■ 本报通讯员 刘 杰 张 银 张熊超
在我国能源运输的大动脉中,朔黄铁路作为西煤东运的第二大通道,每年运载超过3亿吨的煤炭由晋西北高原出发,跨过华北平原,直抵渤海之滨,为国家经济发展提供着不断的能源动力。钢轨,作为铁路的“骨骼”,其安全状态直接关系到重载列车运行的平稳与国家能源运输的畅通。
然而,随着朔黄铁路运输重载化,运量持续攀升、列车密度增大、线路荷载增加对钢轨的质量提出了更高的要求,传统探伤设备在复杂多变的铁路运行环境下逐渐暴露出局限性。在这样的背景下,朔黄铁路“红色智检QC小组”踏上创新之路,用智慧和汗水为铁路安全筑牢坚实防线。
突破传统困境 激发创新斗志
2024年2月18日清晨,黄骅南站寒风凛冽,吹得人脸上生疼。作业组长刘瑞涛和同事们如往常一样,正在进行钢轨探伤工作。多年的检修生涯,让他对钢轨的每一丝细微变化都格外敏感。当走到131号辙叉接头时,仪器显示屏波形虽无异常,但钢轨接头处的细微反光,却让他心里“咯噔”一下。
“等等,这里好像有点问题。”他一边说着,一边叫来同事,用另外一台仪器重新对那处可疑点进行仔细检测,最终没有发现任何异常。7天后,当作业组再次探伤时,轨底一处0.3毫米宽、5毫米深的细微裂纹终于现形。“要是没发现,重载列车反复碾压,裂纹一周内就可能扩大,导致钢轨断裂。”刘瑞涛至今想起仍后怕不已。
这样的案例,在探伤作业中绝非个例。小组带头人尹段泉翻出全路近5年的检修记录,数据显示,2012年升级的传统探伤设备,探头覆盖范围有限,疑似波形难判断,轨底伤损漏检率达8.7%,且现场作业数据无法实时传输至数据分析人员。
朔黄铁路作为国家能源运输的重要通道,日均开行列车超过120列,其重要性不言而喻。然而,减速探伤会影响能源运输效率,不减速则要承担更高的安全风险,这让探伤作业人员陷入了进退两难的尴尬境地。
关键时刻,“红色智检QC小组”迅速集结。这个2017年12月成立的青年团队,23名成员来自探伤、焊轨、桥梁等领域,党员、入党积极分子占比达73%。“必须研制出更精准、更高效的探伤设备。”首次研发动员会上,成员们目标一致。
他们以PDCA循环为框架,制定详细研发方案。白天,成员们扎根检修一线,记录不同磨损程度钢轨的波形特征;夜晚,围坐在一起,查阅200多篇国内外专业文献,与铁科院、邢台先锋等单位专家视频连线,攻克技术难点。
研发初期,两大难题横亘在前:轨头区域探测盲区,需新增4个探头通道,如何在有限空间实现信号互不干扰;轨底位置隐蔽,传统设备无法实时捕捉影像,伤损判断全靠人工经验。党员技术骨干主动牵头,成立攻关小组,每天下班后留在工作室激烈讨论。为探头布局,大家争得面红耳赤,有人说按“品”字形排列,有人建议“一”字形分布。
最终,经过127次模拟测试,才确定最优方案。每一次模拟测试,都是对技术极限的挑战;每一次争论,都是为了找到最佳的解决方案。
百日奋战突破技术难关
2024年3月,研发“数字化智能钢轨焊缝一体探伤仪”的征程进入白热化阶段。团队的目标是实现轨头区域全覆盖探测,为此提出“多通道集成”的创新思路——把3个探伤通道集成到1个探头中,这样既能缩小设备体积,又能消除信号干扰。然而,首次试制的探头因内部线路布局杂乱无章,探测精度仅有预期的60%,这让大家的心情瞬间跌入谷底。
“再试一次!”小组成员赵龙飞站了出来。他一头扎进工作室,连续十几个小时与探头较劲。拆改探头23次,调整线路布局56种,每一次尝试都承载着希望,每一次失败又带来新的思考。终于,在第1198次试验时,奇迹出现了,3个通道的信号稳定传输,轨头探测覆盖率从原来的82%一跃提升至100%。“那天晚上10点,当显示屏上清晰显示出钢轨轨头的完整波形时,我们几个都忍不住欢呼起来。”赵龙飞回忆起那一刻,脸上仍洋溢着自豪。
