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【萬千氣象看四川·眉山篇丨聚焦新質生產力】這項“眉山科技” 讓3萬噸重載開行列車實現“秒剎”

新聞來源:眉山日報      

更新時間:2024-04-12 16:46:21

責任編輯:林琳


      走進眉山機械產業園,作為中國鐵路貨車制動系統研發生產基地的眉山中車制動科技股份有限公司實驗廠房內,轟鳴聲不絕于耳,配套完善的機械加工、鉚焊、鑄鍛壓型等專業設備正展示著“專業速度”。依托于成都高新技術創新優勢,在推進成德眉資同城化暨成都都市圈的建設中,去年8月,來自眉山中車的重載列車無線ECP系統的開發技術、重載長列車無線ECP系統兩項科技成果成功登榜天府大道科創走廊“十強”,剎車制動快速響應的技術革命,有效保障了3萬噸重載列車的安全運行。

      近日,記者來到眉山中車制動科技股份有限公司,了解“眉山科技”如何在鐵路貨車制動領域乘風破浪。



聯結數據通訊“神經元”

運得更多,跑得更快,停得更穩


  中共中央國務院印發的《交通強國建設綱要》中提出,要加強新型載運工具研發。實現3萬噸級重載列車、時速250公里級高速輪軌貨運列車等方面的重大突破。

  “我國重載運輸是在不斷發展的,部分重載線路已常態化開行2萬噸重載列車,而傳統空氣制動系統因制動不同步性所帶來的縱向沖動問題卻十分突出,它不僅制約著重載列車的開行速度和編組數量,還會帶來列車斷鉤、脫軌等安全風險。因此,我們認為發展重載列車必須首先解決好列車的制動問題,ECP技術就是一種很好的解決方案?!泵忌街熊囍苿涌萍脊煞萦邢薰靖笨偨浝?、總工程師申燕飛說。

 研發團隊了解貨車運行情況。眉山中車制動科技股份有限公司供圖

  貨運列車的發展方向是更大的牽引重量和軸重方向,但與客運列車不同,貨運列車因超大載重,有更大慣性,要想把兩三萬噸的列車剎住,控制縱向沖力保證運行安全,并不是容易的事。例如,牽引重量要達到3萬噸,當前的軸重將由25噸提升至30噸,意味著有4個輪軸單節車皮,一節能多運20噸貨物,貨運列車的牽引水平將較現在提升5倍以上。

  “打個比方,要讓一列3萬噸重載開行的列車實現‘秒剎’,相當于讓320多輛重達100多噸的的大卡車,緊挨在一起,以時速100千米運行,它們同時停下來不能發生追尾、碰撞、翻車等事故?!鄙暄囡w說。

  如何讓貨運列車運得更多,跑得更快,停得更穩?2015年,眉山中車制動科技公司組建起以中車眉山公司技術專家為核心的“重載長大列車無線ECP系統”研發團隊,聯合西南交大、大連交大、北京交大等院校開展項目研究。

  “‘重載長大列車無線ECP系統’由地面平臺、車載裝置、輔助設備組成,通過在重載列車上建立獨立自組的列車無線網絡和車地一體數據通訊網絡傳遞制動緩解控制指令,是一種新型列車制動控制技術?!泵忌街熊囍苿涌萍脊煞萦邢薰靖笨偨浝?、總工程師申燕飛介紹,這套系統的成功研發,基于西南交大國家重點實驗室提供的數據分析、仿真計算和專家指導。

  “產學研”合作研發之下,該系統針對重載長大列車空氣制動同步性差導致列車縱向沖動大的問題,通過無線自組網絡,傳遞機車制動緩解信號,將列車制動緩解波速從200米/秒提升至1000米/秒以上,可降低縱向沖動20%以上,縮短制動距離10%以上。


擔當高速重載“守護者”

研發團隊堅守初心深耕制動領域


  “有了重載長列車無線ECP系統的輔助,重載貨運列車的安全性提高了,故障率降低了?!绷熊囁緳C黎偉對于系統帶來的重載列車安全性深有感觸。他駕駛的列車常年行駛在朔黃鐵路上,這條鐵路也是重載長列車無線ECP系統這項科技成果的研發應用所在地。

  據介紹,為了掌握軸端發電裝置試裝車試驗的第一手資料,研發團隊曾駐點朔黃鐵路神池和肅寧車站對車輛進行跟蹤調查。

 研發團隊在實驗室做實驗。眉山中車制動科技股份有限公司供圖

  貨運列車進站時間并不固定,大多時候是半夜進站,有一次冬天凌晨3點,一列貨車進入神池車站,研發團隊冒著大雪嚴寒在車站收集試驗數據時,發現軸端發電裝置U形桿減振橡膠磨掉和發電裝置松動,立即進行了現場處置。隨后幾天,研發團隊不斷奔走于試驗現場,每天工作十個小時以上……在收集了大量資料數據和經過反復論證后,決定采用鋼結構觸頭+彈簧減振的減振結構,有效解決了故障點。

  這只是該系統在研發過程中面臨的一項技術難題?!坝捎跓o線ECP制動技術本身的先進性,國際上也沒有成熟的經驗可以借鑒,因此研發過程會遇到車輛供電、信號通訊、列車組網、系統控制策略等問題,都需要逐項攻克?!鄙暄囡w表示。在她看來,車輛供電是研發過程中“難啃的骨頭”之一?!耙驗殍F路貨車本身是沒有動力的,所以要想進行各種控制技術研究,首先就要解決貨車供電的問題?!?/span>

  為了應對這一挑戰,研發團隊制定了風力發電、振動發電、軸端發電等多種方案。每種方案都從結構設計、仿真計算、實物驗證等多角度驗證其可靠性和可行性,最終才確定了軸端發電方式。

  而今,重載長列車無線ECP系統為3萬噸級重載列車開行,提供了安全可靠運行、數據信息化、故障判斷智能化的理想解決方案。同時,系統采取的軸端發電解決了貨車“無源化”問題,也將保障系統在運行中的用電需求。目前,系統項目已形成國家專利43件、軟件著作權2項。

  “眉山中車制動科技公司已構建起無線ECP系統的仿真、產品兩大平臺和試驗驗證、技術標準兩大體系,初步形成了該產品適應國能鐵路的技術標準體系,正在開展國能集團無線ECP制動系統在3萬噸重載列車上的應用研究項目,將為我國開行3萬噸及更高噸位的重載列車提供技術方案?!鄙暄囡w告訴記者。


來源 | 眉山日報全媒體首席記者 李幸


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