Il principio guida dei treni ad alta velocità:

Il funzionamento delle ruote del treno può essere descritto come un 'carro' più piccolo che ne trasporta uno più grande. A differenza delle auto, i treni non hanno il volante, quindi come fanno ad avanzare o addirittura a girare? Questo viene fatto principalmente dal carrello. Quando il treno entra in curva ad una certa velocità, la ruota esterna della sala anteriore entra in contatto con il lato interno della rotaia esterna, generando una forza guida attraverso la pressione tra di loro. Questa forza guida crea un momento che fa girare il carrello rispetto al binario.

Un carrello è essenzialmente un 'carrello' costituito da un telaio e due paia di ruote. Il vagone del treno poggia su questo 'carro', consentendo un certo grado di rotazione. Ogni carrozza ferroviaria ha due di questi 'carri' sotto, che sostengono l'intero treno mentre sfreccia lungo i binari. Tuttavia, poiché i carrelli sono installati sotto la carrozza, solitamente non sono facilmente visibili.

Sviluppo e produzione di ruote per treni ad alta velocità:

Le ruote dei treni ad alta velocità coinvolgono più di 50 tecnologie chiave nel loro sviluppo e produzione, rendendole prodotti altamente tecnici e difficili da produrre. Quando il treno corre a velocità superiori a 300 km/h, si verifica un intenso attrito tra le ruote e le rotaie, con la temperatura della superficie delle ruote che supera i 1000 gradi Celsius. Questo calore estremo può causare difetti superficiali sulle ruote, con conseguente aumento delle vibrazioni durante il funzionamento e incidendo sulla sicurezza del treno.

Inoltre, ogni carrozza del treno ad alta velocità pesa oltre 50 tonnellate, e la maggior parte del peso è sostenuto dalle ruote. In media, una coppia di ruote deve sopportare una pressione ripetitiva di oltre dieci tonnellate. Pertanto, le ruote dei treni ad alta velocità devono soddisfare molteplici requisiti quali elevata robustezza, tenacità, resistenza all'usura, resistenza alle fessurazioni termiche, resistenza alla fatica e resistenza alla pelatura. Attualmente, solo pochi paesi al mondo padroneggiano questa tecnologia. Anche la Cina, con il suo settore ferroviario ad alta velocità in rapido sviluppo, inizialmente ha dovuto fare affidamento sull’importazione di ruote per treni ad alta velocità.

Requisiti materiali per le ruote dei treni ad alta velocità:

Come possiamo garantire che le ruote dei treni ad alta velocità possano resistere alle alte temperature senza deformarsi durante il raffreddamento dopo l'arresto? Anche se sembra semplice, realizzarlo è piuttosto impegnativo. Le ruote dei treni ad alta velocità coinvolgono numerosi cuscinetti e piccole parti con design complessi, che richiedono una precisione estremamente elevata nella produzione.

Ogni carrozza del treno ad alta velocità pesa circa 60 tonnellate e le ruote devono sopportare carichi pesanti mentre ruotano ad alta velocità, con conseguente rapida usura. Generalmente, le ruote dei treni ad alta velocità vengono sottoposte a ispezione ogni 48 ore o 4.000 chilometri e in genere vengono manutenute ogni notte. La materia prima utilizzata per la produzione delle ruote dei treni ad alta velocità è un tipo speciale di acciaio, che inizialmente la Cina non poteva produrre e doveva importare a caro prezzo. Dopo anni di ricerca e sviluppo indipendenti, la Cina ora dispone di due tipi di ruote per treni ad alta velocità prodotte a livello nazionale per la sua serie Fuxing.

I severi requisiti della produzione di ruote per treni ad alta velocità:

Le ruote dei treni ad alta velocità devono supportare il funzionamento ad alta velocità e sopportare il carico di lavoro derivante dal percorrere migliaia di chilometri al giorno, il che lascia poco spazio ai difetti. Anche un difetto piccolo quanto 0,2 mm può causare danni o crepe, ponendo potenziali rischi per la sicurezza. Pertanto, la produzione di ruote per treni ad alta velocità richiede una precisione paragonabile a quella necessaria per realizzare strumenti di precisione. Queste ruote necessitano di resistenza, tenacità e stabilità eccezionali sia alle basse che alle alte temperature.

La materia prima per le ruote dei treni ad alta velocità deve essere un tipo speciale di acciaio con un elevato livello di purezza, privo di impurità metalliche. Ad esempio, il contenuto di idrogeno deve essere inferiore a due parti per milione. Dopo una complessa forgiatura e molteplici processi, i grezzi delle ruote vengono sottoposti a ispezione a ultrasuoni, test con particelle magnetiche per verificare il magnetismo e l'isolamento, bilanciamento statico, test di durezza e altri controlli rigorosi prima di poter essere considerati prodotti finiti.

Sale montate per treni ad alta velocità e loro domanda di mercato:

Le sale montate dei treni ad alta velocità sono soggette a grave usura e richiedono un'ispezione obbligatoria dopo 1,2 milioni di chilometri e una sostituzione dopo circa 2,4 milioni di chilometri. Ciò significa che esiste una significativa domanda di mercato per ruote e sale montate per treni ad alta velocità. I paesi che hanno padroneggiato questa tecnologia hanno tratto profitto dalle vendite nel corso degli anni. La Cina, per necessità, ha anche importato sale montate ad alta velocità a costi elevati per manutenzione e sostituzione. È stato riferito che una coppia di ruote importate per un treno ad alta velocità costa oltre 600.000 RMB. Ad esempio, il treno G105 da Pechino Sud a Shanghai Hongqiao percorre circa 3.042 chilometri al giorno, il che significa che le ruote devono essere sostituite all’incirca ogni due anni. La spesa annuale della Cina per l'importazione di queste ruote ammonta a oltre 2 miliardi di RMB.