样机研制成功的喜悦还未消散,新的挑战又接踵而至。2024年6月,朔黄铁路迎来夏季高温,钢轨表面温度飙升至53摄氏度。样机在检测时数据剧烈波动,误差超过15%,这无疑给团队泼了一盆冷水。“高温会影响探头的超声波发射频率,也会干扰电子元件的稳定性。”小组成员盖丰主动请缨,承担起算法优化任务。
那段时间,盖丰每天只睡6个多小时,饿了就随便啃口面包、喝口矿泉水。他在工作室日夜奋战,与数据为伴,与算法为友。7月中旬,改进后的样机再次接受高温测试。当钢轨温度达到55摄氏度时,仪器检测误差控制在3%以内,完全满足现场作业需求。“盖丰这孩子,太拼了!”尹段泉感慨道。
在设备轻量化设计上,团队也下足了功夫。传统探伤仪机身全金属材质,重达28千克,两名作业人员抬着上下道,每次都累得气喘吁吁。“探伤作业人员的需求,就是我们的设计方向。”小组成员莫若深入调研了32名探伤工的作业习惯,最终确定采用钛合金车体,同时通过加强骨架强度,确保设备能承受日常作业中的碰撞和震动。
2024年9月18日,“数字化智能钢轨焊缝一体探伤仪”正式通过肃宁公司科技部验收。现场测试数据显示,该设备采用数字技术与卷积神经网络算法,实现伤损智能识别。推出13通道新型探伤仪,首创三合一探头模块,简化操作。钛合金车体减重10千克,且具拍摄功能,利于数据分析与追溯。
当老探伤工张金栓第一次用新设备作业时,他摸着轻便的机身感慨:“这玩意儿比以前轻多了,以后上下道再也不用费劲扛了,而且数据准得很,心里踏实!”新设备的投入使用,不仅提高了探伤效率,更保障了铁路运输的安全。
“多元”团队凝聚创新合力
一直以来,“红色智检QC小组”以“团结协作、奋斗创新、铸就质量、创造一流”为理念,在精细焊接、精准探测、精益求精的道路上不断探索前行。
走进创新工作室,“五小”成果、发明专利、实用新型专利等各种荣誉映入眼帘,墙上张贴着《研制多功能钢轨除锈机》的课题计划表,白板上密密麻麻的技术参数和研发节点,见证着他们为攻克难题付出的心血。
此时,成员们正围坐在一起,热烈地讨论着。“钢轨除锈一直是检修中的一大难题,目前主要靠人工打磨,效率低不说,劳动强度还特别大。”尹段泉皱着眉头,忧心忡忡地说道。他的担忧,也是大家共同的困扰。
然而,“红色智检QC小组”的成员们决定研制一款新设备,集成除锈、探伤、数据记录三大功能,这一设想大胆而富有挑战性。为了攻克这个新课题,他们还与辽宁锦州铁路机械厂、成都瑞威交通科技公司建立合作关系,共同研发高效除锈刀具和智能控制算法。
“我们是一个团队,更是一个战斗集体,只要齐心协力,就没有克服不了的困难。”党员李峰帜的话语掷地有声,激发了全体成员的斗志。大家纷纷摩拳擦掌,准备迎接这场挑战。
自成立以来,“红色智检QC小组”取得累累硕果,累计获得集团公司QC成果特等奖2项、一等奖2项,2021年、2023年、2024年、2025年四次荣获集团公司“优秀质量管理小组”荣誉称号,获得授权专利20项,在国内核心期刊发表论文10篇。其中,《研制数字化智能钢轨探伤仪》成果于9月11日在广东广州举办的第八届中央企业QC小组成果发表赛斩获一等奖,实现了公司在此项赛事上零的突破。
在朔黄铁路这条重载之路上,“红色智检”QC小组以创新之力,守护着国家能源运输的大动脉;以团结协作的精神,铸就了铁路安全的坚固防线。他们用实际行动诠释着责任与担当,为国家经济发展和社会稳定贡献着自己的力量。