
当今社会生产力发达的集中体现是人流、资金流、物流的高度发达和通畅。交通运输方式有轨道、公路、航空、水路和管道运输五种。轨道交通运输快捷、运力大、自然条件限制较小、平稳,安全可靠、运输成本较低;综合考虑,铁路适于在内陆地区运送中、长距离、大运量,时间性强、可靠性要求高的一般货物和特种货物。水路运输能力大、成本低、速度慢,适宜于运距长、运量大、时间性不强的大宗物资运输。公路运输速度快、能力小、能耗高且运输成本高,比较适宜在内陆地区运输短途旅客、货物。民航运输速度快、能耗大、运输能力小、成本高。适宜长途旅客运输和体积小、价值高的物资运输。管道运输成为陆上油气运输的主要运输方式。
轨道运输与其他各种现代化运输方式相比较,具有运输能力强,能够负担大量客货运输的特点,每一辆列车载运货物和旅客的能力远比汽车和飞机大得多。轨道交通的发展趋势是客货分流,通过采取建设客运专线,实行客货分线运输;提高铁路复线率、电化率和提高客、货运输速度;增加牵引定数等措施达到完善铁路结构,提高运输质量,快速扩充运输能力。速度快是轨道运输的另一特点,常规铁路的列车运行速度一般为每小时80km左右,而在高速铁路上运行的旅客列车时速目前可达200~300km,具有速度快、安全性好、正点率高、舒适方便,在1000km左右的距离上极具竞争优势,公路和航空已经无法与其竞争,市场前景非常广阔。铁路货运速度虽比客运慢些,但是每昼夜的平均货物送达速度也比水路运输快。此外,轨道运输成本也比公路、航空运输低。铁路运输一般可全天候运营,受气候条件限制较小。同时具有安全可靠性,环境污染小和单位能源消耗较少等优点。由于轨道运输具有上述的技术经济特点,因此轨道运输极适合国土幅员辽阔的大陆国家;适合运送经常的、稳定的大宗货物;适合中长距离的货物运输以及城市间的旅客运输的需要。
目前随着国际尤其是中国高速铁路的发展,轨道交通体现出越来越巨大的优越性:运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等。
轨道交通是国家重要的基础设施,是国民经济交通运输体系的骨干,其装备和运能水平直接关系到国民经济的发展。“十一五”以来,我国轨道建设有了较大发展,截止到2010年底,全国铁路营业里程达到9.10万km,居世界第二,电气化铁路里程达到4.2万km,其运营里程跃居世界第二。2010年,全国铁路客运量达16.76亿人,旅客周转量8762.2亿人/km,货运量36.43万t,货物周转量27644.1亿t/km。“十一五”期间,全国铁路共发送旅客72.8亿人,发送货物163.0亿t。
“十二五”是我国铁路现代化建设的关键阶段,基本建成发达完善铁路网。到2015年,全国铁路营业里程将达到12万km以上,其中高速铁路1.6万km以上,西部铁路5万km以上,复线率和电气化率分别达到50%、60%。以高速铁路为骨架、总规模5万km的快速铁路网基本建成,总规模7万km的区际大能力通道布局成网,繁忙干线实现客货分线运输。

同车公司机车总装车间
实现技术装备现代化
时速200km及以上动车组成为快速客运的主要装备,全路投入运营的动车组达到1500列以上;大功率机车成为主要干线的主力车型,投入运营的大功率机车达到1.3万台以上,占机车保有量的60%。货车车辆达到时速120km技术标准,70t级及以上通用货车占货车保有量的30%。,实现高速铁路、城际铁路、重要干线GSM-R无线网络覆盖,并装备不同等级的列车运行控制系统。大力发展数字化、智能化铁路,基本实现铁路运输组织智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。
为加快实现铁路装备现代化,2004年4月国务院召开专题会议,提出“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的总体要求,并针对国内几家机车车辆制造企业进行重点扶持。
按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针,2004~2005年间,我国成功引进了SIEMENS、东芝、ALSTOM交通运输股份有限公司(以下简称ALSTOM公司)等八轴大功率交流传动电力机车,美国GE、EMD等大功率内燃机车,川崎重工、庞巴迪、法国ALSTOM公司、SIEMENS公司动车组等先进技术,并进行联合设计生产。几年来,通过技术引进和消化吸收以及以国产化为目的的工业化改造,我国高速客运、重载货运技术装备制造的综合能力提升到了一个新水平,目前引进技术联合生产的动车组已投入运营,合作生产的重载货运机车也已交付用户。
通过国产化第一阶段的技术引进,各企业初步建立起自己的生产工艺体系,完全掌握了世界先进机车、动车组的生产制造技术,初步掌握了产品的设计研发技术,具备了生产、研发的基本手段,并使研发生产人员对先进技术有了一定的认识和掌握,为自主研发生产积累了经验。
为了实现自主创新和打造自有品牌的目标,铁道部实施了六轴大功率交流传动电力机车技术引进,国产化进入第二阶段,即“联合设计生产”阶段。此次引进的大功率交流传动电力机车其轴功率从第一次引进机车的1200kW提高到1600kW。
与第一阶段相比,第二阶段更加注重核心设计技术的引进,设计的方式虽然都为联合设计,但改变第一阶段外方为主的模式,改以中方为主,更多的核心部件由外方提供技术支持,由中方进行设计研发。
