转向架:70吨级新型货车核心技术的跨越
本报通讯员 王晓军 李 伟 黄曼辉
2005年8月29日，中国首列单车载重70吨、时速120公里的C70型运煤敞车，奔驰在大秦铁路上。它向世人宣告：中国自主创新的铁路货车品牌问世了！这是铁路工业广大科技人员依靠聪明才智，自主创新的结晶。
2006年，在我国现有7.5万公里的铁路线上，将有2.5万辆各类70吨级新型货车陆续投入运行。中国铁路货运依靠自主创新的民族品牌进入重载提速的新时代。
运动员赛跑，速度和耐力全在腿上。我国铁路货车载重量从单车60吨到70吨，时速由80公里到120公里的跨越，也全靠货车“腿”的功力——转向架。因此，实现铁路货运的跨越式发展，关键是突破其核心技术——货车转向架。
铁道部按照中央领导同志“每列多挂一辆车，每车多装一吨货”的批示精神，果断决策，加快了铁路跨越式发展的步伐，迅速组织中国北车集团齐齐哈尔铁路车辆（集团）有限责任公司和中国南车集团株洲车辆厂等有关企业和部门，以研发具有国际先进水平，具有自主知识产权的新型转向架为突破点，开发70吨级新型铁路货车。
坚持不懈的技术储备
放眼当今世界铁路货物运输，欧洲一些发达国家致力于提速，美国则致力于重载。由我国的国情所决定，我们必须提速与重载并举。铁道部以提速重载为目标，以突破转向架核心技术为关键，超前谋划，组织有关企业在引进消化国际先进技术的基础上自主创新，加大技术储备。
1998年，铁道部运输局装备部和当时隶属于铁道部的中国铁路机车车辆工业总公司，组织齐车公司与美国标准车辆转向架公司（SCT公司）联合设计了采用侧架弹性下交叉支撑装置技术、轴重21吨、最高商业运营时速120公里的转向架。经过一年对引进的技术进行消化吸收及国产化工作，1999年年末，齐车公司通过了美国SCT公司生产质量认证和铁道部技术审查，被定型为转K2型转向架，这标志着我国正式诞生了轴重21吨、时速120公里的具有国际先进水平的货车转向架。
转K2型转向架刚刚问世，就在铁道部运输局装备部的组织下，率先在我国开行的P65型行包快运棚车专列上使用，开创了我国铁路货车第一速的先河。P65型行包快运棚车通过配属广州北车辆段、杭州北车辆段、成都东车辆段及永安车辆段等投入运用已6年多，经历了200余万公里运行里程的考验，满足了既有货车时速120公里提速的要求。P65型行包快运棚车先后荣获铁道部和黑龙江省科学技术进步奖。
试验和运用考验表明，转K2型转向架既适合于货车新造，也适合于目前既有货车的转8A转向架改造。2000年初，在铁道部有关部门的精心组织下，转K2型转向架向国内铁路货车28家新造、修理和配件企业进行了技术转让，并在我国既有货车提速改造和新造货车上得到全面推广和使用。截止2005年末，全路有17万多辆新造和修理货车采用了转K2型转向架。
转K2型转向架，以它独特的魅力，通过了部级科技成果鉴定。
在转K2转向架研制成功并应用之际，另一种先进转向架也在铁道部的组织下，由株洲车辆厂开始研制。2001年年初，株洲车辆厂在多年密切跟踪国际先进技术的基础上，通过实施《中美合资生产摆动式转向架项目》，成功地从美国原ABC-NACO公司引进摆动转向架技术。同年6月，与美方联合完成摆动式转向架适合中国国情的改进设计工作。同样是轴重21吨、时速120公里的摆动式转向架，于2001年12月通过铁道部运输局装备部会同科学技术司的技术审查，被定型为转K4型转向架。2002年4月，株洲车辆厂批量生产转K4型转向架。根据铁道部的部署，转K4型转向架向16家工厂进行了技术转让，部分工厂已完成了样机试制。
集成创新的技术跨越
2003年，铁道部提出铁路实施跨越式发展的总体思路，铁道部运输局等部门加大的新型货车的研发组织力度。铁道部运输局、科技司正式立项70吨级铁路货车，为有关企业研发新型提速成重载转向架指明了方向。
铁道部运输局装备部按照提速与重载并举的方针，在2003年的几个月时间里，先后在齐齐哈尔、北京召开了C76型全钢浴盆运煤敞车、25吨轴重新型运煤敞车、C80型运煤敞车等车型专业会议近20次，强化对25吨轴重新型转向架研发工作的组织、指导。
为满足铁路货运提速重载的需要，在铁道部运输局装备部的强力推进下，齐车公司在引进消化转K2转向架技术基础上进行了再创新，研制开发出轴重25吨、最高商业运营时速 120公里的下交叉支撑装置转K6型新型重载转向架，填补了我国轴重25吨转向架的空白。
