- 简体中文
中国高铁的起步比部分发达国家要晚,以前高铁全部都是德标或日标,但这一次我国自主研发的动车组列车“复兴号”大量采用了中国国家标准和中国铁路总公司企业标准等技术标准,在动车组的254项重要标准中,中国标准占了84%,是真正的“中国造”动车。
在江苏常州,还由此诞生了很多给复兴号做配套的工厂。如今,“复兴号”采用的多项技术已经领跑世界舞台!
中国仅用10年时间攻克高铁世界难题
工人们把这个特殊的车间称之为“智能组装线”,齿轮箱的总装工序囊括其中。
在这个最重要的环节,零部件的组装对温度和湿度都有极高的要求。一场雨导致的湿度上升都会影响零部件的可靠性。
这里之所以被称为“智能组装线”,是因为每个环节都通过数据控制,工人手中的智能扳手会根据电脑设置输出扭力,使得每一个螺栓的松紧达到一级精度。绿灯亮起时提示工人进行该项操作,而某一个环节如果与指令不相符,系统会记录在册及时报警。
“这个扳手可以通过蓝牙传输的方式,把我们每拧一个螺栓的扭力传输到电脑上,并且给你判断是不是在合格范围,记录你到底拧了多少个螺栓,是不是跟要求的个数是一样的。这些数值全部记录在电脑里,后期我们随时可以查看,可以保存到很多年,以后我们还可以来追溯。”范帅谈到。
齿轮箱是驱动“复兴号”动车组高速行驶的核心部件,具备30年2400万公里的超长使用寿命,而这样的距离相当于绕地球行驶600圈。零件的材质、密封性、抗老化性都是需要经受考验的难关。
中车戚墅堰所传动技术研发部部长阙红波表示:“变速箱设计这方面的技术是没有引进的。可能欧洲和日本觉得中国人短期还不可能攻克,他们认为这方面掌握在自己的手里,就可以比较长时间地制约中国高铁事业的发展。当时就有国外的一些技术人员说,你们慢慢做,有个20年、30年,能把这个攻克你们已经很厉害了。”
让外国专家没有想到的是,中国仅用了短短10年就攻克了这项技术难关。并在“复兴号”上大面积使用,目前已占据了国内80%的市场份额,中国高铁血统里最后一股“洋流”即将被替代。
“目前我们这种齿轮传动系统是具有完全自主知识产权的。以前我们基本上是以国外的标准为主,现在我们完全建立了自己的标准,设计了自己的产品,完全适用于中国的铁路。”中车戚墅堰所董事长、党委书记王洪年说。
在铁路人看来,中国高铁的问世绝不是“忽如一夜春风来”。其中凝结着几代人不懈努力的结晶。
智能组装车间里,一部压力机正在把轴承以最原始的方法压入齿轮中央,实验结果表明,只有用这种方法,齿轮与轴承间的组合才更加可靠耐用。
这样的组装方式,稍有瑕疵整套零件就会报废,在自主研发开始的阶段,价值上百万的昂贵合金零部件随着实验失败付之一炬,所有人都承受着极大的心理压力。
来自中车戚墅堰所齿轮传统系统智能组装车间的叶小刚说,“一根车轴,一根齿轮,一个齿轮箱,三个东西加起来差不多要近十几万的样子。如果一套压进去不好,不合格,那车轴跟齿轮基本上就废了。”
当年许多人经受不住这样的压力,选择了离开,留下的人则继续摸索成功之路。2015年,随着第一个压制技术的齿轮箱成功下线,到现在3年的时间里,成品率达到了100%。90后的叶小刚也已经脱离师傅的指导单独操作了。
“中国标准”正引领世界:
高铁主零件表面精度达到头发丝的五十分之一
齿轮箱内主动轮最重要的一道工序——修型,正等待着一位神秘人物操刀掌机。
陆堰龙——戚墅堰所齿轮制造专家,由他制定的“中国标准”已经超过的目前所有发达国家。
“原来是叫仿制,现在我们不一样了,现在是自己定标准了,这完全是两个概念。”他说。
看似平面的每个齿轮上其实都有属于它们的弧度,修型直接关乎着齿轮的咬合能力与磨损寿命,只有这些都达到了,齿轮箱才能保证2400万公里的超长寿命。齿轮表面要求达到微米级精度,而这样的精度相当于头发丝的五十分之一。
中国的高铁网络南北纵穿广州至哈尔滨,东西横贯上海至乌鲁木齐,最长可达2000公里,在海拔与温差的作用下,使国外最先进的高铁技术也出现了水土不服的症状,国外的制造标准已经无法满足中国高铁的发展。
“中国高铁运营里程长,对整车以及配件提出了更高的要求。现在中国高铁反过来给国外的变速箱提要求的时候,很多外国人不适应,人家觉得第一个达不到,第二个没用过。而我们经过长期的积累,很多经验的应用,觉得很多东西我们还是有把握的。因此在这方面,我觉得应该是走到他们前面。”阙红波说。
中国庞大的高铁运营网络带来了挑战和机遇,2015年,搭载国产齿轮箱的“复兴号”问世,通过全部实验的同时,给世界高速列车制造提出了一个新标准“中国标准”。
中国中车首席专家杜会谦表示:“国外对中国标准的认识还需要一个过程,但中国现在确实已经参与了大量国际标准的制定,有的单位还成为了某个国际标准制定的牵头单位。
就在2017年12月,由中车戚墅堰所自主研发的高铁齿轮箱荣获国家科技成果二等奖。从设计实验到零部件的冶炼加工制造,高铁强劲发展势头的背后,是中国整体工业制造实力的提升。
如今,“复兴号”采用的多项技术已经领跑世界舞台,中国工程师创造的“标准”正成为世界追逐的新目标。