หลักการบังคับเลี้ยวของรถไฟความเร็วสูง:

การทำงานของล้อรถไฟสามารถอธิบายได้ว่าเป็น 'รถเข็น' ที่เล็กกว่าซึ่งบรรทุกล้อที่ใหญ่กว่า รถไฟไม่มีพวงมาลัยต่างจากรถยนต์ แล้วจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือเลี้ยวได้อย่างไร? การดำเนินการนี้ทำโดยโบกี้เป็นหลัก เมื่อรถไฟเข้าสู่โค้งด้วยความเร็วระดับหนึ่ง ล้อด้านนอกของชุดล้อหน้าจะสัมผัสกับด้านในของรางด้านนอก ทำให้เกิดแรงนำทางผ่านแรงกดดันระหว่างกัน แรงนำทางนี้สร้างช่วงเวลาที่ทำให้โบกี้หมุนสัมพันธ์กับสนามแข่ง

โบกี้โดยพื้นฐานแล้วคือ 'รถเข็น' ที่ประกอบด้วยโครงและล้อสองคู่ ตู้รถไฟวางอยู่บน 'รถเข็น' นี้ ทำให้สามารถเลี้ยวได้ในระดับหนึ่ง ตู้รถไฟแต่ละตู้จะมี 'รถเข็น' สองตู้อยู่ข้างใต้ คอยรองรับรถไฟทั้งขบวนในขณะที่มันแล่นไปตามราง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการติดตั้งขนหัวลุกไว้ใต้รถม้า จึงมักไม่สามารถมองเห็นได้ง่าย

การพัฒนาและการผลิตล้อรถไฟความเร็วสูง:

ล้อรถไฟความเร็วสูงเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีหลักมากกว่า 50 เทคโนโลยีในการพัฒนาและการผลิต ทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีเทคนิคสูงและผลิตได้ยาก ขณะที่รถไฟวิ่งด้วยความเร็วเกิน 300 กม./ชม. จะเกิดการเสียดสีอย่างรุนแรงระหว่างล้อและราง โดยอุณหภูมิพื้นผิวล้อจะสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส ความร้อนจัดนี้อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องที่พื้นผิวบนล้อ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นระหว่างการทำงาน และส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของรถไฟ

นอกจากนี้ ตู้รถไฟความเร็วสูงแต่ละตู้ยังมีน้ำหนักมากกว่า 50 ตัน โดยน้ำหนักส่วนใหญ่อยู่ที่ล้อ โดยเฉลี่ยแล้ว ล้อคู่หนึ่งจะต้องทนต่อแรงกดดันซ้ำๆ กว่าสิบตัน ดังนั้นล้อรถไฟความเร็วสูงจึงต้องตอบสนองความต้องการหลายประการ เช่น ความแข็งแรงสูง ความเหนียว ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความร้อน ความต้านทานต่อความล้า และความต้านทานการหลุดลอก ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่ประเทศทั่วโลกเท่านั้นที่เชี่ยวชาญเทคโนโลยีนี้ แม้แต่ประเทศจีนซึ่งมีอุตสาหกรรมรถไฟความเร็วสูงที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ในตอนแรกก็ยังต้องพึ่งพาการนำเข้าล้อรถไฟความเร็วสูง

ข้อกำหนดวัสดุสำหรับล้อรถไฟความเร็วสูง:

เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าล้อรถไฟความเร็วสูงสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่เปลี่ยนรูปเมื่อเย็นลงหลังจากหยุด แม้ว่าสิ่งนี้จะฟังดูง่าย แต่การบรรลุเป้าหมายนั้นค่อนข้างท้าทาย ล้อรถไฟความเร็วสูงประกอบด้วยตลับลูกปืนและชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมากที่มีการออกแบบที่ซับซ้อน ซึ่งต้องการความแม่นยำสูงในการผลิต

