【名片】

穿黃土高原，跨滾滾黃河，全球首臺最大功率電力機車“神24”在神朔鐵路上開行，以氣貫長虹的“中國力量”，馳騁在溝壑縱橫與坡陡彎急的崇山峻嶺之間。這臺由中車株洲電力機車有限公司與國家能源集團聯(lián)合研制的24軸電力機車，一次能拉100多節(jié)滿載車廂、萬噸貨物，創(chuàng)下全球最大單機功率、全球最大牽引力、全球最長機車長度、全球軸數(shù)最多等多項“世界之最”，堪稱重載鐵路“動力之王”。

華聲在線全媒體記者 彭可心

5月27日，神朔鐵路神木北站傳來一聲長鳴，“神24”牽引著萬噸運煤列車徐徐出發(fā)。

2020年7月29日，全球最大功率電力機車“神24”在中車株洲電力機車有限公司下線。

這列由全球最大功率電力機車牽引的列車，發(fā)運一趟煤，可發(fā)電3000多萬千瓦時;滿載貨物仍能輕松爬上12‰的坡道;“量身定制”的北斗導航系統(tǒng)，讓?？空`差控制在0.5米內(nèi)……這條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“鋼鐵巨龍”，成為中國能源供應(yīng)的有力保障。

沿著西煤東運出海大通道，“神24”鏗鏘前行，推進我國鐵路裝備重載化、智慧化、國際化發(fā)展邁上新臺階，見證中國軌道交通發(fā)展的澎湃動力。

1 拉得多 ——運一趟煤可供長沙電網(wǎng)供電6小時

神朔鐵路西起陜西省神木縣，東至山西省朔州市，在神池南站與朔黃鐵路接軌，共同構(gòu)成我國第二條西煤東運出海大通道，年貨物運輸量超過2.5億噸。

煤炭是我國主要能源之一，如何才能拉更多煤，減少運輸成本?研制重載電力機車成為“最優(yōu)選”。

5月17日，中車株洲電力機車有限公司。本版照片均為華聲在線全媒體記者 辜鵬博 通訊員 張燦強 攝影報道

“神華號”12軸電力機車安全運行的第4年，國家能源集團向中車株洲電力機車有限公司提出了一個新需求：研制一臺24軸重載電力機車。

“我們開始以為是句玩笑話。”5月17日，中國中車科學家、中車株機副總工程師樊運新笑著向記者回憶。在當時看來，“神華號”12軸電力機車已是重載機車的上限。

“神華號”2014年4月下線，功率14400千瓦、牽引力1140千牛，是當時世界最大功率電力機車，紀錄始終未被其他國家打破。

面對新需求，中車株機電力機車研發(fā)團隊躍躍欲試。“能打破自己創(chuàng)下的世界紀錄，想想就很酷?！?/p>

要想“拉得多”，電力機車的編組必須增加。

難題來了：如何從三節(jié)編組升級到六節(jié)編組呢?

“升級并非只是簡單將2列‘神華號’12軸電力機車串到一起，而是需要列車系統(tǒng)全面創(chuàng)新?！狈\新說，光是六節(jié)編組的供電問題就讓人傷腦筋。

怎么辦?跳出電力機車思維，學習動車思維!

受動車改變編組時，受電弓相應(yīng)增加或減少的啟發(fā)，“神24”也分成2個動力單元，每個動力單元采用既有“神華號”機車集中受流、分散供電的供電方式，但動力單元之間高壓不重聯(lián)。機車運行時，每個動力單元均升1個受電弓。

　　圖為“神24”電力機車。

六節(jié)編組成功“合體”，運行功率達到28800千瓦，牽引力達到2280千牛，能順利牽引萬噸貨物，相比“神華號”12軸車幾乎增長了一倍。

大漠孤煙直，長河落日圓。目前，“神24”已在神朔鐵路開行近20萬公里。萬噸煤炭源源不斷地從神木縣朱蓋塔站運至朔黃鐵路神池南站，再經(jīng)海運輸送至東部沿海地區(qū)及南方各省份。

