来源：人民铁道报日期：2013年05月10日
十年砥砺磨剑 一“心”牵引未来 ——写在中国北车完全自主化八轴大功率机车通过10万公里牵引重载列车运用考核之际
本报记者 樊小虎 韩付选 杨建光
初春，一场小雨过后，车号HXD21001的深蓝色电力机车仿佛洗尽征尘的士兵，静静地屹立在包头西机务段整备场上。
从去年12月份开始，到今年4月5日，这台装载中国北车自主研发的大功率交流传动和网络控制系统 （“北车心”）的HXD21001电力机车，在广袤的蒙古高原纵横驰骋，累计行车106322公里，其中重载货运94276公里 （包括重车里程50097公里），高速里程12046公里。
在一般人眼里， “完全自主化”“八轴大功率” “交流传动和网络控制”“牵引重载”一系列关键词，或许仅仅是些冷冰冰的专业术语。但是，站在提升中国轨道交通装备制造水平的层面上看，它们具有极不寻常的意义。
“心”，是“北车心”，同时它更是“中国心”。这颗“心”成功跳动，必然在中国轨道交通装备制造史上留下浓墨重彩的一笔。
今天，中国北车迎来了发展史上的重要时刻，他们完全自主研发的 “北车心”已日臻成熟，并开始逐渐取代进口的电力机车核心部件。
驿动的 “心”，坚韧不拔修正果
“火车跑得快，要靠车头带。”这车头就是铁路机车，车头能跑多快能拉多重，就取决于电传动系统能提供多大牵引功率，而能否安全平稳地牵引，则受制于网络控制系统。
这两套系统被视为电力机车的 “心脏”和 “大脑”，是两项核心技术，长期以来仅为少数几个发达国家所掌握。
2004年以后，国际轨道交通巨头们生产的电力机车连同交流电传动技术陆续被引入中国。
“核心技术长期受制于人，对于我们这些搞技术的人来说，是一种难言的痛。”中国北车集团大同电力机车有限责任公司 （以下简称同车公司）总工程师赵明元说。
事实上，早在大规模技术引进之前，中国北车已未雨绸缪。2001年3月，他们成立专事电力牵引研究和攻关的中国北车大连电牵研发中心，来自中国北车所属同车公司、永济电机公司、大连所和大连电牵中心的30多名研发人员齐聚大连，瞄准世界交流传动电力机车方向进发。
2005年10月18日，中国北车 “大功率交流传动电力机车牵引及控制系统研制”项目 （即 “北车心”）正式启动。这一项目起初被命名为 “10•18”项目。
为验证系统的正确性、可靠性，中国北车同时决定研制一台时速200公里、轴功率1600千瓦的试验平台电力机车，作为电力牵引核心技术的实际载体和创新平台，用于试验并验证中国北车在电力牵引核心技术上的最新研究成果。
2008年，首台装载 “北车心”的机车下线，并于次年3月完成调试。在此基础上，同车公司在其生产的六轴7200千瓦HXD2C型机车中选出3台，装载了完全自主研发的交流传动系统和网络控制系统，全面替代相应的进口技术。为纪念这一具有标志意义的创造，中国北车将这一系统命名为 “NECT”，俗称 “北车心”。
2010年8月， “NECT”项目立项，9月正式启动。
2012年4月17日，首台装载中国北车自主研发的大功率交流电传动系统和网络控制系统的六轴电力机车在中国铁道科学研究院通过了铁道部组织的所有型式试验。
历时10年，中国北车造出了自己的大功率交流传动机车的 “大脑”和“心脏”，开始逐渐取代发达国家进口的电力机车最核心部件。
技术上的创新与再登高、设计平台的搭建与延展、机车运用维护成本的有效降低……一系列机车装备研发中的难题，伴随着 “北车心”的成功迎刃而解，这不得不说是我国轨道交通装备发展历程中的一座里程碑。
智慧的 “心”，众志成城凝结晶
“粗略地看， ‘NECT’核心部件包括牵引变流器、辅助变流器及网络控制系统三部分，而要将这三部分整合起来，并应用于机车，则牵涉到数以万计的元器件和控制软件，涉及技术更是错综复杂、千头万绪，堪称铁路机车研发规模宏大的系统工程。”作为 “北车心”技术攻关的带头人，没有谁比赵明元更了解情况。
整个过程，中国北车除充分调动系统内力量、形成纵横交错的协同攻关力量外，还有效借助了清华大学、北京交通大学和西南交通大学等单位的研发力量。
