第二节 技术开发

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制动系统技术。四方所是中国铁路制动技术研究和产品开发的主要单位,1986年
后研制开发的F8型客车电空制动机、JZ-7型机车电控制动机、单元制动缸、机车空气
干燥器、客车电子防滑器等产品,在中国机车车辆上装用,部分产品出口国外。199
9年起,承担国家发改委下达的“城市轨道交通车辆制动系统国产化”项目,开始进
行涵盖系统集成、计算机控制、气动控制、网络通讯等高新技术领域的制动系统产品
开发;2003年研制的模拟式微机控制直通电空制动系统,经两次评审和装车试验,2
006年在大连现代轨道交通有限公司的低地板有轨电车上投入载客运用,结果表明该
制动系统完全能够满足城轨交通车辆的使用要求,可以替代进口的同类产品。
减振系统技术。20世纪60年代后期,四方所研制的全国第一代新型膜式空气弹簧,
成功应用于北京地铁。90年代后期,四方所已经发展成为国内最大的空气弹簧研发和
生产基地。2005年,研发的系列空气弹簧型号达40余种,总装车数量达8000余辆,市
场占有率超过80%。
钩缓系统技术。四方所研制成功适用于干线、地铁城轨、高速动车组的密接式钩
缓装置,作为主型车钩在25T新型提速客车上大批量运用,成为铁路第五次大提速六
大关键技术之一,基本消除了高速运行列车的纵向冲动,填补了国内技术空白,200
5年在青藏线客车上全部采用这一装置。研制的密接钩在“新曙光号”、“中华之星”、
“中原之星”等动车组上广泛采用,大连快轨、天津轻轨也批量装车。同时,研制的
机货车大容量缓冲器在大功率交流传动机车“和谐号”、大秦线万吨列车上装用。

