【万千气象看四川·眉山篇丨聚焦新质生产力】这项“眉山科技” 让3万吨重载开行列车实现“秒刹”

      走进眉山机械产业园，作为中国铁路货车制动系统研发生产基地的眉山中车制动科技股份有限公司实验厂房内，轰鸣声不绝于耳，配套完善的机械加工、铆焊、铸锻压型等专业设备正展示着“专业速度”。依托于成都高新技术创新优势，在推进成德眉资同城化暨成都都市圈的建设中，去年8月，来自眉山中车的重载列车无线ECP系统的开发技术、重载长列车无线ECP系统两项科技成果成功登榜天府大道科创走廊“十强”，刹车制动快速响应的技术革命，有效保障了3万吨重载列车的安全运行。

      近日，记者来到眉山中车制动科技股份有限公司，了解“眉山科技”如何在铁路货车制动领域乘风破浪。

　　中共中央国务院印发的《交通强国建设纲要》中提出，要加强新型载运工具研发。实现3万吨级重载列车、时速250公里级高速轮轨货运列车等方面的重大突破。

　　“我国重载运输是在不断发展的，部分重载线路已常态化开行2万吨重载列车，而传统空气制动系统因制动不同步性所带来的纵向冲动问题却十分突出，它不仅制约着重载列车的开行速度和编组数量，还会带来列车断钩、脱轨等安全风险。因此，我们认为发展重载列车必须首先解决好列车的制动问题，ECP技术就是一种很好的解决方案。”眉山中车制动科技股份有限公司副总经理、总工程师申燕飞说。

　　货运列车的发展方向是更大的牵引重量和轴重方向，但与客运列车不同，货运列车因超大载重，有更大惯性，要想把两三万吨的列车刹住，控制纵向冲力保证运行安全，并不是容易的事。例如，牵引重量要达到3万吨，当前的轴重将由25吨提升至30吨，意味着有4个轮轴单节车皮，一节能多运20吨货物，货运列车的牵引水平将较现在提升5倍以上。

　　“打个比方，要让一列3万吨重载开行的列车实现‘秒刹’，相当于让320多辆重达100多吨的的大卡车，紧挨在一起，以时速100千米运行，它们同时停下来不能发生追尾、碰撞、翻车等事故。”申燕飞说。

　　如何让货运列车运得更多，跑得更快，停得更稳？2015年，眉山中车制动科技公司组建起以中车眉山公司技术专家为核心的“重载长大列车无线ECP系统”研发团队，联合西南交大、大连交大、北京交大等院校开展项目研究。

　　“‘重载长大列车无线ECP系统’由地面平台、车载装置、辅助设备组成，通过在重载列车上建立独立自组的列车无线网络和车地一体数据通讯网络传递制动缓解控制指令，是一种新型列车制动控制技术。”眉山中车制动科技股份有限公司副总经理、总工程师申燕飞介绍，这套系统的成功研发，基于西南交大国家重点实验室提供的数据分析、仿真计算和专家指导。

　　“产学研”合作研发之下，该系统针对重载长大列车空气制动同步性差导致列车纵向冲动大的问题，通过无线自组网络，传递机车制动缓解信号，将列车制动缓解波速从200米/秒提升至1000米/秒以上，可降低纵向冲动20%以上，缩短制动距离10%以上。

　　“有了重载长列车无线ECP系统的辅助，重载货运列车的安全性提高了，故障率降低了。”列车司机黎伟对于系统带来的重载列车安全性深有感触。他驾驶的列车常年行驶在朔黄铁路上，这条铁路也是重载长列车无线ECP系统这项科技成果的研发应用所在地。

　　据介绍，为了掌握轴端发电装置试装车试验的第一手资料，研发团队曾驻点朔黄铁路神池和肃宁车站对车辆进行跟踪调查。

　　货运列车进站时间并不固定，大多时候是半夜进站，有一次冬天凌晨3点，一列货车进入神池车站，研发团队冒着大雪严寒在车站收集试验数据时，发现轴端发电装置U形杆减振橡胶磨掉和发电装置松动，立即进行了现场处置。随后几天，研发团队不断奔走于试验现场，每天工作十个小时以上……在收集了大量资料数据和经过反复论证后，决定采用钢结构触头+弹簧减振的减振结构，有效解决了故障点。

　　这只是该系统在研发过程中面临的一项技术难题。“由于无线ECP制动技术本身的先进性，国际上也没有成熟的经验可以借鉴，因此研发过程会遇到车辆供电、信号通讯、列车组网、系统控制策略等问题，都需要逐项攻克。”申燕飞表示。在她看来，车辆供电是研发过程中“难啃的骨头”之一。“因为铁路货车本身是没有动力的，所以要想进行各种控制技术研究，首先就要解决货车供电的问题。”

　　为了应对这一挑战，研发团队制定了风力发电、振动发电、轴端发电等多种方案。每种方案都从结构设计、仿真计算、实物验证等多角度验证其可靠性和可行性，最终才确定了轴端发电方式。

　　而今，重载长列车无线ECP系统为3万吨级重载列车开行，提供了安全可靠运行、数据信息化、故障判断智能化的理想解决方案。同时，系统采取的轴端发电解决了货车“无源化”问题，也将保障系统在运行中的用电需求。目前，系统项目已形成国家专利43件、软件著作权2项。

　　“眉山中车制动科技公司已构建起无线ECP系统的仿真、产品两大平台和试验验证、技术标准两大体系，初步形成了该产品适应国能铁路的技术标准体系，正在开展国能集团无线ECP制动系统在3万吨重载列车上的应用研究项目，将为我国开行3万吨及更高吨位的重载列车提供技术方案。”申燕飞告诉记者。