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探秘“轨道交通梦工厂”:创新牵引世界磁浮梦想

2017-10-15 09:09:58 来源:红网综合 作者:胡芳 编辑:洪政

    编者按:科技是湖南磁浮创新发展的第一生产力。以科技为核心,以创新为线索,以磁浮为载体,湖南磁浮公司联合各科技口单位,共同打造了集展览、教育、互动于一体的磁浮科技体验营。一群有担当的企业,用一张张浓缩的“科技名片”,诠释了“湖南智造”的故事。红网时刻新闻记者走进企业,记录创新背后的故事,于9月7日起推出“智造力量”专题报道。

中车株机研制的长沙磁浮列车。

中车株机出口马来西亚城际动车组。

中车株机为广州海珠线研制的储能式现代有轨电车。

  相关链接:【智造力量】磁浮科技营探秘:一大群企业传递“智造”故事

  红网时刻新闻记者 胡芳 长沙报道

  世界范围内新一轮科技革命、产业变革正在兴起。科技创新与产业变革的深度融合终将成为湖南磁浮未来发展的重中之重。

  在湖南株洲,完整的轨道交通产业集群造就了中国高铁的辉煌,被誉为“轨道交通梦工厂”。不仅如此,中国中车集团旗下的几家株洲子公司通过创新驱动,率先完成长沙磁浮快线的研发,保持了湖南在磁浮领域的整体领先优势,打造了以企业为创新主体的完整产业链。

  9月7日,由湖南磁浮公司主办、天闻地铁传媒承办的长沙磁浮科技体验营正式开营。红网时刻新闻记者走进参展方,看这些企业如何在创新的“轨道”上风驰电掣。

  中车株机:唱响“中国制造”,勇当走出去“火车头”

  “一带一路”为轨,中国动车远行。

  中车株机,全名中车株洲电力机车有限公司,中国最大的电力机车研制基地,是湖南千亿轨道交通产业集群龙头企业,被誉为“中国电力机车之都”。

  从自主知识产权的磁浮列车到通过TSI认证的马其顿动车组项目,中车株机创造了太多令国人自豪的轨道交通装备记录。这些年,伴随中国装备快速地走向世界,中车株机越来越多地活跃在欧洲、非洲、亚洲、澳洲等国际舞台上,作为“中国制造”标志性企业,中车株机乃世界知晓的中国“国家名片”。

  中低速磁浮列车,是中车株机研制的新兴轨道交通产品。长沙磁浮快线自2016年5月载客试运营以来,其爬坡能力强、低噪音、零排放、低辐射、转弯半径小等特点得到了完美体现,其先进性能受到社会各界热评。更为可贵的是,其优秀的技术指标带来的是优越的经济效益和广泛而积极的社会效益。

  在本次磁浮科技营,中车株机设置了互动触摸屏,通过大屏幕集中展示株机公司多种轨道交通产品,并通过丰富的动画影像形象地描绘了产品的科技原理及产品的优越性能。同时,株机公司还提供了巨型沙盘展示了立体化、多样化的轨道交通方式。

  中车株洲电力机车有限公司副总工程师彭奇彪介绍:“此次活动中车株机展出了中低速磁浮车辆、跨座式单轨、A/B型地铁车辆、100%低地板有轨电车、储能式无轨电车,出口马其顿的动车组等模型。以后长沙会有更多的轨道交通形式的选择,包括A型、高速度等级地铁列车、100%低地板有轨电车、跨座式单轨、悬挂式单轨以及APM等。未来无人驾驶技术、永磁电机将在地铁上广泛应用,还有大数据远程监控、远程诊断、全寿命的健康管理。”

  中车时代电气:IGBT领域“弯道超车”,成就澎湃的“中国芯”

  一块IGBT模块尽管只有巴掌大小,却是驾驭一台庞大设备的“命脉”。IGBT模块堪称现代功率变流装置的“心脏”和绿色高端产业的“核芯”。从传统的电力、机械、矿冶,到轨道交通、航空航天、新能源装备、电动汽车,都有它的身影。

  株洲中车时代电气股份有限公司副总经理、高级工程师喻柳介绍:“21世纪初,我国IGBT模块产品基本依赖国外进口,每年需花费数十亿美元进行海外采购,核心技术的缺失导致 ‘中国制造’受制于人。”2014年6月,经过6年的不懈努力,由中车时代电气自主研制具有完全知识产权的8英寸IGBT芯片成功下线,预示着高铁拥有了第一颗“中国心”。自此,中车时代电气的高密度IGBT芯片,打破国外垄断,驱动中国高铁高速平稳前行。

  在本次磁浮科技体验营中,中车时代电气不仅带来了大功率半导体器件IGBT模块、8英寸IGBT芯片,还把T“动力”新能源汽车纯电驱动平台和12米纯电动智能驾驶客车模型也搬上了参展台。

  喻柳介绍:“T动力新能源汽车纯电驱动平台及智能驾驶客车也装上了IGBT,有了这颗 ‘高铁芯’的加持,产品内部所需的所有电控单元全部由中车时代电气自主设计、生产、验证,从源头上确保了产品的一致性和可靠性,自主化水平直指国际领先。”

