東北網11月28日訊 12月1日,哈大高鐵正式通車,東北三省一日游不再是夢想。上午在哈爾濱喝茶,中午到大連看海,下午到沈陽逛街,晚上在長春聽二人轉,午夜再回到哈爾濱。哈大高鐵讓市民實現了一天之內從黑土地到藍色海濱的賞、吃、玩的美妙之旅。
焊接機械手在工作。
螺絲上的“防松標記”。
26日,記者走進哈大高鐵CRH380B型動車組的“母體”——中國北車長春軌道客車股份有限公司(以下簡稱長客股份公司)的生產車間,通過技術人員的講解,揭秘CRH380B生產過程中的神秘面紗。
針眼縫隙要重新焊接
走進位於長客股份公司老廠區的轉向架車間,“吱吱”的焊接聲灌入雙耳。對於“轉向架”這個名詞,很多人感到陌生。技術人員這樣解釋,對於動車來說,轉向架就是車體底盤與車?轆的連接部分,相當於人的兩條腿。轉向架一旦出現問題,重則車毀人亡。可以說,轉向架是車輛的核心部分。
在一個個焊接操作臺前,工人們正在埋頭工作,一臺約3米高的大機器也在操作臺前“低頭”忙活著,操作臺星光四濺。工人告訴記者,這是一臺焊接機械手。哈大高鐵的轉向架就是在這臺大家伙的一雙“巧手”下誕生的。
謝立元是焊接機械手班班長。他說,整個轉換架車間共有44臺焊接機械手,是亞洲最大的機械手群。其中,有14臺曾同時為哈大高鐵CRH380B型動車焊接轉向架。相比人工焊接,機械焊接手焊接質量穩定,可以24小時生產運行,效率高。
“轉向架的焊接一定要做到毫無瑕疵。”謝立元說,CRH380B動車組的焊接全部按照歐洲標准施工。每道焊接工序一定要仔細認真,這對焊工的技術要求很高。焊後檢測非常嚴格。每個焊接好的工件要通過特定的機器設備進行射線探傷檢測,就像人體照X光片一樣。哪個工件焊縫有缺陷,即便是有針眼大小的縫隙,也要剖開重新焊接,所有的工件必須保證沒有絲毫的缺陷。
焊接車間高級技術呂萬軍告訴記者,由於CRH380B動車組要承受零下40℃的低溫,所以在材質與工藝上均有別於其他車體。轉換架是金屬材料,涉及到熱脹冷縮問題,包括溫差的變化、冷凝水“陷阱”、承受低溫時的內部結構變化等技術問題,這在設計施工中都要考慮進去。
擰螺絲力道要正好
當所有的零部件生產完畢後,就要送到組裝車間進行組裝。目前,CRH380B動車組已經在線上試運行,雖然在車間內看不見CRH380B的蹤影,但技術人員告訴記者,CRH380B動車組與車間內正在組裝的其他動車的程序是一樣的。記者注意到,一列單節動車的車窗玻璃剛剛組裝完畢。工人告訴記者,這些玻璃都是粘到窗框上去的,CRH380B也一樣。
粘貼玻璃只是諸多組裝程序當中的一小部分。組裝工人告訴記者,從把一個個零散的部件安裝上車到整車出廠需要幾個月的時間。裝配車間有130道工序,可以用“要命工序”和“要臉工序”來劃分。“要臉工序”包括刷油漆、安裝座椅、門窗等。“要命工序”則包括制動、牽引系統等。安裝中,每道工序都有自己的操作規程。以螺絲為例,先擰哪個螺絲,後擰哪個螺絲,都是有要求和校對值的。每個螺絲承受的扭力值不一樣。假如一個螺絲的扭力值是120扭,就要在擰螺絲的時候使用符合120扭的特制扭力扳手。當扳手扭到一定力度的時候會發出“?嚓”聲,這表示螺絲已經擰力到位,不需要再擰了。螺絲擰好後,工人會標上“防松標記”,也就是在螺栓和螺絲上畫一條線。在“防松標記”旁,要貼上工人的名字和檔案號。以便在日後檢查出問題時,可以找到是誰乾的活。只要是貼上標簽的工序,就是“要命工序”。“整輛車有79道要命工序,裝配車間有59道要命工序。”工人說,組裝CRH380B的每一個細節,他們不敢有絲毫馬虎。
25000伏電壓調試列車性能
