当前位置:主页 > 个人专栏 > 吴明 >

超科电子国内首创铁轨保护利器

时间:2019-08-28 13:09来源:未知 作者:张晓梅 / 吴明 张骅
8月5日,在合福高铁合肥境内的一段铁路上,已铺完轨的铁路像一条长龙在高温下,从震颤的空气中向远方延深。而在这一长龙上一辆载有4人的黄色电动钢轨超声波探伤车。
【抓牢核心竞争力·献给建国70周年】
 
超科电子国内首创铁轨保护利器
本报记者 张晓梅 / 吴明 张骅
 
        8月5日,在合福高铁合肥境内的一段铁路上,已铺完轨的铁路像一条长龙在高温下,从震颤的空气中向远方延深。而在这一长龙上一辆载有4人的黄色电动钢轨超声波探伤车,却在即时温度高达摄氏45的环境下认真地完成着它的使命。车上的指挥者正是发明这一设备的合肥超科电子有限公司(简称超科电子)掌门人章罕。
 
执着的职业精神成就了事业
        超科电子位于合肥高新技术产业开发区华亿科学园,是一家专门从事超声波探伤研发和产品设计的高新技术企业。创始人章罕,祖居安徽太湖县,毕业于同济大学,后进入美国爱和华州立大学无损检测专业,专攻超声波无损探伤,是中组部国家“千人计划”特聘专家,安徽省“百人计划”特聘专家,是一个对技术具有特殊感情的科研工作者。


超科电子研发设计的双轨式钢轨探伤仪正在铁路上运行
 
        章罕从小就有一个梦想,把不可能变为可能。自从进入大学后这种感觉更为强烈,当他从美国归来后,首先想到的就是将所学变为服务于社会,对人类有价值和意义的产品。铁路“超声波探伤”更直白的解释就是为钢铁产品进行B超体检。
        我国是铁路大国,更是铁路强国,截止至2018年年底,全国铁路营业里程达到13.1万公里以上,高铁总里程占世界2/3,铁路电气化率、复线率分别居世界第一和第二位。
        “从7万公里迈进10万公里,中国铁路耗时10年,而这一次3万公里的跨越仅用了5年。”章罕说,正是因为我国铁路发展如此迅猛,更加坚定了对这一行业技术研发和产品开发的信心。自2012年开始,章罕和他的团队围绕新一代铁轨探伤技术和应用进行了长时间全方位的研究,并经过多次实验对设备技术参数和设计进行调整、校正。
        中国铁路总公司针对当前国内手推车检测效率低下及大型钢轨探伤车探伤检出率低的问题,于2016年5月11~13日在陕西的兴平组织了一个国内各种类型探伤设备的比试,结果超科电子研究、设计的电动钢轨超声波探伤车(也称双轨式钢轨探超声仪)一鸣惊人,以检测速度15公里/小时及接近91%的检出率,让中国铁路总公司的领导们对我们的产品大加赞赏,自此奠定了超科电子电动钢轨超声波探伤车在全国铁路推广的基础,通过随后相关技术标准的制定及型式检验,超科电子产品顺利的拿到了铁路总公司的上道使用准入证。超科电子的产品也被铁路用户称为钢轨探伤的“新式武器”“新利器”,给钢轨铁路探伤带来了一次变革。
 
个性保证了产品和服务品质
        “超科电子的产品是通过技术占领市场,打开市场局面也是因为技术上的突破。”第一次见面,章罕话语不多,给人有一种学者的感觉,与叱咤风云,打拼市场中的企业家形象有一定距离。他说,超科电子生产经营团队大多是技术出身,对市场营销中的很多公关措施一窍不通。
        作为获得博士学位的章罕,尽管推进技术产业化已有数个年头,也成为超科电子的法人,但骨子里还是脱不开科研人秉性,这种对技术和研发的天生热爱造就了他与众不同的性格。在他的性格字典里,只有技术和品质。
        “超科电子的产品面向铁路企业和市政轨道交通部门,营销对像大部分是央企和地方政府,但我们从来不用非正常销售公关那一套。” 章罕认为,产品的好坏主要在品质和服务,超科电子拥有全球同行业超前的技术水平和产品设计,完全有能力服务习总书记要求的高质量发展之路,尤其是我国高铁的快速发展,更需要像超科电子这样的铁轨检测探伤产品来保障运行安全。
        2017年3月25日,蚌埠工务段检查监控车间主任赵天军和宿州探伤工区3名职工,首次使用超科电子生产的双轨式钢轨探伤仪,在该段管辖的宿淮线上进行探伤作业,3小时共检查线路40公里。一宿州探伤工区工长陈道生兴奋地说:“干探伤工作20多年了,我这是第一次不用走路推仪器就把活干完了,感觉真爽。”自此,双轨式钢轨探伤仪成为该段钢轨探伤作业使用的新利器。
        “双轨式钢轨探伤仪的探伤速度可以达到每小时15公里,在120分钟‘天窗’时间内能完成30多公里线路的钢轨探伤任务,是人工徒步检查公里数的3倍,作业效率高,在一定程度上缓解了探伤人员不足带来的压力。同时,长大区间可以实现从站两端通道门点对点地进出防护栅栏,探伤作业全部在‘天窗’内进行,劳动安全性得到提高。该仪器应用诸多高科技,探伤精度高,探伤质量完全可以保证。”蚌埠工务段路科主管工程师段加宾介绍说。
 
