中国高铁仍存在短板,小小的高铁车轮,国产化怎么就那么难?

思雁看国际 2023-02-18 23:26:20

你知道吗,高铁车轮是世界上公认的技术要求更高,生产难度大的尖端产品,目前世界只有少数国家能够生产,就连高铁发展处于世界领先地位的中国,之前也一直依赖于进口,为什么一个小小的车轮制造技术,会困扰了中国那么多年?目前中国高铁到底有没有全面实现国产化呢?

中国高铁发展

在中国高铁技术快速发展的今天,很多人可能会下意识的忽略一个问题,就是我国的高铁最初也是从国外进口的,研发最早的国家为德国,建设最早的则是日本。2004年1月1日,国务院通过了《中长期铁路网规划》,规划到2020年全国铁路里程将达到10万公里,形成四纵四横客运专线,中国高铁技术未来的重大变革就埋在这里。

2004年~2006年间,中国大规模引进高速列车技术,主要从四个外企购买了四个车型以及相应的技术转让,并分为了四个CRH系列。这四个外企分别是加拿大的庞巴迪、日本川崎重工、法国阿尔斯通以及德国的西门子。

除了整车外,还有部分的生产转让,而这个所谓的转让,用长春客车的一位技术管理者的话来说就是连一张三维模型图都没有,只是设计结果,没有过程,所以技术人员学会了把现成的零部件装上,至于为什么要这么装却并不知道,也就是说,中国获得的是生产能力,而不是技术能力。

所以在此后的很多年,中国高铁相关配套部件都远远落后于高铁本身发展的速度,比如核心部件、车轮,国内大多还只能满足150-180公里的列车所需,高速轴承仍旧需要从瑞典、德国、日本进口,那为什么一个小小的车轮这么难造呢?

为何高铁车轮难造

跟汽车不一样,高铁没有方向盘,它的转向与前进都要靠转向架,由于转向架安装在车厢下面,通常我们很难看到它长什么样,所以怂叔先跟大家解释一下。

转向架其实就是一个构架加两对车轮组成的小车,列车的车厢可以说是整个“趴”在这个“小车上的”,由于铁路轨距是固定的,在曲线上,外轨长、内轨短,当列车的轮对通过曲线转弯时,轮对向外移动后,外轨与车轮接触点的直径大,走行距离长,内轨与车轮接触点的直径小,走行距离短,这样就可以顺利通过曲线。

这期间整个转向架中唯一与铁轨接触的就是车轮,在时速超过300KM的情况下,车轮与车轨之间摩擦剧烈时,表面的温度可以上升到1000度以上,这样一来,很容易导致车轮表面缺陷的产生,进而加剧轮轨之间的振动,直接关系到列车的运行安全。

比如1998年,德国一辆高速列车之所以脱轨,造成了101死、105人受伤的局面,归根结底就是车轮不过关所致,所以高铁要想更快更安全的行驶,车轮极为关键。

而要想车轮质量好,就要保证车轮钢的质量,车轮钢用电炉火转炉冶炼后,要经炉外精炼后,再铸成圆坯,洁净度要求很高,氢含量需要在百万分之二以下,经锯切、锻轧、热处理、机加工等若干程序后,制造出车轮成品,再全方位严格检测后才能出厂,也正是这样,四大高铁制造巨头才能长期垄断市场。

我国高铁完全国产化了吗

为了全面掌握高铁关键装备的核心技术,2014年,“时速350公里中国标准动车组轮轴设计研究”重大课题正式立项,其中车轮开发是项目的重点,通过大量关键技术的突破与创新,中国最终开发出了一种中碳SI-V微合金化D2材质车轮(si=硅 V=钒),确保韧性指标的前提下,提高了材料的硬度和相变点,并匹配复合热处理技术,使得车轮在硬度水平、抗热损伤性能、抗磨损性能等方面均好于进口的ER8材质车轮。

2015年 D2车轮就装配在了“蓝海豚”和“金凤凰”中国标准动车组,之后国产的高铁车轮,还先后出口了韩国、印度、德国等国家,改写了国外厂家垄断中国高铁车轮市场的历史,那除了车轮外,中国高铁是否完全实现了国产化呢?

可以说目前还没有,因为任何复杂的系统都不可能被一个国家占领所有的技术领域,从技术引进到消化吸收,国产化仍需要进程,目前我们已经掌握了生产加工技术,对于零部件的生产,国产化已经实现95%以上。比如复兴号动车组可以说是100%中国自主设计,却不能说100%中国制造,关键原理还在探索阶段,牵引制动网络核心技术还有待突破。

0 阅读:14
思雁看国际

思雁看国际

感谢大家的关注