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劉莉 胡唯元 張佳星  

    兩輛機車牽引2萬噸列車，210節(jié)車廂2.7公里車長，一年3億噸運量……

　　當國際同行發(fā)出“是否點錯小數(shù)點”的疑問時，更讓他們驚嘆的是中國鐵路人用短短幾年時間掌握的先進鐵路重載技術。

　　客運高速和貨運重載，是世界發(fā)達國家鐵路發(fā)展的共同趨勢。發(fā)展鐵路重載運輸需要應用多項科技手段，是國際上公認的鐵路運輸尖端技術之一。2004年前后，黨中央、國務院領導多次組織召開專門會議，研究鐵路建設發(fā)展問題，確定了推進鐵路技術裝備現(xiàn)代化“引進先進技術、聯(lián)合設計生產、打造中國品牌”的總體方針，大秦線技術裝備創(chuàng)新也駛入了“快車道”。

　　機車：智能動力巨無霸

　　“重載列車不怕電力機車拉不動，怕的是機車指令發(fā)出后萬噸列車停不下來。”鐵道科學研究院機車車輛研究所副所長李學峰說，大秦鐵路60%%的線路都是山區(qū)鐵路，如果萬噸、2萬噸列車下坡時制動不好，很可能車毀人亡，中間的車輛甚至會被擠成“鐵餅”。

　　為有效解決山區(qū)鐵路中的通信可靠性問題、長大下坡道的周期制動問題和長大列車的縱向沖動問題，大秦鐵路在世界重載鐵路領域率先實現(xiàn)了LOCOTROL技術和GSM-R平臺的有機結合。我國鐵路科研人員把機車分布式同步操縱LOCOTROL技術由過去的點到點通信傳輸，依靠改進GSM-R綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)，發(fā)展為系統(tǒng)網(wǎng)絡通信傳輸，使得近3公里長的重載車輛實現(xiàn)了前后同步控制，操縱誤差僅為0.6秒。

　　牽引動力是影響重載列車載重的關鍵因素。為盡快給鐵路大提速提供高品質的機車，株洲電力機車有限公司在2004年引進西門子的核心技術———系統(tǒng)集成技術。經(jīng)過機車整車試制和實踐，株電公司完全消化了關鍵質量控制程序先進經(jīng)驗，基本掌握了西門子交流傳動機車的系統(tǒng)技術，同時也為后續(xù)機車自主化研制提供了良好的部件研發(fā)平臺。

　　在生產大功率機車的湖南株洲電力機車股份有限公司轉向架生產車間，用在貨運機車上的轉向架居然制作得像精致的工藝品。總工程師劉能文說，沒引進德國西門子技術前，我們做的轉向架全是傻大黑粗的笨家伙，現(xiàn)在則全變了，西門子的人看了都說，這簡直就是德國造！

　　總經(jīng)理徐宗祥說，如果說上世紀80年代前的引進技術是原樣引進，90年代的引進是質量控制和工藝的話，那么這次大規(guī)模引進則是引進了一種全新的理念，引進了創(chuàng)新的智慧。

　　2007年，我國通過引進消化吸收再創(chuàng)新生產的HXD1型、HXD2型電力機車下線。大秦鐵路以往運用的國產SS4型電力機車，功率是6400千瓦，現(xiàn)在的HXD1型、HXD2型電力機車功率達到9600—10000千瓦，只要一前一后兩臺機車牽引，就可以取代以往4臺SS4電力機車牽引2萬噸重載列車的模式。節(jié)省下來的機車和乘務員可以再開行更多的重載列車。

　　“我們已經(jīng)基本建立了世界先進水平的交流傳動電力機車技術平臺，有20多項重大關鍵部件實現(xiàn)國產化，機車國產化率達到了72%%以上。”徐宗祥自豪地說。

　　而且，機車上的大部分部件和原材料盡可能由公司制造或者在國內企業(yè)采購，整車制造成本大幅降低。

　　在關鍵技術引進消化吸收與國產化取得階段性成果的基礎上，鐵道部聯(lián)合中科院和清華大學等科研院所，以項目為紐帶，構建了產學研一體的技術引進消化吸收再創(chuàng)新體系，著手進行再創(chuàng)新工作，取得重要進展。大功率機車方面，在6軸總功率7200千瓦的技術平臺上，正在組織實施牽引變流器、牽引電機、車體、轉向架以及整車集成技術的自主創(chuàng)新，機車總功率可提高到9600千瓦，成為未來牽引貨物列車的主力機型。

　　車輛：增加載重保質量

　　指著一節(jié)節(jié)用于大秦線的新型車輛，鐵道部總工程師、科技司司長耿志修告訴記者：“可別以為這就是個簡單的貨箱，這里面可有不少我們自主創(chuàng)新的專利技術呢。”

　　記者注意到，在我國鐵路各條干線上行駛的貨物列車，大都由自重較大的黑色或褐色的C64k型、C70型鋼質車輛組成，它們能夠裝載的貨物重量分別為60噸和70噸；而現(xiàn)在大秦鐵路上運用的主力車輛是由國內中國北車集團齊車公司自主研發(fā)的C80型鋁合金、C80B型不銹鋼重載運煤敞車，它們裝載的貨物重量達到了80噸，材質輕、載重大的新型貨車給大秦線帶來別樣的風景。

　　要提高大秦線的運量最有效的辦法就是增加每節(jié)車輛的載重。2003年5月，鐵道部正式立項組織攻關研制載重80噸級重載貨車，目標是軸重25噸、載重80噸、時速100公里、列車牽引總重2萬噸。

