中铁建电气化局集团历时6年,经历研制、推广运用、理论总结等环节,开发6项新技术、填补4项国内空白,接触网零部件由原来的7种缩减到4种,规格型号统一到一个标准——
■ 郑传海 林玥
今年国庆节后一上班,中铁建电气化局集团轨道交通器材公司,就掀起了你追我赶地生产高铁接触网简统化平腕臂、斜腕臂、腕臂底座等零部件的劳动竞赛高潮,以供高铁建设之需。
电气化铁路接触网腕臂,是安装在接触网支柱上部,用于安装固定承力索和接触线,支持接触悬挂,传递负荷。腕臂系统是电气化铁路向电力机车供电的关键部分,对机车稳定接受电流和平衡行驶起着至关重要的作用。过去,我国的电气化铁路接触网腕臂,多采用德国、法国和日本等国家的混合制式,规格多样、型号不统一,预制、安装、维护和更换繁琐,成本亦高。
2020年8月,国铁集团印发的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出,“聚焦交通强国铁路先行,对标国际先进标准水平,着力固根基、扬优势、补短板、强弱项”“推进工电技术装备标准化、简统化”。
中铁建电气化局集团针对传统的接触网零部件设计、型号、预制、安装、维修存在的现状,从模具、原材料、预制、运输、安装等环节入手,加强对简统化腕臂的研制,从2019年开始进行专题攻关,经过6年的不懈努力,已经把接触网腕臂统一按照一个标准进行设计和生产,腕臂系统的构成由原来的7种缩减到现在的4种,真正实现了简单化、标准化、轻量化和国产化。
从基础研究攻关入手,6种关键技术相继实现突破。
轨道器材公司从2019年联合中国铁设开始研制简统化腕臂后,根据专业分工,成立了7个科技攻关小组,先后开发了枝芽类铝合金零部件精密锻造技术、高强度铜合金终端锚固线夹精密加工技术、累积微变形不锈钢铆钉翻边铆接技术、铝合金套筒与铜合金销钉无损复合技术和整体吊弦线夹一次性成型技术等6种技术成果,保证了腕臂连接部位质量稳定性,提高了相关零部件的加工精度、强度、耐疲劳性能和质量,产品的成品率和生产效率大幅提高。
在加强对简统化腕臂模具、新材料和相关技术攻关研究的同时,轨道交通器材公司积极组织力量,适时对关联科技成果进行申报和总结,先后获得授权发明专利2项、实用新型专利9项,形成了《高速铁路简统化接触网装备制备关键技术研究》研究报告1份、相关论文14篇,制定企业技术标准1项,参与制定行业标准1项,研制的腕臂装置、定位装置、终端锚固线夹、整体吊弦等32种产品顺利通过技术鉴定,并获得中铁检验认证中心有限公司铁路产品(简统化装备)认证证书1套,在2020年召开的中国铁道学会科学技术大会上,高速铁路简统化接触网装备制备关键技术被授予特等奖。
从现场施工和标准化验收抓起,填补四项技术空白。
江苏盐城至南通高铁,是我国第一条全线统一采用中铁建电气局集团联合国铁设自主设计的接触网简统化腕臂的高铁。该集团一分公司在接触网简统化腕臂预制、安装、调试作业过程中,先后安排了30多名专业技术人员,成立了4个攻关小组,按照简统化腕臂预制、安装、调整和验收等标准化,进行倒推攻关研究,相继填补了国内简统化腕臂智能化预制、简统化腕臂施工技术、过程数据实时监控和简统化技术施工及验收标准等四项空白。获得授权发明专利2项、实用新型专利37项,发布行业标准1部,《简统化接触网腕臂及定位装置预配数据处理及装备技术研究与应用》科技成果被评为达到国际先进水平。联合轨道器材公司编纂的《简统化接触网施工技术及标准研究》已由人民交通出版社出版发行。
目前,由中铁建电气化局集团研制生产的高铁接触网简统化,已经成功应用在郑万高铁、浩吉重载铁路、郑济高铁、盐通高铁、昌景黄高铁、汕汕高铁和在建的包银高铁等新建高铁线路,以及中老铁路和雅万高铁。
业内人士认为,随着高铁接触网简统化推广运用,我国的接触网腕臂也有了自己的标准化体系。标志着我国高铁真正实现了从设计、到土建工程、“四电”集成工程和机车(动车)研制生产等全链域国产化,“中国高铁”的品牌可谓是实至名归。
采访后记
可别小看了简统化
第一次听说高铁接触网腕臂简统化,是在2019年。
那年冬天的北京,特别寒冷。中国铁建电气化局集团三公司的员工冒着严寒,紧锣密鼓地筹备计划于2020年6月在北京召开的世界高铁大会。项目部电气化分公司的技术人员告诉笔者:简统化,就是最大的看点之一!
2020年,突如其来的新冠疫情,原计划在北京召开的世界高铁大会也就搁置了。
但是,“简统化,就是最大的看点之一”这句话一直在我脑海里萦绕。“中国高铁”就是一个大联动机,复兴号动车、牵引变电所、富有中国元素的漂亮站房和一座座穿越沟壑的特大桥,都是看点。树在接触网立柱上空的简统化腕臂集成,跟人提着东西时需要臂膀用力是一样的,它驮着高压线,看点在哪儿呢?
经了解后才明白:它可不像我想象的那么简单!
过去,我国的电气化铁路接触网腕臂,一直采用德国、法国、日本等西方发达国家研制的规格型号,虽说是八九根长短不一的器材组成了一体系,关键是各国规格型号不一样,预制出来的腕臂也就不一样。制作模具和预制起来复杂,在高空中安装同样复杂,而维修和更换起来更复杂。
从2019年开始,中铁建电气化局集团便以世界高铁大会的召开为契机,轨道器材公司、三公司、一公司、南方公司和四公司的技术人员一头扎进了简统化腕臂的研制,在联合国铁集团中铁设计院参与设计的基础上,没有模具,他们自己研制,原有材料达不到要求,他们联合材料厂家开发……
为了确保简统化腕臂产品真正经得起长时间、高速度列车行驶的考验,他们广泛听取设计、监理和运营接管单位专家的意见,不放过任何一个细小的问题,具体到使用安全更是毫不马虎。
在现场调研时,轨道器材公司负责四电工程施工的一公司、国铁设计和徐州与南京供电段提出要求,对所有零部件的球头销钉穿向进行更改。听起来很简单,落实解决方案时,不但涉及到设计图纸更新,还涉及到他们公司自己预制的组合承力索座、腕臂连接器、支撑连接器、组合定位环、定位环和定位底座等,工作量大不说,原来已经研制出来的也都不能用了。
满足质量标准、使用方便、用户满意和使用安全,是中国高铁国际化品牌的基础。同样,涉及简统化腕臂的任何问题,都必须以此为前提。
在长达6年的观察和跟踪采访中,笔者发现,所有接触到的人,都把“中国标准化体系”应有的模样作为衡量接触网简统化的惟一。
正是这个不变的惟一,“中国高铁”这个大联动机,才填补了一项国内外空白,形成了中国高铁、中国标准、中国体系。
●10月18日,中国铁建电气化局集团轨道交通器材公司智能总装基地内,技术人员正在查看腕臂预配平台预制生产情况。杨洁/摄
●中国铁建电气化局集团南方分公司昌景黄(安徽段)项目部智能预配中心,智能预配平台生产成型的斜腕臂和平腕臂。刘维生/摄
●中国铁建电气化局集团一公司在盐通高铁安装成型后的接触网简统化腕臂。(连进供图)