东北网11月28日讯 12月1日,哈大高铁正式通车,东北三省一日游不再是梦想。上午在哈尔滨喝茶,中午到大连看海,下午到沈阳逛街,晚上在长春听二人转,午夜再回到哈尔滨。哈大高铁让市民实现了一天之内从黑土地到蓝色海滨的赏、吃、玩的美妙之旅。
26日,记者走进哈大高铁CRH380B型动车组的“母体”中国北车长春轨道客车股份有限公司(以下简称长客股份公司)的生产车间,通过技术人员的讲解,揭秘CRH380B生产过程中的神秘面纱。
走进位于长客股份公司老厂区的转向架车间,“吱吱”的焊接声灌入双耳。对于“转向架”这个名词,很多人感到陌生。技术人员这样解释,对于动车来说,转向架就是车体底盘与车轱辘的连接部分,相当于人的两条腿。转向架一旦出现问题,重则车毁人亡。可以说,转向架是车辆的核心部分。
在一个个焊接操作台前,工人们正在埋头工作,一台约3米高的大机器也在操作台前“低头”忙活着,操作台星光四溅。工人告诉记者,这是一台焊接机械手。哈大高铁的转向架就是在这台大家伙的一双“巧手”下诞生的。
谢立元是焊接机械手班班长。他说,整个转换架车间共有44台焊接机械手,是亚洲最大的机械手群。其中,有14台曾同时为哈大高铁CRH380B型动车焊接转向架。相比人工焊接,机械焊接手焊接质量稳定,可以24小时生产运行,效率高。
“转向架的焊接一定要做到毫无瑕疵。”谢立元说,CRH380B动车组的焊接全部按照欧洲标准施工。每道焊接工序一定要仔细认真,这对焊工的技术要求很高。焊后检测非常严格。每个焊接好的工件要通过特定的机器设备进行射线探伤检测,就像照X光片一样。哪个工件焊缝有缺陷,即便是有针眼大小的缝隙,也要剖开重新焊接,所有的工件必须保证没有丝毫的缺陷。
焊接车间高级技术吕万军告诉记者,由于CRH380B动车组要承受零下40℃的低温,所以在材质与工艺上均有别于其他车体。转换架是金属材料,涉及到热胀冷缩问题,包括温差的变化、冷凝水“陷阱”、承受低温时的内部结构变化等技术问题,这在设计施工中都要考虑进去。
当所有的零部件生产完毕后,就要送到组装车间进行组装。目前,CRH380B动车组已经在线上试运行,虽然在车间内看不见CRH380B的踪影,但技术人员告诉记者,CRH380B动车组与车间内正在组装的其他动车的程序是一样的。记者注意到,一列单节动车的车窗玻璃刚刚组装完毕。工人告诉记者,这些玻璃都是粘到窗框上去的,CRH380B也一样。
粘贴玻璃只是诸多组装程序当中的一小部分。组装工人告诉记者,从把一个个零散的部件安装上车到整车出厂需要几个月的时间。装配车间有130道工序,可以用“要命工序”和“要脸工序”来划分。“要脸工序”包括刷油漆、安装座椅、门窗等。“要命工序”则包括制动、牵引系统等。安装中,每道工序都有自己的操作规程。以螺丝为例,先拧哪个螺丝,后拧哪个螺丝,都是有要求和校对值的。每个螺丝承受的扭力值不一样。假如一个螺丝的扭力值是120扭,就要在拧螺丝的时候使用符合120扭的特制扭力扳手。当扳手扭到一定力度的时候会发出“咔嚓”声,这表示螺丝已经拧力到位,不需要再拧了。螺丝拧好后,工人会标上“防松标记”,也就是在螺栓和螺丝上画一条线。在“防松标记”旁,要贴上工人的名字和档案号。以便在日后检查出问题时,可以找到是谁干的活。只要是贴上标签的工序,就是“要命工序”。“整辆车有79道要命工序,装配车间有59道要命工序。”工人说,组装CRH380B的每一个细节,他们不敢有丝毫马虎。
