湖北日报讯(记者林晶、通讯员段宏杰、潘万齐)“乘坐舒适,视野开阔。”8月9日,坐上“湖北造”磁浮空轨列车,乘客们啧啧称奇。当天,世界首条永磁磁浮轨道交通工程试验线在江西兴国县竣工,在汉企业中铁科工集团参与制造的永磁磁浮空轨列车“兴国号”成功首发。
空轨,被誉为“悬挂在空中的列车”,具有造价低、占地少、视野开阔,与行人、机动车互不干扰等优势,适用于旅游景点、商业区、科技园区等中短途交通运输。这条磁浮空轨在世界上首次利用稀土材料实现永磁悬浮与空轨技术相结合,由江西理工大学、中铁六院、中铁工业等单位共同研发、设计、制造。
“兴国号”列车由江西理工大学、中铁科工集团联合研制,约有两辆公交车长,内部设置如同地铁,定编88人,设计最高工作速度每小时80公里,可实现无人自动驾驶。
据介绍,与现有地面磁悬浮列车依靠电实现列车“悬浮”和传统空轨靠轮胎行走不同,永磁磁浮空轨列车车体不与轨道非间接接触,利用磁铁同性相斥原理,通过车顶永磁体和永磁轨道的排斥力实现空中悬浮,可保持零摩擦运行和长时间稳定的磁性,大幅度的增加空轨常规使用的寿命。此外,列车还成功攻克了悬浮架结构、导向结构、直线电机牵引驱动、基础制动等技术难题,该项永磁悬浮技术水平已达到了世界领先,我国具有完全自主知识产权。
作为国内第一条永磁悬浮技术的应用示范,该项目兼具科研创新性、挑战性和示范性,绿色、智能、安全、经济优势显著,将为未来商业化打下坚实基础,有利于推动江西稀土产业和我国空轨产业发展。
目前,中国是世界上第三个掌握空轨技术的国家。中铁科工集团掌握了空轨全套技术,拥有专利170余项,其中国家发明专利20余项,参与编制住建部《悬挂式单轨交通技术标准》等国家、行业和区域标准,并在武汉江夏建成湖北首条空轨试验线公里。
“兴国号”磁浮空轨作为世界上首次实现永磁磁浮与空轨技术结合的运输系统,其永磁磁浮技术被誉为“永不失磁”,列车行驶中,乘客几乎感受不到“颠簸”,这是怎么样才能做到的?
中铁科工集团空轨事业部总经理徐国学介绍,运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,就是“磁性悬浮”。“永磁磁浮空轨通过物理悬浮特性,不一定要通过耗电来实现列车的悬浮,通过直线电机来驱动列车运行。”
据介绍,永磁悬浮技术由江西理工大学于2014年首次提出,我国拥有完全自主知识产权。江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院院长杨杰介绍,永磁悬浮技术并不是永不失磁,而是让磁性衰减比较慢,长时间保持稳定的磁性。杨杰解释,能让磁性做到慢衰的“秘密”就是材料中加入的稀土成分,通过特殊工艺,在金属中添加汝铁硼等稀土材料制备高性能的永磁体,通过不同配比,达到悬浮性能,可使轨道等常规使用的寿命更长。
徐国学坦言,解决列车行驶中永磁悬浮高度一直在变化的核心就是悬浮架。“我们研制出了浮动偏心轴导向轮结构,避免了导向轮因悬浮高度变化而产生垂向滑动摩擦的情况,此外,通过减震结构、悬浮架的固定结构等做平衡,让悬浮高度控制在几毫米的变化内,所以乘车几乎感觉不到‘颠簸’”。
据介绍,我国是继德国、日本之后第三个掌握全套空轨技术的国家。目前武汉、恩施多地正在建设空轨。
“相比传统空轨,永磁磁浮空轨的绿色、智能、安全、经济优势越来越明显,将引领空轨行业的发展,发展前途广阔。”徐国学介绍,当前,国内交通市场发生明显的变化,多地地铁项目批复放缓或叫停,城市交通、旅游景区、科技园区等市场对造价更低的空轨需求日益增大;磁浮空轨涉及永磁材料、轨道交通、人工智能、无线通信、人机一体化智能系统、电机驱动等多个战略性新兴起的产业,“低成本中小运量磁浮客货运输系统技术与装备”项目被国家科技部列入“十四五”“交通载运装备与智能交通技术”重点专项,产业高质量发展前景广阔。“此次磁浮空轨的顺利推进,将为公司开拓更广阔的空轨市场打下坚实的基础。”徐国学说。(湖北日报全媒记者 林晶 通讯员 段宏杰 潘万齐)
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