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章罕:钢轨“B超医生” 守护中国铁路安全
来源: | 作者:aocea | 发布时间: 2022-02-18 | 4122 次浏览 | 分享到:

中新网安徽新闻12月8日电(通讯员 安乔)在安徽合肥,有这样一位科学家“大夫”,一直潜心研究无损检测设备,不过它是给钢轨做“体检”的,钢轨体检又被业界称为钢轨“探伤”。他就是钢轨“B超医生”——章罕。


1995年,章罕拎着两个箱子走出国门,留学于lowa State University(依阿华州立大学)读博士学位。之后在美国的一家知名企业从事钢轨探伤设备的研发,在探伤行业耕耘十年,其领导研发的新一代钢轨探伤设备,大大提高了公司产品的市场占有率。在此期间,他多次回国考察、了解国内钢轨探伤的现状。根据考察,当时国内的钢轨探伤设备主要有两种,一种是手推的钢轨探伤设备,检测速度为2~3公里/小时,售价在3~5万元;一种是从欧美进口的大型高速探伤车,不仅价格昂贵而且维护成本较高。章罕认为自己所学知识和技术能为中国铁路探伤行业开辟新的思路,在心中埋下了归国创业的种子。想要开发属于中国自有的智能化钢轨探伤设备,实现国产代替进口,填补国内在该领域的技术空白,这意味着要放弃在美国打下的根基、承担与家人分离的相思之苦。当时李彦宏、张朝晖等留学人员回国创业的故事一直激励着章罕,特别是李彦宏创办的百度2005年在纳斯达克上市成功,这一事件在留学生中引起了巨大的反响,更加激起了章罕回国创业的决心,想要从一个追随者变成一个领导者。


中国的铁路发展十分迅猛,已成为中国的主要运输方式,因此对钢轨的质量及检测要求必将十分严苛,这样才能最大可能地保护人民生命和财产安全。而钢轨堪称是列车的“双腿”,它任劳任怨、日复一日地直接承受来自车轮的载荷和冲击,为车轮提供平顺、阻力最小的滚动表面,又为列车提供最大的黏着牵引力。它的状态是否健康,直接与列车的安全平稳运行息息相关。是否“过劳”?是否处于“亚健康”状态?要想提早知道钢轨是否疲劳损伤、是否有微小裂痕等隐患,给钢轨定期做“体检”十分有必要。

  基于上述国情背景,2008年,章罕怀揣着科技报国的梦想,又拎着两个箱子回到中国。此时中国首条高铁正式开通运营,这条高铁也让中国的经济得到了提升。

 创业创新之路是非常艰辛的。刚到合肥时,为了节约成本,章罕只租了一个50㎡办公地点,雇佣了一个机械工程师、一个电子工程师,三个人便开启了创新研发之路。虽然很快研发出了国内通用的手动轮式钢轨探伤仪,但却在销售时遇到了难题。国内传统的手推式钢轨探伤仪已被广泛接纳使用,甚至包括龙头企业。章罕团队研发的设备在价格上没有任何竞争优势,只能选择出口,但是量很小。

  人总是能在逆境中被激发潜能。由于国内没有市场,章罕便萌生了另外一个想法——“中国正在大力修建高铁,未来铁路网将日益庞大,几万公里甚至十几万公里的铁路,难道都要靠人工走来完成检测?我一定要研发一种满足探伤检出率的同时,又具备手推式便捷搬运、能节省人力物力的产品,以此来减轻铁路探伤工人的压力。”

