高温超导磁悬浮来了！这些硬核技术你都知道吗？
近日
中铁二十三局
历时3年参与研制的
国内首套高温超导电动悬浮
全要素试验系统
在长春完成首次悬浮运行
本次试验属于国家重点研究项目
未来时速可达600公里以上
标志着我国在高温超导悬浮领域
实现重要技术突破
图一
首次悬浮运行
一、时速600公里！你对磁浮了解多少
高铁时代让人们亲切地感受到了
天堑变坦途
那么作为高铁的进阶版
磁悬浮又有何“过人”之处
何为磁悬浮？
中国工程院钱清泉院士解释道
磁浮列车就是靠电磁的作用
我们就用吸与斥这个力
就能把列车抬起来
通过这种“无接触”的行进方式
列车可以消除传统轨道接触摩擦
实现“贴地飞行”
从北京到上海仅需2小时10分钟
比高铁足足节约一半时间
图二
磁浮速度一览表
自引进上海磁悬浮工程技术以来
为了填补飞机与高铁之间的速度空白
我国“十三五”计划提出
启动时速600公里磁悬浮项目
中国铁建
编制了国内首套磁浮企业标准体系
和磁浮铁路行业标准
铁四院在磁浮交通领域争当“领头羊”
经过多年不间断地研究实践
到2006年5月
由其设计施工总承包建造的
我国首条具有完全自主知识产权的
中低速磁悬浮快线——长沙磁浮工程
正式开通运营
树立了磁浮领域标杆
其研究范围覆盖常导电磁（高速、中低速）
超导电动、超导钉扎及低真空管道等
多个技术领域
针对磁浮工程设计及施工关键技术
开展了50多项课题研究
在中低速磁浮方面申请专利300余项
正积极开展高速磁浮战略规划及通道布局研究
还与IEEE联合编制系列高速磁浮标准
为我国高速磁浮发展贡献智慧与力量
截至目前我国处于运营状态
自主研发的磁悬浮路线共有三条
分别位于长沙、北京、凤凰
国内首条磁浮旅游专线
在广东清远
于3月23日首车上线进入联调联试阶段
其中
中国铁建所属
中铁磁浮交通投资建设有限公司
代表中国铁建投资建设的达到半数
图三
上海磁悬浮工程
中铁二十三局作为国内唯一一家
同时拥有高、中低速磁浮轨道梁施工技术的企业
此次全要素试验的是
我国首套高温超导磁悬浮项目
对超导磁体、直线同步牵引、感应供电及
低温制冷、轨道结构等
超导电动磁浮交通系统的
关键核心技术进行了充分验证
为推动超导电动磁浮交通系统工程化应用
奠定了坚实基础
中铁二十三局
长期深耕磁悬浮轨道交通领域
与目前国内数项磁悬浮工程有着深厚渊源
下面让我们走进他和磁浮的
不解之缘！
二、精度误差堪比绣花——高速磁浮轨道梁
2001年3月
世界首条商用磁悬浮工程
在上海正式开工建设
最高运营时速达430公里
7分钟便能从龙阳路站抵达浦东机场
高速磁浮列车对轨道梁要求极高
梁体弹性误差必须控制在±2毫米以内
这种高精度要求
在当时技术发达的德国
也只有轨道钢梁能做到
在“粗线条”的混凝土制品生产技术中
堪称一场革命
被称为“世界第一精度”
图四
上海高速磁浮轨道梁
中铁二十三局的前身养马河桥梁厂
负责该线1257榀轨道梁的
生产研发团队
攻坚克难，闯关夺隘
绘制了上万张图纸
经历了上千次设计、工艺、制造的互动磨合
终于在2002年9月5日
提前一个月完成了轨道梁的生产任务
常导高速磁浮长定子轨道系统设计、制造和
施工成套技术荣获国家科技进步奖二等奖
三、自主研发开端——中低速磁浮轨道梁
2014年5月16日
国内首条中低速磁悬浮工程
在长沙开工建设
设计最高时速100公里
他们再次组建精英团队
决战大潇湘
承担了全线942片轨道梁的制运架工作
图五
长沙磁浮轨道梁场
该工程梁型复杂繁多
平曲线、竖曲线、缓和曲线、直线等组合后
主要梁型达100多种
精度要求精确到毫米
尤其是曲线半径为400米的曲线曲做轨道梁
模板设计难度最大
精度要求最高
传统工艺无法满足要求
图六
长沙磁浮工程
科研团队
研发出一套全自动曲线梁模板控制系统
成功解决了轨道梁高精度、梁型多变的难题
共获得8项国家专利
其中，发明专利6项
长沙磁浮工程荣获“中国土木工程詹天佑奖”
及“国家优质工程金奖”
图七
清远磁浮工程
此后
他们又将长沙磁浮的科技成果
成功推广至清远磁浮工程
承担了清远磁浮全线
316片轨道梁制运架工程
3月23日
广东清远磁浮旅游专线
首车上线进入联调联试阶段
核心技术再革新
常导高速磁悬浮轨道梁
中国铁建编制了国内首套磁浮企业标准体系
也编制了磁浮铁路行业标准
2023年1月5日
由中铁二十三局研制的
国内首榀时速600公里的
常导高速磁浮试验梁成功面世
这是中国铁建重大专项课题
图八
常导高速磁浮轨道梁
常导磁浮是将长定子线圈
铺设在梁体两侧的一种技术形式
列车悬浮在8-12毫米的空间中
以时速600公里的速度运行
对梁体尺寸精度有极高要求
定子面误差要求达到每米0.1毫米以内
与上海高速磁浮轨道梁相比
常导高速磁浮轨道梁
采用非机加工方式预制
不需要机床精密加工梁体
在预制阶段就把磁浮功能件与梁结合
实现新的稳定结构模式
缩短了制造时间的同时
大幅降低了制造成本
四、性能优势新突破——高温超导磁浮轨道梁
图九
高温超导磁浮轨道梁
高温超导磁浮的悬浮高度达到100毫米
课题组经过多年试验
实现轨道安装三维拼装精度达到±0.5毫米
刷新了混凝土预制、拼装的世界纪录
与常导磁浮技术相比
高温超导电动磁浮交通系统具有
牵引、悬浮、导向一体化功能
运行时能耗低、自重轻、车速快、噪音小
适用于高速、超高速和低真空管道等运用场景
具有高速、安全、绿色
智能、舒适及环境适应性强等优势
是未来我国构建超大城市间、发达经济圈之间
快速运输通道的重要选择
五、挺进市场新蓝海——“真空管道+磁浮”
目前中铁二十三局参与建设
由中铁磁浮与西南交大主导的
四川省重大科技基础设施
多态耦合轨道交通动模试验平台项目
将建设一个长度1500米、管道直径3米
最低气压0.005标准大气压
试验最高时速将超音速的
高架结构真空管道磁悬浮交通试验线
及其相关配套设施
图十
多态耦合试验平台效果图
本项目建成后
将成为超高速轨道交通领域
最先进的综合性研究试验平台
为真空管道超高速轨道交通基础科学问题
与共性关键技术
以及大功率轨道助推技术
与飞行器动模气动实验研究
提供超高速与低气压的试验环境
引领超高速轨道交通科技发展
助力国家交通强国战略实施
责任编辑：甘霖