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我国重载铁路货车技术研究跨入世界最前沿

——首台自主研发的铁路货车整车疲劳与振动试验台诞生

来源:现代物流报 2012-07-13
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        7月6日,我国完全自主创新研发、具有国际一流水平的首台铁路货车整车疲劳与振动试验台落户中国北车齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司(以下简称 “北车齐轨道装备公司”)。

        该试验台的研发成功,标志着我国铁路货车从研发、生产到试验等各方面均已达到世界先进水平。从此,我国铁路行业在货车整车疲劳与振动试验装备方面将不再是空白。

        瓶颈亟待打破

        北车齐轨道装备公司总工程师于跃斌告诉本报记者,铁路货车疲劳与振动试验台是专门为研究铁路货车整车疲劳可靠性与振动性能而开发制造的疲劳与振动性能试验装备。这一装备主要用于重载、快捷铁路货车产品研发和技术提升,通过对铁路货车疲劳可靠性和振动性能的试验研究,对铁路车辆的使用寿命、安全性能等进行评估,改进车辆结构或参数,提升铁路货车的整体技术性能。

        根据国内外铁路货车技术实际情况和发展趋势,铁路货车的重载、快捷运输技术应用日趋广泛。在发达国家的铁路行业,以车辆运行性能检测和疲劳试验研究为基础,建立起来的铁路货车车体疲劳强度设计与评估方法,已经在铁路货车设计中全面应用。特别是美国铁路运输技术中心(TTCI)拥有完善的铁路货车车体疲劳和振动试验装备,有效支持了北美铁路重载运输货车的研究开发。北美铁路货车的轴重已达32.5t以上。我国铁路也正在进行既有线货车轴重从23t提高到27t、专用线货车轴重从25t提高到30t的技术研究和重载货车产品研发。

        而据记者了解,目前中国铁路货车制造行业中,还没有铁路货车车体疲劳与振动试验装备,也没有以铁路车辆进行运行性能检测和疲劳试验研究为基础,建立的完整车体疲劳强度设计及评估的方法和标准。因此,车体疲劳强度可靠性研究已成为重载、快捷货车技术发展急需解决的瓶颈问题,严重制约了重载、快捷货车技术的快速发展。

        为解决我国重载、快捷货车车体疲劳强度可靠性研究瓶颈问题,铁道部运输局装备部在《铁路货车技术发展建议意见》中提出了要建立可靠性研究的试验验证设施,进行整车可靠性试验和验证,包括关键零部件的耐磨性、动作准确性、疲劳耐久性等方面的要求。“于是,为适应中国铁路货车重载、快捷的技术发展和适应国际市场的需求,以提高重载、快捷铁路货车运用安全性、可靠性为目标,作为中国铁路货车产品研发的主导企业,公司启动了‘铁路货车整车疲劳与振动试验台’建设项目。”于跃斌说。

        坚持自主研发

        据于跃斌介绍,铁路货车整车疲劳与振动试验台项目是在2008年下半年开始筹划立项,2009年初提出了项目可行性报告,2010年试验厂房、设备基础和电液伺服控制系统招标开始进入实施阶段。经过近4年的不懈努力,如今终于大功告成。

        在于跃斌看来,铁路货车整车疲劳与振动试验台之所以能够在时间紧、任务重的严峻形势下得以成功研发,缘于北车齐轨道装备公司雄厚的研发实力这一后盾做保障。

        中国北车是中国第一、世界第二大货车供应商。作为中国北车乃至中国铁路货车领军企业的齐轨道装备公司,在行业内具有明显的领先优势。该公司是行业内首家国家认定企业技术中心,第一个国家认可的产品试验研究室,有省级工程技术研究中心和中国工程院院士工作站,中国船级社惟一认可的冲击试验室。占据中国1/4的铁路货车市场份额,十几年来已出口铁路货车近20000辆。特别是出口澳大利亚的7000多辆货车均为世界高端铁路货车产品。

        另外,北车齐轨道装备公司通过为大秦线开发研制25t轴重运煤敞车和为澳大利亚力拓、BHP、FMG、PN等公司开发研制40t轴重铁路货车,初步掌握了重载铁路货车的关键技术,积累了一定的成功经验。

        而这些,都为铁路货车整车疲劳与振动试验台的顺利诞生打下了坚实的基础。“借鉴美国铁路运输中心(TTCI)同类设备的相关经验,通过自主创新,采用模块化设计理念,选用世界知名企业的电液伺服控制系统、液压系统、动态数采系统和数据分析处理软件。经过我们整个团队夜以继日的技术攻关,如今,这一项目终于成功研发。这是北车齐轨道装备公司的荣耀,更是对我们几年来不懈努力工作的充分肯定。”于跃斌激动地说。

        技术世界领先

        记者在采访中了解到,铁路货车整车疲劳与振动试验台主要具有4大功能,包括铁路货车车体疲劳试验、整车振动试验、铁路货车动力学性能参数测定、铁路货车装载加固技术可靠性试验。

        而于跃斌告诉记者,货车整车疲劳与振动试验台不仅是铁路货车专用试验台。它除了具备上述4大功能外,还可进行铁路机车、客车、公路车辆及其关键部件的相应试验。

        据介绍,这一试验台使用后,可满足不同轴重、不同轨距和不同用途铁路车辆的疲劳与振动试验需要。铁路货车在这个试验台上试验20天,就能取得在线路上运行25年的各种数据。此后走向全国和世界各地的铁路货车,不必远赴千里或漂洋过海在运营当地进行长期现场试验,只需在此间完成例行“体检”,即可测算出其在世界范围内不同气候地理条件、不同铁路运营环境下的运行性能和使用寿命等硬性指标。从而分析出这一货车能否充分满足用户的使用需求,达到正式上线运行的标准。“该试验台是世界上同类试验装备第二台。但作为集铁路货车整车疲劳、振动试验功能于一体的试验台,其性能远远超过世界第一台试验台——美国的单独疲劳、单独振动试验台,整体技术水平处于世界领先地位。”于跃斌说。

        而也正因为此,这一试验台还在调试期间,北车齐轨道装备公司就已经接到了来自国内外数十家单位请求试验的订单。试验台的经济和社会效益十分显著。

        于跃斌对记者表示,铁路货车整车疲劳与振动试验台是发展重载运输装备的标志性和基础性项目,填补了我国铁路行业没有铁路货车整车疲劳与振动试验装备的空白。为制定中国铁路货车疲劳可靠性设计标准和车辆使用寿命评估方法提供了科学真实的数据支持,为铁路货车产品研发提供强有力的技术支撑。将推动我国重载货车技术研究跨入世界最前沿,推进北车齐轨道装备公司的重载、快捷铁路货车技术性能达到世界领先水平的进程,对中国铁路货车行业具有重大的现实意义和深远的历史意义。