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世界首条永磁磁浮空轨试验线投用

湖北造“兴国号”零摩擦运行
 
 
   8月9日,世界首条永磁磁浮轨道交通工程试验线在江西赣州兴国县投入使用,运行列车被命名为“兴国号”。空轨技术研发团队负责人、中铁科工机械院副总王英琳称,空轨技术以悬挂方式将列车抬升至半空中,既不占用地面面积,又免于堵车的困扰。
 
   相较普通磁悬浮列车通电后才能使列车悬于空中,“兴国号”应用新型稀土材料,仅凭磁力就可使列车自然悬浮且磁性衰退速度也相对减慢。这一环保、高效悬浮列车面世的背后,是江西理工大、中铁六院、中国中铁工业等多单位数年的共同努力。
 
世界第一 永磁磁浮空轨完成通车试验
 
   8月9日的通车试验,由江西理工大牵头,兴国县政府联合中铁六院、中铁工业、国家稀土功能材料创新中心等单位共同研制完成。这是世界第一条投入使用的永磁磁浮空轨试验线。
 
   记者了解到,此次建成的试验线南起永丰站(高铁兴国西站),沿站前大道东侧绿化带敷设,北至静调库。线路正线长度约800米。磁浮列车采用2辆编组,载客座席32个、定员88人,最高设计运行速度为80km/h。
 
   兴国县红色基因深厚,曾走出中华人民共和国共56名将军,因此,“兴国号”列车头部两侧特地设计了56颗五角星。熊熊燃烧的火炬则代表着“星星之火,可以燎原”。为此,此次永磁磁悬浮空轨试验线又被誉为“红轨”。
 
自主研发 湖北造空轨拥有170余项专利
 
   永磁磁浮空轨列车面世前,中国中铁工业旗下的中铁科工集团率先实现了空轨列车技术的研发与落地。
 
   中铁科工机械院副总王英琳是空轨技术研发团队的负责人,也是此次“兴国号”的技术负责人。她向记者回忆,考虑到空轨列车行走于空中,占地少、造价低(仅地铁的1/5)的优点,中国中铁工业于2018年正式成立空轨成套技术研发项目小组,在此领域进行科研攻关。
 
   研发之初,有国外团队直接推销现成的技术方案,要价2000余万元。但考虑到价格高昂,且国外的技术方案已属年代久远,不能适应当下的需要,王英琳拍板决定自主研发。
 
   为研发空轨系统,王英琳找到西南交通大学合作,双方遇上的最大难题是转向架设计。转向架是车辆转弯的重要部件,对传统列车而言,转向架需要承载车体全部重量,不过在空轨上,转向架从车辆底部转移到车辆上方,轮胎也悬挂在转向架上。
 
   为了让空轨列车在舒适性、噪音小和景观性好等特点更加突出,王英琳团队在轨道梁、转向架和轮胎设计上做了多种创新。与日本的设计相比,加宽轨道梁,将实心轮胎换成空心轮胎,重新设计匹配轨道梁和轮胎的转向架。
 
   “转向架前后做了两套,因为是新工艺,设计得再好,工厂没有办法完全还原,工艺上我们也要指导。轮胎从设计到生产一共生产了3套,每做出一套,就要去现场测验,发现问题当场着手解决。”王英琳回忆。
 
   2020年底,中铁科工设计的空轨列车终于在武汉市江夏区示范运行。全套列车系统共获170余项专利,中国成为继韩国、日本之后,全球第三个掌握空轨技术的国家。
 
永磁升级 空轨列车技术拓展到新维度
 
   将空轨列车与永磁磁浮概念结合,王英琳团队需要再次重新设计转向架。
 
   “以前车辆是通过转向架和轮胎悬挂、行走在铁轨之间,应用永磁磁悬浮技术之后,则意味着没有了轮胎,列车仅凭磁力吸附在铁轨下方,转向架需要重新开发。更准确地说,它的名称应该叫悬浮架。”王英琳表示。
 
   中铁科工新型轨道交通研究院院长陈旭阳向记者解释,就传统转向架而言,轮胎提供了支撑、滚动和前进的功能,而一旦悬挂、受力方向换成磁悬浮,转向架的结构和受力方式也完全不同。
 
   从转向架转变为悬浮架,江西理工大学联合中铁科工集团成功攻克了悬浮架结构、导向结构、直线电机牵引驱动等系列技术难关。永磁磁悬浮空轨也由此再增数项专利。
 
记者:任文
通讯员:张硕

责编:一冰

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