高鐵跑得快,關(guān)鍵得看腳下的“跑鞋”硬不硬。過去咱高鐵車速全球領(lǐng)先,可那雙承重、耐磨、抗高溫的車輪,技術(shù)被西方國家死死卡著。
一對進(jìn)口車輪60萬元,壽命短、價(jià)格高、斷供風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)懸著。面對技術(shù)封鎖、市場壟斷,咱中國人硬是啃下這塊硬骨頭,十幾年攻關(guān)、自主研發(fā),終于給高鐵穿上了自家造的“風(fēng)火輪”。
如今,國產(chǎn)車輪跑起來了,跑出國門,撐起了更快、更穩(wěn)、更安全的中國速度。
小車輪,大隱患——咱的高鐵“跑鞋”卡在哪?
中國高鐵這十幾年,的確跑出了世界水平。復(fù)興號標(biāo)準(zhǔn)動車組、CR450高速動車組,時(shí)速從350公里一路提到400公里,成為“中國速度”的標(biāo)志。可高速再快,咱的“底子”卻有短板——車輪。
高鐵車輪,看似普通,實(shí)則是整列動車的“生命線”。每節(jié)動車組配8個車輪,短編組64個,長編組高達(dá)136個。
列車在350公里高速度下飛馳,車輪需要承受巨大的沖擊和壓力。每個車輪承擔(dān)超過10噸重量,運(yùn)行過程中與鋼軌摩擦,表面溫度可飆升至1000攝氏度。
制造高鐵車輪難度極大。材料要求超高,鋼材的含氧量控制在百萬分之二以下,雜質(zhì)降至ppm級別。
工藝環(huán)節(jié),誤差嚴(yán)苛,每道工序精度小于0.1毫米,輪輞缺陷直徑不超1毫米,關(guān)鍵部件尺寸誤差壓進(jìn)0.02毫米,相當(dāng)于頭發(fā)絲的三分之一。
這門技術(shù),長期掌握在德國、法國、意大利、日本手里。車輪市場,幾乎被壟斷。那些國家不發(fā)表論文、不交流技術(shù)、不對外開放,標(biāo)準(zhǔn)信息嚴(yán)密封鎖。
進(jìn)口車輪不僅貴,風(fēng)險(xiǎn)也大。一對進(jìn)口車輪單價(jià)高達(dá)60萬元,整列動車光換輪子成本上百萬。車輪壽命有限,通常每行駛240萬公里必須更換,每年中國花在進(jìn)口車輪上的費(fèi)用超過20億元。
高鐵發(fā)展一日千里,車輪受制于人,產(chǎn)業(yè)鏈隨時(shí)存在被“卡脖子”的隱患。截至2025年3月,中國高鐵通車總里程突破4.8萬公里,運(yùn)輸壓力巨大,供應(yīng)鏈安全問題刻不容緩。
現(xiàn)實(shí)更嚴(yán)峻。和平時(shí)期,進(jìn)口雖貴但還能買。一旦國際局勢變動,車輪封鎖立刻生效。高鐵一旦沒了輪子,成千上萬輛列車癱瘓,經(jīng)濟(jì)、交通、社會秩序全面受影響。
高鐵“跑鞋”,必須自己造。
十幾年硬仗——中國人自家的“風(fēng)火輪”怎么煉出來?
2008年,安徽馬鞍山,馬鋼公司正式啟動高鐵車輪國產(chǎn)化項(xiàng)目。這是高鐵自主創(chuàng)新重要一環(huán),直接關(guān)乎產(chǎn)業(yè)鏈安全。
馬鋼有車輪制造經(jīng)驗(yàn)。1963年、1964年,馬鋼造出中國第一件輪箍、第一只整體鋼輪,結(jié)束“洋輪”時(shí)代。可高鐵車輪,標(biāo)準(zhǔn)更高、難度更大。
車輪材料指標(biāo)極其嚴(yán)苛。輪輞內(nèi)部缺陷直徑控制在1毫米以內(nèi),鋼材純凈度高,含氧量低至百萬分之十五,氫含量低至百萬分之一點(diǎn)五。不僅要求高強(qiáng)度、高韌性,還得耐高溫、耐沖擊、耐疲勞。
工藝裝備環(huán)節(jié)同樣關(guān)鍵。萬噸級模鍛水壓機(jī)、徑向精度±0.5毫米的數(shù)控軋環(huán)機(jī)、全套超聲波探傷系統(tǒng),全部需要自主攻關(guān)。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)白天跑現(xiàn)場、晚上盯實(shí)驗(yàn)。摸索材料配比,優(yōu)化熱處理工藝,反復(fù)測試調(diào)整。2010年,D1高速車輪上和諧號動車組,64萬公里測試順利通過,性能穩(wěn)定。
2017年,D2高速車輪通過中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心CRCC認(rèn)證,正式具備商業(yè)化資質(zhì)。這是中國自主高速車輪邁入實(shí)戰(zhàn)運(yùn)用的重要節(jié)點(diǎn)。
產(chǎn)業(yè)鏈配套同步推進(jìn)。2007年,山西智奇公司成立,具備年產(chǎn)5萬條輪對能力,實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)、制造、檢測全流程貫通,產(chǎn)品全面配套復(fù)興號、和諧號動車組。
