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高鐵上硬幣為何屹立不倒?“輪軌關系專家”貢獻大

發布時間: 2018-10-19

轉自羊城晚報
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啟世機械的技術成功運用在珠海有軌電車上

  

  一枚硬幣能在350公里時速的高鐵上穩穩地豎立著,這已不是什么新聞。但是,卻沒有多少人知道,中國高鐵之所以能夠“穩穩當當”,與珠海一個小企業有直接的關系。

  路若不平,開車就顛簸。火車能夠平穩地高速運行,當然是輪軌關系處理得好。而珠海啟世機械設備股份有限公司(簡稱“啟世機械”),這個行業外很陌生的名字卻是中國的“輪軌關系專家”,中國50%以上的高鐵、地鐵有賴于它的“關系處理”。

  為首條高鐵引進無縫焊接機

  當中國要建設第一條高速鐵路——“京津城際高速鐵路”時,遇到了一個難題,傳統的有縫焊接軌道無法滿足時速350公里的列車要求。在這樣的軌道上一直運行的是老式綠皮車,時速只有60-70公里,就是那樣的“慢”也“咣當咣當”晃得厲害。曾在烏克蘭巴頓電焊研究院訪學的馬萍博士告訴羊城晚報記者,當列車的時速超過100公里時,對軌道的要求就非常之高,傳統的焊接是通過焊接條將兩根鋼軌接起來,金屬內部結構非常復雜,材料、外部環境都有可能影響到軌道質量。時速達到350公里的列車高速行駛在有縫軌道上,后果是致命的。

  不解決無縫鋼軌技術,列車就無法高速運行。京津城際高速鐵路的鐵軌焊接顧問是中國科學院院士、中國焊接科學的奠基者潘際鑾,他與一直為鐵道部引進多款大型養護設備的啟世機械董事長方杰華多次探討過無縫鋼軌問題。最終,由啟世機械引進世界級權威的采用烏克蘭巴頓電焊研究院核心技術的移動式閃光焊軌機,在京津城際高速鐵路的施工現場完成了中國第一條無縫鋼軌。在這條軌道上最高時速達到394.3公里。

  馬萍博士介紹,移動式閃光焊軌機不再需要焊條,而通過復雜的工藝控制和特殊的施焊條件將兩條軌道焊接在一起。它有一套完整的焊接管理系統,一個焊接流程只需要90到110秒。每一秒鐘,2018年最新的管理系統就能捕捉36個數據,然后通過篩選,選擇最佳的焊接參數。落錘實驗時間縮短到10天內

  引進只是第一步。十多年來,啟世機械根據中國高標準施工要求和環保要求對烏克蘭的焊軌機進行創新升級,獲得了20多項發明專利。中國高鐵的延伸速度令全世界瞠目:2017年,中國高鐵在中國境內的里程已達2.5萬公里,據悉到2020年,中國高鐵里程將達3萬公里。龐大的市場基礎令“輪軌關系專家”有了馳騁的戰場。“我們發現問題,可以第一時間去優化軟硬件,保證設備在白天、晚上高強度作業。”啟世機械負責人表示。

  為了保證焊縫質量,中國有一項在全世界獨一無二的實驗——“落錘實驗”。只有通過鐵科院這項嚴格的實驗,軌道焊接工程才能進行,這需要耗時一個多月,乃至更長時間。啟世機械對設備進行進一步升級,具有蓄能頂鍛功能。這一功能的實現,將落錘實驗時間縮短到了7到10天。由于兩條鋼軌在“眨眼間”融合,空氣、雜質難以進入到鋼軌內,不容易形成灰斑,保證了無縫鋼軌的質量。

  啟世機械的焊軌機還有兩樣別人沒有的東西:鋼軌到位檢測裝置和同步閥,這是為了避免焊機使用過程中,鋼軌夾持不到位,或是焊瘤推不去。國外使用焊軌機時也會出現這種情況,可是如此巧妙實用的方法最終還是首先從珠海誕生。正因為中國高鐵建設量巨大,對工期有著嚴格的要求,而能“搶”的工期只能是在焊接上。

  在珠海實現了國產化的無縫閃光焊軌機,質量已經超越了巴頓電焊研究院的要求,啟世機械所生產的閃光焊軌機,已經達到甚至超出全球很多地區的行業標準了。

  車輪直徑誤差不大于半根發絲

  只是有絲滑般的鐵軌還不能保證列車行進中的平穩和低噪,就像在鏡面上彈一枚滾珠,還需要光滑渾圓,才能滾得快而穩。列車上的車輪就如那枚“滾珠”。

  第一步仍然是引進。啟世機械從法國一家著名的百年企業SCULFORT公司引進了先進的不落輪鏇床生產工藝與人才團隊。

  在啟世機械的廠房里,技術人員正在對一臺不落輪鏇床進行調試,它將被運用在福州地鐵二號線上。珠海有軌電車的車輪也由此種設備鏇修,利于減少車輛運行中的噪音。

  啟世機械運營總監陳志彬說:“火車提速最大的瓶頸就是車輪。車輪子要夠圓,才不會損傷軌道,才能保證列車高速行駛時的舒適性。硬幣之所以能在列車上豎立,和這有很大關系。但以前鏇修車輪要將車輪拆下來,效率非常低。這臺TF2000不落輪鏇床可以使軌道車輛在整列編組不解體、轉向架輪對不落輪的情況下,對磨損或擦傷的車輪踏面、輪緣進行鏇修加工。”

  據介紹,一只高鐵車輪直徑一般在790-920毫米之間,地鐵的車輪直徑770-840毫米,偌大的車輪鏇修精度卻是以微米計的。比如,車輪與軌道的接觸面,行話稱為“踏面”的精度必須小于等于20微米,也就是0.02毫米,那就相當于一根細弱發絲的誤差。左右輪直徑的誤差必須小于等于10微米,那可是半根發絲的誤差。精度越準,誤差越小,列車運行越穩定,車輪的壽命也越長。在一個工作日內,啟世TF2000不落輪鏇床可以完成12對輪子的精密鏇修。

  在中國,處理“輪軌關系”的企業不多,但也絕不僅有啟世機械一家,但啟世機械是唯一的民企,他的競爭對手都是國字頭大公司,而啟世機械能拿下半壁江山靠的是在裝備制造上的孜孜創新。當人們坐在珠海有軌電車上,坐在廣珠城軌上,坐在廣州地鐵4號線上,坐在深圳的地鐵及全國各大地鐵上,甚至是巴黎、馬德里的地鐵上,不會意識到珠海“輪軌關系專家”留下的印跡,而這些印跡是通過一項項專利疊加起來的。


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