劉莉 胡唯元 張佳星  

    兩輛機車(chē)牽引2萬(wàn)噸列車(chē)，210節車(chē)廂2.7公里車(chē)長(cháng)，一年3億噸運量……

　　當國際同行發(fā)出“是否點(diǎn)錯小數點(diǎn)”的疑問(wèn)時(shí)，更讓他們驚嘆的是中國鐵路人用短短幾年時(shí)間掌握的先進(jìn)鐵路重載技術(shù)。

　　客運高速和貨運重載，是世界發(fā)達國家鐵路發(fā)展的共同趨勢。發(fā)展鐵路重載運輸需要應用多項科技手段，是國際上公認的鐵路運輸尖端技術(shù)之一。2004年前后，黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導多次組織召開(kāi)專(zhuān)門(mén)會(huì )議，研究鐵路建設發(fā)展問(wèn)題，確定了推進(jìn)鐵路技術(shù)裝備現代化“引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、聯(lián)合設計生產(chǎn)、打造中國品牌”的總體方針，大秦線(xiàn)技術(shù)裝備創(chuàng )新也駛入了“快車(chē)道”。

　　機車(chē)：智能動(dòng)力巨無(wú)霸

　　“重載列車(chē)不怕電力機車(chē)拉不動(dòng)，怕的是機車(chē)指令發(fā)出后萬(wàn)噸列車(chē)停不下來(lái)?！辫F道科學(xué)研究院機車(chē)車(chē)輛研究所副所長(cháng)李學(xué)峰說(shuō)，大秦鐵路60%%的線(xiàn)路都是山區鐵路，如果萬(wàn)噸、2萬(wàn)噸列車(chē)下坡時(shí)制動(dòng)不好，很可能車(chē)毀人亡，中間的車(chē)輛甚至會(huì )被擠成“鐵餅”。

　　為有效解決山區鐵路中的通信可靠性問(wèn)題、長(cháng)大下坡道的周期制動(dòng)問(wèn)題和長(cháng)大列車(chē)的縱向沖動(dòng)問(wèn)題，大秦鐵路在世界重載鐵路領(lǐng)域率先實(shí)現了LOCOTROL技術(shù)和GSM-R平臺的有機結合。我國鐵路科研人員把機車(chē)分布式同步操縱LOCOTROL技術(shù)由過(guò)去的點(diǎn)到點(diǎn)通信傳輸，依靠改進(jìn)GSM-R綜合數字移動(dòng)通信系統，發(fā)展為系統網(wǎng)絡(luò )通信傳輸，使得近3公里長(cháng)的重載車(chē)輛實(shí)現了前后同步控制，操縱誤差僅為0.6秒。

　　牽引動(dòng)力是影響重載列車(chē)載重的關(guān)鍵因素。為盡快給鐵路大提速提供高品質(zhì)的機車(chē)，株洲電力機車(chē)有限公司在2004年引進(jìn)西門(mén)子的核心技術(shù)———系統集成技術(shù)。經(jīng)過(guò)機車(chē)整車(chē)試制和實(shí)踐，株電公司完全消化了關(guān)鍵質(zhì)量控制程序先進(jìn)經(jīng)驗，基本掌握了西門(mén)子交流傳動(dòng)機車(chē)的系統技術(shù)，同時(shí)也為后續機車(chē)自主化研制提供了良好的部件研發(fā)平臺。

　　在生產(chǎn)大功率機車(chē)的湖南株洲電力機車(chē)股份有限公司轉向架生產(chǎn)車(chē)間，用在貨運機車(chē)上的轉向架居然制作得像精致的工藝品?？偣こ處焺⒛芪恼f(shuō)，沒(méi)引進(jìn)德國西門(mén)子技術(shù)前，我們做的轉向架全是傻大黑粗的笨家伙，現在則全變了，西門(mén)子的人看了都說(shuō)，這簡(jiǎn)直就是德國造！

　　總經(jīng)理徐宗祥說(shuō)，如果說(shuō)上世紀80年代前的引進(jìn)技術(shù)是原樣引進(jìn)，90年代的引進(jìn)是質(zhì)量控制和工藝的話(huà)，那么這次大規模引進(jìn)則是引進(jìn)了一種全新的理念，引進(jìn)了創(chuàng )新的智慧。

　　2007年，我國通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新生產(chǎn)的HXD1型、HXD2型電力機車(chē)下線(xiàn)。大秦鐵路以往運用的國產(chǎn)SS4型電力機車(chē)，功率是6400千瓦，現在的HXD1型、HXD2型電力機車(chē)功率達到9600—10000千瓦，只要一前一后兩臺機車(chē)牽引，就可以取代以往4臺SS4電力機車(chē)牽引2萬(wàn)噸重載列車(chē)的模式。節省下來(lái)的機車(chē)和乘務(wù)員可以再開(kāi)行更多的重載列車(chē)。