而在北车总部，则成立了崔殿国董事长、奚国华总裁任组长的领导组，各相关企业总工程师、副总工程师组成工作组，具体领导 “NECT”项目攻关。
北车管理层时刻关注着 “NECT”的研发进展，甚至直接参与到项目的协同作战中去。自 “NECT”工作组成立之日起，中国北车科技管理部就一直保留着每两周召开一次会议的惯例，重点研究技术难点和协调研发进度。
在工作组下，中国北车还组成了40多人的研究团队，汇集了同车公司、永济电机公司、大连所和大连电牵中心的精锐研发力量。
同车公司作为主机企业，依托世界最先进的电力机车研发和制造平台，担当着整车设计的系统集成、进度控制和成本控制任务，向最终用户负责。另外，其承担的辅助变流器也是 “心脏”的重要部件。
永济电机公司是电传动系统和控制系统研制的总成单位。在 “NECT”项目的攻关中，其研制的世界领先的IGBT功率模块也是 “NECT”的核心元器件。
大连所负责辅助变流控制和网络控制的硬件制造。大连电牵中心则负责网络控制系统和牵引变流控制系统的研发。
在合理的分工之上，是更有效的协同攻关。在各团队的密切协作下，电力机车牵引及网络控制系统技术设计于2011年3月2日一次通过中国北车组织的专家评审，为研发阶段工作画上了一个完美的句号。
“北车心”的成功，全景展示出中国轨道交通装备行业强劲的技术创新实力，也体现了我国科技人员孜孜不倦的奉献精神和团结协作、众志成城的拼搏精神。
坚强的 “心”，表现完美展风采
4月15日，装有 “北车心”的我国铁路新一代大功率电力机车首台车HXD21001号机车，在大包铁路顺利跑过11万公里里程，以机破故障率为零的好成绩，圆满完成新型机车批量投产前的运营考核。
这台被誉为最具中国血统的铁路机车，也是目前世界上功率最大的八轴交流传动电力机车，享有铁路 “重载之王”的美称。在特定线路条件下，一台机车就能轻易牵引100多节车皮、总重超过万吨的货物进行重载运输，实现铁路运输效能的大幅提升。
我国幅员辽阔，铁路纵横交错，由于地理和气候环境不同，分属不同区域的铁路也呈现出较为复杂的路情路况。这就需要新型机车具备能够在不同条件下满足正常运营的硬性指标。
最具中国血统的机车自然在这方面有先天优势。在机车设计时，与搭载“北车心”相对应的设计方案就高度融合了不同铁路区域的实际路情路况和环境特点，充分考虑到机车投入运营后的经济性、可靠性和易维护性，堪称当代最适合中国国情的铁路机车。
在实际运用考核中， “重载之王”不仅马力强劲、运行速度高、持续运营时间长，还经受住了大包铁路沙尘大、冬季强降雪、持续低温和冻雨等特殊运营环境的考验，在10万多公里的运用考核期内未发生一起故障机破，表现堪称完美。
运用考核是鉴定新型机车综合性能的重要 “考察期”。顺利通过运用考核，显示新一代铁路大功率电力机车能够在我国南北不同气候环境下，始终保持性能稳定。这也意味着 “重载之王”能够从西部高原牵引货物一站直抵东海之滨，而中途不用更换机车，将特别适用于我国铁路干线单机牵引大区间、远距离货物编组的特点。 “重载之王”批量投入运用后，将实现铁路机车运用效率的提升，降低机车的运营和维护成本。
包头西机务段认为，机车在运用考核期间未发生任何影响运行考核的故障，特别是在连续长大坡道、严重的沙尘天气、变化剧烈的环境温度和冻雨等恶劣条件下，机车及机车变流器和网络控制等系统状态良好，符合机车运用考核大纲要求。
驾驶HXD21001号机车的司机告诉记者，在坡道上，过去经常发生的车轮空转打轨现象几乎没有出现过，而且很少在运行中发生问题，即使有一些小毛病，也不需要停车处理。由于使用了国产化牵引和网络控制系统，它更能适应我国铁路运行环境，操作更加人性化，维修保养更加便捷，同时，一些细节设计也很人性化。地面检修人员反映，由于机车的稳定性好、可靠性高，他们的日常工作量减少很多，整备时间大大缩短。
业内有关专家认为， “北车心”的广泛应用，可大幅降低整车制造维护保养成本，提高企业产品竞争力和利润率。这一科技成果具有显著的性价比优势，在未来的国际市场竞争中，也能够充分发挥自主知识产权优势，增强与国际巨头同台竞技的实力。 |
发表于 2013-5-10 23:35:36
前脸真难看啊，咱人才济济，换一个前脸吧
