共链强链:中国中车数智赋能“塞拉门”
入必由之,出必由之。“门”是内外空间分割的标志,是内外转换的必经之路。“电动塞拉门”作为动车组的车门,通过水平向外打开,辅以周边密封的胶条,进一步保证了动车组良好的气密性,使之具备隔音、降噪、防火、保温、防雨、防雪等功能,极大提高了旅客乘车舒适性、安全性。顾往知来,回溯动车组引进之初,中车长客股份公司的“电动塞拉门”创生之路尤其精彩。
动车组车厢
起初,国内动车组“电动塞拉门”大多依赖进口,国内并没有厂商能够独立研制生产,相关核心技术一直受制于人,导致采购与维护成本居高不下。为了让“中国造”的塞拉门自由开合,中车长客股份公司发挥产业链龙头企业带动作用,联合国内产业链配套企业协同配合、攻坚克难,在持续突破中奋力追赶,在领先领跑中自我超越。
业精于勤,行成于思。“气密性”作为车门的关键指标,随着高铁速度的不断提升,气密性指标愈加严苛,这就对整个塞拉门产业链提出了更高的要求。高铁的时速达到350公里,在高速作用下,空气的压力和冲击力十分强烈,高速会车时能在0.02秒内形成近1.6吨重的压力波,会引起车门的密封失效甚至车门脱落,这对高铁车门的材料选择,模块化水平和密封技术的掌握带来更高的挑战。为此,中车长客股份公司联合车门、胶条等供应链配套企业协同发力,开发了满足在时速350公里±6000Pa交变载荷的多唇密封胶条技术,通过密封胶条的受力变形,阻断列车内部与外部的空气流通,实现密封功能,目前该技术已广泛应用于复兴号动车组车门密封,实现了完全自主可控。
“电动塞拉门”已广泛应用于复兴号动车组车门密封
为了保证高速动车组能够安全奔驰在祖国广袤的大地上,车门必然要经受住多种复杂环境下的严苛考验,其中,在低温环境下,车门时常遇见由于冰冻而无法顺畅开合的情况。为此,中车长客股份公司联合供应商开展技术研讨,几经论证后发现,解决此类问题需要给车门施加向内的力,相当于让车门动一动,晃一晃,最多进行三次,从而有效避免该类情况的发生。实现上述要求,对供应商而言是一个不小的挑战,因为这要求其掌握车门运动的底层操作指令,要为这些特殊的车门运动来重新设计开门逻辑。
低温环境下,车门会出现因局部被浮冰冻住,导致开门电机所受的阻力超过开门力,车门无法打开的情况,这将触发故障报警。为此,中车长客股份公司与供应商联合组建技术团队,针对该机理充分讨论,对症下药,制定了特殊条件下,使得门扇外侧的浮冰在晃动下破开的逻辑策略。为了验证方法的可行性,技术团队从1月~2月高寒天气下十余次的反复测试和验证,最终实现了低温环境下车门的顺畅开合,并得以在CRH5G、CRH380BG、CR400BF-G等高寒车型上广泛应用。
“电动塞拉门”已广泛应用于复兴号动车组车门密封
数字时代,技术的推陈出新,用户的多样需求,促推中车长客股份公司不断加快自主创新的步伐。从京张高铁智能动车组开始,应用大数据分析技术,通过远程故障预测与健康管理手段,增添动态采集传输数据、智能分析、故障预警等功能,实现智能运维服务,充分带动产业链上下游企业对于智能运维涉及的结构设计技术、传感器应用技术、数据处理技术、健康状态评估技术、故障预测技术、状态维修决策技术和验证与评估等关键技术的投入与发展。其中,列车上应用的PHM系统,即故障预测与健康管理系统,车门也是整车监控的重要内容,这要求企业对于车门这样一个看似简单的结构,也要具有接入整车网络系统的能力。
中车长客股份公司联合车门供应商,采集车门运用过程中的状态数据,通过对这些大量数据的分析,建立车门物理状态与数据特征的对应关系,形成特征库,并将特征库中的数据与车门的状态进行匹配,预测车门的健康状态,有力支撑产品的全寿命服务,进一步降低用户的使用成本。协同发展,互利共赢,车门供应商也将配套的技术应用到其数字化工厂的建设,被评为当地数字化制造的示范单位。
一枝独秀不是春,百花齐放春满园。十年来,在中车长客股份公司的持续带动下,相关车门配套企业通过坚持不懈地科技创新,充分掌握了高速动车组塞拉门设计与制造技术,研发的高速动车组CR400系列电动塞拉门,其技术指标已达到甚至部分超越国外同类产品,诸如高速列车的门控技术、承载驱动技术、密封技术、锁闭技术、高隔音隔热技术、低温适应性技术等塞拉门关键技术,在完全能够满足高速车门国产化要求的同时,也有能力反向输出,配套给其他国际轨道车辆生产商,并且在公交车门、地铁屏蔽门等方面实现了技术平移,这让更多人在进出“中国门”的过程中,感受中国高铁的独特魅力。
责任编辑:Roy Zheng
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