文/片 本报记者 柳斌
随着京沪高铁投入运行,越来越多的人感受到“地面飞行”的刺激。记者了解到,已经投入使用的设计时速为380公里的高铁动车中,有22列动车的车体铝型材、铝合金水箱等都是由烟台制造,丛林集团有限公司今年将完成63列该车速京沪高铁动车的车体铝型材等部件的生产。
这些打着烟台制造烙印的部件是怎样生产出来的?部件的检测又有怎样严格的标准?6月30日记者走进位于龙口的丛林集团有限公司揭开京沪高铁“烟台造”的神秘面纱。
生产的车体铝型材。
用铝型材拼接起来的车体模型。
1、配有“烟台造”的22列动车投入运营 年底再“造”41列
虽然京沪高铁不经过烟台,但是多半京沪高铁的列车上都打着烟台造的烙印。据丛林集团有限公司副总裁王刚介绍,在运行的京沪高铁中,不少列车组的车体铝型材、饮用水箱、车内饰品等由丛林集团有限公司生产。
“不仅京沪高铁多半的车体由丛林集团生产,从全国来讲,我们生产的车体也占了50%的份额。”丛林集团有限公司副总裁王刚介绍说,在京沪高铁项目中,丛林集团有限公司主要提供了整个车体铝型材,容积为400升的铝合金饮用水箱,头车边梁折弯、端墙板、端部小地板等。
“目前正在运行的设计时速为380公里每小时的京沪高铁动车中,有22列列车的车体、水箱等由丛林集团有限公司生产,占到该车速列车的六成以上。”王刚说,加上设计时速为300公里每小时的部分列车车体,和与其他公司联合生产的车体,丛林集团生产的车体占到了总数的50%以上。
据了解,所谓的车体铝型材就是把铝合金通过铸造、挤压等工序,生产出来的铝合金模块。丛林集团有限公司生产的车体铝型材包括底架、牵引梁、枕粱、底板、侧墙、顶棚、端墙等,列车的车体框架就是用多块铝型材焊接、拼装而成。由丛林集团公司生产的铝型材将运往中国南车集团组装成车体。
“目前设计时速为380公里的京沪高铁列车运行速度为300公里每小时,年底我们还将交付41列该车速列车的车体铝型材模块、水箱等部件。”丛林中德车体有限公司总经理宗岩说。
2、京沪高铁的车体都是铝型材 自重轻,更节能
据介绍,京沪高铁所有列车的车体都是铝合金型材的,根据时速不同和部件所承担的重量、压力不同,有的型材为铝镁硅合金,有的为铝锌镁合金。
不少人或许心存疑问,车体为铝型材能不能达到要求的硬度和强度?丛林铝业技术副总经理王明坤介绍说,通过先进技术生产加工的铝合金型材耐风压、抗压能力非常强,完全能达到铁质列车的硬度。据介绍,部分导弹的弹头都是由铝合金制作。
与铁质列车相比,铝合金型材的列车有着巨大优势。王明坤介绍说,同等体积的铝合金型材的重量是铁质型材的三分之一,而列车提速的最关键的因素之一就是列车的轻量化。加上车轮等动力系统,铁质列车每节车厢的重量能达到16吨,而一辆车体为铝型材列车的重量在8吨左右,减轻了一半的重量,从而减少能量消耗。虽然铝型材的价格相对较高,但是与铁的相比,铝型材重量轻,减少能量消耗,也就使得运行成本大大降低。据了解,列车运行每牵引一吨重量大约要消耗12个千瓦,到300公里的时候,每牵引一吨大约要消耗16—17千瓦,因此,世界各国都在轻量化技术上进行了竞争。
另外,铝型材还具有抗腐蚀、可回收、易成型等优点。
据介绍,时速200公里以上的动车组研制是一项复杂的系统工程,在世界范围内,这项技术只掌握在少数国家手中。日本用了20多年时间才研制出时速200公里的高速列车车体型材。而丛林集团历经上万次艰苦实验,仅用一年时间就交付使用。
3、每一根铝型材都达到航天航空行业同等标准
由于京沪高铁是在时速250公里或300公里的状态下运行,动车组列车对安全性、密封性等方面的要求非常严格,对车体型材的要求甚严。
“速度越高,对铝型材的轻度、硬度要求也越高。” 王明坤说,“与普通列车相比,京沪高铁列车的壁更薄、宽度更大,这就大大增加了挤压难度。”据了解,普通列车的车体铝型材厚度为2.5毫米,宽度为500毫米,而京沪高铁列车的型材厚度最小只有1.4毫米,宽度最大达到了700毫米。
据介绍,列车的车体都是由多块铝型材焊接、组装而成,京沪高铁列车每节车厢的断面就有80多种型材,而且对组装、插口、尺寸的要求特别高。
“为了保证达到高速运营的要求,我们制定了严格的内控标准,对每一根铝型材两端做破坏性试验。”王明坤介绍说,每一块铝型材加工出来都要经过多方面的检测。例如铝型材的晶粒度,需要在显微镜下观察。铝型材的硬度、力学性能、尺寸等都要满足使用要求,另外对材料的抗疲劳性能、抗腐蚀性能都有严格的要求。
按照要求,每块铝型材生产出来都要用钢印标注标识号,包括机台号、生产日期、挤压批次、热处理批次等,便于产品追溯。“无论品种、型号,还是各项性能、尺寸精度等标准,达到航天航空行业同等标准。”丛林集团有限公司副总裁杨玉成说。
4、一天加工一列京沪高铁列车车体
6月31日上午,记者在丛林集团车间看到,轰鸣的机器在加工各种铝型材,吊车将巨大的铝棒送入挤压机入口,另一端出来的就是批量的铝型材。工作人员告诉记者,这些型材里有用于京沪高铁车体的铝型材,也有用于航空、造船、其它铁路等项目的型材。
据介绍,从中国第一辆磁悬浮列车到上海、广州地铁,丛林品牌在铝工业型材加工制造行业名声鹊起。如今的丛林集团有限公司建有20条铝挤压生产线,可生产各种大、中、小截面的铝型材及特大工业铝型材,大型铝合金型材已大批量应用到EMU200km/h、EMU300km/h等动车组、广州地铁、上海地铁、北京地铁等国家重点轨道交通项目以及造船、航空、军工等领域。
丛林铝业技术副总经理王明坤告诉记者,丛林提供车体型材的京沪高铁列车都是16节,前后两节车头,中间14节车厢。“一列京沪高铁的列车需要100多吨的铝型材,我们一天就能加工一列。”王明坤说,但是由于同时为多个铁路项目提供铝型材,像为京沪高铁提供的时速为380公里的63列列车车体铝型材需要半年多的时间就能加工完成。