　　“這可不是簡單的將車廂做大的問題，”齊車公司總工程師于連友如數(shù)家珍地說，首先，要突破輕量化車體設計技術，與60噸級貨車相比，80噸級重載貨車在載重增加的同時，要實現(xiàn)自重降低，同時提高使用可靠性，C80型鋁合金車成功應用了鋁合金輕型材料及雙浴盆式車體，C80B型不銹鋼車突破了鐵素體不銹鋼材料及焊接技術。其次是降低輪軌低動力作用技術，自主研制了低動力作用交叉支撐式轉向架，降低了輪軌間動作用力，提升了車輛運行品質。第三是降低重載列車縱向沖動技術，研發(fā)應用了高強度車鉤及牽引桿、大容量緩沖器、120—1型空氣控制閥等3項技術，列車縱向沖擊力減少35%%。該車的7項關鍵技術獲得了國家專利。

　　2004年，C80型鋁合金運煤敞車批量投入使用，2006年，C80B型不銹鋼運煤敞車投入批量生產，成為大秦線的主力車型。隨著C80型貨車的投入運用，大秦線2萬噸重載組合列車開行數(shù)量不斷增加。從2004年開始，大秦線實現(xiàn)了年運量1.5億噸、2億噸、2.5億噸、3億噸的四級跨越，為國民經(jīng)濟快速、協(xié)調發(fā)展提供了有力保證，實現(xiàn)了我國鐵路貨車技術的飛躍。在系統(tǒng)掌握上述技術的基礎上，2006年，鐵道部組織中國北車集團齊車公司、中國南車集團二七車輛廠等7家主導廠成功研制了70噸級的敞、篷、平、罐、漏斗等系列貨車，實現(xiàn)我國通用貨車從60噸級向70噸級的全面升級換代。以C80貨車技術為依托，研制生產的重載貨車，批量出口澳大利亞等國，打入了國際市場。

　　為保證新型車輛的安全運行，技術人員們把工作間搬到了大秦線上。針對新型貨車運用過程中的關鍵技術問題，齊車公司等單位在大秦線上展開了“車輪踏面及輪緣磨耗”“車鉤裂紋分析攻關”等多項技術調研。寒冬臘月，冷風勁吹，齊車公司的億聯(lián)公司技術組組長孟令偉和他的同事們頂風冒雪進行現(xiàn)場車輛的測量與數(shù)據(jù)采集。每列100多節(jié)C80型敞車，從頭到尾走一遍就是1.2公里。在這個每8分鐘發(fā)出一列車的列檢作業(yè)場，他們一天要測量20多輛列車。

　　性能先進的80噸級新型貨車的問世，為大秦鐵路提供了優(yōu)良的裝備保障，推動了中國鐵路裝備現(xiàn)代化的發(fā)展進程。它的正式投入運營，標志著我國重載貨車技術跨入了世界先進行列。

　　配套技術：全面提升為安全

　　隨著運量的大幅度增加、軸重的提高，2萬噸重載組合列車的陸續(xù)開行，大秦線的鋼軌、軌枕、墊板等傷損較多，設備使用壽命已難以適應運輸需求。為此，鐵道部安排了“大秦線橋加固對策研究”“大秦重載鐵路延長鋼軌使用壽命”等系列科研攻關課題，對橋梁、墩進行了有計劃的加固。太原局和鐵科院、鞍鋼、攀鋼聯(lián)合攻關，研制出了新的75kg/m合金鋼軌、新型熱塑性彈性體墊板，提出了重載鐵路用75kg/m鋼軌的技術條件等。

　　目前，國內攀鋼、包鋼、鞍鋼、馬鋼已完成了適應重載需要的鋼軌生產工藝的技術改造，鋼軌質量和產量有較大提高，不僅能滿足國內鐵路建設的需要，還可以出口國外。

　　為解決類似這些配套技術難題，鐵道部統(tǒng)一安排，太原鐵路局聯(lián)合北京交大、鐵道科學研究院、北京通號設計院、中車南北集團公司等幾十家單位，組成了產學研聯(lián)合體，與美國GE、國內華為等公司共同開展技術創(chuàng)新工作。在兩年半的時間內，經(jīng)過63項技術改造，攻克了萬噸和2萬噸重載列車不明原因緊急制動和車鉤分離慣性故障等技術難題，顯著提升了列車運行安全水平。

　　在大秦鐵路重載領域，我國鐵路還制定了輪軌關系、車體關系、車輛材料等方面區(qū)別于國外、符合國情的技術標準。作為一項高技術集成的系統(tǒng)工程，重載鐵路具有很大的技術帶動作用。大秦鐵路集納了鋼鐵冶金、機械加工、車輛制造、電子技術、自動化控制技術、電力牽引技術等多學科的成果，成為我國技術經(jīng)濟綜合實力的代表。

　　大秦線2萬噸重載組合列車的大量開行，顯著提升了我國重載裝備水平，不僅為大秦線運量大幅度提高奠定了堅實的技術基礎，也為《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中其他鐵路煤運通道建設起到了示范作用。

　　毋庸置疑，以大秦鐵路煤炭運輸大通道為代表的鐵路重載運輸，集成了大量的高精尖技術成果，特別是在體現(xiàn)機車、車輛、通信信號、冶金等科技實力方面，被公認為中國鐵路重載技術水平和綜合實力的重要標志。