在生产制造方式上,从第一台开始即完全在国内组装完成;这一阶段的技术引进,产品的技术水平较第一阶段有了较大的提升;国内企业合同额占有较大比例,外方所占比例较少。第二阶段技术引进的宗旨,是巩固第一阶段引进技术的成果,促进国内企业掌握核心的设计研发技术,进一步领会和掌握世界先进水平制造技术,为实现自主创新、打造中国品牌奠定基础。
此次技术引进,还利用国外先进、成熟经验,使国内大功率交流传动电力机车实现系列化,增加了产品品种,满足了铁路运输需要。
实现自主创新和打造自有品牌
中国北车集团大同电力机车有限责任公司作为铁路跨越式发展技术引进方之一,成立于2003年,是中国北车股份有限公司的全资子公司。近年来,公司全面实施技术引进消化吸收再创新工作,企业综合实力不断提升,是我国电力机车研发制造的重要基地。
公司在技术引进消化吸收期间加大对生产结构的调整,引进国内外先进设备,调整生产工艺流程,提升生产制造能力。
先进设备的投入:(1)在构架焊接方面,机车转向架构架为钢板焊接结构,主要设备包括5台焊接机械手、1台三坐标测量划线仪、1台150t油压调直机、两台构架退火炉;(2)构架的加工方面,设备主要包括:两台动梁龙门加工中心、1台定梁龙门加工中心、1台桥式三坐标测量机(构架专用)等;(3)轴箱、齿轮箱及抱轴承箱加工方面,设备主要包括:3台卧式加工中心、两台立卧转换加工中心、6台卧式镗铣加工中心、1台数控立式铣床、1台三坐标测量机等。(4)车轮、车轴生产方面,主要设备包括:4台数控车床、6台数控立车、1台数控车轴磨床、1台数控轮轴压装机、两台数控镗铣床、两台动平衡机等。(5)转向架组装方面,主要设备包括:轮对驱动装置跑合试验台、转向架组装柔性装置、转向架弹簧称重试验台等。
创新工艺的调整:(1)转向架组装尺寸提出了检测要求,新增了1台转向架组装尺寸检测机和1台便携式三坐标测量臂;(2)对车轮的探伤还新增了粗糙表面、深层探伤的车轮X光实时成像探伤设备,将工艺调整为先探伤、后加工;(3)车体制造系统焊缝的质量要求提高,手工焊接难以达到质量要求,新增了3台焊接机械手,以解决底架前后端梁、牵引梁等部件的焊接问题;(4)机车电器系统形成集中电缆下线;(5)机车组装试验系统,实行电气预布线,管路预布线,先美化后组装;(6)冲压备料系统,采用钢材预处理工艺,激光、等离子分离,数控折弯机变形,数控龙门铣加工破口,大大提高了加工效率和产品质量。(7)整车跑合实验,公司和西南交大、株洲研究所共同开发了机车整车跑合滚动试验台,在该试验台上进行机车线路模拟跑合实验,大大提高了实验水平和效率。
经过50多年的发展和近期对阿尔斯通的技术引进,公司形成了强大的研发制造实力。成功搭建机车整车技术标准及技术平台,实现了机车整车及关键部件技术条件及试验验证规范的研究、机车图形化MMI人机界面优化技术及系统的研发、机车的可靠性设计平台的研发、机车电路、电控制动系统动态仿真设计平台的研发、高强度重载机车车体设计平台的研发、重载机车转向架设计平台的研发。建立了数字化板材备料、单元化车体制造、专业化转向架制造、模块化电气屏柜制造等七条专业化电力机车生产线,搭建起了平面布局合理、工艺流程顺畅、装备水平先进的世界一流的大功率交流传动电力机车研发制造平台。应用系统集成技术、企业资源计划(ERP-PDM)系统、工业化执行计划(IMP)进行机车的研发和生产,制造技术和制造装备全面达到国际先进水平。并成功开发了具有自主知识产权的单轴功率1600kW、120km/h六轴交流货运电力机车、单轴功率1600kW、200km/h四轴交流客运电力机车。
公司当前主产品HXD2B型是大功率交流电传动六轴干线货运用电力机车。该型车由同车公司与法国阿尔斯通公司联合研发。其设计以阿尔斯通PRIMA6000机车为原型车。采用中间走廊,整体独立通风系统,分布式微机控制系统,实现逻辑控制与自诊断功能,IGBT功率模块变流器,异步牵引电动机,牵引电机采用滚动抱轴式悬挂装置,牵引控制装置采用独立轴控方式,单轴功率为1600kW,总功率9600kW,可牵引8000t货运列车,最大运行时速达120km/h,轴向架轴式C0-C0。
目前公司最新创新成果为和谐2C型大功率交流传动电力机车。该型车具有技术先进、适用范围广、兼容性强、工艺性好、性价比高、维护方便快捷等明显优势。机车单轴功率1200kW,总功率达到7200kW,可实现单机牵引5000~6000t重载货物列车。同车公司利用自己的优势正在为实现铁路货运装备现代化提供强有力的支撑。
为了实现自主创新和打造自有品牌的目标,铁道部实施了六轴大功率交流传动电力机车技术引进,国产化进入第二阶段,即“联合设计生产”阶段。
2026-02-05
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10月31日,以 “解锁・下一步” 为主题的2025红帽论坛暨媒体沟通会在北京JW万豪酒店盛大召开。红帽通过核心主旨演讲、重磅新品发布、权威报告解读及高层对话,全方位展现了其以开源技术破解行业痛点、引领企业数字化转型的实力与愿景,为 AI 时代的企业创新注入强劲动力。
作者:何发
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