　　“我們已經(jīng)基本建立了世界先進(jìn)水平的交流傳動(dòng)電力機車(chē)技術(shù)平臺，有20多項重大關(guān)鍵部件實(shí)現國產(chǎn)化，機車(chē)國產(chǎn)化率達到了72%%以上?！毙熳谙樽院赖卣f(shuō)。

　　而且，機車(chē)上的大部分部件和原材料盡可能由公司制造或者在國內企業(yè)采購，整車(chē)制造成本大幅降低。

　　在關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)消化吸收與國產(chǎn)化取得階段性成果的基礎上，鐵道部聯(lián)合中科院和清華大學(xué)等科研院所，以項目為紐帶，構建了產(chǎn)學(xué)研一體的技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新體系，著(zhù)手進(jìn)行再創(chuàng )新工作，取得重要進(jìn)展。大功率機車(chē)方面，在6軸總功率7200千瓦的技術(shù)平臺上，正在組織實(shí)施牽引變流器、牽引電機、車(chē)體、轉向架以及整車(chē)集成技術(shù)的自主創(chuàng )新，機車(chē)總功率可提高到9600千瓦，成為未來(lái)牽引貨物列車(chē)的主力機型。

　　車(chē)輛：增加載重保質(zhì)量

　　指著(zhù)一節節用于大秦線(xiàn)的新型車(chē)輛，鐵道部總工程師、科技司司長(cháng)耿志修告訴記者：“可別以為這就是個(gè)簡(jiǎn)單的貨箱，這里面可有不少我們自主創(chuàng )新的專(zhuān)利技術(shù)呢?！?

　　記者注意到，在我國鐵路各條干線(xiàn)上行駛的貨物列車(chē)，大都由自重較大的黑色或褐色的C64k型、C70型鋼質(zhì)車(chē)輛組成，它們能夠裝載的貨物重量分別為60噸和70噸；而現在大秦鐵路上運用的主力車(chē)輛是由國內中國北車(chē)集團齊車(chē)公司自主研發(fā)的C80型鋁合金、C80B型不銹鋼重載運煤敞車(chē)，它們裝載的貨物重量達到了80噸，材質(zhì)輕、載重大的新型貨車(chē)給大秦線(xiàn)帶來(lái)別樣的風(fēng)景。

　　要提高大秦線(xiàn)的運量最有效的辦法就是增加每節車(chē)輛的載重。2003年5月，鐵道部正式立項組織攻關(guān)研制載重80噸級重載貨車(chē)，目標是軸重25噸、載重80噸、時(shí)速100公里、列車(chē)牽引總重2萬(wàn)噸。

　　“這可不是簡(jiǎn)單的將車(chē)廂做大的問(wèn)題，”齊車(chē)公司總工程師于連友如數家珍地說(shuō)，首先，要突破輕量化車(chē)體設計技術(shù)，與60噸級貨車(chē)相比，80噸級重載貨車(chē)在載重增加的同時(shí)，要實(shí)現自重降低，同時(shí)提高使用可靠性，C80型鋁合金車(chē)成功應用了鋁合金輕型材料及雙浴盆式車(chē)體，C80B型不銹鋼車(chē)突破了鐵素體不銹鋼材料及焊接技術(shù)。其次是降低輪軌低動(dòng)力作用技術(shù)，自主研制了低動(dòng)力作用交叉支撐式轉向架，降低了輪軌間動(dòng)作用力，提升了車(chē)輛運行品質(zhì)。第三是降低重載列車(chē)縱向沖動(dòng)技術(shù)，研發(fā)應用了高強度車(chē)鉤及牽引桿、大容量緩沖器、120—1型空氣控制閥等3項技術(shù)，列車(chē)縱向沖擊力減少35%%。該車(chē)的7項關(guān)鍵技術(shù)獲得了國家專(zhuān)利。

　　2004年，C80型鋁合金運煤敞車(chē)批量投入使用，2006年，C80B型不銹鋼運煤敞車(chē)投入批量生產(chǎn)，成為大秦線(xiàn)的主力車(chē)型。隨著(zhù)C80型貨車(chē)的投入運用，大秦線(xiàn)2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)開(kāi)行數量不斷增加。從2004年開(kāi)始，大秦線(xiàn)實(shí)現了年運量1.5億噸、2億噸、2.5億噸、3億噸的四級跨越，為國民經(jīng)濟快速、協(xié)調發(fā)展提供了有力保證，實(shí)現了我國鐵路貨車(chē)技術(shù)的飛躍。在系統掌握上述技術(shù)的基礎上，2006年，鐵道部組織中國北車(chē)集團齊車(chē)公司、中國南車(chē)集團二七車(chē)輛廠(chǎng)等7家主導廠(chǎng)成功研制了70噸級的敞、篷、平、罐、漏斗等系列貨車(chē)，實(shí)現我國通用貨車(chē)從60噸級向70噸級的全面升級換代。以C80貨車(chē)技術(shù)為依托，研制生產(chǎn)的重載貨車(chē)，批量出口澳大利亞等國，打入了國際市場(chǎng)。

