刘莉 胡唯元 张佳星  

    两辆机车牵引2万吨列车，210节车厢2.7公里车长，一年3亿吨运量……

　　当国际同行发出“是否点错小数点”的疑问时，更让他们惊叹的是中国铁路人用短短几年时间掌握的先进铁路重载技术。

　　客运高速和货运重载，是世界发达国家铁路发展的共同趋势。发展铁路重载运输需要应用多项科技手段，是国际上公认的铁路运输尖端技术之一。2004年前后，党中央、国务院领导多次组织召开专门会议，研究铁路建设发展问题，确定了推进铁路技术装备现代化“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体方针，大秦线技术装备创新也驶入了“快车道”。

　　机车：智能动力巨无霸

　　“重载列车不怕电力机车拉不动，怕的是机车指令发出后万吨列车停不下来。”铁道科学研究院机车车辆研究所副所长李学峰说，大秦铁路60%%的线路都是山区铁路，如果万吨、2万吨列车下坡时制动不好，很可能车毁人亡，中间的车辆甚至会被挤成“铁饼”。

　　为有效解决山区铁路中的通信可靠性问题、长大下坡道的周期制动问题和长大列车的纵向冲动问题，大秦铁路在世界重载铁路领域率先实现了LOCOTROL技术和GSM-R平台的有机结合。我国铁路科研人员把机车分布式同步操纵LOCOTROL技术由过去的点到点通信传输，依靠改进GSM-R综合数字移动通信系统，发展为系统网络通信传输，使得近3公里长的重载车辆实现了前后同步控制，操纵误差仅为0.6秒。

　　牵引动力是影响重载列车载重的关键因素。为尽快给铁路大提速提供高品质的机车，株洲电力机车有限公司在2004年引进西门子的核心技术———系统集成技术。经过机车整车试制和实践，株电公司完全消化了关键质量控制程序先进经验，基本掌握了西门子交流传动机车的系统技术，同时也为后续机车自主化研制提供了良好的部件研发平台。

　　在生产大功率机车的湖南株洲电力机车股份有限公司转向架生产车间，用在货运机车上的转向架居然制作得像精致的工艺品。总工程师刘能文说，没引进德国西门子技术前，我们做的转向架全是傻大黑粗的笨家伙，现在则全变了，西门子的人看了都说，这简直就是德国造！

　　总经理徐宗祥说，如果说上世纪80年代前的引进技术是原样引进，90年代的引进是质量控制和工艺的话，那么这次大规模引进则是引进了一种全新的理念，引进了创新的智慧。

　　2007年，我国通过引进消化吸收再创新生产的HXD1型、HXD2型电力机车下线。大秦铁路以往运用的国产SS4型电力机车，功率是6400千瓦，现在的HXD1型、HXD2型电力机车功率达到9600—10000千瓦，只要一前一后两台机车牵引，就可以取代以往4台SS4电力机车牵引2万吨重载列车的模式。节省下来的机车和乘务员可以再开行更多的重载列车。

　　“我们已经基本建立了世界先进水平的交流传动电力机车技术平台，有20多项重大关键部件实现国产化，机车国产化率达到了72%%以上。”徐宗祥自豪地说。

　　而且，机车上的大部分部件和原材料尽可能由公司制造或者在国内企业采购，整车制造成本大幅降低。

　　在关键技术引进消化吸收与国产化取得阶段性成果的基础上，铁道部联合中科院和清华大学等科研院所，以项目为纽带，构建了产学研一体的技术引进消化吸收再创新体系，着手进行再创新工作，取得重要进展。大功率机车方面，在6轴总功率7200千瓦的技术平台上，正在组织实施牵引变流器、牵引电机、车体、转向架以及整车集成技术的自主创新，机车总功率可提高到9600千瓦，成为未来牵引货物列车的主力机型。

　　车辆：增加载重保质量

　　指着一节节用于大秦线的新型车辆，铁道部总工程师、科技司司长耿志修告诉记者：“可别以为这就是个简单的货箱，这里面可有不少我们自主创新的专利技术呢。”

　　记者注意到，在我国铁路各条干线上行驶的货物列车，大都由自重较大的黑色或褐色的C64k型、C70型钢质车辆组成，它们能够装载的货物重量分别为60吨和70吨；而现在大秦铁路上运用的主力车辆是由国内中国北车集团齐车公司自主研发的C80型铝合金、C80B型不锈钢重载运煤敞车，它们装载的货物重量达到了80吨，材质轻、载重大的新型货车给大秦线带来别样的风景。

　　要提高大秦线的运量最有效的办法就是增加每节车辆的载重。2003年5月，铁道部正式立项组织攻关研制载重80吨级重载货车，目标是轴重25吨、载重80吨、时速100公里、列车牵引总重2万吨。

