导下,由中国铁道科学研究院技术牵头,由中国中车集团公司及所属企业设计制造,联合西南交通大学、北京交通大学和中国科学院等高校科研单位,集合各个厂家、体系的优势力量,产学研用紧密结合、协调创新,共同开展了中国标准动车组的研制工作。

完成总体技术条件制定

动车组是当今世界制造业尖端技术的高度集成,涉及牵引、制动、网络控制、车体、转向架等9大关键技术,以及车钩、空调、风挡等10项主要配套技术。将4个技术平台、17种车型统一标准,谈何容易!

“在研究统一采用中国标准的过程中,光技术方案设计就花费了一年多时间,仅技术设计联络协调会就开了60多次,基本每周一次。”中国铁道科学研究院首席研究员王悦明回忆起当时的情形仍记忆犹新,“仅仅是围绕一个互联互通的协议文件,就在会议室里摞了半人多高。”

牵一发而动全身。中国铁路总公司科技管理部组织对中国标准动车组研制中的重要技术问题进行反复论证研究,确定了前期研究讨论时争议较大的,影响动车组技术性能、互联互通、司乘人员操作、检修维护、旅客界面等方面的主要技术指标和关键方案。

比如,既有CRH系列动车组有4动4拖、5动3拖、6动2拖等多种动拖比,为了实现互联互通、促进关键部件统型互换、方便司乘人员操作,中国标准动车组统一确定为4动4拖。

为了实现统型,确保常用备件和易损易耗件的通用互换,中国铁路总公司科技管理部和运输局下了大力气,组织铁科院、主机厂和配套企业召开了几十次研究论证会,形成了几十套统型技术条件,最终确定了近百项统型方案。

经过无数次激烈争论、反复比选,2013年12月,中国标准动车组完成了总体技术条件制定。
 

主要采用中国标准

国土面积大,气候、地质差异显著,让我国成为世界上动车组运用环境最为复杂、掌握技术最为全面的国家。中国高速铁路占世界60%,动车组运行里程世界最长,积累了丰富的动车组运营经验。

因此,我国在高速铁路特别是高速动车组领域,形成了全面、先进、具有兼容性的中国标准,包括中国国家标准、铁道行业标准、中国铁路总公司企业标准,以及专门为中国标准动车组制定的一批技术标准。

中国标准动车组在研制过程中,便大量采用了中国标准,体现了以我为主,紧密结合中国铁路运用环境、运用需求的要求。

“中国标准动车组不仅要求自主设计、采用中国标准,而且要求采用的部分中国标准优于国际标准。”何华武说,中国标准动车组将构建起体系完整、结构合理、先进科学的技术标准体系,涵盖动车组基础通用、车体、走行装置、司机室布置及设备、牵引电气、制动及供风、列车网络标准、运用维修等多个方面,达到国际先进水平。

犹如攀登珠穆朗玛峰,越往上,越困难。

研发和生产团队迎难而上,协调每一个关键节点,解决每一个关键问题,主导每一个关键项目攻关,艰辛而执着,突破了既有动车组平台的技术约束,掌握了所有系统关键核心控制技术。

合多为一,意味着返璞归真,升级突破。中国标准动车组统一了以前引进的不同平台技术、系统和零件的标准和型号。

以往各种“和谐号”动车组驾驶台上的操纵手柄有一到三个,牵引、制动、恒速手柄各不相同。为了实现手柄统一,开发团队从20多个设计方案中遴选,经过上万次机械、物理特性测试、论证,最后定型。有的时候一个故障代码、一个控制信号,甚至在显示屏上显示的一个图标,大家都要讨论一天的时间。

中国标准动车组采用的254项重要标准中,中国标准占到84%,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。11个系统96项主要设备采用了统一的中国标准和型号,实现不同厂家零件互换。

通过研制自主化、标准化、中国化的中国标准动车组,我国全面掌握了高速动车组的核心技术和知识产权,提高了安全掌控能力,降低了运用、检修、维护等全寿命周期成本,提高了运用效率、适应性和核心竞争力。

全面实现互联互通

列车网络控制系统就是动车组的“大脑”。

“以前,不同型号的动车组不能互联互通,一个重要原因是我们不掌握列车网络控制系统技术。这就好像人没有自己的大脑一样,不能相互理解,更谈不上沟通合作。”回忆往事,中国铁道科学研究院首席工程师、研究员赵红卫记忆犹新,“当时我就暗下决心,必须争这口气,必须攻下这一难题!”