當所有的部件組裝完畢後,就要進入調試階段,這基本上是出廠前的最後工序了。走進調試車間,巨大的車間內幾條軌道貫穿車間。在正中間的軌道上,一輛列車正在調試中,這是一輛CRH380BL車體,與哈大高鐵的CRH380B的調試基本一致。兩條軌道上,每隔幾米就有一個閃爍的紅燈,時刻提醒著大家列車正在調試中,危險。調試工人劉洋告訴記者,正在調試中的軌道電壓很高。軌道上端的電線與地面的軌道相當於正負兩極,最高電壓可達到25000伏,與列車在軌道上運行時的電壓一致。
劉洋說,調試過程要進行功能模擬實驗、動態調試,出廠後要進行5000公裡的實驗,最後是聯調聯試。調試分為單車調試和列車調試。單車調試相對簡單一些,列車調試相對復雜。具體地說,調試包括牽引、輔助供電、制動、旅客信息系統、衛生間、空調、照明等等很多項。單車調試需要15天,列車調試需要28天。
正在組裝的列車。
刷漆前的車體。
工人正在切割車體。
橫跨80℃氣溫區間差車廂溫度保持22℃
哈大高鐵是我國首列在高寒地區運行的動車,可在零下40℃的環境下運行。工作人員告訴記者,他們曾調查分析了哈大高鐵沿線最近30年的氣象記錄,發現最近30年來這一地區的最低氣溫記錄是零下37.3℃。於是,高寒高鐵攻關團隊將CRH380B型高寒動車組的適應最低氣溫鎖定在零下40℃,並攻克一道道難題。
普通旅客列車中,冬季軟臥車廂溫度指標為20℃,軟座和硬臥車為18℃,硬座車廂只有16℃,車廂內溫度經常不均勻,車門、車廂連接處氣溫偏低。CRH380B型高寒動車組將車廂溫度設定為人體最佳適應溫度22℃。“和穿衣服一樣,想暖和首先就要讓衣服保存好身上的溫度,不能風一吹,身上的熱氣兒就全沒了。”技術人員告訴記者,他們通過優化車體隔熱保溫結構,使車輛不必增加采暖功率,就能提供將近22℃的車內溫度,達到在高寒環境運行時客室溫度滿足標准的要求,保證了旅客在冬季的最佳熱舒適性。
防雪是高寒動車組不可省略的環節。漫天飄舞的雪花不會停留於圓滑的車體之上,但可能被卷入車體下部的設備艙內。哈大高鐵CRH380B型高寒動車組為此全新設計了自然通風密封型防雪設備艙,阻攔風雪。
破解暖濕氣流交換之際產生的“冷凝水陷阱”成為困擾人們的更大難題。技術人員解釋說,由於哈大高鐵是跨省運行,列車從冰凍環境瞬時進入濕熱環境,暖濕氣流與低溫車體相遇,車體設備以及管路之間會產生冷凝水。冷凝水的出現則可能導致電氣原件發生短路或損壞,影響列車運行。研制者們為跳出“冷凝水陷阱”煞費苦心。在電氣系統上,進行了冷凝水防護結構優化,在車體、設備艙采取排冷凝水措施,車體外采用防護高標准等級電器零部件;在制動系統上,對管路系統采用了冷凝水處理技術,使得冷凝水能及時排掉。
“防偷懶裝置”提醒司機不能離開座位超3秒
在長客股份公司的研發中心,該公司鐵路客車開發部副部長,同時身為哈大高鐵CRH380B項目主管的孔風向記者講述了哈大高鐵的“高智商”。
孔風說,CRH380B型高寒動車組集世界領先安全技術於一身,實現自監測、自診斷、自決策,發生故障時,自動導向安全。列車在運行中出現故障,網絡控制系統不僅能夠在第一時間監測到相關數據,還能自動對車輛采取安全防護措施,進行減速或停車。沿線設置了700多個傳感器,3000多個監測點對高速動車組各子系統實時監控,保證高速列車安全可靠運營。列車在運行中出現故障,列車網絡系統會做出報警或預報警,並自動限速。
在哈大高鐵CRH380B車廂內,每節車廂兩端都有一個紅色的拉手,這是做什麼用的呢?孔風告訴記者,這叫乘客緊急制動拉手。一旦乘務人員或乘客發現車內車外有意外發生,拉動這個拉手就會通知司機,司機得到消息後,判斷目前運行區段是否適合停車,並及時作出立即停車或繼續行車的處理決定。
