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中國高鐵為啥又穩又快 終極核心部件曝光

今日科技 ? 2018-03-01 16:08 0
摘要:中國高鐵的起步比部分發達國家要晚,以前高鐵全部都是德標或日標,但這一次我國自主研發的動車組列車“復興號”大量采用了中國國家標準和中國鐵路總公司企業標準等技術標準,在動車組的254項重要標準中,中國標準占...

中國高鐵的起步比部分發達國家要晚,以前高鐵全部都是德標或日標,但這一次我國自主研發的動車組列車“復興號”大量采用了中國國家標準和中國鐵路總公司企業標準等技術標準,在動車組的254項重要標準中,中國標準占了84%,是真正的“中國造”動車。

  在江蘇常州,還由此誕生了很多給復興號做配套的工廠。

  如今,“復興號”采用的多項技術已經領跑世界舞臺!央視財經頻道《經濟半小時》欄目,為您深度揭秘!

  中國僅用10年時間攻克高鐵世界難題 時間至少縮短一半

  齒輪箱這樣的核心部件誕生在常州的一家工廠里。齒輪事業部的范帥每天進入車間內,首先要清理鞋底的污垢,達到降塵量的要求。

  工人們把這個特殊的車間稱之為“智能組裝線”,齒輪箱的總裝工序囊括其中。在這個最重要的環節,零部件的組裝對溫度和濕度都有極高的要求。一場雨導致的濕度上升都會影響零部件的可靠性。

  中車戚墅堰所齒輪傳統系統智能組裝車間 范帥:比如說我們把車軸壓緊大齒輪的時候,如果里面有濕度,就會在里面形成一些冷凝水,導致濕度超差的話里面就會有一些水,導致壓力達不到合格的要求。

  這里之所以被稱為“智能組裝線”,是因為每個環節都通過數據控制,工人手中的智能扳手會根據電腦設置輸出扭力,使得每一個螺栓的松緊達到一級精度。綠燈亮起時提示工人進行該項操作,而某一個環節如果與指令不相符,系統會記錄在冊及時報警。

  范帥:這個扳手是我們的一個阿特拉斯扭力扳手,可以通過藍牙傳輸的方式,把我們每擰一個螺栓的扭力傳輸到電腦上,并且給你判斷是不是在合格范圍,記錄你到底擰了多少個螺栓,是不是跟要求的螺栓個數是一樣的,也就是你不能少擰,也不能多擰,也不能擰的大小不一致,全部會記錄在這些數值里,傳輸在電腦里,而且后期我們隨時可以查看,可以保存到很多年以后我們還可以來追訴。

  齒輪箱是驅動“復興號”動車組高速行駛的核心部件,具備30年2400萬公里的超長使用壽命,而這樣的距離相當于繞地球行駛600圈。零件的材質、密封性、抗老化性都是需要經受考驗的難關。

  中車戚墅堰所傳動技術研發部部長 闕紅波:變速箱這個設計這方面的技術是沒有引進的,可能歐洲和日本覺得中國人短期還不可能攻克,他們認為這方面掌握在他們自己的手里,他們就可以比較長時間地制約中國高鐵事業的發展,當時就有國外的一些技術人員說,你們慢慢做,有個20年,30年,能把這個攻克你們已經很厲害了。

  讓外國專家沒有想到的是,中國僅用了短短10年就攻克了這項技術難關。并在“復興號”上大面積使用,目前已占據了國內80%的市場份額,中國高鐵血統里最后一股“洋流”將被替代。

  中車戚墅堰所董事長 黨委書記 王洪年:目前我們這種齒輪傳動系統是完全具有自主知識產權的,完全具有中國的標準,以前我們都基本上是以國外的標準為主,現在我們完全是建立了自己的標準,設計了自己的產品,完全適用于中國的鐵路。

  在鐵路人看來,中國高鐵的問世絕不是忽如一夜春風來。其中凝結著幾代人不懈努力的結晶。智能組裝車間里,一部壓力機正在把軸承以最原始的方法壓入齒輪中央,實驗結果表明,只有用這種方法,齒輪與軸承間的組合才更加可靠耐用。