萬噸煤是什么概念?以常規(guī)品質(zhì)電煤計算，“神24”發(fā)運一趟煤，可發(fā)電超3000萬千瓦時。這一電量，相當于長沙電網(wǎng)6個小時的供電量。

2 跑得穩(wěn) ——“爬坡”不費勁

拉著100節(jié)車廂的“長尾巴”，“神24”以每小時80公里的運行速度，奔馳在蜿蜒曲折的神朔鐵路線上，劃出一道近1.5公里的飄逸弧線。

神朔鐵路朱蓋塔至神池南段鐵路線上，有一段公認最困難的路段K113，它最大坡道12‰，且有半徑為500米的彎道。

對汽車來說，12‰這個坡度不值一提，但對重載電力機車而言，這就是陡坡了。

以往，12軸電力機車途經(jīng)上坡道時，經(jīng)常動力不足。牽引萬噸貨物，還需重新編組成24軸車，編組周轉(zhuǎn)至少要半個小時。

可別小看這半個多小時。神朔鐵路發(fā)運量巨大，24小時不間斷運營，平均每10分鐘就開行一列重載列車。半個小時，足以發(fā)運3列重載列車。

如何爬坡?全靠機車的“動力之源”——電傳動系統(tǒng)。

“電傳動系統(tǒng)有個核心部件，牽引變流器。它直接決定了機車能不能走、好不好走?！敝熊囍隀C產(chǎn)品研發(fā)中心機車系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)理陳哲介紹，“神24”的變流器使用了全新的構(gòu)架設(shè)計，模塊相較以前“減重”六成，誤報率下降八成，信號干擾峰值下降五成?！皬姀娐?lián)手，保證‘神24’跑得穩(wěn)穩(wěn)當當?！?/p>

在K113路段，中車株機研發(fā)團隊可謂“一波三折”。

2020年底，陳哲研發(fā)團隊信心滿滿，將“神24”運到神朔鐵路K113段進行萬噸坡起試驗。“各項數(shù)據(jù)、指標都特別好，我們還在終點準備了慶功宴。”

不料，列車剛啟動就前后抖動著往后退，司機慌亂中按下緊急制動按鈕，控制臺上的杯子“啪”地一聲掉落下來。

陳哲研發(fā)團隊成員面面相覷?！澳睦镞€管什么慶功宴，立刻灰溜溜回家了?！?/p>

“可能司機啟動時給的1350千牛力太小。”陳哲想著，在第二次試驗時給足了1600千牛的力，仍以失敗告終。

反復研究列車速度傳感器采集到的信號數(shù)據(jù)后，陳哲發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)曲線波動相當大。

“神24”搭載的“智慧大腦”十分精確，速度傳感器作為“大腦”的“眼睛”，主要負責采集數(shù)據(jù)。

“之前我們設(shè)置‘眼睛’每隔一毫秒采集一次數(shù)據(jù)，一毫秒內(nèi)一下給力，一下收力，采集數(shù)據(jù)過多，‘大腦’難免混亂?！标愓芎屠蠈＜矣懻撘徽?，決定在坡起時去除雜質(zhì)信號，進行濾波處理。

采用新算法處理后，“眼睛”改為每隔一秒鐘采集一次數(shù)據(jù)，取數(shù)據(jù)平均值。“這樣影響不大的雜質(zhì)信號就被忽略了?！标愓苄φf，“列車大腦”感覺“穩(wěn)了”，列車就穩(wěn)了。

“起來了!起來了!”2021年春節(jié)前夕，“神24”通過上線運行前的最終“考核”，萬噸負載坡起試驗成功。

3 停得準 ——地上的火車參“北斗”

“神24”有個聰明的“火車頭”。

通過智能駕駛技術(shù)，它可以實現(xiàn)自動起車、自動駕駛、自動調(diào)速、自動停車等功能，行進過程中無需人工操縱。

神朔鐵路每天發(fā)運200余趟重載機車，地面站場道岔多、“停車位”也多，如何才能讓機車像地鐵一樣，精準?？吭跍蚀_位置?

