更快一步,“中国速度”背后的“马钢力量”
都说高铁是中国的“国家名片”,是没有翅膀的飞机,代表了中国制造业的总体水平,是走向世界的战略性高端装备产业。
高铁,我国自主创新成功的一个范例,在领跑世界的同时将如何书写更快的“中国速度”?
▲ 中国复兴号高速动车轮模型 马钢交材供图
高速列车要踏地而飞,离不开脚下的“风火轮”——高速车轮,它直接影响高速列车运营安全,是世界上公认的技术要求高、生产难度大的尖端产品,被称为车轮家族中“皇冠上的明珠”。
高速车轮的研发生产的核心技术一直被日本、德国等车轮制造企业所垄断,成为制约我国“高铁走出去”战略实施的“卡脖子”技术。
让我们先看看提速50公里意味着什么?
50公里,不仅仅是一个数字,更是一种时空距离的重构。
50公里,意味着整个高铁产业链的提质升级。
一列复兴号动车组大概由50多万个零件组成,涵盖了机械、冶金、材料、电力电子、化工、信息控制、计算机、精密仪器等众多技术领域。
CR450动车组列车在时速提高的同时,噪音和能耗等环保指标都不超过CR400复兴号列车。
这就为轻质高效的新材料、新技术提供了广泛的应用空间,也带动了高铁产业链不断提质升级。新款CR450动车组样车试验与CR400复兴号动车组相比,制动性能和牵引效率分别提升20%和3%,让列车在制动距离、噪声、能耗指标不变的情况下,实现运营时速提高50公里,达到时速400公里。
其实,一节高铁车厢重达五六十吨,每一对车轮需要长期承受十几吨的往复循环压力,如何同时保证车轮材料在高频率、多维度交变应力的作用下不萌生裂纹且周向能够均匀磨损,从而保证行车安全,其中的技术难度比我们想象的要大很多。
鉴于高速车轮生产的难度之高,相关国家和企业坚持“不申报专利、不发表论文、不接受交流参观”的三不政策,这就意味着,在高速车轮研发过程中,没有任何经验可供借鉴。
“高速车轮是高技术、高含量、高附加值和高风险产品,也是高速列车系统中公认的‘塔尖’产品。”
马钢交材首席工程师鲁松说:“马钢作为中国铁路事业的先行者和最早实现车轮国产化的贡献者,通过不断探索和研究车轮关键核心技术,经过矢志不渝的努力,马钢先后成功开发出时速200—250公里、时速350公里的高速车轮、车轴产品。”
▲ 马钢交材外景 马钢交材供图
拨动指针,让时间回溯到8年前。2016年7月装配着马钢高速车轮的两辆中国标准动车组,完成时速超420公里的世界最高速动车组交会、重联试验,跑出让世界惊叹的“中国速度”。
2017年9月复兴号中国标准动车组CR400型列车在京沪高铁上线运营,它以时速350公里打造了世界高铁运营速度新标杆。
马钢积极承担国家轨道交通装备重点研发计划项目(863、973、国家重点研发计划等)及国铁集团高速轮轴自主研发重大项目,在时速350公里CR400高速列车轮轴自主创新取得重大突破基础上,配合国铁集团牵头组织的高速列车CR450创新工程,负责研发新一代时速400公里高速车轮及车轴,并成功参与时速400公里高速列车换装试验。
▲马钢交材RQQ精加工线 资料图
03时代列车的马钢车轮
▲ 马钢交材车轮立体库 马钢交材供图
马钢开始高速车轮国产化项目。
2014年
马钢参与原中国铁路总公司(现为国铁集团)设立重大课题“动车组关键技术自主创新深化研究——时速350公里中国标准动车组轮轴设计研究”,作为课题组主要成员参与项目全过程并重点负责车轮开发。马钢凭借多年来生产铁路车轮的技术基础,十年磨一剑,通过深度的技术融合,大大缩短高速车轮研发生产进程,加快实现高速轮轴产品国产化,创新提出了材料力学性能和服役性能的评价方法,并提出了材料性能控制的范围。在设计上打破传统碳素钢体系构架,采用微合金化技术,设计出完全本土化的D2材质高速车轮,并匹配复合热处理技术,使其综合性能优于进口ER8材质车轮。
2015年
D2车轮装配于“蓝海豚”和“金凤凰”中国标准动车组,并顺利通过60万公里装车运用考核。一系列核心技术的掌握,让中国高速车轮有了“纯中国血统”。
2018年
马钢生产的160件时速320公里的高速车轮首次驶出国门驶入德铁。
中国标准动车组“复兴号”车轮荣获2019世界制造业大会创新产品金奖。
马钢高速车轮整列装配“复兴号”载客运行……
▲ 整列装用马钢高速车轮的复兴号 资料图
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。
▲ 马钢交材车轮自动检测线 马钢交材供图
马钢高速车轮也正以享誉世界的品质,打造中国智造“金名片”。
“用优质车轮,托起时代的列车!”让我们一起期待。通讯员许然编 辑 / 史芳俊 校 对 / 戴国文