 研发一种适合中国国情的探伤设备。章罕是一位言必行、行必果的科研人员,于是立刻将想法付诸于行动。为了完成目标,在没有业绩支撑的情况下不惜重金引进高端人才。

国内的钢轨探伤设备,都是采用接触式超声波探头,在钢轨凹凸不平的地方或钢轨的接头处很容易卡住,妨碍对钢轨的快速检测。为了实现快速高效的钢轨探伤,章罕大胆提出采用轮式探头技术,把所有的超声波换能器放在一个充满液体的轮子上,这一技术的难点在于要保证轮子的密闭性。由于轮式探头里9个超声波换能器产生9个不同角度的超声波束,还要避免所有的超声波束在轮子里的相互干扰,这就要求对超声波在轮子内的传播进行周密细致的研究。技术困难不断加大,章罕一直没放弃。最后他们采用三维模拟设计软件,根据超声波的物理特性和介质的声学特性,模拟超声波在轮子里的传播、在钢轨里的传播。通过这个模型还可以分析出当钢轨中有伤损时,超声波信号是如何反射的,这样就可以对轮式探头进行优化设计。历经三年不断地研发改进、反复试验,终于迎来了第一代样机,国内唯一具有自主知识产权的超声波轮式探头。


 研发靠自己,营销也要靠自己,这应该是每个创业者的必经之路、必尝之苦吧,章罕心里这样想。2011年,章罕亲自带队前往上海铁路局推广,当时的探伤主管告诉章罕:“你们研发的这个双轨式电动钢轨超声波探伤车,没办法在中国铁路直接使用,必须通过科研立项的形式才能获上道许可”。于是和上海铁路局科研所建立了电动钢轨超声波探伤车的研发立项。通过不断的改进、设计、实验,于2013年3月份通过了上海铁路局的科技成果鉴定。事实上这只是万里长征的第一步,因为该项科技成果鉴定只允许在上海铁路局进行有限的推广使用,想要在全国铁路局推广使用,必须要得到中国铁路总公司的准入许可。

  之后的几年里,章罕带着团队进行大量的上门推广工作,除了上海局进行小范围的推广试用外,也在济南铁路局、京沪高铁等地进行了小范围的推广试用。但是在中国铁路总公司的准入一直没有突破口。

  2016年,事情有了新的转机。铁路总公司为了验证进口的大型钢轨探伤车的检出率到底如何,在陕西兴平专门定制了一条铁路线路,共有人工伤损400多处。由于前期在中国铁路总公司的不断宣传,章罕研发的双轨式钢轨超声波探伤仪也被邀请参加测试。机会总是留给有准备的人,章罕的设备检出率高达91%,这让当时的评委专家眼前一亮,甚为惊喜,其产品成为当时所有受邀单位中成绩最优秀的。就是这样一次惊人的亮相,让铁路总公司的高层领导认识了章罕,认识了超科,知道了国内前所未有的双轨式钢轨超声波探伤仪,也为后续通过中国铁路总公司的上道准入奠定了坚实的基础。


  在章罕团队的不断努力下,铁路总公司开始接纳该产品,并着手制定该产品的行业标准,章罕研发的产品技术参数直接纳入了国家执行标准《双轨式钢轨超声波探伤仪暂行技术条件》(TJ/GW 157-2017)。2017年9月,铁路总公司对合肥超科电子研发的产品进行了试用评审,允许在各铁路局进行试用和初步的销售。通过一年的试用效果,再次做技术评审,最终通过技术评审获得了双轨式钢轨超声波探伤仪进入铁路市场的准入证书。至此,章罕的团队才进入了销售的春天。

  从2008年到2018年,十年磨一剑,期间经历了太多的酸甜苦辣,章罕一直坚定不移,勇往直前,才拿到了中国铁路总公司的准入证书。他敢于创新,潜心钻研,不放弃不抛弃的精神,使之成为双轨式钢轨超声波探伤仪的发明者和领导者,填补了中国在该领域的技术空白,为中国铁路探伤开辟了新思路。

  2019年,该产品荣登世界制造业大会金奖宝座,同时获得安徽省工业精品、安徽省专精特新产品、安徽省首台套重大技术装备等荣誉,并成为中国铁路检测行业“三首”产品,即首个通过铁路总公司试用评审、首个通过铁路总公司技术评审以及首个通过铁科院标准计量研究所计量技术审查产品。


  章罕带领团队不断创新,正积极研发无人驾驶探伤仪及电磁超声探伤仪,通过人工智能完全取代劳动力,打破传统探伤概念,引领无损探伤新潮流,打造出属于中国的“铁路探伤机器人”。未来,希望用合肥超科牌的探伤机器人,守护着中国广袤的铁路,确保列车运输安全。(完)


   
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