制造國(guó)內(nèi)首款 地鐵彈性車輪難在哪兒
◎?qū)嵙?xí)記者 李詔宇 通訊員 李 珂 束婧雅
1月18日,記者從中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱中車戚墅堰所)了解到,由該公司研發(fā)的國(guó)內(nèi)首款時(shí)速80公里B型地鐵車輛用彈性車輪,日前已通過裝車運(yùn)用考核暨載客運(yùn)營(yíng)前評(píng)審。應(yīng)用該車輪的車輛已在江蘇無(wú)錫、南通地鐵正式投入載客運(yùn)營(yíng)。
這款彈性車輪有何過人之處?為了制造這款彈性車輪,科研人員攻克了哪些技術(shù)難題,改進(jìn)了哪些工藝?針對(duì)這些問題,記者進(jìn)行了采訪。
降低檢修運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本
中車戚墅堰所鐵馬公司產(chǎn)品開發(fā)部減振降噪產(chǎn)品線經(jīng)理侯傳倫介紹,傳統(tǒng)鋼輪的車輛和線路維護(hù)成本較高。出現(xiàn)異常時(shí),可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部件疲勞失效,甚至轉(zhuǎn)向架開裂。
相較于傳統(tǒng)鋼輪,彈性車輪改善了輪軌接觸關(guān)系。這種車輪在越惡劣的線路,改善輪軌關(guān)系的效果就越明顯,可以降低軌道磨耗損傷速度,減少軌道的打磨、養(yǎng)護(hù)頻率,將車輪和鋼軌壽命延長(zhǎng)約30%。
同時(shí),彈性車輪具有優(yōu)異的減振降噪性能,對(duì)減弱彎道嘯叫噪聲的效果特別明顯,可減少或取消聲屏障的使用,有效解決了地鐵列車的振動(dòng)噪聲問題,能夠顯著提高車輛的運(yùn)營(yíng)品質(zhì)。
中車戚墅堰所鐵馬公司總經(jīng)理、黨委副書記馬凱介紹,彈性車輪采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有地鐵車輛傳統(tǒng)鋼輪的直接替換。采用彈性車輪后,地鐵車輛及線路等不需要做任何改變。這一彈性車輪既可以在新建線路上使用,又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)噪聲問題較嚴(yán)重的既有線路及車輛的工程改造應(yīng)用。
此外,彈性車輪運(yùn)用維護(hù)便捷,正常使用條件下可免維護(hù)使用,車輪磨耗到限后無(wú)需退輪和拆卸軸箱軸承,只需更換輪箍和減振橡膠等。這大大降低了檢修工作量和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。
實(shí)現(xiàn)車輛更高承載能力
記者了解到,針對(duì)地鐵踏面制動(dòng)高溫環(huán)境,該款彈性車輪采用了特殊硫化體系配方工藝和高壓注射成型工藝,使橡膠材料具有優(yōu)異的耐高溫性能,可滿足長(zhǎng)期130℃、短期150℃的高溫環(huán)境使用要求,滿足極端制動(dòng)高溫環(huán)境下的承載性能。該款彈性車輪還采用雙重連接裝配結(jié)構(gòu)以及安全冗余保護(hù)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過實(shí)車測(cè)試,即使在連續(xù)緊急制動(dòng)、電制動(dòng)完全失效以及制動(dòng)不緩解等極端工況下,車輪仍能保證車輛的安全性。
“我們還全新設(shè)計(jì)了大寬度低應(yīng)力結(jié)構(gòu),使最大動(dòng)態(tài)主應(yīng)變降低57%,顯著提升了減振橡膠的耐疲勞能力,疲勞壽命可達(dá)10年(150萬(wàn)公里)以上,滿足不低于地鐵一個(gè)大修期的使用要求。”侯傳倫說。
目前,該產(chǎn)品減振降噪效果顯著,可降低地鐵車輛噪聲10—15分貝,衰減車輛振動(dòng)50%—70%,具有低碳環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)、安全性高、服役壽命長(zhǎng)等眾多優(yōu)勢(shì)。
“我們的產(chǎn)品磨耗到限后,只需要更換外圈輪箍,輪心壓環(huán)就可重復(fù)使用,大幅度節(jié)省鋼材的使用量,減少原材料和電能的消耗,減輕制造過程中二氧化碳的排放量?!瘪R凱說。
單列車彈性車輪全壽命周期使用鋼材約為4噸,傳統(tǒng)鋼輪使用鋼材約為4.8噸。由于鋼材消耗減少了約0.8噸,預(yù)計(jì)采用彈性車輪后每小時(shí)約可減少電能消耗376千瓦,減少環(huán)境中二氧化碳的排放量1.6噸。
在馬凱看來,上述創(chuàng)新不但提升了我國(guó)地鐵車輛裝備技術(shù)水平,更確保了我國(guó)地鐵車輛達(dá)到與國(guó)外先進(jìn)綠色環(huán)保列車同等水平,將有效支撐我國(guó)軌道交通裝備“走出去”。
“下一步,我們將繼續(xù)瞄準(zhǔn)軌道交通減振降噪發(fā)展這一前沿領(lǐng)域,不斷提升研發(fā)能力、豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu),進(jìn)一步推動(dòng)城市軌道交通向綠色、低碳、智慧轉(zhuǎn)型,為城市軌道交通發(fā)展提供綠色動(dòng)能?!敝熊嚻菔咚偨?jīng)理李培順表示。
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