“我們首次在電力機車上運用了基于北斗衛(wèi)星定位的自動過分相系統(tǒng)?！敝熊囍隀C副總工程師、產(chǎn)品研發(fā)中心總監(jiān)王位介紹，該系統(tǒng)通過實時的衛(wèi)星定位坐標，確定列車的實際位置，并能計算出當前機車到達無電區(qū)的距離及時間。

“天上有北斗衛(wèi)星，機車上安裝了北斗天線，站場裝了北斗定位差分基站。”王位說，地面站場插有對標線標識，通過三方配合，列車?？繒r，車頭與對標線誤差可控制在0.5米內(nèi)。

“重載、高速是我國軌道交通發(fā)展的需求;綠色、智能是新時代軌道交通發(fā)展的奮斗目標?！敝袊こ淘涸菏俊⒅熊囍隀C專家委員會主任劉友梅說。

依靠“量身定制”服務(wù)以及成熟、安全、可靠的技術(shù)，中車株機研制的電力機車早已“出圈”，走出國門。

2017年10月，按照歐洲標準設(shè)計制造的電力機車在塞爾維亞上線運營，服務(wù)于巴爾干半島最繁忙的貨運線路;

2020年9月，按照歐盟TSI標準(鐵路互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范)研制的多流制電力機車出口歐洲……

依托科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)集群，近10年來，中車株機成功研制“神24”、高原“復興號”“零排放”氫能源調(diào)車機車等260余款新產(chǎn)品。

中車株機“火車頭”帶動，株洲軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，已形成整機制造、核心部件、關(guān)鍵零部件協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)集群，成功入選世界級先進制造業(yè)集群建設(shè)名單，2021年產(chǎn)值超過1300億元。

“服務(wù)國家戰(zhàn)略，掌握核心技術(shù)，持續(xù)創(chuàng)新研發(fā)，讓高端裝備制造成為‘走出去’的‘中國名片’?！敝熊囍隀C黨委書記、董事長周清和說。

【青年觀察】

火車司機父女的期待

郭美怡(湘潭大學文學與新聞學院大三學生)

我的爸爸是一名火車機車司機。從小在鐵路邊長大的我，對火車頭有不一樣的感情。爸爸說，他開過的機車都是中車株機生產(chǎn)的，讓我對這次采訪充滿期待。

作為鐵路職工家屬，我見證了內(nèi)燃機車到電力機車，機車機頭從東風型、韶山型，再到現(xiàn)在和諧號、復興號的更新迭代。

還記得小時候爸爸開的韶山型機車，出一趟車需要十幾個小時?，F(xiàn)在，爸爸駕駛的電力機車功率提高了，性能提升了，出一趟車不到4個小時就能到達目的地。

在我的家鄉(xiāng)陜西，全球首臺最大功率電力機車“神24”正拉著100多節(jié)車廂，往返于神朔鐵路線，肩負著西煤東送的重大使命。它是個“大力士”，能拉載萬噸貨物，比爸爸現(xiàn)在駕駛的電力機車翻了一倍?！罢嫦腭{駛‘神24’呀!”爸爸這么對我說。

　　5月17日，中車株洲電力機車有限公司，機車事業(yè)部生產(chǎn)車間。

株洲田心是“中國電力機車搖籃”，生產(chǎn)出我國第一代電力機車——韶山1型電力機車。之后，和諧型交流傳動電力機車、“神華號”12軸電力機車、“神24”等不斷在這里被研制出來。這背后，蘊含著無數(shù)次失敗的試驗、無數(shù)個不眠的夜晚，更蘊含著研發(fā)人員攻克關(guān)鍵核心技術(shù)的信心與決心。

創(chuàng)新不止，領(lǐng)跑不息。爸爸滿懷期待：“未來，中車株機一定能研制出更厲害的電力機車，我等著開呢!”

我也同樣期待著。

（彭可心）