Prvý komerčný vlak metra na svete s uhlíkovými vláknami bol oficiálne spustený a očakáva sa, že bude uvedený do prevádzky v priebehu roka.

Prvý komerčný vlak metra na svete z uhlíkových vlákien bol oficiálne spustený a očakáva sa, že bude uvedený do prevádzky v priebehu roka.

V oblasti technológie železničnej dopravy je odľahčenie vozidiel – čo najväčšie zníženie telesnej hmotnosti pri súčasnom zabezpečení výkonu vozidla pri nižšej prevádzkovej spotrebe energie – kľúčovou technológiou na dosiahnutie ekologických a nízkouhlíkových koľajových vozidiel.

Tradičné vozidlá metra používajú predovšetkým kovy, ako je oceľ a hliníkové zliatiny, ktoré čelia obmedzeniam znižovania hmotnosti v dôsledku materiálových vlastností. Uhlíkové vlákno, známe ako „kráľ nových materiálov“, sa môže pochváliť výhodami, ako je nízka hmotnosť, vysoká pevnosť, odolnosť proti únave a odolnosť proti korózii. Jeho pevnosť je viac ako päťnásobná v porovnaní s oceľou a jeho hmotnosť je menej ako jedna štvrtina hmotnosti ocele, čo z neho robí vynikajúci materiál na odľahčenie koľajových vozidiel.

CRRC Sifang Co., Ltd. spolupracovala s Qingdao Metro Group a ďalšími organizáciami na riešení kľúčových technológií, vrátane integrovaného návrhu veľkých a zložitých primárnych nosných štruktúr z uhlíkových vlákien, efektívnej a lacnej výroby výliskov a komplexnej inteligentnej detekcie a údržby. . Tento systematický prístup riešil výzvy inžinierskych aplikácií a po prvýkrát na celom svete dosiahol použitie kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien v primárnej nosnej konštrukcii komerčných vozidiel metra.

Karoséria vlaku, rám podvozku a ďalšie primárne nosné konštrukcie sú vyrobené z kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien, čo vedie k výraznému zlepšeniu výkonu vozidla. Vlak je ľahší a energeticky efektívnejší, má vyššiu pevnosť, väčšiu prispôsobivosť k životnému prostrediu a nižšie náklady na prevádzku a údržbu počas životného cyklu, čo poskytuje rôzne technické výhody.

Ľahšie telo, energeticky efektívnejšia prevádzka

Použitím kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien vozidlo dosahuje výrazné zníženie hmotnosti. V porovnaní s tradičnými kovovými vozidlami metra je karoséria vlaku metra z uhlíkových vlákien ľahšia o 25 %, rám podvozku je o 50 % ľahší a celková hmotnosť vozidla je znížená približne o 11 %. Výsledkom je 7 % zníženie prevádzkovej spotreby energie, čo každému vlaku umožňuje znížiť emisie oxidu uhličitého o približne 130 ton ročne, čo zodpovedá opätovnému zalesneniu 101 akrov.

Vyššia pevnosť, dlhšia životnosť

Vlak využíva nové vysokovýkonné kompozitné materiály z uhlíkových vlákien, ktoré nielen odľahčujú, ale aj zvyšujú pevnosť karosérie. Navyše, v porovnaní s komponentmi vyrobenými z tradičných kovových materiálov, rám podvozku z uhlíkových vlákien vykazuje väčšiu odolnosť proti nárazu a vynikajúci výkon pri únave, čím sa predlžuje životnosť konštrukcie.

Väčšia prispôsobivosť k životnému prostrediu

Ľahšia karoséria vlaku poskytuje vynikajúce jazdné vlastnosti, nielen že spĺňa prísnejšie požiadavky na zaťaženie nápravy pre trate, ale tiež znižuje opotrebenie kolies a koľajníc. Vlak je vybavený pokročilou aktívnou radiálnou technológiou, ktorá aktívne riadi dvojkolesia pri prechádzaní zákrutami, čím sa výrazne znižuje opotrebovanie kolesa a koľajnice a hluk. Okrem toho používa karbón-keramické brzdové kotúče odolnejšie voči opotrebovaniu a teplu, čím sa dosahuje zníženie hmotnosti pri splnení prísnych požiadaviek na brzdný výkon.

Nižšie náklady na prevádzku a údržbu počas životného cyklu

Vďaka aplikácii ľahkých materiálov z uhlíkových vlákien a novým technológiám sa výrazne znižuje opotrebenie kolesa a koľajnice vlaku metra z uhlíkových vlákien, čo vedie k podstatnému zníženiu požiadaviek na údržbu vozidiel aj tratí. Využitím technológie digitálneho dvojčaťa sa navyše vytvorila inteligentná platforma prevádzky a údržby SmartCare pre vlak z uhlíkových vlákien, ktorá umožňuje samodetekciu a autodiagnostiku celkovej bezpečnosti vozidla, zdravia konštrukcie a prevádzkového výkonu. To zlepšuje efektivitu údržby a znižuje náklady, čo vedie k 22 % zníženiu nákladov na údržbu vlaku počas životného cyklu.

V oblasti technológie uhlíkových vlákien pre koľajové vozidlá využíva CRRC Sifang Co., Ltd. svoje priemyselné výhody a vybudovala komplexnú výskumnú a vývojovú, výrobnú a overovaciu platformu prostredníctvom viac ako desaťročí nahromadeného výskumu a kolaboratívnych inovácií medzi priemyslom a akademickou obcou. a aplikáciu. Výsledkom sú kompletné inžinierske schopnosti od konštrukčného návrhu a vývoja uhlíkových vlákien až po výrobu výliskov, simuláciu, testovanie a zabezpečenie kvality, čo poskytuje komplexné riešenie počas celého životného cyklu.

V súčasnosti má vlak metra z uhlíkových vlákien ukončené továrenské typové skúšky. Podľa plánu bude v priebehu roka uvedený do predvádzacej prevádzky pre cestujúcich na linke 1 metra Qingdao.

V súčasnosti je v sektore mestskej železničnej dopravy v Číne hlavnou prioritou rozvoja priemyslu minimalizácia spotreby energie a znižovanie emisií uhlíka pri súčasnom vytváraní efektívneho nízkouhlíkového zeleného systému mestskej železnice. To kladie vyššie nároky na odľahčovacie technológie pre koľajové vozidlá.