这是铮铮誓言,更是执着追求!从中国引进动车组技术开始,赵红卫就率领着一支由40多人组成、平均年龄只有32岁的年轻队伍,承担起这一项艰难的任务。

列车网络控制系统,负责完成动车组上的高压、牵引、制动、辅助供电、车门、空调等的控制、监视,以及车上所有控制信息和故障信息的传输、处理、存储和显示功能,是动车组最关键的核心技术之一,也是国外技术封锁的重点。

列车网络控制系统的软件开发,需要有一套仿真测试平台。当赵红卫向国外企业询价购买时,要么石沉大海音信全无,要么明确表示拒绝报价和出售。她不甘心,带着团队从零做起,从方案设计、画图实施到接线测试等,仅用一年的时间,自己搭建起了仿真平台。

平台建好了,但买不到网络芯片、网卡。怎么办?深受刺激的团队更加坚定,必须自己动手,才能丰衣足食。芯片和网卡全部自己制作,网络软件的所有源代码全部自己编写,团队实现了中国标准动车组列车网络控制系统的硬件和软件全部自主化,使动车组真正有了“中国脑”。

攻克了网络控制的难关,中国标准动车组实现了各种车载设备信息能够互联互通,实现了不同厂家生产的相同速度等级动车组能够重联运行、不同速度等级的动车组能够相互救援,使运营组织更加灵活,提升了动车组的利用效率,降低了运用成本。

车体设计更科学

“复兴号”高颜值的背后,隐藏着一系列不同寻常的设计数据,其中,有一项气动阻力下降12%以上。它意味着,动车组以时速350公里运行时人均能耗下降17%。

如何减少动车组阻力?车体采用了高强度、轻量化铝合金车体,车头采用流线型,车顶采用平顺化设计,空调及受电弓设备采取沉入式安装……

车头设计是关键中的关键。经过上百次仿真计算、上千次空气动力学试验、上万次线型测试,最终样式从30多个设计头型中脱颖而出。

中国标准动车组的转向架也是中国自主设计制造,承载能力提升10%,满足时速350公里及以上持续高速运行,实验室安全稳定试验时速达到600公里。它具有轮对轴温、齿轮箱轴温、转向架横向运行稳定性等安全系统全面监测功能,确保动车组运行起来又快又稳。

追求速度,更追求舒适。

已有的“和谐号”CRH380系列动车组,噪音已经较小,优于很多国家的动车组。在此基础上,哪怕降低1分贝,也是世界性难题。

为了让旅客乘车感觉更舒适,中国铁道科学研究院、中车集团以及相关高校科技人员共同携手,凝心聚力,继续攻克降噪难题。

“光对不同材料和结构的隔音对比试验就做了3000多次。”中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总工程师丁叁叁介绍说,降噪是个系统工程,刚开始工厂使用了最新降噪材料、加装吸音装置,但降噪效果还是不明显。

他们请来国内的结构、流体、材料等领域的专家共同会商。集中力量办大事的优势在这一刻得到体现。大家经反复研究发现,一些车载空调、风机等设备的吸气排气造成压差,也影响降噪。于是,他们更改和规范车载设备的降噪要求和设计,噪音又进一步下降1至5分贝,超越设计目标。