ตู้รถไฟความเร็วสูงแต่ละขบวนมีน้ำหนักประมาณ 60 ตัน และล้อจะต้องทนทานต่อภาระหนักขณะหมุนด้วยความเร็วสูง ทำให้เกิดการสึกหรออย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปล้อรถไฟความเร็วสูงจะได้รับการตรวจสอบทุกๆ 48 ชั่วโมงหรือ 4,000 กิโลเมตร และโดยปกติจะมีการบำรุงรักษาทุกคืน วัตถุดิบที่ใช้ผลิตล้อรถไฟความเร็วสูงเป็นเหล็กชนิดพิเศษที่จีนไม่สามารถผลิตได้ในตอนแรกและต้องนำเข้าด้วยต้นทุนสูง หลังจากหลายปีของการวิจัยและพัฒนาอย่างอิสระ ปัจจุบันจีนมีล้อรถไฟความเร็วสูงที่ผลิตในประเทศสองประเภทสำหรับซีรีส์ Fuxing

ข้อกำหนดที่เข้มงวดของการผลิตล้อรถไฟความเร็วสูง:

ล้อรถไฟความเร็วสูงต้องรองรับการทำงานด้วยความเร็วสูงและทนทานต่อการเดินทางหลายพันกิโลเมตรต่อวัน ซึ่งจะทำให้มีข้อบกพร่องเพียงเล็กน้อย แม้แต่ข้อบกพร่องที่มีขนาดเล็กเพียง 0.2 มม. ก็อาจทำให้เกิดความเสียหายหรือรอยแตกร้าว ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยได้ ดังนั้นการผลิตล้อรถไฟความเร็วสูงจึงต้องอาศัยความแม่นยำเทียบเท่ากับการผลิตเครื่องมือที่มีความแม่นยำ ล้อเหล่านี้ต้องการความแข็งแกร่ง ทนทาน และเสถียรภาพเป็นพิเศษทั้งที่อุณหภูมิต่ำและสูง

วัตถุดิบสำหรับล้อรถไฟความเร็วสูงต้องเป็นเหล็กชนิดพิเศษที่มีความบริสุทธิ์สูง ปราศจากสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะ ตัวอย่างเช่น ปริมาณไฮโดรเจนจะต้องต่ำกว่าสองส่วนในล้านส่วน หลังจากการตีขึ้นรูปที่ซับซ้อนและกระบวนการต่างๆ ช่องว่างล้อจะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กเพื่อตรวจสอบความเป็นแม่เหล็กและฉนวน การปรับสมดุลแบบสถิต การทดสอบความแข็ง และการตรวจสอบที่เข้มงวดอื่นๆ ก่อนที่จะถือเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

ชุดล้อรถไฟความเร็วสูงและความต้องการของตลาด:

ชุดล้อของรถไฟความเร็วสูงอาจมีการสึกหรออย่างรุนแรง โดยต้องมีการตรวจสอบภาคบังคับหลังจากระยะทาง 1.2 ล้านกิโลเมตร และต้องเปลี่ยนทดแทนที่ระยะทางประมาณ 2.4 ล้านกิโลเมตร ซึ่งหมายความว่าตลาดมีความต้องการล้อและชุดล้อรถไฟความเร็วสูงอย่างมาก ประเทศที่เชี่ยวชาญเทคโนโลยีนี้จะได้รับผลกำไรจากการขายมายาวนานในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยไม่จำเป็น จีนยังได้นำเข้าชุดล้อความเร็วสูงซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและเปลี่ยนทดแทนสูง มีรายงานว่าล้อรถไฟความเร็วสูงนำเข้าคู่หนึ่งมีราคามากกว่า 600,000 หยวน ตัวอย่างเช่น รถไฟ G105 จากปักกิ่งตอนใต้ไปยังเซี่ยงไฮ้หงเฉียว วิ่งประมาณ 3,042 กิโลเมตรต่อวัน ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนล้อทุกๆ สองปีโดยประมาณ การใช้จ่ายประจำปีของจีนในการนำเข้าล้อเหล่านี้มีมูลค่ามากกว่า 2 พันล้านหยวน