“新青年建功新重庆”系列报道⑥｜“死磕”800天，他们研发出车泵一体的“抢险版”轻卡

青春名片

重庆机电集团重庆水泵厂青年突击队：

13名有想法、敢创新的青年技术骨干，“闭关”800多天携手研发出移动式智能高压泵车（车载提水泵），攻克了在无网络、无供电、山势陡峭等复杂环境下也能使用多级离心泵输水的技术难题，即使在海拔1500米高山也能“点滴皆达”。

近日，位于沙坪坝区井口街道的重庆机电集团所属重庆水泵厂有限责任公司（以下简称重泵公司）的生产车间外，一辆红色的轻卡停在那里。乍一看，这只是一辆普通的卡车。

“它可不普通。车身里巧妙集成了柴油机、提水泵、控制柜等关键设备。”重泵公司青年突击队队长、电气室副主任杨周兴指着它骄傲地说，这就是团队研发的移动式智能高压泵车，“能爬坡、能输水，还能自己‘扛’着泵跑。”这台车泵一体的智能高压泵车所到之处，便能建立可靠的供水生命线。

▲由重泵公司研发的移动式智能高压泵车（车载提水泵）。 受访者供图

找车不如自己“改车”

这个年轻的团队，为什么会想到造这样一台“车”？

时针拨回到2020年11月。重泵公司和江苏大学开展了一次校企交流活动。“你们企业在做水泵方面经验丰富，不如和我们一起开发一个车泵一体化的设备来应对灾区救援场景。”活动中，江苏大学向重泵公司抛来“橄榄枝”。

回到公司，总工程师马文生和青年突击队队员围坐在会议室里，一双双眼睛盯着白板上的草图——一辆卡车背上驮着水泵，车尾拖着蜿蜒的输水管。

“这玩意儿，国外有吗？”重泵公司董事长李方忠问。“有，德国、美国有类似可以把水输送到1000多米高度的设备。但它成本高，又属于‘卡脖子’项目，国内无法引进。”李方忠敲了敲桌子，“那咱们就自己造！”

于是，重泵公司联合江苏大学开始着手研发移动式智能高压泵车（车载提水泵），并申请了国家重点研发项目。

车泵一体化的第一关，是找到一辆能“扛”住提水泵等设备运转的车。

突击队队员、车载泵力学分析高级工程师刘兴发带着团队跑了不少车企，要么底盘过低难以承载，要么转弯半径过大不便操作，要么抗震性能不足……整整一年，他们怀揣着CAD图纸和沉甸甸的实验数据登门拜访，可每次都是无奈的摇头。“这哪是选车，这是在给水泵找‘驸马爷’！”队员苏建东调侃。

转机这时出现。重庆军通汽车有限责任公司听说他们要造救灾神器，军通的工程师一拍大腿：“找重庆红岩，用他们的车，如果车身不行，我们来改！”

队员与军通工程师将红岩卡车“大卸八块”：拆下车斗，取而代之的是承重能力超过8吨的坚固副车架，钢板也被层层加厚。他们就像魔术师，将柴油发动机、提水泵、控制柜等18个设备合理嵌入车内有限的空间，如同拼魔方般精准。

然而，三次数据仿真显示，柴油机偏离中心导致车身发生共振。他们根据数据连夜调整布局，柴油发动机放在中心位置，提水泵分布于四周，控制柜放在柴油机左边，过滤器摆在控制柜对面……最终把车身的形变量控制在小于0.5毫米。

折腾半年后，一辆灰扑扑的改装卡车轰隆隆驶出车间。杨周兴绕着车转了三圈，突然蹦出一句：“这铁疙瘩丑得让人想哭。”

叶轮上的“绣花功夫”

车的问题刚有眉目，另一只“拦路虎”突然扑来。刘兴发审视着设计图上水泵叶轮的精细参数，焦虑不已：“流道宽度仅为6.5毫米，相当于一颗绿豆的直径。怎么加工？”

