
2025-03-24 08:30:21
编者(zhě)按(àn):千(qiān)万(wàn)IP创(chuàng)科(kē)普(pǔ),共(gòng)筑(zhù)科(kē)技(jì)强(qiáng)国(guó)梦(mèng)。为(wèi)普(pǔ)及(jí)科(kē)学(xué)知(zhī)识(shi),弘(hóng)扬(yáng)科(kē)学(xué)精(jīng)神(shén),提(tí)高(gāo)全民(mín)科(kē)学(xué)文化(huà)素(sù)质(zhì),助(zhù)力(lì)实(shí)现(xiàn)高(gāo)水(shuǐ)平(píng)科(kē)技(jì)自(zì)立(lì)自(zì)强,中国科协科普部与人民网联合策划推出“见证科技之路”主题报道,聚焦国家科技战略政策、重要科技奖项、“卡脖子”关键核心技术等,深入基层一线开展采访调研,推出一批生动鲜活的科普精品,大力弘扬科学(xué)家(jiā)精(jīng)神(shén),为建设科技强(qiáng)国(guó)汇(huì)聚(jù)磅(bàng)礴(bó)力(lì)量(liàng)。
在(zài)现(xiàn)代(dài)交(jiāo)通(tōng)的(de)宏(hóng)伟(wěi)图(tú)谱(pǔ)中(zhōng),高(gāo)铁(tiě)、地(de)铁(tiě)、轻(qīng)轨(guǐ)……如(rú)同(tóng)一(yī)条(tiáo)条(tiáo)巨(jù)龙(lóng),高(gāo)效(xiào)地(de)穿(chuān)梭于城市与乡村之间,编织着区域互联互通的梦想。这些“钢铁巨龙”之所以能够疾驰如风,离不开一组组精密、复杂的零部件,更离不开先进的轨道交通设备技(jì)术(shù)。
这(zhè)些(xiē)零(líng)部件具体蕴含着怎样的奥秘,才能够支撑起如此庞然大物的运行?又是什么样的技术,让它们能够经受住千次万次的重压与冲击?近日,记者走进三晋大地,探寻这些零部件背后的硬核科技,如何托起大国交通的发展。

地铁车轮。受访方供图
轰隆轰隆,地铁列车在轨道上往来穿梭。车轮滚滚,如(rú)同(tóng)巨(jù)龙(lóng)的(de)心(xīn)跳(tiào),虽(suī)不(bù)显(xiǎn)山(shān)露(lù)水(shuǐ),却(què)实(shí)实(shí)在(zài)在(zài)地(de)成(chéng)为(wèi)列(liè)车(chē)结(jié)构(gòu)的(de)核(hé)心(xīn)、关键部(bù)件(jiàn),每(měi)一(yī)次(cì)转(zhuǎn)动(dòng)都(dōu)承(chéng)载(zài)着(zhe)安(ān)全与(yǔ)稳(wěn)定(dìng)的(de)重(zhòng)任(rèn)。然(rán)而(ér),要(yào)确(què)保(bǎo)这(zhè)些(xiē)关键组(zǔ)件(jiàn)能(néng)够(gòu)长(zhǎng)期(qī)稳(wěn)定(dìng)运(yùn)行(xíng),并(bìng)非(fēi)易(yì)事(shì)。
“地(de)铁(tiě)在(zài)运(yùn)行(xíng)过(guò)程(chéng)中(zhōng),因(yīn)为(wèi)启(qǐ)停(tíng)频(pín)繁(fán),车(chē)轮(lún)有(yǒu)的(de)地(de)方(fāng)磨(mó)得(de)快(kuài),有(yǒu)的(de)地(de)方(fāng)磨(mó)得(de)慢(màn),容(róng)易(yì)导(dǎo)致(zhì)整(zhěng)个(gè)轮(lún)廓(kuò)相(xiāng)对(duì)变(biàn)差(chà),这(zhè)是(shì)长(zhǎng)期(qī)困(kùn)扰(rǎo)整(zhěng)个(gè)行(xíng)业(yè)的(de)难(nán)题(tí)。”太(tài)原(yuán)重(zhòng)工(gōng)轨(guǐ)道(dào)交(jiāo)通(tōng)设(shè)备(bèi)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)(以(yǐ)下(xià)简(jiǎn)称(chēng)“太(tài)重(zhòng)轨(guǐ)道(dào)公(gōng)司(sī)”)技(jì)术(shù)中(zhōng)心(xīn)主任(rèn)魏(wèi)华(huá)成(chéng)告(gào)诉(su)记(jì)者(zhě),这(zhè)要(yào)求(qiú)地(de)铁(tiě)车(chē)轮(lún)要(yào)有(yǒu)较(jiào)高(gāo)的(de)耐(nài)磨(mó)性(xìng)和(hé)抗(kàng)失(shī)圆(yuán)性(xìng)。
