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30年德国垄断被打破!揭秘中国高铁到底有多牛?

编辑:陶倩2017-01-24 07:28内容来源:央视财经

新闻提要

一列高铁的零部件多达10万个,中国高铁的研发,至少拉动着30万家零部件企业的发展,关系着冶金、轴承、型材、精密仪器等数十个高端装备行业的自主创新。

  一年一度的“世界最大的人口迁徙”又开始了,所有中国人都有一个目标:“回家”!

  2017年春运,铁路预计客流量近3.56亿人次,比去年增长近10%。高铁成为旅客们出行的首选。时速两百公里以上,中国高铁让家的距离不再遥远。

  在大家搭乘高铁归乡的时候,我们也派出了一支小分队,前往中国高铁车辆的大本营——中国中车,深度挖掘高铁制造的黑科技,大量制造细节都是首次独家曝光。让咱们一起先睹为快!

 

  高铁中国芯:从芯片到集成的超级智能

  高铁跑得快,全靠电机带。高铁上的牵引电机,是由一种叫IGBT的芯片控制的。然而IGBT技术诞生30多年来,一直被德国、日本等制造强国把控。三年前,中国自主研发取得突破。今天,中车的IGBT已经能够实现量产。这条8英寸IGBT生产线,每年能制造12万支IGBT芯片。全世界,这样的生产线只有两条。

  光会造芯片还不行,IGBT需要组装到牵引变流器当中才能发挥作用。在以前,组装工作只能靠人工,28道工序,得干上1天才能组装好一个。现在中国中车这家装备工厂,已经能实现牵引变流器的智能制造,3小时就能做好一个。

  刷导热硅胶,是所有工序中难度最大的。过去靠人工刷,根本掌握不好厚度,只能凭感觉判断刷胶的质量。现在,只需要设定力量参数,机器人能把硅胶厚度精确控制在0.1毫米左右,而且涂覆得绝对均匀。

  所有步骤,电脑都会提供即时的检测和提示,再也不会因为人为因素而失误。

  这是中国自主研发的生产管理数据监控系统。智能线上所有工序的状况,一百多种物料的关键信息,和加工过程数据,全都实时显示在这里。

 

  车身铝型材:用“巨无霸挤压机”来轧面条

  边梁,是连接列车侧墙和地板的大部件。它有25米长,结构复杂。以前制造它,都是将两块型材焊接在一起,但焊缝会影响高铁的车身强度。现在,中国工程师可以实现这种超大铝型材的一次成型。

  制造超大铝型材的秘密,就在眼前这台巨大的机器里。这是中国自主研发的万吨级铝型材挤压机,没有用国外一颗螺丝钉。不仅是高铁,地铁、船舶上要用到的超大铝型材,也都可以用它来加工。

  制造车身铝型材就像轧面条。今天要加工的铝锭,直径超过560毫米,重1000公斤。虽然从颜色上看不出有什么特别,但其实它已经被加热到500多度。只有这样,铝锭才能像面团一样保持相对柔软,最终挤压成25米长的铝型材。

  标注为万吨,但实际上它的挤压力可以达到13500吨,这相当于2000多头大象的压力。挤压过程会产生热量,挤压速度过快,或过慢,都会让铝锭的温度不稳定,从而影响铝型材的质量。试验了整整一年,工程师们找到了最合适的挤压速度参数。

  一列高铁的零部件多达10万个,中国高铁的研发,至少拉动着30万家零部件企业的发展,关系着冶金、轴承、型材、精密仪器等数十个高端装备行业的自主创新。高铁带动的产业响应能力正成为中国迈向制造强国的新动力。

  空气弹簧橡胶:秘密都在“药房”里

  这是中车自主研发的空气弹簧。外形有点像轮胎,一个转向架需要两个这样的空气弹簧。在高速运行的列车上竖一枚硬币,之所以不倒,这其中就有空气弹簧的功劳。它最外层的橡胶至少要能承受住30多吨的车厢压力,确保人在车上感受不到明显的震动。

  这套配药取药装置,是中国中车自己研发的。有点像中药房。每个药箱里,都存放着不同的添加剂,选择不同的添加剂,搭配组合出的性能配方可以有上百种。

  这些添加剂,有的像黑瓜子,有的像绿茶粉,有的像白杏仁。添加了它们之后的高铁橡胶,寿命可以由现在的8年提高到12年。

  高铁橡胶的研发能力,延伸到其它领域也很有价值。全场55公里的港珠澳大桥,是世界上最长的跨海大桥,桥墩的平均跨度是110米。支撑住这样的跨度,每个桥墩至少要承受住5000吨的压力,并能抵御8级地震的破坏力,16级强台风的横向拉力。高阻尼橡胶隔震支座,是必不可少的核心部件。

  这些橡胶隔震支座也是中国中车研发的。独特的配方和生产工艺,让它的使用寿命可以达到60年。

  超强技术体系:为全世界定制车辆

  这列订制车的要求是,既要保证车辆安装大量的落地观景窗,同时又要保证最好的防雨性能。这里是全球标准最严苛的整车淋雨试验场之一,可以轻松地模拟出全球各种暴雨天气。今天它将模拟的雨量是特大暴雨的几十倍。世界级的试验平台,让中国中车有了为全世界定制的能力。

  这是为土耳其安卡拉定制的地铁,客户要求车体完全采用不锈钢焊接而成,不能使用油漆。

  安装不锈钢车体,必须采用电阻点焊。机械手要用什么样的参数完成点焊,全套工艺都是中车自主研发的。焊点深度要严格控制在0.1到0.3毫米之间。这仅相当于一根头发丝的直径。每一节车上,有超过2万个这样的焊点。

  这是印度新孟买地区定制的地铁,工人们正在为地铁穿上棉衣。棉衣不是为了保暖,而是用来隔热。这是印度客户的特殊要求。车体两侧的棉衣,采用的是碳纤维防寒棉,具有很好的隔热和降噪性能。

  这些保温材料是中国人自主研发的,全世界独有,这也是印度客户选择中车的一个重要原因。量身定制的底气,是从生产到检测,从工艺到材料的全方位技术实力。

 

 

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