“簡單統(tǒng)一標準”撐起中國鐵路動力源 施工裝備有了核心競爭力

從熱帶臺風、高原、高寒、大風地區(qū)通高鐵，到“復興號”以時速350公里雙弓商業(yè)運行，再到世界首條時速350公里的智能京張高鐵，中國鐵路牽引供電正向建設(shè)運維全過程、全生命周期的高度信息化、自動化、智能化方向發(fā)展。

2020年歲末，多條高鐵和普鐵將密集開通。來自中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱國鐵集團)的消息，到“十三五”末，全國鐵路營業(yè)里程將達到14.5萬公里左右，其中高鐵3.8萬公里以上，電氣化率超過70%，穩(wěn)居世界第一。

中國鐵路動力，靠電氣化牽引。科技日報記者在多條鐵路建設(shè)采訪中獲悉，“十三五”以來，隨著中國鐵路技術(shù)的不斷升級，鐵路電氣化建設(shè)創(chuàng)新多項新技術(shù)，撐起了中國現(xiàn)代化鐵路的動力源。

施工裝備有了核心競爭力

2018年1月20日，由中鐵電氣化局自主研制的挖坑機在寧啟鐵路正式啟用。“挖坑機采用回轉(zhuǎn)、幅度調(diào)整、深度控制臂、平衡抓斗等液壓控制裝置，基坑開挖完成后，抓斗抓取底板放置基坑底部，一人操作10分鐘即可完成基坑開挖，作業(yè)效率是人工開挖的30多倍。”中鐵電氣化局研發(fā)中心主任陳桀說。

接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)，供受電弓取流的高壓輸電線，由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工工序主要分3個階段，即基礎(chǔ)坑開挖、支柱組立、腕臂安裝和導線架設(shè)。

據(jù)介紹，“十三五”以來，為配合快速發(fā)展的中國鐵路建設(shè)，中鐵電氣化局充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，自研制了包括挖坑機、智能立桿車、腕臂智能化安裝機器人、模塊化恒張力架線車、公鐵兩用高空作業(yè)車的全工序施工裝備。

“這些具有核心競爭力的設(shè)備，使電氣鐵路接觸網(wǎng)施工實現(xiàn)了工序的機械化、自動化和智能化安裝。”陳桀說。

零部件全部實現(xiàn)簡統(tǒng)化

2020年12月15日，全長156.6公里，設(shè)計時速為350公里的鹽(城)(南)通高鐵通過國鐵集團組織的初步驗收，進入開通倒計時。

中國鐵路設(shè)計集團有限公司鹽通項目經(jīng)理田萬俊說，鹽通高鐵全線采用中國自主設(shè)計的簡統(tǒng)化標準接觸網(wǎng)零部件，為中國高鐵首次。

簡統(tǒng)化，即接觸網(wǎng)零部件及安裝“簡單統(tǒng)一標準化”。此前，中國鐵路接觸網(wǎng)安裝及零部件分德法日幾大類型，存在參數(shù)系統(tǒng)不統(tǒng)一、安裝結(jié)構(gòu)樣式繁多、零部件規(guī)格多樣化、材質(zhì)標準不一致、使用壽命不長等問題。不僅使運營維修成本居高不下，也給安裝施工帶來極大不便。

萬國牌亟須換成簡單統(tǒng)一的中國標準牌。

2015年，依托國鐵集團《新型高速鐵路接觸網(wǎng)裝備技術(shù)研究》《高鐵時速250公里、時速350公里接觸網(wǎng)技術(shù)與裝備簡統(tǒng)化研究》課題，中國鐵路設(shè)計集團有限公司成立了接觸網(wǎng)科研團隊，專項研發(fā)新型高速鐵路接觸網(wǎng)裝備。經(jīng)過4年研發(fā)，課題通過權(quán)威專家團隊評審，認為課題形成的成果整體達到國際先進水平，其中簡統(tǒng)化接觸網(wǎng)零部件技術(shù)性能達到國際領(lǐng)先水平。

安裝和聯(lián)調(diào)聯(lián)試邁向智能化

2020年12月18日，中鐵建電氣化局“以簡統(tǒng)化為核心的高服役性能新型接觸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備”成果，獲中國鐵道學會科學技術(shù)獎特等獎。

安裝中國標準簡統(tǒng)化接觸網(wǎng)零部件，也是一門全新的課題。2019年10月，中鐵建電氣化局參與國鐵集團立項的“以簡統(tǒng)化為核心的高服役性能新型接觸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備”課題的研究。研究團隊通過對簡統(tǒng)化腕臂生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析處理及排產(chǎn)技術(shù)、腕臂及定位裝置預配的生產(chǎn)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)標識及追溯管理技術(shù)、視覺引導機器人裝配技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)，形成了30多項專利。

“接觸網(wǎng)簡統(tǒng)化智能腕臂預配平臺”達到了施工全工序智能化，并在鹽通高鐵電氣化施工應用成功，填補了簡統(tǒng)化接觸網(wǎng)腕臂裝配生產(chǎn)裝備技術(shù)的空白。

將于年底開通的京雄高鐵，“四電(通信、電力、電氣、信號)”聯(lián)調(diào)聯(lián)試首創(chuàng)線上“智能網(wǎng)優(yōu)”技術(shù)，調(diào)試從之前的線下3個月縮短至5天。

專家表示，從熱帶臺風、高原、高寒、大風地區(qū)通高鐵，到“復興號”以時速350公里雙弓商業(yè)運行，再到世界首條時速350公里的智能京張高鐵，中國鐵路牽引供電正向建設(shè)運維全過程、全生命周期的高度信息化、自動化、智能化方向發(fā)展。(矯 陽)