所(suǒ)谓(wèi)抗(kàng)失(shī)圆(yuán)性(xìng),即(jí)车(chē)轮(lún)在(zài)长(zhǎng)期(qī)运(yùn)行(xíng)中(zhōng)抵(dǐ)抗(kàng)磨(mó)损(sǔn)变(biàn)形(xíng)、保(bǎo)持(chí)原(yuán)始(shǐ)轮(lún)廓(kuò)的(de)能(néng)力(lì)。太(tài)重(zhòng)轨(guǐ)道(dào)公(gōng)司(sī)材(cái)料(liào)研(yán)究(jiū)专(zhuān)办(bàn)温(wēn)麒(qí)补(bǔ)充(chōng)道(dào):“抗(kàng)失(shī)圆(yuán)性(xìng)不(bù)足(zú),车(chē)轮(lún)圆(yuán)周(zhōu)会(huì)出(chū)现(xiàn)局(jú)部(bù)扁(biǎn)平(píng)化(huà),整(zhěng)体圆周向多边形发展,导致地铁列车振动和噪声加剧,甚至威胁行车安全。”
为有效解决这一问题,研发团队采取了一系列针对性措施,他们用材料、工艺、技术和对卓越的极致追求,赋予了钢铁之躯的非凡韧性。
“首先(xiān)我(wǒ)们从材料设计入手,开发定制了地铁车轮专用的高强韧车轮钢,通过精准控制化学成分来提升车轮综合性能。另外我们通过优化热处理工艺,在提高车轮硬度的同时,使材料韧性也提升了20%以上,兼顾了车轮的耐磨性和抗裂损能力。”温麒说道。
当地铁列车高速运转切(qiè)割(gē)着(zhe)四(sì)季寒暑(shǔ),抗(kàng)失(shī)圆(yuán)性(xìng)不(bù)仅(jǐn)是(shì)车(chē)轮(lún)对(duì)抗(kàng)时(shí)间(jiān)与(yǔ)压(yā)力(lì)的(de)博(bó)弈(yì),更(gèng)是(shì)一(yī)场(chǎng)关乎(hu)技(jì)术(shù)与(yǔ)艺(yì)术(shù)的(de)融(róng)合(hé)。
针(zhēn)对(duì)我(wǒ)国(guó)不(bù)同(tóng)的(de)地(de)形(xíng)和(hé)气(qì)候环境,研发团队对地铁车轮也有着相应的技术考量。温麒告诉记者,“比如在山地比较多的城市,要重点考虑车轮抗损伤的能力。在北方比如哈尔滨、沈阳等城市,要考虑车轮的低温性能,在实验阶段会增加低温冲击测试。”
从实验室到应用场,这些车轮穿越的不仅是地理的经纬,更是在材料科学的未知领域里(lǐ)开(kāi)拓(tà)前(qián)行(xíng)。
而(ér)从(cóng)实(shí)验(yàn)室(shì)的(de)理(lǐ)论(lùn)探(tàn)索(suǒ)到(dào)实(shí)际(jì)应(yīng)用(yòng)的(de)落(luò)地(de)生(shēng)根(gēn),需(xū)要(yào)跨(kuà)越一道重要的门槛——生产车间。在太重轨道公司的智能工厂,奇迹每52秒就发生一次,只需轻点鼠标,一个全新的车轮便诞生于数智化生产线中。
太重轨道公司热处理工魏巍向记者介绍,车轮生产过程的全自动化,让每一块钢坯从运送、加热到轧制、成型完全不需要人工干预。
智能化与数字化的深度融合,不仅大幅提升了生产效率,让一线工人从“具体执行者”转型为“流程管理者”,更在质量管控、废品率降低及成本控制之间实现了多方平衡。
在太重轨道车轮生产线,记者注意到,锻轧关键设备核心传动部件上外挂着“小黑盒子”。太重轨道公司车轮工艺主管张晓峰向记者介绍,这些“小黑盒子”其实是温振传感器,主要功能是采集设备的运行数据,通过分析,判定设备的异常情况。“比如检测到某个轴承异常震动,就可以对相关部位进行分析,给出一些维修的建议,避免设备故障。”
通过部署超过260个这样的传感器,智能生产车间能够实时监控和响应各种潜在风险,为工作人员的安全提供了全面保障,同时也提升了工作环境的舒适性。
也因此,在智能生产车间的建设过程中,一项大的挑战在于布置足够多的传感器,以收集到更丰富、更细微的数据,从而为模型优化训练提供坚实基础,进而实现数据的自诊断、自分析、自预测以及模型的自我迭代。正是这种对细节的极致把控和对完美的不懈追求,让太重轨道公司的智能工厂在全球制造业中脱颖而出,荣获了代表全球智能(néng)制(zhì)造(zào)顶(dǐng)尖(jiān)实(shí)力(lì)和(hé)工(gōng)业(yè)领(lǐng)域数(shù)字(zì)化(huà)最(zuì)高(gāo)水(shuǐ)平(píng)的(de)“灯(dēng)塔(tǎ)工(gōng)厂(chǎng)”的(de)称(chēng)号(hào),跻(jī)身(shēn)当(dāng)前(qián)“世(shì)界(jiè)上(shàng)最(zuì)先(xiān)进(jìn)的(de)工(gōng)厂(chǎng)”之(zhī)列(liè)。

太原重工轨道交通设备有限公司智能工厂获评“灯塔工厂”。受访方供图
车(chē)轮(lún)滚(gǔn)滚(gǔn)向(xiàng)前(qián),“灯(dēng)塔(tǎ)”星(xīng)光(guāng)闪(shǎn)耀(yào)。从(cóng)精(jīng)密(mì)制(zhì)造(zào)的(de)匠(jiang)心(xīn)坚(jiān)守(shǒu),到(dào)智能化生产的高效革新,这里见证了中国轨道交通设备行业的华丽转身,更见证了中国卓越的创新精神与高效的创新速度。