当所有的部件组装完毕后,就要进入调试阶段,这基本上是出厂前的最后工序了。走进调试车间,巨大的车间内几条轨道贯穿车间。在正中间的轨道上,一辆列车正在调试中,这是一辆CRH380BL车体,与哈大高铁的CRH380B的调试基本一致。两条轨道上,每隔几米就有一个闪烁的红灯,时刻提醒着大家列车正在调试中,危险。调试工人刘洋告诉记者,正在调试中的轨道电压很高。轨道上端的电线与地面的轨道相当于正负两极,最高电压可达到25000伏,与列车在轨道上运行时的电压一致。
刘洋说,调试过程要进行功能模拟实验、动态调试,出厂后要进行5000公里的实验,最后是联调联试。调试分为单车调试和列车调试。单车调试相对简单一些,列车调试相对复杂。具体地说,调试包括牵引、辅助供电、制动、旅客信息系统、卫生间、空调、照明等等很多项。单车调试需要15天,列车调试需要28天。
哈大高铁是我国首列在高寒地区运行的动车,可在零下40℃的环境下运行。工作人员告诉记者,他们曾调查分析了哈大高铁沿线年的气象记录,发现最近30年来这一地区的最低气温记录是零下37.3℃。于是,高寒高铁攻关团队将CRH380B型高寒动车组的适应最低气温锁定在零下40℃,并攻克一道道难题。
普通旅客列车中,冬季软卧车厢温度指标为20℃,软座和硬卧车为18℃,硬座车厢只有16℃,车厢内温度经常不均匀,车门、车厢连接处气温偏低。CRH380B型高寒动车组将车厢温度设定为最佳适应温度22℃。“和穿衣服一样,想暖和首先就要让衣服保存好身上的温度,不能风一吹,身上的热气儿就全没了。”技术人员告诉记者,他们通过优化车体隔热保温结构,使车辆不必增加采暖功率,就能提供将近22℃的车内温度,达到在高寒环境运行时客室温度满足标准的要求,保证了旅客在冬季的最佳热舒适性。
防雪是高寒动车组不可省略的环节。漫天飘舞的雪花不会停留于圆滑的车体之上,但可能被卷入车体下部的设备舱内。哈大高铁CRH380B型高寒动车组为此全新设计了自然通风密封型防雪设备舱,阻拦风雪。
破解暖湿气流交换之际产生的“冷凝水陷阱”成为困扰人们的更大难题。技术人员解释说,由于哈大高铁是跨省运行,列车从冰冻环境瞬时进入湿热环境,暖湿气流与低温车体相遇,车体设备以及管路之间会产生冷凝水。冷凝水的出现则可能导致电气原件发生短路或损坏,影响列车运行。研制者们为跳出“冷凝水陷阱”煞费苦心。在电气系统上,进行了冷凝水防护结构优化,在车体、设备舱采取排冷凝水措施,车体外采用防护高标准等级电器零部件;在制动系统上,对管路系统采用了冷凝水处理技术,使得冷凝水能及时排掉。
在长客股份公司的研发中心,该公司铁路客车开发部副部长,同时身为哈大高铁CRH380B项目主管的孔风向记者讲述了哈大高铁的“高智商”。
孔风说,CRH380B型高寒动车组集世界领先安全技术于一身,实现自监测、自诊断、自决策,发生故障时,自动导向安全。列车在运行中出现故障,网络控制系统不仅能够在第一时间监测到相关数据,还能自动对车辆采取安全防护措施,进行减速或停车。沿线多个监测点对高速动车组各子系统实时监控,保证高速列车安全可靠运营。列车在运行中出现故障,列车网络系统会做出报警或预报警,并自动限速。
在哈大高铁CRH380B车厢内,每节车厢两端都有一个红色的拉手,这是做什么用的呢?孔风告诉记者,这叫乘客紧急制动拉手。一旦乘务人员或乘客发现车内车外有意外发生,拉动这个拉手就会通知司机,司机得到消息后,判断目前运行区段是否适合停车,并及时作出立即停车或继续行车的处理决定。