▲“山区和边远灾区应急供水与净水一体化装备”项目在四川省绵阳市北川羌族自治县黄家坝村开展应用示范现场。 受访者供图

刘兴发介绍，水泵出水能提到1500米的高度，全靠叶轮做功，所以水泵制作的难度很高，最核心部分就是如何把叶轮高质量地加工出来。泵里面的叶轮流道宽度非常窄，其铸造成型的挑战相当大。

常规铸造工艺根本无法成型，14片叶轮叠加起来，任何0.1毫米的误差都会导致效率暴跌。于是，他们尝试探索高效率叶轮开发与狭窄流道精密制造的技术。

刘兴发和团队探索采用分体焊接工艺：先以五轴联动车床精细雕琢叶片，再邀请高级焊接技师，犹如绣花般将14片叶轮巧妙拼接，宛若绽放的花朵。

同时，试验车间也成了“焊工修罗场”。在选择马氏体钢和奥氏体钢作为叶轮材料进行焊接工艺对比时，研究人员在焊接中遭遇了“金属脾气”——奥氏体钢一焊就变形，马氏体钢又脆得像玻璃。

“那段时间，我们像在玩拼图游戏。” 刘兴发说，工人每日举着焊枪，眼睛被蓝光刺得通红，“前盖、叶片、后盖，每个零件都要精确到微米级，焊接时连呼吸都得憋着。”

经过20多次材料试验，他们终于找到马氏体钢的最优焊接参数，将叶轮的形变量控制在0.3毫米内。当第一套叶轮在测试台上平稳运转时，整个车间爆发出欢呼声。

给柴油机装“大脑”实现远程控制

传统水泵使用电机驱动，而灾区无电力供应，水泵运转要改用柴油机驱动，还得实现恒压恒流控制。“柴油机的转速曲线像过山车，怎么与水泵实现匹配？”杨周兴带着电气组闭关三个月，在实验室模拟了上万种工况。

▲“山区和边远灾区应急供水与净水一体化装备”项目在四川省绵阳市北川羌族自治县黄家坝村开展应用示范现场。 受访者供图

某天深夜，杨周兴突发奇想：“我们为何不为柴油机配备一个‘大脑’呢？”他们结合柴油机的性能曲线，通过PID（比例-积分-微分控制）和智能算法，不仅完美实现了恒压恒流控制，结合军通公司唐亮亮团队的调平系统，经过整合开发出AI调平，面对坡度超过10度、局部高差达20厘米的崎岖山路，柴油机在每分钟高达3500转的运行下，能够迅速监测并调整左右偏移，甚至在极限条件下也能保持98%以上的稳定性。

杨周兴说，调平系统犹如一位经验丰富的F1赛车手，即便面对碎石飞溅、蜿蜒曲折的山道，也能精准操控、不差毫厘，给设备带来“如履平地”般的体验。

整套系统还能使用手机App远程操控——即便在300米外，也能让泵车“听话”。

更具挑战性的是离网联控智慧系统。灾区网络普遍缺失，控制柜里的设备可以发挥无线网络作用，通过手机、平板、电脑上的App，在300米内实现精准操控。

测试那天，队员们在嘉陵江边设置模拟灾区，杨周兴站在300米外的山坡上，手指轻点屏幕，水泵立即开始工作。

▲“山区和边远灾区应急供水与净水一体化装备”项目在四川省绵阳市北川羌族自治县黄家坝村开展应用示范现场。 受访者供图

历时三年的自主研发、联合攻关，2023年9月，“山区和边远灾区应急供水与净水一体化装备”项目在四川省绵阳市北川羌族自治县黄家坝村开展应用示范。

测试现场，泵车轰鸣着攀上陡坡。1500米外的山顶，水柱冲天而起。刘兴发攥着对讲机，嗓子喊哑了：“流量30方，效率高于50%，压力稳定！咱们赢了！”

来源：重庆日报