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【株所风云60年•第五十期】张露云:大型养路机械电气系统发展的回忆

来源: 作者:张露云 时间:2019-10-23


张露云

1964年9月分配到株洲所工作,历任工人、技术员、工程师、高级工程师,曾担任时代电子公司副总经理。

上世纪八十年代,改革开放的春风吹遍整个中华大地,株洲所也沐浴在这股春风的吹拂中,在改革开放的第十个年头,铁道部为提升轨道线路养路作业水平,决定在铁路工务系统大力发展大型养路机械装备。由此,株洲所在铁路工务行业开启了从无到有的发展历程。

当时,铁道部决定从国外引入先进的大型养路机械装备,通过向世界先进技术学习,实现引进技术消化吸收和高端装备国产化研制。为此,铁道部成立了专门工作组,由铁道部外资办仲崇本主任领导,工作组经认真调研比选,决定引进世界该行业第一奥地利某公司的技术和装备。国内积极筹备技术引进和国产化研制的工作,技术总牵头由铁科院铁建所养机室负责,主机厂选定中铁建昆明机械厂。

仲崇本主任是个技术专家型领导,在前期株洲所ND5机车的引进工作中,了解到株洲所的电气控制系统专业技术能力强,考虑到大型养路机械的技术难度大,包含以计算机技术为主的复杂电气控制系统,当时铁科院养机室和昆明机械厂都不具备这方面的专业能力,因此安排株洲所进入项目联合体,同时让戚墅堰机车车辆工艺研究所主攻作业装置。以昆明厂、铁科院、株洲所、戚墅堰所为主体的大型养路机械联合体雏形建成,由此株洲所跨入了崭新的铁路工务装备的大型养路机械行业。

08-32捣固车技术引进、

国产化研制及大机联合体的成立

1988年11月9日,我参加了铁道部外资办组团去奥地利公司的实地考察,并就08-32捣固车技术转让合同细则及有关商务条款进行了谈判。经过一个多月双方拉锯似的艰难谈判,达成双方都可接受的共识,于12月21日在奥地利维也纳签字,形成了08-32捣固车技术转让合同文件。

俗话说万事开头难,当时大型铁路养路机械对于大部分技术人员而言还只是一个陌生的名词,捣固车的全称为“带前导测量的起拨道抄平捣固车”。作为一种高科技装备,既有传统机车的自走行功能,更有极其复杂的作业功能,整车涉及到机、电、液、气、激光和计算机软硬件等多专业综合技术。

为突破技术难关,株洲所由主管科研的副所长主抓此项目,并从各部门调派了以王于化为组长,我和唐定全、王建宏为组员的4人前期课题组,开展捣固车技术消化吸收和国产化研制工作。1989年6月,课题组4名技术人员赴奥地利公司进行08-32捣固车技术培训,株洲所负责承担全部电气系统的消化吸收并逐步实现国产化的工作。

08-32捣固车整车电气系统包括了GVA前端轨道几何参数计算机子系统、整车程序控制子系统、作业摸拟控制子系统、五种测量传感器、激光准直子系统和线路几何参数记录仪子系等统。为了更有把握地完成研制任务,经铁道部组织,于1990年2月13日在株洲所成立了以昆明厂为主导,株洲所、戚墅堰所、铁科院为成员单位的“大型养路机械联合体”,同年在株洲所召开了第一次联合体工作会议。会上讨论了联合体章程及各单位的义务及分工,确立了株洲所在大型养路机械电气系统的开发研制地位。也由此开启了“大型养路机械联合体”未来三十年的美好合作,并探索出了一种跨行政法人主体的国企合作模式。

通过初步技术培训,课题组深知08-32捣固车电气系统的技术复杂和难度,而且图纸和资料很不齐全,这给我们的技术消化带来很大困难。为此,1990年2月,株洲所又增加了何哲安、马世宏、杨杰、丁光羽等人加入课题组,并进行了内部分工:王于化负责内外协调及捣固头系统的控制电路设计;唐定全负责整车的电气控制和模拟控制系统设计;王建宏负责整车程控系统及所有印刷电路板设计;我负责GVA计算机和记录仪系统设计及配合程控系统研制;何哲安负责结构设计;丁光羽负责传感器设计等。