牵引动力更强劲

“复兴号”的牵引动力强劲,从9600千瓦提升到10000千瓦以上,大有雷霆之势。

牵引传动系统是动车组的心脏,是动车组的动力源。这是包括牵引变压器、牵引变流器、牵引电机技术在内的高压系统、牵引传动系统的整体提升。“中国标准动车组拥有‘中国心’,牵引传动系统硬件和软件全部实现了自主设计、自主制造,中国成为世界上少数全面掌握这一技术的国家之一。”中国铁道科学研究院牵引传动项目研发骨干郑雪洋介绍。

设计中国标准的牵引传动系统,需要使用专业的图形化软件开发平台,将牵引领域专家从程序员的工作中解放出来。这种软件我国没有,中国人想要,必须绑定国外牵引系统高价进口,而且还要接受外方的种种限制。

“只有自力更生,才能自主创新!”郑雪洋下定决心,在没有任何经验可借鉴的情况下,带着一支团队开始了漫长的“码农”之旅,开发中国的图形化牵引系统软件开发平台。

他们经过日夜奋战,开发出软件样品,代码共计100多万行。然而,在测试时,还是不尽人意,问题出在哪?郑雪洋连续几天几夜将自己封闭在办公室,逐行进行检查,终于查找出问题的根源,破解了难题,图形化牵引系统软件开发平台达到了设计要求。

每一个创新的背后,都饱含着无数科技人员辛勤的奉献。中国铁道科学研究院研究员李红所在的牵引传动项目团队负责研发了牵引系统关键部件、高压大功率牵引系统功率模块。

而早几年,这种零件还依赖进口。研发团队以不破楼兰终不还的决心,几经奋斗,终于全面掌握了功率模块的设计、生产、测试、驱动、保护、检修技术,并在高端功率模块领域形成了设计制造、模块封装完整的产业链。

制动系统更可靠

制动技术,也是中国标准动车组的核心技术之一。中国铁道科学研究院机辆研究所标准动车组制动系统技术组团队,接下了这一攻关任务。

看似寻常最崎岖,成如容易却艰辛。在研发团队的努力下,制动系统从控制软件到阀类硬件、到基础制动技术完全实现了自主化。

为保证每个硬件稳定可靠,研发人员深入生产车间,对每个零件的入场检测、每一道安装工序,都细致入微、密切跟踪、精益求精。为了让动车组遇到各种状况都能可靠制动,研发团队进行了上百万次测试。为确保制动安全万无一失,他们大量增加安全冗余检测装置,仅轴抱死冗余检测装置就增加了一倍。这意味着,即使个别车轴制动装置出现故障,也不会影响列车制动安全。

“制动系统具有完善的系统诊断和故障导向安全设计,采用了高性能、高可靠性的微机直通电空制动系统,充分利用再生制动,有效降低磨耗,无论动车组载重、速度、坡道如何变化、钢轨面如何湿滑,制动始终稳定可靠。”团队负责人欣慰地表示。

安全防护更全面

一切技术和手段,最终都导向安全。

中国标准动车组的各类检测项点增设至2500多项,能够对走行部状态、轴承温度、冷却系统温度、制动系统状态、环境进行全方位实时监测,这些数据都能通过通信网络传输到后台。

安全监控,分秒在控。在中国铁路调度指挥中心,控制台屏幕上实时显示着标准动车组运行位置、速度以及牵引电机电压等各种运行参数。同时,屏幕上还显示着标准动车组经过区域的风速、降雨量、是否地震等数据。

“如果列车出现异常,或风速、降雨,或地震报警,动车组能自动采取限速或停车措施。”中国铁道科学研究院研发中心常务副主任、研究员王俊彪说。他长期参与标准动车组的安全防控系统研发,其所在团队研发出的地震预警系统是中国首创。

旅客安全大如天。中国标准动车组还增设了碰撞吸能装置、防脱轨装置、防车厢与车架分离装置,确保遇到极端情况可以起到缓冲保护作用。

来源:人民铁道网

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。