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青岛智造:时速200公里城际动车组49秒内“速停”

时间:2019-04-11 18:14:04来源:高铁网作者:
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  2018年度山东省科技奖颁奖,中车青岛四方机车车辆股份有限公司“花开并蒂”,同时拿到了两个科技进步一等奖,这是中车四方首次获得省科技奖的“双料冠军”,在我市历年省科技奖获奖奖项中也是鲜有的案例。获奖的两个项目,一个是填补国内空白的新技术产品,一个是创新型制造工艺,在我国轨道交通领域闪烁着鲜明的“青岛智造”印记。

  时速200公里城际动车组,49秒内“速停”

  “短跑运动员有爆发力,长跑运动员有持久耐力,比较难挑战的是中长跑运动员。”中车四方技术中心总体部主任设计师王学亮用一个形象的比喻,点出了“中长跑运动员”城际动车组的技术难度。

  随着我国轨道交通产业快速发展,时速200-350公里的高铁发展势头良好,时速80-120公里的地铁也发展成熟,但“中间地带”城际轨道交通却长期存在空白。为了让城际轨道将铁路干线与城市轨道连成网,实现三网有机融合,中车四方从2010年5月开始调研分析,启动时速200公里城际动车组的研发制造;2012年底做出样车;经过30万公里的运用考核,2015年5月拿到国家铁路局市场许可。这是我国首款自主研制的城际动车组,填补了国内城际轨道交通装备的空白。

  在非专业人士看来,城际动车组与高铁、地铁列车的区别不过是速度上的差异。实际上,它要解决一系列“矛盾”问题:为满足大载客量的需求,既要车体轻量化,还要车体强度刚度高;既要快起快停,又要有较高的平衡速度;既要为快速上下客配备宽敞的车门和通道,又要减少车辆噪音、增强气密性……为了匹配城际动车组,研发团队对车辆构架、轮轴等部件承载强度,牵引系统各部件的容量、温升及结构强度,以及电制动效率、防滑控制策略等都进行了大量的创新设计。

  据介绍,时速200公里城际动车组从启动加速至最高时速只有165秒,加速距离5850米,相较于同等时速的高铁,用时和加速距离分别下降25%、20%;在最高时速阶段停车,仅需49秒,停车距离不到1400米,较同时速高铁分别下降17%、22%;乘客上下车仅耗时42秒,载客量却是高铁的2.5倍。

  目前,时速200公里城际动车组已形成批量生产,50多辆列车在珠三角地区、广珠城际、上海金山城际、北京副中心城际、河南城际等多地投入使用。时速160公里、140公里城际动车组也在产业化过程中。

  20多米车厢一次焊接完成,激光焊接效率提升百倍

  焊接技术是支撑产品制造的基础,宛若游龙的一辆辆轨道客车驰骋千里的背后,精细的焊接技术功不可没。中车四方牵头完成的“轨道交通装备优质高效激光焊接技术及服役安全评价”项目此次也获得省科技进步一等奖。中车四方技术工程部首席工艺师韩晓辉介绍,传统的不锈钢轨道客车通常采用“电阻点焊+弧焊”工艺,从车身外侧能看到一个个焊点,影响车辆外观效果,车辆气密性也有待改善,而且电弧焊接的车体容易产生变形,需要调修矫形。激光焊接技术为不锈钢车体的制造带来了革命性变化。

  “激光焊接技术难度大,激光焊接的制造、检验及质量标准体系完全处于空白,国内外无成熟经验可循。”韩晓辉说。研发团队从2009年起步,历经8年的艰苦攻关,先后解决了精细成型、精密***、连续焊接及质量检测等关键技术问题。自主研制了激光焊接成套工艺装备替代了昂贵的进口设备;创新开发的系列激光焊接工艺,实现了蒙皮的无痕无色焊接,有效解决了长大部件连续焊接的变形控制难题。

  “与传统点焊相比,激光焊接的作业周期缩短了30%,连接强度提高了20%。”韩晓辉向记者演示,一束激光沿车体内侧快速穿过,一道长20多米的列车侧墙全部通过激光焊接完成,中间没有焊点。据了解,这种新工艺刚使用时,技术工人焊接一个单元(即两个车门之间的部分)需要5天,现在一天可完成20个单元,效率整整提高了百倍。截至目前,中车四方已有北京地铁、青岛地铁共计500余辆激光焊接车辆在线运营,在国内外市场累计获得激光焊接地铁车辆订单2943辆,“复兴号”动车组的关键组件也采用先进的激光焊接技术,新增产值58.86亿元。(记者王娉)

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