http://bfqmb.cn 2011-02-12 16:47 來源:中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)
在不斷刷新自身奔跑速度的同時(shí),中國(guó)的高鐵列車也在刷新自己奔向世界的速度。
記者近日從中國(guó)南車股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)南車)獲悉,中國(guó)南車將與美國(guó)通用電氣(GE)公司簽訂合作框架協(xié)議,雙方將在美國(guó)建立合資公司,共同促進(jìn)高速鐵路及其他軌道交通技術(shù)在美國(guó)市場(chǎng)的推廣,這意味著中國(guó)高鐵下一步將走進(jìn)美國(guó)市場(chǎng)。
類似這樣的中國(guó)高鐵走向世界的好消息還有很多,例如在去年年底北京舉辦的第七屆世界高速鐵路大會(huì)上,作為首屆在歐洲以外的國(guó)家舉辦的世界高鐵大會(huì),充分顯示了中國(guó)高鐵在世界范圍內(nèi)的地位愈加重要。
新趨勢(shì)——高鐵更加普及
高速鐵路作為一種安全可靠、快捷舒適、運(yùn)載量大、低碳環(huán)保的運(yùn)輸方式,已經(jīng)成為世界鐵路發(fā)展的重要趨勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,全球投入運(yùn)營(yíng)的高速鐵路近2.5萬公里,分布在中國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)、意大利、西班牙、中國(guó)臺(tái)灣等17個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
隨著“低碳”理念成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí),世界高速鐵路發(fā)展迎來了“黃金期”。記者從第七屆世界高速鐵路大會(huì)上獲悉,包括日本、法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)等多國(guó)都將高鐵視為未來可持續(xù)的交通發(fā)展方向,并提出了規(guī)模龐大的高速鐵路建設(shè)規(guī)劃。
“某種程度上說,高速鐵路還不是一個(gè)普及的交通方式,中國(guó)有7531公里高速鐵路,已經(jīng)是世界上高鐵里程最長(zhǎng)的國(guó)家了。目前世界上很多國(guó)家都有意向建高速鐵路,這是因?yàn)楦哞F有很多其他交通運(yùn)輸方式所不具備的優(yōu)勢(shì)。所以說越來越快捷,越來越普及應(yīng)該是它的發(fā)展趨勢(shì)之一。”中國(guó)南車相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
高鐵不僅受到世界歡迎,在我國(guó)同樣也將擁有很大的發(fā)展空間。根據(jù)國(guó)務(wù)院2004年通過的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,我國(guó)2012年將建成1.3萬公里高速鐵路客運(yùn)專線,2020年將建成1.8萬公里高速鐵路,中國(guó)將擁有世界上最大的高鐵市場(chǎng)。
由此看來,世界上眾多國(guó)家及技術(shù)、裝備制造商把目光投向中國(guó)的理由不僅是因?yàn)橹袊?guó)擁有先進(jìn)的技術(shù),還因?yàn)橹袊?guó)有一塊巨大的高鐵“蛋糕”。
新突破——掌握九大關(guān)鍵技術(shù)
據(jù)了解,高速動(dòng)車組總共有9大技術(shù),包括總成、轉(zhuǎn)向架、車體、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)(通常再細(xì)分為牽引電機(jī)、牽引變壓器、牽引變流器、牽引控制)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)。
中國(guó)南車作為中國(guó)最大的軌道交通制造商,也是全球最大的軌道交通裝備企業(yè)之一,在高、中速動(dòng)車組和城市軌道交通車輛的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、維修與維護(hù)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)。
“中國(guó)南車在技術(shù)上的突破是全面的,比如車體包括頭型方面,CRH380A型動(dòng)車組頭型是以長(zhǎng)征火箭為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)的,創(chuàng)下了時(shí)速486.1公里的世界鐵路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)最高速度。其他技術(shù)方面,新一代高速動(dòng)車組在系統(tǒng)總結(jié)輪軌關(guān)系、流固耦合關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系的基礎(chǔ)上,在氣密強(qiáng)度、振動(dòng)模態(tài)、轉(zhuǎn)向架、減振降噪、牽引系統(tǒng)、弓網(wǎng)受流、制動(dòng)系統(tǒng)、旅客界面、智能化列車等10大方面進(jìn)行了系統(tǒng)創(chuàng)新。”中國(guó)南車的有關(guān)負(fù)責(zé)人說。
據(jù)介紹,在振動(dòng)模態(tài)方面,如何在輕量化設(shè)計(jì)目標(biāo)下,避免車輛產(chǎn)生共振,是高速車體設(shè)計(jì)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。中國(guó)南車通過運(yùn)用動(dòng)力學(xué)與車體模態(tài)分析方法,依據(jù)京津、武廣高鐵典型無砟軌道實(shí)測(cè)軌道譜和車輛振動(dòng)響應(yīng)特征,通過對(duì)車體的剛度質(zhì)量分布進(jìn)行優(yōu)化,以及車體局部振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行匹配,并采用新型的隔聲材料結(jié)構(gòu),使車體、轉(zhuǎn)向架及部件與軌道振動(dòng)匹配良好,同時(shí)降低了振動(dòng)噪聲。在系統(tǒng)分析京津、武廣高鐵跟蹤試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,中國(guó)南車提出了多種車體設(shè)計(jì)方案。通過多次分析論證,實(shí)車線路試驗(yàn)表明達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
