1992年8月,受广东省政府的邀请,单圣涤教授带着他的同事和学生,来到广东云浮水泥厂。一条货运索道就像一具即将死去的巨龙,蜿蜒瘫痪在杂草丛生和乱石覆盖的山梁上。它的命运既牵动着从广东省领导到云浮水泥厂每一个普通工人的心,也深深扎痛了在现场的单圣涤教授和师生们的心!

▲单圣涤教授
这条架空索道是我国改革开放以后直接从国外引进的第一条大型现代化货运架空索道。索道及全套技术是广东云浮水泥厂从法国FCB公司引进,购买该项专有技术的技术转让费达48万美元,累计投资超过4300万元人民币,主要是用来运输石灰石。据了解,广东云浮水泥厂是利用法国政府综合贷款建设的国家重点基础建设项目,采用当时最先进的窑外分解生产工艺,设计生产规模为年产硅酸盐水泥68万吨。原计划索道工程于1991年6月完成负荷调试,年底即与主体工程配套投入运行。但是,在试运行中,发现索道全线存在着严重的共振问题,同时还暴露出一些设计中存在的其他严重缺陷,以致使整条索道建成后一直不能投入正常运行。
“共振”对索道而言,是致命的危害。对货运索道而言,共振会造成频繁的“脱索”和“掉斗”;而对客运索道而言,共振的危害更大,轻微的共振会影响乘坐的舒适性,严重的共振可能造成“索毁人亡”的灾难性事故。因此,索道的“共振问题”一直是困扰索道工程师们的世界性难题。法方的工程师们对这条索道的调试先后提出过4个方案,分成6个阶段实施,历时一年零八个月。并以每天1000美元的高薪先后聘请3批其他国家的专家来现场主持调试,但4个方案均以失败而告终。索道振动依旧,脱索与掉斗频繁。法方专家在迫不得已的情况下,无可奈何地称其为“魔鬼索道”,于1992年7月正式承认并宣告调试失败,以赔偿9万美元了断此事,将一条根本无法投入生产的“魔鬼索道”移交给了厂方。
云浮水泥厂为这条从法国引进的“代表当今国际先进水平”的索道付出了沉重的代价!工厂迟迟不能投入正常生产,而工厂每推迟一天投产,所造成的经济损失就达80余万元!这还不包括应按时付给法方和中国银行的贷款利息。云浮水泥厂的领导更是心急如焚、束手无策,深深陷入进退两难的尴尬境地。此时,有人曾一度提出改变运输方式的建议,采用大型运矿汽车、赶修专用公路取代索道运输,但要实施起来又谈何容易,而且损失更大!
在云浮水泥厂工程因运输受阻而一筹莫展的危难关头,广东省科技部门了解到中南林学院的单圣涤教授是索道方面的行家。于是,便邀请他来帮忙。单教授一行的到来,给“魔鬼索道”的起死回生带来了一线希望之光。不过,当时许多人对他们这批人能否攻克这一技术难题将信将疑。因为法国FCB公司毕竟是一家具有上百年历史的设计和制造货运索道的专业厂家,那里面也不乏索道工程界的巨擘和高手。难道他们这帮洋工程师们久攻不克的技术难题,到我们土生土长的中国教授手里就能迎刃而解了吗?
单圣涤教授听完相关情况介绍后,毅然接受了攻克“魔鬼索道”共振技术难题的任务,1992年10月与厂方正式签订了《科研设计委托书》。他们没有理会各种质疑,也没有工夫去考虑诸如名利得失之类的问题。因为“时间就是金钱”这句经常挂在人们嘴边的“口头禅”,只有到了今天这个份上,才能真正掂量到它的分量!他们一到现场,顾不上休整,就马不停蹄地忙碌起来。各项测量、计算、做实验,为这条病入膏肓的进口钢龙把脉会诊。他们夜以继日,忘我地工作着。
在对云浮水泥厂架空货运索道的技术改造过程中,单圣涤教授和同事们首次在索道工程和学术界提出了“索道运行参数匹配”理论,他指出,受迫振动系统的固有振动周期T固必须和周期性策动力的振动周期T策十分接近,而且一定要T固<T策才能产生共振。要消除共振除了常规的办法之外,也可以采用使T固>T策的办法,即:使受迫振动系统的固有振动周期和周期性的振动周期的距离拉大,从而消除共振。这一理论的提出,为索道工程技术人员进一步深入探讨索道产生共振的原因、消除共振的技术措施奠定了理论基础,指明了前进方向。
这条“魔鬼索道”为单线循环式货运索道,全长7.2千米,高差84米,途径2个转角,86个钢结构支架。通过一年的努力,单圣涤教授和工作小组共对这条索道实施了58项技术改造和调试,对全线的86个钢结构支架、钢丝绳以及其他构件进行了全面的校核和改造,终于使这条“魔鬼索道”起死回生,而且全面达到了原设计要求,不久便顺利地投入运行,为国家挽回经济损失1.6亿元。
单圣涤教授是我国索道工程专家,1939年生,湖南平江人。1956年考入湖南师范学院。1960年毕业于湖南师范学院物理系。分配到湖南林学院后,一直从事森林工程方面的教学与科研工作。他主张教学与生产实践相结合。1970年,他经常深入到广东乳阳林业局和湖南莽山林场帮助解决生产中的难题,与工人同吃同住同劳动,经常睡工棚,吃野菜,甚至风餐露宿,在艰苦的林区整整奋战了3年,连续攻克了“伐倒木集材新工艺”“无吊索绷拉案座曲线集材索道”等技术难题,取得了一系列重要的科研成果。1978年被评为湖南省科学大会先进个人,1980年荣获湖南省政府授予的农业先进工作者称号,1986年被评为林业部有突出贡献的中青年科技专家,1992年被人事部评为国家级有突出贡献的科技专家,并享受国务院政府特殊津贴。
云浮水泥厂索道技术改造的科研成果在1998年1月20日通过了由林业部主持、国家建材工业局组织的鉴定会。在会上,专家们一致给予了极高的评价。鉴定评语中这样写道:“通过对云浮水泥厂石灰石运输架空索道的改造,发现并通过实践证实了多跨架空索道自然下凹区段的共振现象,根据共振理论的极值公式,振动系统的固有振动周期必然小于强迫振动周期,提出通过使振动系统的固有周期大于强迫力周期,应该可以消除索道共振现象,并在架空索道的综合治理中得到证实。在共振理论上是一项重大突破,对保证索道的稳定性和提高各类架空索道的运输能力,具有重大的实际意义。……该成果达到90年代国际先进水平。”云浮水泥厂货运索道的成功改造,攻克了架空索道全线发生共振的世界性难题,其意义不仅仅在于治好了一条“魔鬼索道”,救活了一个工厂,更重要的是为“黄皮肤、黑眼睛”的中国人争了一口气!它以铁一般的事实向世人宣示:外国人能做到的,我们中国人一定能做到;外国人做不到的,我们中国人也能做到!
(原文载《中国索道》2001年5期。作者:边吉炎;校稿人:李雄华、陈鹤梅;一审:阳俊坤;二审:刘姗;三审:易锦)