车内还设置了“防司机偷懒装置”。在司机台下面装有“警惕装置”,为了防止司机离开座椅和踏板。司机必须一直踩踏,离开座位不得超过3秒,且每30秒需要重新踩踏一次,否则会自动报警,报警后几秒内无人处理列车会触发紧急制动。
“车厢内的安全保障措施可谓层层保护。”孔风告诉记者,全列车有60个烟火报警装置,每车设24个灭火器。车厢之间设防火墙,车厢的门与墙壁的缝隙处用膨胀胶条密封,遇热膨胀阻止烟火流动,15分钟烟、火不蔓延至相邻车厢。火灾发生时空调系统会自动关闭,防止火势蔓延。同时,充分考虑紧急情况下旅客的疏散和逃生,设置逃生窗、应急门、逃生梯,并按定员合理布局。
体验乘坐过哈大高铁的乘客都有这样一个切身感受:CRH380B安静、平稳。技术人员举例:一只蚊子飞过大概是40分贝左右;客机正常飞行时,机舱内噪音为81分贝;CRH380B型高寒动车组以350公里的时速运行时,客室内噪声小于68分贝,小于飞机的辐射噪音和舱内噪声。
为给乘客创造一个宁静的乘车环境,工程技术人员倾注了巨大的努力。孔风说,他们在京津线、武广线、京沪先导段等地,进行了结构优化对比试验、动力噪声试验、声源部件噪声试验、裙板吸声隔声性能试验、噪声试验、空气动力噪声试验等多项试验,试验测点达1万多个,各项实车试验300多次,累计运行试验时间长达一年之久。通过对各项数据的分析和探索,CRH380B型高寒动车组采用新型隔声结构、高性能隔声地板、弹性阻尼接口等方式,有效降低了车内噪声。
“减振效果是考核列车舒适性的重要指标,也是控制列车噪声的一个重要方面。”技术人员曾做过一个实验,将一个倒置的矿泉水瓶放在运行中的列车车桌上,瓶子不会倒。技术人员解释道,CRH380B型高寒动车组加装了抗蛇行减振器,在车体和转向架之间采用了可以实时调节的空气弹簧,转向架采用了弹性车轮技术,解决了偏离和摇晃的“蛇形运动”稳定性问题。此外,车辆地板和底部的夹层里也添加了减振材料,4层车窗玻璃以及天花板内都有减振结构。
为了保证车辆运行平稳,CRH380B型高寒动车组每节车厢的重心位置也被严格控制。列车生产中从车体、组装到完成调试出厂,前后要经过三道称重检测关,保证每节车厢四角重量均匀,任意两点的误差不会超过一瓶啤酒的重量。
为保障车辆安全、稳定运行,长客股份公司派出精干的售后,全力为哈大高铁顺利安全运营保驾护航,他们被誉为“动车组保健医生”。
长客股份公司售后服务部技术处副处长左文龙说,作为车辆的“随身保健医生”,添乘人员需要凌晨3点赶到动车所,在发车前两小时必须上车,第一时间例行检查车辆,包括空气开关、司机室显示屏、牵引制动、辅助系统的性能等,与司机、机械师进行沟通,一起进行出库联检,确保动车组工作状态正常。在运行过程中,需要确保每一个小时巡视一遍车辆,对各系统进行有效检测和监控。
这些“随身保健医生”每一次随行出诊,都要细细为车辆记下每次运行的发车起始时间、发车区间、行驶公里数、每天发生的故障以及处理情况等等,为车辆做一份专属的“健康档案”。“保健医生”最晚回动车所是凌晨两点,那也得记下当天的里程数等信息,才能回去睡觉。
白天,动车有随身保健医生,晚上,动车回“家”“睡觉”时,还要进行一次睡前体检。这是动车所最忙碌的时候。当高寒动车组奔波一天回到“高铁之家”后,工作人员要对车辆各个部件,例如受电弓、车顶紧固件、网络控制系统、空调机组等进行全面“体检”。