目标已明确,分工已落实,接下来就是加班加点、心无旁骛地苦干和巧干了。GVA计算机又称“轨道几何形状自动调整计算机”,是08-32捣固车作业主控系统的前端参数给定子系统,系统软件的算法极其复杂,是整车控制系统关键核心技术之一,奥地利公司对我们进行技术封锁。当时我负责的GVA计算机系统,课题组本来人手就少,且各自工作量都很大,不能因为GVA计算机没有引进技术资料,就放弃国产化,事关单位荣誉和技术能力。我只有横下一条心,借助自已所掌握的有限信息自主研发,为此我和王于化商量,为GVA国产化留出研发时间,确定前10台车暂时买奥地利公司GVA进口件,第11台车装我们国产化的GVA计算机系统。

从时间上讲这个设想是非常冒进的,只有不到一年的时间周期,但这也实属无奈,当时我内心的斗争十分激烈,在很长一段时间里我的心都提到了嗓子眼上,内心一直处在担忧状态。为加快GVA国产化的进程,在赴奥谈判和培训时,我多留了一个心眼,时刻关注技术难点GVA计算机国产化的有用信息,单独找了售后服务经理皮特斯先生,希望他为我提供一张计算机原理草图,再提供一套计算机固化好程序的EPROM芯片。开始他一直摇头有难处,最后逼他去找生产GVA计算机的部门索要,否则我只能将实情告状给我们铁道部。

这一招还真有效,他真去办了这事,我佩服其做事认真作风以及工作责任心。他回来后给了我三样东西:一张用方格纸和红蓝铅笔画的计算机原理草图、五块 GVA计算机用的空电路板、四片已固化了全部GVA程序的EPROM存贮器芯片。我如获至宝后就按图索骥,终于知道他们GVA计算机用的主芯片,是当时中国流行的中华学习机用的6502芯片,接下来的工作就越来越有了底气。

回国后,我自制编程调试工具,自搭测试台,分析设计原理,同时课题组王建宏参考我带回的空白电路板,一起整理出GVA完整电路原理图,至此GVA的理论分析和设计问题基本迎刃而解。

随即,我又用了一个半月的时间设计了主机箱、键盘和CRT显示器,从1990年元月开始分别下图试制生产,1990年10月制造出第一台样机,又用了一个多月时间完成了系统调试,赶上了1991年2月昆明厂的计划交车。圆满完成GVA计算机的国产化研制工作,取得铁道部领导对我们的信任,完成我们大机联合体技术攻关目标,也让奥地利公司对我们的电气控制系统研发能力刮目相看。

当然08-32捣固车电气系统并非只有GVA计算机这一技术难点,其他的子系统同样难度大、工作忙,王于化同志带领课题组全体体成员,分工合作高度协助,加班加点共同奋斗。我记得当时唐定全同志曾在车上连续加班干了3天3夜,才成功完成一项调试任务。在株洲所这个积极向上的大团队共同努力和配合下,课题组按时保质保量完成了08-32捣固车电气系统首台国产化研制,由此,迎来了大型养路机械电气系统国产化产品研制的一波快速发展的历史进程。



(捣固车08-32样机下线)

WD320型动力稳定车电气系统的自主研发

铁路线路进行捣固作业养护后,并不能立即恢复到原有速度运行,因为捣固作业后线路道床的纵横向阻力产生了不稳定,这就需要动力稳定车来进行线路稳定作业。因此开发线路动力稳定车的工作接踵而来。

奥地利公司生产的DGS-62N型动力稳定车代表当时的世界先进水平。在奥地利公司不愿以合理价格转让技术的情况下,铁道部决定自己设计和研制动力稳定车。铁道部外资办、工务局、科技局组织牵头,由科技局立项,安排昆明厂、株洲所、铁道部专业设计院、戚墅堰所联合研制开发动力稳定车。1991年4月作为铁道部重大科技攻关项目,列入1991年铁道部科技发展计划(91G29)。株洲所主要承担稳定车电气系统的研制,成立了以我和王建宏、张元林、何哲安、徐坚翔等成员的课题组,我任组长并主要负责方案设计,王建宏主要承担软件设计及电路板设计,课题组成员一起联合攻关。

为了研制出具有当时世界先进水平的稳定车计算机控制系统,对稳定车作业功能和需求进行了全面深入分析和研究,1992年4月,我们提出《WD320稳定车控制系统技术方案设计报告书》和50多张方案设计图,4月底在北京通过铁道部的方案审查。方案是完全不同于奥地利公司控制系统的自主技术的计算机控制系统方案。计划先生产一台样机作为试验验证,积累经验分析控制方法,进行二次设计改进,在第二台样机技术定型并装机考核,铁道部批准了我们的设计思路。