　　為保證新型車(chē)輛的安全運行，技術(shù)人員們把工作間搬到了大秦線(xiàn)上。針對新型貨車(chē)運用過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，齊車(chē)公司等單位在大秦線(xiàn)上展開(kāi)了“車(chē)輪踏面及輪緣磨耗”“車(chē)鉤裂紋分析攻關(guān)”等多項技術(shù)調研。寒冬臘月，冷風(fēng)勁吹，齊車(chē)公司的億聯(lián)公司技術(shù)組組長(cháng)孟令偉和他的同事們頂風(fēng)冒雪進(jìn)行現場(chǎng)車(chē)輛的測量與數據采集。每列100多節C80型敞車(chē)，從頭到尾走一遍就是1.2公里。在這個(gè)每8分鐘發(fā)出一列車(chē)的列檢作業(yè)場(chǎng)，他們一天要測量20多輛列車(chē)。

　　性能先進(jìn)的80噸級新型貨車(chē)的問(wèn)世，為大秦鐵路提供了優(yōu)良的裝備保障，推動(dòng)了中國鐵路裝備現代化的發(fā)展進(jìn)程。它的正式投入運營(yíng)，標志著(zhù)我國重載貨車(chē)技術(shù)跨入了世界先進(jìn)行列。

　　配套技術(shù)：全面提升為安全

　　隨著(zhù)運量的大幅度增加、軸重的提高，2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)的陸續開(kāi)行，大秦線(xiàn)的鋼軌、軌枕、墊板等傷損較多，設備使用壽命已難以適應運輸需求。為此，鐵道部安排了“大秦線(xiàn)橋加固對策研究”“大秦重載鐵路延長(cháng)鋼軌使用壽命”等系列科研攻關(guān)課題，對橋梁、墩進(jìn)行了有計劃的加固。太原局和鐵科院、鞍鋼、攀鋼聯(lián)合攻關(guān)，研制出了新的75kg/m合金鋼軌、新型熱塑性彈性體墊板，提出了重載鐵路用75kg/m鋼軌的技術(shù)條件等。

　　目前，國內攀鋼、包鋼、鞍鋼、馬鋼已完成了適應重載需要的鋼軌生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造，鋼軌質(zhì)量和產(chǎn)量有較大提高，不僅能滿(mǎn)足國內鐵路建設的需要，還可以出口國外。

　　為解決類(lèi)似這些配套技術(shù)難題，鐵道部統一安排，太原鐵路局聯(lián)合北京交大、鐵道科學(xué)研究院、北京通號設計院、中車(chē)南北集團公司等幾十家單位，組成了產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，與美國GE、國內華為等公司共同開(kāi)展技術(shù)創(chuàng )新工作。在兩年半的時(shí)間內，經(jīng)過(guò)63項技術(shù)改造，攻克了萬(wàn)噸和2萬(wàn)噸重載列車(chē)不明原因緊急制動(dòng)和車(chē)鉤分離慣性故障等技術(shù)難題，顯著(zhù)提升了列車(chē)運行安全水平。

　　在大秦鐵路重載領(lǐng)域，我國鐵路還制定了輪軌關(guān)系、車(chē)體關(guān)系、車(chē)輛材料等方面區別于國外、符合國情的技術(shù)標準。作為一項高技術(shù)集成的系統工程，重載鐵路具有很大的技術(shù)帶動(dòng)作用。大秦鐵路集納了鋼鐵冶金、機械加工、車(chē)輛制造、電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、電力牽引技術(shù)等多學(xué)科的成果，成為我國技術(shù)經(jīng)濟綜合實(shí)力的代表。

　　大秦線(xiàn)2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)的大量開(kāi)行，顯著(zhù)提升了我國重載裝備水平，不僅為大秦線(xiàn)運量大幅度提高奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎，也為《中長(cháng)期鐵路網(wǎng)規劃》中其他鐵路煤運通道建設起到了示范作用。

　　毋庸置疑，以大秦鐵路煤炭運輸大通道為代表的鐵路重載運輸，集成了大量的高精尖技術(shù)成果，特別是在體現機車(chē)、車(chē)輛、通信信號、冶金等科技實(shí)力方面，被公認為中國鐵路重載技術(shù)水平和綜合實(shí)力的重要標志。