在谈起转K6型转向架的技术创新点时，齐车公司技术中心主管转向架设计的主任设计师、高级工程师胡海滨骄傲地说，转向架作为新型货车的核心技术，所有部件实现了自主创新，打造了中华品牌。该转向架采用的侧架弹性下交叉支撑装置技术,提高了货车的临界速度，改善了曲线通过性能及轮轨之间的磨耗，加装了创新研发的轴箱橡胶垫，实现了轮对的弹性定位，空车和重车最大相对降低磨耗量分别为26.85%和50%，不仅降低了车轮与钢轨间的冲击和磨耗，实现了重载货车低动力作用目标,而且解决了转向架侧架磨耗的惯性质量问题。减振装置采用了具有稳定摩擦特性的高分子新材料摩擦副，可以充分发挥整个系统的减振作用，改善车辆的减振性能。由于下交叉支撑式转向架具有运行速度高、轮缘磨耗轻、结构简单、安全可靠、方便制造与检修以及取消了辅修、延长了检修周期、运用成本低等优点，以其成熟的技术受到用户的好评并广泛采用。
与此同时，株洲车辆厂没有满足已有的成就，他们在转K4型转向架的基础上，又与美方联合设计了25吨轴重的2E轴摆动式转向架，并于2003年9月通过部级技术审查，并定型为转K5型转向架。
K5型转向架悬挂系统的垂向、横向都具有两级刚度特性，降低了轮轨间的磨耗，能让车辆跑得更快；有效地减少了爬轨和脱轨的可能性，尤其是对高重心的货车，大大提高了其脱轨的安全性，能让车辆跑得更稳。“轴箱悬挂摆动式技术”还获国家发明专利，并获首届湖南省优秀专利奖。
在转K6、转K5型转向架研制的过程中，青岛四方机车车辆研究所、上海同济大学、西南交通大学、北京交通大学、中南大学、铁道科学研究院等高校和科研单位积极配合，在动力学试验和结构强度研究及优化等方面做了大量细致的工作。
经受考验的技术成果
肩负着党和国家领导人的殷切希望，承载着铁路跨越式发展的历史使命，铁道部有关部门和各企业、院校的广大科技人员凭借多年的不懈追求和技术积累，在引进消化国际先进技术的基础上进行再创新，特别是通过集成创新，在突破提速重载货车转向架核心技术方面实现了大跨越，牵动了70吨级新型铁路货车技术的全面创新。新型铁路货车转向架在实际运用中经受住了考验，为我国全部采用70吨级新型铁路货车提供了强有力的核心技术支撑。
2003年4月以后，齐车公司研制转K6型和株洲车辆厂的转K5型转向架陆续在C76型全钢运煤敞车、C80型铝合金运煤敞车上批量装车。转K6型转向架最长运用时间已达2.5年，最长运用里程已达50万公里。
2005年8月，齐车公司、北方创业公司生产的装有转K6型转向架的200辆C70型敞车投入大秦铁路运煤专线进行运行考验。
2005年10月，铁道部运输局装备部鉴于转K6、转K5型转向架和C70型敞车的技术成熟，在原招标计划中拿出2000辆份额，改招装有转K6、转K5型转向架的C70型敞车，由中国北车集团齐车公司、沈车公司和中国南车集团株洲车辆厂、北京二七车辆厂、眉山车辆厂及北方创业有限公司等企业生产，再次投入全国铁路线运行。
截止2005年末，转K6型转向架累计装车7043辆，转K5型转向架累计装车1100辆。
运营考验证明，转K6型转向架完全满足70吨级新型货车的要求，铁道部运输局装备部迅速向国内18家铁路货车生产企业中的17家实施了技术转让。为了便于正确掌握和使用转K6型转向架的先进技术，在铁道部有关部门的组织下，齐车公司先后在公司内举办了9 期培训班，并赴各有关车辆段举办培训班47期，对各工厂和铁路局系统的工艺、质检、验收、检修等专业人员2575人进行了技术规程、操作规程和检修方法等的技术培训。齐车公司驻全国各铁路局的5个售后服务分部、50多名售后服务人员，通过24小时服务热线，深入站段、现场，搞好技术服务工作。
株洲车辆厂也以转K5型转向架技术作为技术创新平台的支撑，在C70H、C80H、C80AH、C80BH型敞车等70吨级以上的新型货车上装备了转K5型转向架，其中C80H型铝合金运煤敞车于2004年投入大秦线运用。为了全面掌握转K5型转向架的先进技术，各车辆段全部派人参加了这种新型转向架技术知识的培训，株洲车辆厂共培训车辆运用、检修人员800余人，取得了很好的效果，得到了各顾客单位的交口称赞。2005年，工厂派出技术人员赴顾客单位进行现场培训，共举办培训班14期，培训车辆段技术人员560人。
2006年，在铁道部招议标采购的25000辆70吨级货车中，将有22290辆各型货车采用转K6型转向架，2710辆敞车采用转K5型转向架。
今年是实施“十一五”规划的第一年，规划对中国铁路的加速发展提出了更高的要求。铁道部以全部装备新型转向架的70吨级新型货车的自主创新成果，为“十一五”规划的开局，书写出浓墨重彩的一笔，必将为铁路跨越式发展和国民经济建设注入新的活力！
（摘自2006年3月15日《人民铁道》报A4版）