  作为中国电气化铁路装备事业的开拓者和领先者,50多年来,中车时代电气致力于被誉为列车“心脏”和“大脑”的牵引传动和控制系统自主研发及产业化,持续领跑国内轨道交通电气系统市场。公司主导制定了多项国际标准,累计获得中国专利金奖、国家科学进步二等奖等各类科技奖励百余项,拥有多个“国字号”技术创新和工程研究中心,锤炼了一支以院士为核心的高端技术人才队伍。

  中车株洲电机:为磁浮快线提供“无影腿”和“动力心脏”

  中车株洲电机,是长沙磁浮快线的电磁铁、直线电机、地面变压器等核心零部件供应商,这三个关键部件相当于给长沙磁浮快线装备了“无影腿”“动力心脏”和“血液”供给系统。

  磁浮列车正常运行首先需要“浮起来”。利用电磁铁“两极相斥”的原理,列车悬浮在轨道上方,产生同极磁力的电磁铁好比是“无影腿”。中车株洲电机有限公司副总经理、总工程师江有名介绍:“电磁铁时刻支撑着磁浮列车,只要控制好导向磁铁中的电流,就能控制列车运行。”

  车不仅仅要“浮起来”,更要安全平稳地“跑起来”。中车株洲电机作为中国高端动力装备先锋企业,为长沙磁浮快线列车配备了一颗强劲的“动力心脏”——直线电机,使其能在较短时间内平稳提速至100公里时速。

  江有名介绍:“直线电机通过电磁感应作用,列车被电磁力推动着做直线运动,电能转化为列车前进的动能,实现了无接触传递力,引导推动列车前行。”

  驱动直线电机少不了持续的稳定直流电力供给,中车株洲电机公司提供的整流变压器应用于沿线7个地面变电所,为列车“动力心脏”源源不断提供“血液”。

  铁建重工:自主研发道岔,为长沙磁浮快线“舒筋活络”

  长沙磁浮快线拥有完全自主知识产权,国产化率达到99%,悬浮控制器、F轨、道岔等核心部件均为自主研发制造。

  早在2015年,铁建重工就承担了长沙磁浮快线全线7组道岔的研制任务,已经掌握了磁浮道岔生产、组装、安装、调试等技术。铁建重工按期、按质完成道岔的交付使用,保障了长沙磁浮快线的顺利建成及投入运营。在本次磁浮科技营中,铁建重工主要展示了中低速磁浮道岔实体模型,展示了道岔的结构原理及制造安装过程。

  什么是磁浮道岔?中国铁建重工集团有限公司磁浮轨道项目副总设计师周文介绍:“中低速磁浮道岔是磁浮线路中的换线设备,磁浮列车到发、会让、越行、车辆摘挂、车辆整修,都须依靠道岔来实现,在磁浮列车运行中起着舒筋活络的作用。”

  道岔如何运作?周文通俗地解释了这一运作过程,“道岔系统接收到转辙信号,锁定装置开始解锁,解锁到位后,驱动装置工作,带动整个道岔转辙,道岔转辙到位后,锁定装置开始锁定,锁定完成,反馈信号,完成道岔转辙。”

  周文说:“道岔转辙安全可靠,道岔的转辙精度、可靠性是由控制系统来保证的,控制系统按照信号指令完成道岔的转辙控制,保证道岔精确到位和可靠锁定,并将道岔动作状态反馈给上位信号系统,从而保证列车的安全和正点运行。”

  铁建重工是集高端地下装备和轨道设备研究、设计、制造、服务于一体的专业化大型企业。公司通过“原始创新、集成创新、协同创新、持续创新”的自主创新模式,掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术,打造了掘进机、特种装备、轨道设备三大战略性新兴产业板块,成为全球领先的隧道施工智能装备整体解决方案提供商。

  广州地铁设计研究院:互动游戏+VR体验,五分钟读懂地铁设计

  本次磁浮科技营,广州地铁设计研究院带来了三个主题活动,一个是面向中小学生的“我是地铁设计师”互动游戏,一个是展示地铁设计科技的“BIM与未来设计”VR体验。同时还将被央视誉为“广州最美7.7公里”的广州海珠环岛新型有轨电车试验段全景沙盘模型搬到了现场。

  “我是地铁设计师”游戏通过生动活泼的方式,将地铁设计全专业过程通俗易懂化,达到寓教于乐的目的。 “BIM与未来设计”VR体验通过数字信息仿真模拟建筑物,对地铁车站建立仿真模型,将二维图纸进行集成和可视化,不仅能形象展示地铁站内外布局和内部管线布置,还能通过VR漫游体验空间效果,这两项活动生动活泼,深受广大市民和学生的喜爱。

  广州地铁设计研究院院长、党委副书记农兴中介绍:“我院从2009年参与长沙地铁的设计工作并在长沙成立了项目部,参与了长沙地铁全部在建线路的设计工作。目前不含已经开通的一、二号线,同时还承担了四、五、六号线和一号线北延一期工程的设计总体总包工作以及土建和系统设计工作。”

  作为走在行业前列的城市轨道交通设计院,广州地铁设计研究院把在广州和国内的一些新技术、新理念引入到了长沙地铁。农兴中例举:“在六号线设计中,首度采用A型车车辆,较原来几条线路的B型车运输能力提高了1/4,能更好的缓解城市拥堵和提高乘坐舒适性。在五号线中,采用顶管法施工出入口通道,同时在多座车站采用了不开挖路面的暗挖工法施工,大大减少地面开挖对道路交通和市政管线迁改的影响。”

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