車內還設置了“防司機偷懶裝置”。在司機臺下面裝有“警惕裝置”,為了防止司機離開座椅和踏板。司機必須一直踩踏,離開座位不得超過3秒,且每30秒需要重新踩踏一次,否則會自動報警,報警後幾秒內無人處理列車會觸發緊急制動。
“車廂內的安全保障措施可謂層層保護。”孔風告訴記者,全列車有60個煙火報警裝置,每車設2—4個滅火器。車廂之間設防火牆,車廂的門與牆壁的縫隙處用膨脹膠條密封,遇熱膨脹阻止煙火流動,15分鍾煙、火不蔓延至相鄰車廂。火災發生時空調系統會自動關閉,防止火勢蔓延。同時,充分考慮緊急情況下旅客的疏散和逃生,設置逃生窗、應急門、逃生梯,並按定員合理布局。
列車高速運行水瓶倒放不倒
體驗乘坐過哈大高鐵的乘客都有這樣一個切身感受:CRH380B安靜、平穩。技術人員舉例:一只蚊子飛過大概是40分貝左右;客機正常飛行時,機艙內噪音為81分貝;CRH380B型高寒動車組以350公裡的時速運行時,客室內噪聲小於68分貝,小於飛機的輻射噪音和艙內噪聲。
為給乘客創造一個寧靜的乘車環境,工程技術人員傾注了巨大的努力。孔風說,他們在京津線、武廣線、京滬先導段等地,進行了結構優化對比試驗、動力噪聲試驗、聲源部件噪聲試驗、裙板吸聲隔聲性能試驗、噪聲試驗、空氣動力噪聲試驗等多項試驗,試驗測點達1萬多個,各項實車試驗300多次,累計運行試驗時間長達一年之久。通過對各項數據的分析和探索,CRH380B型高寒動車組采用新型隔聲結構、高性能隔聲地板、彈性阻尼接口等方式,有效降低了車內噪聲。
“減振效果是考核列車舒適性的重要指標,也是控制列車噪聲的一個重要方面。”技術人員曾做過一個實驗,將一個倒置的礦泉水瓶放在運行中的列車車桌上,瓶子不會倒。技術人員解釋道,CRH380B型高寒動車組加裝了抗蛇行減振器,在車體和轉向架之間采用了可以實時調節的空氣彈簧,轉向架采用了彈性車輪技術,解決了偏離和搖晃的“蛇形運動”穩定性問題。此外,車輛地板和底部的夾層裡也添加了減振材料,4層車窗玻璃以及天花板內都有減振結構。
為了保證車輛運行平穩,CRH380B型高寒動車組每節車廂的重心位置也被嚴格控制。列車生產中從車體、組裝到完成調試出廠,前後要經過三道稱重檢測關,保證每節車廂四角重量均勻,任意兩點的誤差不會超過一瓶啤酒的重量。
動車每天要進行“睡前”體檢
為保障車輛安全、穩定運行,長客股份公司派出精乾的售後服務人員,全力為哈大高鐵順利安全運營保駕護航,他們被譽為“動車組保健醫生”。
長客股份公司售後服務部技術處副處長左文龍說,作為車輛的“隨身保健醫生”,添乘人員需要凌晨3點趕到動車所,在發車前兩小時必須上車,第一時間例行檢查車輛,包括空氣開關、司機室顯示屏、牽引制動、輔助系統的性能等,與司機、機械師進行溝通,一起進行出庫聯檢,確保動車組工作狀態正常。在運行過程中,需要確保每一個小時巡視一遍車輛,對各系統進行有效檢測和監控。
這些“隨身保健醫生”每一次隨行出診,都要細細為車輛記下每次運行的發車起始時間、發車區間、行駛公裡數、每天發生的故障以及處理情況等等,為車輛做一份專屬的“健康檔案”。“保健醫生”最晚回動車所是凌晨兩點,那也得記下當天的裡程數等信息,纔能回去睡覺。
白天,動車有隨身保健醫生,晚上,動車回“家”“睡覺”時,還要進行一次睡前體檢。這是動車所最忙碌的時候。當高寒動車組奔波一天回到“高鐵之家”後,工作人員要對車輛各個部件,例如受電弓、車頂緊固件、網絡控制系統、空調機組等進行全面“體檢”。
“動車‘健康’,旅客纔能安全,我們纔能放心。”左文龍說。