图7-5 QKX100大容量弹性胶泥缓冲器。

图7-6 WX-Ⅱ型车载数据无线传送装置。

电气系统技术。2002年,四方所成立电气研发中心,结合铁路第五次提速推出列
车网络监控技术,实现了客车电器系统无主式集中监控,在25G、25K、25T型空调客
车上装用;无线传输技术和列车安全数据库技术在25T型车装用;机车(动车)DC600V
供电系统自1998年起在“中华之星”动车组和25G、25T型客车上装用。
交流传动内燃机车技术。1997年,根据铁道部“九五”期间机车车辆工业重点科
技计划,四方厂与其它单位联合研制全国首台交流传动内燃机车,该机车装车功率1
324千瓦,主传动系统采用架控式交-直-交电传动,装有无刷励磁主发电机、IPM牵引
逆变器及鼠笼式三相异步电动机;辅助设备采用交流电机驱动;机车采用多微机控制
系统并装有彩色显示器,采用大量先进技术及免维护装置,使机车的可靠性和技术水
平得到大幅度提高。
液力传动动力分散内燃动车组技术。2001年由四方公司研制开发。该动车组的动
力装置及其辅助装置均布置在车下,车上部分仅设有司机室和客室。车下设有1台Cu
mminsQSK19-R卧式柴油机,液力传动装置采用新泻TACN33-3000型变速箱。制动机采
用JZ-7型空气制动机,二轴转向架,其中后转向架为动力转向架。基础制动为轮盘制
动,采用固定编组形式。
直线电机地铁车辆技术。2005年由四方公司研制开发。直线电机车辆是当今世界
上最先进的城市轨道交通工具之一,使用扁平直线电机,使地铁隧道断面减小,节约
工程造价。驱动不受粘着限制,爬坡能力强。驱动无齿轮箱,可降低车辆运行噪声。
该项技术填补了全国地铁列车的一项空白。
高速动车组技术。2005年,四方公司全面实施国际先进技术引进消化再创新工作,
掌握了高速动车组轻量化车体制造、转向架制造和集成总装等高速动车组关键技术,
建立与国际先进水平接轨的高速动车组研发制造平台。高速动车组为动力分散、交流
传动的电动车组,具有先进、成熟、经济、适用、可靠的特点。动车组采用先进的
IGBT功率元件以及VVVF控制牵引方式和再生制动方式,采用先进的防滑、防空转控制
系统和自动列车保护系统,为列车在各种运行环境下的准时性提供可靠保障。动车组
采用流线型设计,各车辆的最大轴重仅14吨,在节能、环保以及减少机械损耗等方面
具有独特的优越性,通过调整动车、拖车的比例,能够灵活适应200公里NFDA1
300公里/小时各速度等级的运行。
转向架产品技术。1997-2005年,四方公司先后完成SW-220型、SW-220K型、
SW-QD160型和CRH2A型转向架的设计开发任务。其中,SW-220型转向架1998年4月试制
完成,安全性能指标均满足提速客车要求;SW-220K型转向架是四方厂与日本川
崎重工业株式会社合作、由四方厂制造的新型高速客车转向架,首辆转向架2003年初
制造完成;SW-QD160型是在机客车原有转向架基础上,根据青藏铁路客车发电车需求
开发的新型高速、大轴重发电车用转向架,2005年初开始设计,7月完成施工图设计,
年底首辆转向架制造完成,经滚振试验台试验、环线及正线动力学试验,稳定性、平
稳性、脱轨系数、轮重减载率均满足《青藏发电车技术规范》要求,达到优良标准;
CRH2A型转向架应用于200公里时速动车组,2005年试制,为无摇枕转向架,采用转臂
式定位、液压制动,使用耐候材料。
不锈钢车体技术。1999年,四方公司与院校进行奥氏体轻量化不锈钢车体联合开
发,并取得成果。2001年,与日本川崎重工业株式会社合作,全面引进轻量化不锈钢
车体的设计技术、制造工艺、成套设备,并联合设计第一辆全点焊结构的轻量化不锈
钢车体,进行样车试制和试验。2003年,研究地铁车辆不锈钢车体新式轻量化结构取
得实质性成果。2004年,在充分掌握川崎轻量化不锈钢车体技术的基础上,独立完成
北京地铁八通线车辆的设计。至2005年,四方公司拥有城市轨道车辆不锈钢车体生产
线和铁路干线不锈钢车体生产线。
铝合金车体技术。1998年,四方公司开始铝合金车体研究工作。2003年,与同济
大学联合进行B2型铝合金地铁车体设计。2004年,四方公司获铁道部时速200公里动
车组60列(480辆)的合同。铝合金车体为技术引进的9大关键技术之一,车体结构为整
体承载结构,由通长的大型中空薄壁挤压铝型材组焊而成,刚性大,承载性能好。铝
合金型材最薄处只有1.5毫米,动车组整体轻量化设计达到世界先进水平,具有优越
的节能、环保性能。
高原客车技术。2005年由四方公司研制开发。青藏铁路客车供氧采用低总压供氧
方式,当车内总气压值低于人体氧气需要标准时,通过单独补氧来增加整列车内的氧
气分压力,满足人体生理需要。提高高原环境下电气系统的电气绝缘强度、介电强度、
绝缘等级以及发热性电器负载的散热能力,对全列车电气系统进行优化设计,通过低
压仓模拟试验保证安全可靠性。新研制开发的大功率、大轴重发电车,有效控制柴油
发电机组在高原地区的功率降幅,解决低气压环境下柴油燃烧不充分、冒黑烟、污染
环境的问题。针对青藏线紫外线强度为平原地区7倍以上的问题,提高客车抗紫外线
能力,车窗玻璃选用紫外线透过率不超过13.3%的进口低辐射玻璃,使过滤后的车内
紫外线强度与平原保持一致。为保护青藏线生态环境,客车上装有污物收集装置,实
现客车“污水污物零排放”要求。
内燃机车技术。1986年,济南厂与大连内燃机车研究所(以下简称大连所)联合研
制内燃机车。1989年9月,第一台泰山型(功率794千瓦)内燃机车研制成功。1993年3
月,通过中车公司技术鉴定,命名为GK1C型内燃机车,结束了济南厂80年来只能修理
蒸汽机车的历史。1994年6月,济南厂与大连所联合研制功率1000千瓦的GK1G-B型内
燃机车,1995年6月研制成功,为全国第一台25吨轴重的同类型机车,达到同类机车
80年代末国际先进水平。1996年,研制成功GK1G-C型内燃机车,通过铁道部产品鉴定。
铁路货车技术。1993-2005年,济南厂相继开发出G60、G17、G11、G70、G70T、
C64、C64K、L18、G70K、NX70、KM70等货车产品,“十五”期间完成24种货车方案设
计、5种转向架、13种货车配件试制生产、21种车型图纸技术转让。1998年3-11月,
济南厂自主开发设计,试制出G70B型低重心轻油罐车,有效容积70.7立方米,载重6
3吨。2001年,与四方车辆研究所、大连铁道学院、北方交通大学、铁道科学研究院
等单位合作,对该型罐车装用转K2、转8G型转向架,定型为GH70型低重心乙醇罐车,
11月通过铁道部技术审查,进行批量生产。
集便器产品技术。1997年,济南厂向铁道部和中车公司提出开发生产集便器的申
请,1999年批准立项。2001年,获铁道部投资3500万元。引进瑞典和韩国技术,开发
EVAC2000P、EVAC2000E、JBY-80、JBY-80J等型集便器。2002-2005年,自主开发WZ3
0、WZ20、JHL5050、JHL5060型真空吸污车及压力冲水式、真空式机车整体卫生间,
建成国内唯一一家集便器研发生产基地。2005年,获有7项集便器专利技术。
铁道线路器材技术。1986-1999年,济南局针对钢轨、道岔、轨枕的更新换代和
列车提速要求,陆续开发出AT尖轨、钢轨铰接绝缘接头等29种主要新型线路配件。其
中,可调试轨撑获国家专利;有砟桥小阻力扣件是铁路大桥铺设无缝线路的新型扣件,
在全路具有领先水平。2000年后,陆续开发出60公斤/米钢轨12号AT尖轨整组道岔、
92型60公斤/米钢轨12号改进型单开道岔、SC330单开道岔、胶粘合金钢组合辙岔等新
产品。其中,跨区间超长无缝线路钢轨接头现场胶接技术,经铁道科学研究院试验剪
切强度达到375吨,符合技术要求。
电缆产品技术。济南局20世纪70年代初开始生产电缆产品,至2002年,已能生产
铁路数字信号电缆、通信电缆、铅包铜电缆和交联绝缘架空电缆、光纤电缆、软结构
配线电缆等全系列600多种规格电缆。其中,铁路数字信号电缆生产线采用丹麦、德
国技术装备,产品质量达到国内领先水平;1250单位成缆机填补了国家空白。
机车车辆配件。济南局开发机车车辆配件产品,研制出东风和ND5型内燃机车加
铌铸铁汽缸套、活塞环、活塞销等产品。2000年,济南局配件厂成为铁道部定点生产
厂。开发出车辆转向架斜楔系列产品、缓冲器、高磷闸瓦等。1995年,济南局工程机
械厂定为中国铁路物资总公司缓冲器定点生产厂。高磷闸瓦1997年获铁道部生产许可
证。2001年,济南局配件厂获铁道部转8A斜楔定点生产厂。