第一台套计算机控制系统于1993年2月生产出样机,昆明厂厂内装车后运行试验,验证了控制方法可行。1993年5月完成自主计算机控制的稳定车整套电气系统设计工作,1993年7月生产出首台稳定车计算机控制整套电气系统。在昆明厂召开的铁道部技术评审会议上,专家对大机联合体未经转让技术研发的WD320动力稳定车作出了高度评价,并表扬株洲所自主技术创新的稳定车计算机控制系统优于国外水平。自主创新设计的稳定车计算机控制系统也成为后来时代电子公司利润率最高的产品。

SRM80清筛车电气系统的国产化研制

在相继引进技术国产化研制出08-32型捣固车和自主研制出WD320型稳定车后,我们又在铁道部统一部署下,迎来了SRM80全断面道砟清筛车的技术引进和国产化研制工作。株洲所同样承担电气系统的消化吸收及国产化研制工作。专门成立了王于化、何哲安、马世宏等人组成的课题组开展研制工作,1994年9月马世宏同志代表株洲所赴奥地利公司进行技术培训。SRM80型清筛机电气系统共有49个电气控制箱,课题组共计完成图样转化及计算机重绘图500多张,1995年9月国产化清筛车SRM80电气系统下线发住昆明厂装车、调试、试运。SRM80全断面道砟清筛车的成功研制结束了我国6万多公里铁路没有大型机械化清筛装备的历史。

大机产业发展步入快车道

应研究所机构改革、产业分工的总体部署,大型养路机械项目组于1999年7月成建制划转到时代电子公司。公司坐落在株洲市河西高新技术开发区,从此大型养路机械产业的市场、技术、制造及物流形成一个完整的独立发展体系。

时代电子公司1999年重组当年的销售额就达4000多万元。公司领导清醒地意识到,产值的上升不是最终目的,创新才是企业持续发展的生命力。公司决策马上着手人才吸纳计划,并计划逐步从对口院校陆续招聘高端人才,形成各层次的新生力量和后备人才梯队。为提升公司的创新创业活力,广泛寻找新的经济增长点和持续的新产品系列,公司又组织新一轮的产品开发大潮。公司对研发队伍无比重视和尊重,工作上关心,生活中关爱,公司的人才队伍不断壮大,新产品开发蒸蒸日上。

在随后的年代里,时代电子又完成了铁道部第二代、第三代大型养路机械装备的技术引进和国产化研制等一系列的工作,并成功完成引进技术再创新的发展历程。

2002年完成09-32连续式捣固车电气系统的国产化研制;

2003年完成08-475道岔捣固车电气系统的国产化研制,TCS2000大型养路机械电子插件测试台开发研制,DG32中型捣固车电气控制系统研制,TGPD工务宿营车接触网供电电源系统研制;

2004年完成GVA97轨道几何参数计算机和ALC轨道几何参数计算机国产化研制;

2005年完成自主技术的TGCS轨道几何参数计算机研制,08-32C紧凑型捣固车电气控制系统国产化研制,DPZ-440配碴车电气控制系统自主研制;

2006年完成拥有完全自主知识产权的大型养路机械电气网络控制平台的研制;

2008年完成DWL-48连续式捣固稳定车电气系统的国产化研制。

至此,以昆明厂牵头的“大型养路机械联合体”牢固主导了我国养路用的捣固、稳定、清筛类大型养路机械装备市场;株洲所时代电子公司也成功主导了大机联合体的电气控制系统市场。时代电子公司的大型养路机械电气系统产业站上5亿规模收入平台,成为时代电子公司多次改革调整后的主导支柱产业。

回顾大型养路机械电气系统产业从无到有前20年的发展历程,1988年至1998年的前一个十年,是打基础练队伍的十年;1999年至2009年的后一个十年,是求发展聚能量的十年,其中的点点滴滴,仍然历历在目。

正是这20年的不断发展进步和经验沉淀,为株洲所时代电气2009年收购宝鸡工程机械整车业务,为株洲所电传动技术向轨道工程机械领域拓展,为轨道工程机械产业发展到30亿的规模,奠定了良好的经济基础和行业地位,提供了强大的专业能力和人才储备。

谨以此回忆纪念株洲所建所60周年。