　　“这可不是简单的将车厢做大的问题，”齐车公司总工程师于连友如数家珍地说，首先，要突破轻量化车体设计技术，与60吨级货车相比，80吨级重载货车在载重增加的同时，要实现自重降低，同时提高使用可靠性，C80型铝合金车成功应用了铝合金轻型材料及双浴盆式车体，C80B型不锈钢车突破了铁素体不锈钢材料及焊接技术。其次是降低轮轨低动力作用技术，自主研制了低动力作用交叉支撑式转向架，降低了轮轨间动作用力，提升了车辆运行品质。第三是降低重载列车纵向冲动技术，研发应用了高强度车钩及牵引杆、大容量缓冲器、120—1型空气控制阀等3项技术，列车纵向冲击力减少35%%。该车的7项关键技术获得了国家专利。

　　2004年，C80型铝合金运煤敞车批量投入使用，2006年，C80B型不锈钢运煤敞车投入批量生产，成为大秦线的主力车型。随着C80型货车的投入运用，大秦线2万吨重载组合列车开行数量不断增加。从2004年开始，大秦线实现了年运量1.5亿吨、2亿吨、2.5亿吨、3亿吨的四级跨越，为国民经济快速、协调发展提供了有力保证，实现了我国铁路货车技术的飞跃。在系统掌握上述技术的基础上，2006年，铁道部组织中国北车集团齐车公司、中国南车集团二七车辆厂等7家主导厂成功研制了70吨级的敞、篷、平、罐、漏斗等系列货车，实现我国通用货车从60吨级向70吨级的全面升级换代。以C80货车技术为依托，研制生产的重载货车，批量出口澳大利亚等国，打入了国际市场。

　　为保证新型车辆的安全运行，技术人员们把工作间搬到了大秦线上。针对新型货车运用过程中的关键技术问题，齐车公司等单位在大秦线上展开了“车轮踏面及轮缘磨耗”“车钩裂纹分析攻关”等多项技术调研。寒冬腊月，冷风劲吹，齐车公司的亿联公司技术组组长孟令伟和他的同事们顶风冒雪进行现场车辆的测量与数据采集。每列100多节C80型敞车，从头到尾走一遍就是1.2公里。在这个每8分钟发出一列车的列检作业场，他们一天要测量20多辆列车。

　　性能先进的80吨级新型货车的问世，为大秦铁路提供了优良的装备保障，推动了中国铁路装备现代化的发展进程。它的正式投入运营，标志着我国重载货车技术跨入了世界先进行列。

　　配套技术：全面提升为安全

　　随着运量的大幅度增加、轴重的提高，2万吨重载组合列车的陆续开行，大秦线的钢轨、轨枕、垫板等伤损较多，设备使用寿命已难以适应运输需求。为此，铁道部安排了“大秦线桥加固对策研究”“大秦重载铁路延长钢轨使用寿命”等系列科研攻关课题，对桥梁、墩进行了有计划的加固。太原局和铁科院、鞍钢、攀钢联合攻关，研制出了新的75kg/m合金钢轨、新型热塑性弹性体垫板，提出了重载铁路用75kg/m钢轨的技术条件等。

　　目前，国内攀钢、包钢、鞍钢、马钢已完成了适应重载需要的钢轨生产工艺的技术改造，钢轨质量和产量有较大提高，不仅能满足国内铁路建设的需要，还可以出口国外。

　　为解决类似这些配套技术难题，铁道部统一安排，太原铁路局联合北京交大、铁道科学研究院、北京通号设计院、中车南北集团公司等几十家单位，组成了产学研联合体，与美国GE、国内华为等公司共同开展技术创新工作。在两年半的时间内，经过63项技术改造，攻克了万吨和2万吨重载列车不明原因紧急制动和车钩分离惯性故障等技术难题，显著提升了列车运行安全水平。

　　在大秦铁路重载领域，我国铁路还制定了轮轨关系、车体关系、车辆材料等方面区别于国外、符合国情的技术标准。作为一项高技术集成的系统工程，重载铁路具有很大的技术带动作用。大秦铁路集纳了钢铁冶金、机械加工、车辆制造、电子技术、自动化控制技术、电力牵引技术等多学科的成果，成为我国技术经济综合实力的代表。

　　大秦线2万吨重载组合列车的大量开行，显著提升了我国重载装备水平，不仅为大秦线运量大幅度提高奠定了坚实的技术基础，也为《中长期铁路网规划》中其他铁路煤运通道建设起到了示范作用。

　　毋庸置疑，以大秦铁路煤炭运输大通道为代表的铁路重载运输，集成了大量的高精尖技术成果，特别是在体现机车、车辆、通信信号、冶金等科技实力方面，被公认为中国铁路重载技术水平和综合实力的重要标志。