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启世机械:中国的“轮轨关系专家”

2018-01-11 58 2170字 0
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一枚硬币能在350公里时速的高铁上稳稳地竖立着,这已不是什么新闻。但是,却没有多少人知道,中国高铁之所以能够“稳稳当当”,与珠海一个小企业有直接的关系。

路若不平,开车就颠簸。火车能够平稳地高速运行,当然是轮轨关系处理得好。而珠海启世机械设备股份有限公司(简称“启世机械”),这个行业外很陌生的名字却是中国的“轮轨关系专家”,中国50%以上的高铁、地铁有赖于它的“关系处理”。

为首条高铁引进无缝焊接机

当中国要建设第一条高速铁路———“京津城际高速铁路”时,遇到了一个难题,传统的有缝焊接轨道无法满足时速350公里的列车要求。在这样的轨道上一直运行的是老式绿皮车,时速只有60-70公里,就是那样的“慢”也“咣当咣当”晃得厉害。曾在乌克兰巴顿电焊研究院访学的马萍博士告诉羊城晚报记者,当列车的时速超过100公里时,对轨道的要求就非常之高,传统的焊接是通过焊接条将两根钢轨接起来,金属内部结构非常复杂,材料、外部环境都有可能影响到轨道质量。时速达到350公里的列车高速行驶在有缝轨道上,后果是致命的。

在2005年京津城际高速铁路动工之前,中国还没有一条无缝轨道,不解决无缝钢轨技术,列车就无法高速运行。京津城际高速铁路的铁轨焊接顾问是中国科学院院士、中国焊接科学的奠基者潘际銮,他与一直为铁道部引进多款大型养护设备的启世机械董事长方杰华多次探讨过无缝钢轨问题。最终,由启世机械引进世界级权威的采用乌克兰巴顿电焊研究院核心技术的移动式闪光焊轨机,在京津城际高速铁路的施工现场完成了中国第一条无缝钢轨。在这条轨道上最高时速达到394.3公里。

马萍博士介绍,移动式闪光焊轨机不再需要焊条,而通过复杂的工艺控制和特殊的施焊条件将两条轨道焊接在一起。它有一套完整的焊接管理系统,一个焊接流程只需要90到110秒。每一秒钟,2018年最新的管理系统就能捕捉36个数据,然后通过筛选,选择最佳的焊接参数。

落锤实验时间缩短到10天内

引进只是第一步。十多年来,启世机械根据中国高标准施工要求和环保要求对乌克兰的焊轨机进行创新升级,获得了20多项发明专利。中国高铁的延伸速度令全世界瞠目:2017年,中国高铁在中国境内的里程已达2.5万公里,据悉到2020年,中国高铁里程将达3万公里。庞大的市场基础令“轮轨关系专家”有了驰骋的战场。“我们发现问题,可以第一时间去优化软硬件,保证设备在白天、晚上高强度作业。”启世机械负责人表示。

为了保证焊缝质量,中国有一项在全世界独一无二的实验———“落锤实验”。只有通过铁科院这项严格的实验,轨道焊接工程才能进行,这需要耗时一个多月,乃至更长时间。启世机械对设备进行进一步升级,具有蓄能顶锻功能。这一功能的实现,将落锤实验时间缩短到了7到10天。

由于两条钢轨在“眨眼间”融合,空气、杂质难以进入到钢轨内,不容易形成灰斑,保证了无缝钢轨的质量。

启世机械的焊轨机还有两样别人没有的东西:钢轨到位检测装置和同步阀,这是为了避免焊机使用过程中,钢轨夹持不到位,或是焊瘤推不去。国外使用焊轨机时也会出现这种情况,可是如此巧妙实用的方法最终还是首先从珠海诞生。正因为中国高铁建设量巨大,对工期有着严格的要求,而能“抢”的工期只能是在焊接上。

在珠海实现了国产化的无缝闪光焊轨机,质量已经超越了巴顿电焊研究院的要求,启世机械所生产的闪光焊轨机,已经达到甚至超出全球很多地区的行业标准了。

车轮直径误差不大于半根发丝

只是有丝滑般的铁轨还不能保证列车行进中的平稳和低噪,就像在镜面上弹一枚滚珠,还需要光滑浑圆,才能滚得快而稳。列车上的车轮就如那枚“滚珠”。

第一步仍然是引进。启世机械从法国一家著名的百年企业SCULFORT公司引进了先进的不落轮镟床生产工艺与人才团队。

在启世机械的厂房里,技术人员正在对一台不落轮镟床进行调试,它将被运用在福州地铁二号线上。珠海有轨电车的车轮也由此种设备镟修,利于减少车辆运行中的噪音。

启世机械运营总监陈志彬说:“火车提速最大的瓶颈就是车轮。车轮子要够圆,才不会损伤轨道,才能保证列车高速行驶时的舒适性。硬币之所以能在列车上竖立,和这有很大关系。但以前镟修车轮要将车轮拆下来,效率非常低。这台TF2000不落轮镟床可以使轨道车辆在整列编组不解体、转向架轮对不落轮的情况下,对磨损或擦伤的车轮踏面、轮缘进行镟修加工。”

据介绍,一只高铁车轮直径一般在790-920毫米之间,地铁的车轮直径770-840毫米,偌大的车轮镟修精度却是以微米计的。比如,车轮与轨道的接触面,行话称为“踏面”的精度必须小于等于20微米,也就是0.02毫米,那就相当于一根细弱发丝的误差。左右轮直径的误差必须小于等于10微米,那可是半根发丝的误差。精度越准,误差越小,列车运行越稳定,车轮的寿命也越长。在一个工作日内,启世TF2000不落轮镟床可以完成12对轮子的精密镟修。

在中国,处理“轮轨关系”的企业不多,但也绝不仅有启世机械一家,但启世机械是唯一的民企,他的竞争对手都是国字头大公司,而启世机械能拿下半壁江山靠的是在装备制造上的孜孜创新。当人们坐在珠海有轨电车上,坐在广珠城轨上,坐在广州地铁4号线上,坐在深圳的地铁及全国各大地铁上,甚至是巴黎、马德里的地铁上,不会意识到珠海“轮轨关系专家”留下的印迹,而这些印迹是通过一项项专利叠加起来的。

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