  中車戚墅堰所齒輪傳統系統智能組裝車間 范帥:難在一個表面的處理,剛剛說了,我們表面不是越光越好,也不是粗了,當然粗了并不好,我們表面的粗細程度,或者在我們專業術語叫粗糙度是有一個范圍的,達到一定的范圍不用太粗,壓了以后導致拉傷,又不能太細,因為粗了它可以里面存一點油,潤滑,這樣軸才能下去。

  這樣的組裝方式,稍有瑕疵整套零件就會報廢,在自主研發開始的階段,價值上百萬的昂貴合金零部件隨著實驗失敗付之一炬,所有人都承受著極大的心里壓力。

  中車戚墅堰所齒輪傳統系統智能組裝車間 葉小剛:一根車軸,一根齒輪,一個齒輪箱,三個東西加起來差不多要靠近十幾萬的樣子,如果一套壓進去不好,不合格,那車軸跟齒輪基本上就廢了,特別是這一套做了,不好。我們領導說你先放一邊吧,下一個做來試試看,這種情況下,我做到下一個的時候,當時手都在抖的,生怕它還是不好。

  當年許多人經受不住這樣的壓力,選擇了離開,留下的人則繼續摸索成功之路。2015年,隨著第一個壓制技術的齒輪箱成功下線,到現在3年的時間里,成品率達到了100%。90后葉小剛也已經可以脫離師傅的指導單獨操作了。

  高鐵主零件表面精度達到頭發絲的五十分之一  “中國標準”正引領世界

  齒輪箱內主動輪最重要的一道工序——修型,正等待著一位神秘人物操刀掌機。

  陸堰龍——戚墅堰所齒輪制造專家,由他制定的“中國標準”已經超過的目前所有發達國家。

  中車戚墅堰所首席技能專家 陸堰龍:原來是叫仿制,現在我們不一樣了,現在是自己定標準了,這完全是兩個概念。

  看似平面的每個齒輪上其實都有屬于它們的弧度,修型直接關乎著齒輪的咬合能力與磨損壽命,只有這些都達到了,齒輪箱才能保證2400萬公里的超長壽命。齒輪表面要求達到微米級精度,而這樣的精度相當于頭發絲的五十分之一。

  中國的高鐵網絡南北縱穿廣州至哈爾濱,東西橫貫上海至烏魯木齊,最長可達2000公里,在海拔與溫差的作用下,使國外最先進的高鐵技術也出現了水土不服的癥狀,國外的制造標準已經無法滿足中國高鐵的發展。

  中車戚墅堰所傳動技術研發部部長 闕紅波:中國高鐵運營歷程長,對中國高鐵的整車以及配件提出了更高的要求,所以說現在中國高鐵反過來給國外的變速箱提要求的時候,很多人不適應,因為人家覺得第一個達不到,第二個沒有用過,而我們經過長期的積累,很多經驗的應用,我們覺得很多東西我們還是有把握的。因此我們對這方面還是,我覺得應該走到他們前面。

  中國龐大的高鐵運營網絡帶來了除了挑戰還有機遇,2015年,搭載國產齒輪箱的“復興號”問世,通過全部實驗的同時,給世界高速列車制造提出了一個新標準“中國標準”。

  中國中車首席專家 杜會謙:因為中國的標準,現在中國還在走,在實現走出去這個戰略。國外對中國標準的這個認識還需要一個過程,但是中國現在確實已經參與了大量國際標準的制定當中,有的還作為了某個國際標準制定的牽頭單位。

      就在2017年12月,由中車戚墅堰所自主研發的高鐵齒輪箱榮獲國家科技成果二等獎的殊榮。從設計實驗到零部件的冶煉加工制造,高鐵的強勁勢頭伴隨的是中國整體工業制造實力的提升。如今,“復興號”采用的多項技術已經領跑世界舞臺,中國工程師創造的“標準”正成為世界追逐的新目標。

      有一種驕傲叫做,中國高鐵!

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