在高速轉(zhuǎn)向架方面,轉(zhuǎn)向架也被稱為走行部,承擔(dān)著導(dǎo)向、承載、減振、牽引和制動(dòng)等功能,是決定高速列車運(yùn)行安全和運(yùn)行品質(zhì)的核心。速度越高,來自軌道的激擾越大,如何保證在高速運(yùn)行條件下轉(zhuǎn)向架具有足夠的臨界速度和結(jié)構(gòu)安全性,優(yōu)良的減振性能和低輪軌磨耗,是高速列車研發(fā)面臨的艱巨挑戰(zhàn)。
同樣,中國(guó)南車通過系統(tǒng)分析京津、武廣高鐵高速運(yùn)行條件下動(dòng)車組的輪軌作用關(guān)系、動(dòng)力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)載荷譜和軌道譜等因素,依據(jù)高速列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,圍繞提高臨界失穩(wěn)速度、降低脫軌系數(shù)、改善平穩(wěn)性指標(biāo),通過仿真分析進(jìn)行循環(huán)迭代優(yōu)化,采用樣機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和整車線路試驗(yàn)相結(jié)合的方法,經(jīng)過多方案的比選,確定轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)參數(shù)和懸掛參數(shù),實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向架性能的系統(tǒng)提升。
另外,中國(guó)南車還通過采用精確的高速列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,分析了高速運(yùn)行條件下軌道不平順、氣動(dòng)激擾和輪軌型面匹配特性以及車輛間的耦合關(guān)系對(duì)列車動(dòng)力學(xué)性能影響規(guī)律,對(duì)影響綜合性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行多方案優(yōu)選,臨界速度顯著提高,乘坐舒適性明顯改善。而且在保持低輪軌作用力優(yōu)勢(shì)的同時(shí),采用降低簧下重量和控制輪軌黏著的措施,有效降低了輪軌磨耗速度。
中國(guó)南車的技術(shù)人員告訴記者,試驗(yàn)結(jié)果表明,中國(guó)高鐵動(dòng)車組的轉(zhuǎn)向架安全冗余充足、運(yùn)行品質(zhì)優(yōu)良,達(dá)到世界先進(jìn)水平。“我們系統(tǒng)分析了京津、武廣高鐵累計(jì)里程百萬公里線路跟蹤試驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合仿真分析,提出設(shè)計(jì)方案。完成了涉及動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、磨耗、潤(rùn)滑、溫升等數(shù)十項(xiàng)分析計(jì)算,進(jìn)行了地面及線路試驗(yàn)驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)臨界速度達(dá)到550km/h以上,動(dòng)車組各項(xiàng)安全性指標(biāo)具有充足的力量。時(shí)速350公里速度條件下的舒適性指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于時(shí)速250公里動(dòng)車組的水平,新一代高速轉(zhuǎn)向架處于當(dāng)今國(guó)際領(lǐng)先水平。”該技術(shù)人員解釋說。
新潮流——中國(guó)高鐵列車奔向世界
在世界高速鐵路大會(huì)期間,中方積極向與會(huì)各國(guó)各地政府官員和鐵路企業(yè)高管宣傳“和諧號(hào)”CRH380A新一代高速動(dòng)車組。開幕式上,泰國(guó)和老撾對(duì)中國(guó)對(duì)東盟國(guó)家合作修建中、泰、老、緬(甸)、新(加坡)、馬(來西亞)鐵路寄予厚望,目前泰國(guó)議會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)這一項(xiàng)目。
據(jù)悉,作為我國(guó)自主化率最高、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速列車,CRH380A型動(dòng)車組的9大關(guān)鍵技術(shù),均在中國(guó)南車實(shí)現(xiàn)自主研制。在產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力方面,中國(guó)已經(jīng)不輸于其他任何國(guó)家。
正是看中了中國(guó)在高鐵列車技術(shù)上的突破與創(chuàng)新,世界高鐵大會(huì)期間,保加利亞共和國(guó)、黑山共和國(guó)、斯洛文尼亞共和國(guó)、土耳其共和國(guó)的政府主管部門以及法國(guó)阿爾斯通公司、加拿大龐巴迪公司、德國(guó)鐵路股份公司、美國(guó)通用電氣公司等企業(yè),紛紛向中國(guó)高鐵伸出了合作之手,與鐵道部分別簽署了合作文件。
世界高速鐵路發(fā)展的新浪潮為我國(guó)高鐵“走出去”帶來了難得的發(fā)展機(jī)遇和廣闊的發(fā)展空間。更重要的是,在外界最為關(guān)心的安全方面,中國(guó)的高鐵列車經(jīng)受住了實(shí)踐的考驗(yàn)。
截至目前,由中國(guó)南車研制的CRH2型時(shí)速350公里動(dòng)車組已經(jīng)安全運(yùn)營(yíng)2200多萬公里,相當(dāng)于繞地球500圈,而且其安全指標(biāo)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。如列車運(yùn)行的重要安全指標(biāo)脫軌系數(shù),歐洲鐵路聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)是小于0.8就算合格,我國(guó)最初引進(jìn)的時(shí)速200公里動(dòng)車組脫軌系數(shù)達(dá)到了0.78,由中國(guó)南車自主開發(fā)研制的CRH2型時(shí)速350公里動(dòng)車組則達(dá)到了0.34,安全系數(shù)大大提升,而最新一代CRH380A型動(dòng)車組脫軌系數(shù)實(shí)現(xiàn)0.1,達(dá)到了世界最先進(jìn)水平。
“應(yīng)當(dāng)說,高鐵還不是一個(gè)普及的事物,還只是局限在少數(shù)國(guó)家才有,未來的前景很好。中國(guó)起步晚,但充分利用了自己的后發(fā)優(yōu)勢(shì),結(jié)合原始創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新以及集成創(chuàng)新相結(jié)合,中國(guó)高速動(dòng)車制造方面已經(jīng)完全走在了世界最前列。”中國(guó)南車的負(fù)責(zé)人說。