Принцип управления высокоскоростными поездами:

Работу колес поезда можно описать как «тележку» меньшего размера, перевозящую большую. В отличие от автомобилей, у поездов нет руля, так как же им двигаться вперед или даже делать повороты? В первую очередь это делает тележка. Когда поезд на определенной скорости входит в поворот, внешнее колесо передней колесной пары соприкасается с внутренней стороной внешнего рельса, создавая направляющую силу за счет давления между ними. Эта направляющая сила создает момент, который заставляет тележку поворачиваться относительно гусеницы.

Тележка — это, по сути, «тележка», состоящая из рамы и двух пар колес. Вагон поезда опирается на эту «тележку», допуская определенный угол поворота. В каждом вагоне поезда есть две такие «тележки», поддерживающие весь поезд, движущийся по путям. Однако, поскольку тележки установлены под вагоном, их обычно трудно увидеть.

Разработка и производство колес для высокоскоростных поездов:

При разработке и производстве колес высокоскоростных поездов используется более 50 ключевых технологий, что делает их высокотехнологичными и сложными в производстве изделиями. При движении поезда со скоростью более 300 км/ч между колесами и рельсами возникает сильное трение, при этом температура поверхности колес поднимается выше 1000 градусов Цельсия. Такая сильная жара может вызвать дефекты поверхности колес, что приведет к повышенной вибрации во время работы и повлияет на безопасность поезда.

Кроме того, каждый вагон высокоскоростного поезда весит более 50 тонн, причем большая часть веса приходится на колеса. В среднем пара колес должна выдерживать повторяющееся давление более десяти тонн. Таким образом, колеса высокоскоростных поездов должны отвечать множеству требований, таких как высокая прочность, ударная вязкость, износостойкость, устойчивость к тепловым растрескиванию, усталостная прочность и устойчивость к отслаиванию. В настоящее время лишь несколько стран мира освоили эту технологию. Даже Китаю с его быстро развивающейся отраслью высокоскоростных железных дорог поначалу приходилось полагаться на импорт колес для высокоскоростных поездов.

Требования к материалам для колес высокоскоростных поездов:

Как обеспечить, чтобы колеса высокоскоростных поездов выдерживали высокие температуры и не деформировались при остывании после остановки? Хотя это звучит просто, достичь этого довольно сложно. Колеса высокоскоростных поездов состоят из множества подшипников и мелких деталей сложной конструкции, требующих чрезвычайно высокой точности изготовления.

Каждый вагон скоростного поезда весит около 60 тонн, а колеса при вращении на высоких скоростях должны выдерживать большие нагрузки, что приводит к быстрому износу. Как правило, колеса высокоскоростных поездов проходят проверку каждые 48 часов или 4000 километров и обычно обслуживаются каждую ночь. Сырьем, используемым для изготовления колес высокоскоростных поездов, является особый тип стали, которую Китай изначально не мог производить и был вынужден импортировать ее по высокой цене. После многих лет независимых исследований и разработок в Китае теперь есть два типа отечественных колес для высокоскоростных поездов серии Fuxing.

Строгие требования к производству колес высокоскоростных поездов:

Колеса высокоскоростных поездов должны поддерживать работу на высоких скоростях и выдерживать ежедневную нагрузку на тысячи километров, что оставляет мало места для дефектов. Даже дефект размером 0,2 мм может привести к повреждению или трещинам, что представляет потенциальную угрозу безопасности. Поэтому изготовление колес высокоскоростных поездов требует точности, сравнимой с точностью изготовления прецизионных инструментов. Этим колесам необходима исключительная прочность, жесткость и стабильность как при низких, так и при высоких температурах.

Сырьем для колес высокоскоростных поездов должна быть специальная марка стали высокой степени чистоты, свободная от металлических примесей. Например, содержание водорода должно быть ниже двух частей на миллион. После сложной ковки и многочисленных процессов заготовки колес проходят ультразвуковой контроль, магнитопорошковые испытания на предмет магнетизма и изоляции, статическую балансировку, испытания на твердость и другие строгие проверки, прежде чем их можно будет считать готовой продукцией.

Колесные пары высокоскоростных поездов и их рыночный спрос:

Колесные пары высокоскоростных поездов подвержены сильному износу, требующему обязательного осмотра через 1,2 миллиона километров и замены примерно через 2,4 миллиона километров. Это означает, что существует значительный рыночный спрос на колеса и колесные пары для высокоскоростных поездов. Страны, освоившие эту технологию, на протяжении многих лет уже давно получали прибыль от продаж. Китай по необходимости также импортировал высокоскоростные колесные пары с высокими затратами на техническое обслуживание и замену. Сообщается, что пара импортных колес для высокоскоростных поездов стоит более 600 000 юаней. Например, поезд G105 из Южного Пекина в Шанхай Хунцяо проходит около 3042 километров в день, а это означает, что колеса необходимо заменять примерно раз в два года. Ежегодные расходы Китая на импорт этих колес составляют более 2 миллиардов юаней.