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百城百县百企调研行|造车复兴号:三千次隔音试验和焊接大师

2018-12-05 09:00:28    澎湃新闻  参与评论()人
从和谐号到复兴号,从运营时速200公里到350公里,中国高速动车组已成国家名片。

2017年6月25日,由中国铁路总公司牵头,中国中车研制,具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的中国标准动车组被命名为“复兴号”。该项目构建了体系完整、结构合理、先进科学的高速动车组技术标准体系,极大增强了中国高铁的国际话语权和核心竞争力。

其中,在复兴号的254项重要标准中,中国标准占84%,涵盖了列车网络、牵引、车体、转向架、制动等核心系统,实现了国外标准、国内试验数据双重设计控制,逐步由依靠标准设计向制定标准的转变。

近日,澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者走访了中车青岛四方机车车辆股份有限公司(下简称“中车四方”)和中车长春轨道客车股份有限公司(下简称“中车长客”),了解一列复兴号诞生背后的故事。

百城百县百企调研行|造车复兴号:三千次隔音试验和焊接大师

经过15项专业试验

走进中车四方一期试验厂房,15个专业的试验平台均在不停运转,机器的轰鸣与器械零件间的撞击声不时从耳边传来。

据了解,中车四方仅试验能力建设方面,投资已接近20个亿。一期的试验厂房达4万平方米,主要围绕产品研发和试验能力过程中的几个专业学科方向,包括整车系统集成、结构强度与可靠性、旅客的综合舒适度、动力学等展开。

复兴号在诞生之前,要经过多道工序测试与把关:

——经过整车滚动综合性能试验,完成列车运行稳定性测试,测试车辆的临界适应速度,以及车辆的联调联试;经过整车震动模拟试验,对车体和单个部件做本身的震动模态的研究和测试,完成后再做有效匹配,消除列车运行过程中由于震动带来的一些安全问题或者安全隐患,此外还可以通过研究震动力在列车和部件之间的传递关系,做有效的措施把震动隔离和吸收,保证乘坐的舒适度。

——经过轮轴疲劳试验,完成一周1000万次以上的测试周期;经过关键结构件的疲劳试验,对大型或异形部件做来自各个方向不同载荷的加载计算;经过空间结构关系综合试验,测试当车辆通过曲线或坡道,两节车之间发生相对运动时,车端连接结构是否可靠、参数是否满足要求;经过系统电磁兼容试验,针对列车的电子设备做屏蔽和抗干扰测试。

——经过视觉试验,测试客室环境内光源如何设置、部件颜色如何搭配、材料如何选材,保证旅客乘坐过程中不产生视觉疲劳;经过空调通风配套试验,保证客室环境温湿度适宜、通风良好;经过声音吸收试验,选出消声效果最好的材料和结构,在整车上不同声源的位置用不同手段做吸声。

——通过车体及部件气密性试验,一方面保证安全性,使气压作用于车体时不影响车辆安全,另一方面保证当气压瞬间变化时,不影响乘客舒适度。

百城百县百企调研行|造车复兴号:三千次隔音试验和焊接大师

据中车四方介绍,通过车体及部件气密性试验台,可以研究两车高速交汇状态下,车辆受气动载荷影响的反映情况。“车体是一条条型材焊起来的,长时间受气动载荷影响,焊缝的疲劳寿命有无问题可以评估,空气瞬间压力变化控制在什么范围乘客会有一个舒适的环境也可以评估。”

值得一提的是,目前国际标准,时速200公里动车组空气压力变化有一个底线,即客室内空气压力从4个千帕降到1个千帕,要有一个时间线,不能小于50秒,而中车四方有自己内控的标准,同条件下要求的时间是不小于240秒。

生产能力最高时4天可生产3列

在中车四方,生产能力最高时,高速列车能以每4天3列的速度出品,至今驶出了1300多列高速动车组,在全国占比43%-44%。

高铁列车是个庞大的系统工程,是高精尖技术的集成。每一种车型的研发,都是一场硬仗。以复兴号为例,一列复兴号光零部件就有50多万个。

中车四方所生产的复兴号CR400AF俗称“飞龙”,这来源于它的车头。为实现最佳的技术性能,中车四方最初设计了46个概念头型,通过技术优选挑出23个进入工业设计,再遴选出7个头型,再经过海量的仿真计算、动模型试验、线路试验,才最终敲定设计方案。相比既有动车组,“飞龙”的运行阻力降低12%,当复兴号以时速350公里运行时,人均百公里能耗下降17%,京沪往返一趟节省5000度电。

此外,为实现最初定下的降低噪音3分贝的目标,中车四方的研发团队在实验室进行了长达1年多的试验,对不同材料和结构的隔音试验就做了3000多次。最终实现降低噪音4-6分贝,当复兴号以时速350公里运行时,车厢内最小噪音为65分贝。

复兴号动车组从启动研发到最终定型,整整5年时间,历经503项仿真计算、5278项地面试验、2362项线路试验。

澎湃新闻记者在中车四方厂房实地走访时了解到,如今复兴号可以以4天3列的速度从厂房出发:其中,车体焊接生产线的效率可实现4小时就接走一辆车,70%以上的转向架构架焊缝通过自动焊来完成,总装分厂中70多个台位承载了2000多名工人的一整条工序把关……

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