坚守创新和研发抢占制高点
        说起技术和研发,章罕一改刚开始接受采访时的拘谨,在他的阐述中,记者发现了这一行业的技术衍生和产品研发设计历程。
        实际上技术上的突破是与合肥超科电子多年专心研发分不开的。特别是开发了超声波二次波轮式探头技术,大大提高了探伤的检出率,保证了钢轨头部无盲区扫查。实际上,第一代产品采用的轮式探头是一次波的,在钢轨的头部存在检测盲区。为了解决钢轨头部盲区的问题,超科电子进行了不断的摸索,设计了不同的方案,反复试验,最终设计出了二次波轮式探头。单是为了设计出二次波轮式探头,超科电子整整花了一年时间。
        据章罕介绍,钢轨的健康情况直接关系到列车能否安全运行,这就需要对钢轨进行“健康体检”。此前,该段对钢轨进行“健康体检”主要是通过超声波探伤仪实现的,俗称钢轨探伤。钢轨探伤可分为钢轨母材探伤和焊接接头焊缝探伤两种。钢轨母材探伤传统的方式是由探伤职工推着超声波探伤仪小车徒步现场检查,并用铁锤敲打钢轨,通过耳听声音的不同来辨别伤损情况;钢轨焊接接头焊缝探伤则是探伤工使用便携式超声波探伤仪来实现的,这也是需要徒步行走的。
        正常情况下,一名探伤工完成一天的探伤工作任务,不仅需要徒步走10多公里,还要一边推着探伤小车行走,一边关注探伤仪屏幕上的波形显示,体力消耗大。目前,工务段探伤作业主要是利用“天窗”修时间进行,而每天的“天窗”修时间只有2小时到3小时,纯作业时间就更少了,作业时间短和保证探伤周期的矛盾日益凸显。
        超科电子研发设计的双轨式钢轨探伤仪由自行行走系统和RT18-D探伤系统组成。自行行走系统由电池驱动,可承载4名作业人员,探伤系统运行速度可达每小时15公里,非探伤运行速度最快每小时20公里。
        RT18-D探伤系统能在探伤仪的自动运行过程中,检测出钢轨头部、腰部和轨底的各种缺陷和裂纹,对钢轨焊接接头同样位置的伤损亦能检出。探头采用轮式设计,每个探头装有9个通道,每根钢轨使用一个探头进行信息采集,双轨共有18个通道,保证了RT18-D探伤系统能对钢轨进行全面检测,也避免了高速运动对探头的损耗。同时,超声波探伤系统使用定制机箱,采用高性能工业级计算机和高亮显示屏,确保了检测系统即使在恶劣的野外工作环境中,也能具有较高的稳定性与可靠性。
        为防止由于检测速度快、工作环境恶劣等导致不能现场准确对数据图像做出快速分析和及时判伤,造成责任漏检,双轨式钢轨探伤仪还配备有专门的重播软件。检查监控车间回放班回放人员24小时内对探伤数据进行回放,还原现场数据图像和工作人员行为等,实现二次探伤。
        章罕认为,虽然超科电子在钢轨探伤领越走在了前列,但在更高精度要求和更舒适使用、更快捷、更复杂环境等殊多方面,还有很多技术和工艺难点需要解决,技术和产品升级是一个科技型企业每时每刻都在思考和实践的,只有牢牢把握着科技制高点,企业才抓牢核心竞争力,我国在很多方们才不至于被少数发达国家技术上“卡脖子”。