“量身定制”的冬奧列車:不懼風沙嚴寒貼地飛馳
發(fā)布時間:
2022-02-09
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自1月21日起,在京張高鐵線上,由中車集團新研制的京張高鐵冬奧列車,正式開啟賽時運輸服務?!傲可矶ㄖ啤钡亩瑠W列車,可讓列車不懼風沙嚴寒貼地飛馳在智能高鐵——京張高鐵線上。
冬奧列車采用了智能化運行調度系統(tǒng)、北斗導航、自動駕駛等技術,車內有冷色系氛圍照明燈、雪花形狀內飾、雪具存放處等獨具匠心的設計,滿是冬奧氛圍。
“作為軌道交通新材料、新工藝、新產(chǎn)品研發(fā)機構,我們所為冬奧列車提供了齒輪傳動系統(tǒng)、踏面清掃裝置等關鍵零部件,助力列車安全可靠運行?!敝熊嚻菔咚笨偨?jīng)理、總工程師靳國忠說。
頗具挑戰(zhàn)的是,京張線路高寒、大風沙的惡劣環(huán)境以及列車的高速運行對零部件的材料和動力要求極高,如何保障整車系統(tǒng)的可靠性、安全性、舒適性是一大難題。
“高寒、風沙等客觀環(huán)境條件需要我們對產(chǎn)品設計和所用材料進行升級?!苯鶉艺f,齒輪傳動系統(tǒng)是高鐵能量轉換與傳遞的核心部件,相當于汽車的變速箱,是讓列車“跑起來”的關鍵。“在冬奧列車齒輪傳動系統(tǒng)的設計上,我們不斷改進方案。采用先進溫控技術,保障產(chǎn)品高可耐80℃環(huán)境溫差,可實現(xiàn)復雜線路條件下的全天候高速運行?!敝熊嚻菔咚X輪傳動系統(tǒng)設計人員栗華說。
栗華介紹,在齒輪傳動系統(tǒng)結構方面,團隊進一步優(yōu)化了迷宮式密封設計,既可以保證齒輪箱內潤滑油不泄漏,還能防止外界的風沙、雨水等進入齒輪箱內部,保證高速運行下的安全性和可靠性。
針對京張高鐵嚴苛的可靠性要求,中車戚墅堰所設計團隊還通過加裝狀態(tài)監(jiān)測傳感器,實現(xiàn)對列車的智能化狀態(tài)控制和故障監(jiān)測預測,一旦傳感器監(jiān)測到異常溫升和振動,就會迅速報警。
“‘自我檢查’‘疾病預警’的設計,能有效保障列車和乘客的安全。在齒輪箱箱體的鑄造過程中,我們也貫徹了低碳、綠色、智能的理念?!崩跞A說。相關專家還介紹,冬奧列車的齒輪箱體誕生于企業(yè)的鋁合金金屬型低壓鑄造生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線具有自動化、信息化、綠色化的特點,填補了齒輪箱體低壓鑄造技術的空白。
如果說齒輪傳動系統(tǒng)是高鐵飛馳必不可少的重要關節(jié),那么踏面清掃裝置就是能提升旅客乘坐舒適度的“車輪美容師”。當高鐵列車這一龐然大物“貼地飛行”時,車輪與鐵軌持續(xù)“親密接觸”,并產(chǎn)生磨損。如果不及時對車輪磨損的“肌膚”進行“美容修復”,就有可能會造成車輛運行振動噪聲增大、平穩(wěn)性降低、車輪檢修維護成本上升等問題。這也是目前多數(shù)高鐵列車都安裝有踏面清掃裝置的原因。中車戚墅堰所研制的踏面清掃裝置可有效抑制車輪多邊形磨損、穩(wěn)定輪軌黏著系數(shù),降低輪軌振動噪音,保證列車運行安全。
踏面清掃裝置設計師吳波介紹,針對高鐵線路上高速、高寒和大風沙的工作環(huán)境,設計團隊對傳統(tǒng)踏面清掃裝置進行了改良?!拔覀儾捎镁o湊化、輕量化、模塊化的理念,設計了耐低溫材質零件、耐高寒風沙型研磨子。”吳波說。
值得一提的是,低溫,會導致傳統(tǒng)踏面清掃裝置性能的下降。對此,研發(fā)團隊開展了耐低溫材料的選型設計,聯(lián)合專業(yè)廠商開展耐低溫材料的研發(fā)及運用,并通過仿真、試驗等手段加以嚴格驗證?!霸陂_展研磨子低溫粘結強度實驗時,因為四處調研沒有找到可用的試驗設備,我們就自行設計、搭建試驗臺,完成了研磨子在零下50°C超低溫環(huán)境下的粘結強度驗證?!眳遣ㄕf。
110年來,從京張鐵路到京張高鐵,一字之差的背后是我國軌道交通飛躍式的發(fā)展。談及未來發(fā)展,靳國忠表示,“今后,軌道交通關鍵零部件會持續(xù)迭代升級,朝著更高速度等級,更加綠色智能的方向去發(fā)展。”
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