檢測環(huán)節(jié)全面升級。整列國產(chǎn)車輪裝車前,需通過零下六十?dāng)z氏度低溫沖擊測試、高強(qiáng)度疲勞試驗(yàn)、高速運(yùn)行穩(wěn)定性評估。正式裝車后,實(shí)行60萬公里運(yùn)用考核,每10萬公里一次超聲波探傷檢查、磨耗測量,確保車輪狀態(tài)安全可靠。
為攻克技術(shù)難關(guān),馬鋼、智奇、寶武集團(tuán)等企業(yè)共投入上百名研發(fā)人員,開展幾十輪工業(yè)試驗(yàn),累計(jì)獲得超百項(xiàng)專利,逐步形成了完全自主、國際領(lǐng)先的高速車輪生產(chǎn)能力。
2024年1月1日,整列裝配國產(chǎn)車輪的復(fù)興號G364次動車組從武漢站駛向天津,標(biāo)志著國產(chǎn)高鐵車輪整列裝配、載客運(yùn)營全面落地。
跑起來,跑出去——國產(chǎn)“跑鞋”撐起更快的中國速度
技術(shù)突破不算結(jié)束,實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證才是硬實(shí)力。
2024年7月,G6410次復(fù)興號動車組,整列搭載國產(chǎn)高速車輪,累計(jì)運(yùn)行超60萬公里,全部性能指標(biāo)達(dá)標(biāo),正式進(jìn)入批量商業(yè)化運(yùn)用階段。
車輪自主后,國產(chǎn)產(chǎn)品不僅自用,還打入國際市場。馬鋼、智奇、寶武等企業(yè),構(gòu)建了完整的輪對、車輪、軸承產(chǎn)業(yè)鏈,供應(yīng)國內(nèi),出口海外,打破了西方長期技術(shù)壟斷。
高鐵提速技術(shù)同步升級。2024年12月29日,北京國家鐵道試驗(yàn)中心,時(shí)速400公里CR450動車組首次亮相,試驗(yàn)時(shí)速高達(dá)450公里,全球最快。
CR450動車組采用永磁牽引電機(jī),轉(zhuǎn)換效率提升3%,創(chuàng)新采用低阻力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),制動距離與350公里動車基本持平,運(yùn)行更高速、更節(jié)能、更安全、更智能、更舒適。
高鐵速度上去了,車輪標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)苛。國產(chǎn)“跑鞋”經(jīng)受住高速工況極限挑戰(zhàn),全面保障CR450穩(wěn)定運(yùn)行,技術(shù)水平達(dá)到全球先進(jìn)。
車輪產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)步自主,意味著中國高鐵真正從基礎(chǔ)零部件到整車系統(tǒng)全面掌握主動權(quán)。自主車輪、配套輪對、智能檢測,推動中國高鐵跑得更遠(yuǎn)、跑得更快、跑得更安全。
自主創(chuàng)新從不容易,產(chǎn)業(yè)安全必須守住。高鐵車輪國產(chǎn)化,是中國制造業(yè)科技自立自強(qiáng)的重要體現(xiàn),更是產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控的關(guān)鍵支撐。
如今,就連德國也來找我們國家訂購車輪,曾經(jīng)的賣家變成了如今的買家。
這足以見得,咱的“風(fēng)火輪”,不僅跑起來了,還跑出了中國速度,撐起了國家高質(zhì)量發(fā)展的硬實(shí)力,真正的打破了西方壟斷。
參考資料:
開年“看見”丨毫厘見中國高鐵。來源:新華網(wǎng)。時(shí)間:2024-01-18
為中國高鐵穿上“國產(chǎn)跑鞋”。來源:中國網(wǎng)。時(shí)間:2020-03-21
時(shí)速400公里!全球最快高鐵列車亮相。來源::中國環(huán)境。時(shí)間:2024-12-30.
從引進(jìn)到創(chuàng)新 高鐵車輪助力中國高鐵產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展。來源:緬華快訊。時(shí)間-2024-11-02.
人民日報(bào):復(fù)興號“風(fēng)火輪”研發(fā)記。來源:國務(wù)院國有資源資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會。時(shí)間:2024-08-29
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.