רכבת הרכבת התחתית המסחרית הראשונה בעולם מסיבי פחמן הושקה רשמית וצפויה לצאת לפעולה במהלך השנה.
ב-26 ביוני, CRRC Sifang Co., Ltd. ו-Qingdao Metro Group השיקו רשמית את "CETROVO 1.0 Carbon Star Express", רכבת תחתית סיבי פחמן שפותחה עבור קו 1 של המטרו צ'ינגדאו. רכבת זו היא הראשונה בעולם רכבת תחתית סיבי פחמן המיועדת לתפעול מסחרי. הוא שוקל 11% פחות מרכבי תחתית מסורתיים, ומציע יתרונות משמעותיים במונחים של היותו קל יותר וחסכוני יותר באנרגיה, מה שמוביל לשדרוג ירוק חדש לרכבות התחתית.
בתחום טכנולוגיית מעבר הרכבות, קלת משקל לרכב - הפחתת משקל הגוף ככל האפשר תוך הבטחת ביצועי הרכב להורדת צריכת האנרגיה התפעולית - היא טכנולוגיית מפתח להשגת רכבי רכבת ירוקים ודלי פחמן.
רכבי רכבת תחתית מסורתיים משתמשים בעיקר במתכות כגון פלדה וסגסוגות אלומיניום, אשר עומדות בפני מגבלות הפחתת משקל עקב תכונות החומר. סיבי פחמן, הידועים כ"מלך החומרים החדשים", מתגאים ביתרונות כמו קל משקל, חוזק גבוה, עמידות בפני עייפות ועמידות בפני קורוזיה. החוזק שלו הוא יותר מפי חמישה מזה של הפלדה, בעוד המשקל שלו הוא פחות מרבע מזה של הפלדה, מה שהופך אותו לחומר מצוין לרכבי רכבת קלים.
CRRC Sifang Co., Ltd שיתפה פעולה עם Qingdao Metro Group וארגונים אחרים כדי להתמודד עם טכנולוגיות מפתח, לרבות תכנון משולב של מבנים נושאי עומס ראשיים גדולים ומורכבים של סיבי פחמן, ייצור דפוס יעיל ובעלות נמוכה וגילוי ותחזוקה חכמים מקיפים. . גישה שיטתית זו התייחסה לאתגרי היישום ההנדסי והשיגה, לראשונה ברחבי העולם, שימוש בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן במבנה נושא העומס העיקרי של רכבי רכבת תחתית מסחריים.
גוף הרכבת, מסגרת הבוגי ומבנים נושאי עומס ראשוניים אחרים עשויים מחומרים מרוכבים של סיבי פחמן, מה שמביא לשדרוג משמעותי בביצועי הרכב. הרכבת קלה יותר וחסכונית יותר באנרגיה, בעלת חוזק גבוה יותר, יכולת הסתגלות סביבתית רבה יותר ועלויות תפעול ותחזוקה נמוכות יותר של מחזור החיים, המספקות יתרונות טכניים שונים.
גוף קל יותר, פעולה חסכונית יותר באנרגיה
על ידי שימוש בחומרים מרוכבים של סיבי פחמן, הרכב משיג הפחתת משקל משמעותית. בהשוואה לרכבי רכבת תחתית ממתכת מסורתיים, גוף הרכבת התחתית מסיבי פחמן קל יותר ב-25%, מסגרת הבוגי קלה יותר ב-50% ומשקל הרכב הכולל מופחת בכ-11%. הדבר מביא לירידה של 7% בצריכת האנרגיה התפעולית, מה שמאפשר לכל רכבת להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני בכ-130 טון בשנה, דבר השקול ליעור מחדש של 101 דונם.
חוזק גבוה יותר, חיים מבניים ארוכים יותר
הרכבת משתמשת בחומרים מרוכבים חדשים מסיבי פחמן בעלי ביצועים גבוהים, אשר משיגים לא רק משקל קל אלא גם משפרים את חוזק הגוף. בנוסף, בהשוואה לרכיבים העשויים מחומרי מתכת מסורתיים, מסגרת הבוגי סיבי פחמן מציגה עמידות גדולה יותר בפני פגיעה וביצועי עייפות מעולים, מה שמאריך את אורך החיים המבני.
יכולת הסתגלות סביבתית רבה יותר
הגוף הקל יותר של הרכבת מספק ביצועי נהיגה מעולים, לא רק שעומד בדרישות עומס סרן מחמירות יותר עבור המסילות אלא גם מפחית את הבלאי בגלגלים ובמסילות. הרכבת מצוידת בטכנולוגיה רדיאלית אקטיבית מתקדמת, השולטת באופן אקטיבי על ערכות הגלגלים בזמן שהם מנווטים בעיקולים, ומפחיתה משמעותית את הבלאי והרעש של מסילות הגלגלים. בנוסף, הוא משתמש בדסקיות בלם פחמן-קרמיקה עמידים יותר בפני שחיקה ועמידות בחום, משיג הפחתת משקל תוך עמידה בצורכי ביצועי בלימה מחמירים.
עלויות תפעול ותחזוקה נמוכות יותר של מחזור החיים
הודות ליישום של חומרי סיבי פחמן קלים וטכנולוגיות חדשות, בלאי מסילות הגלגלים של רכבת הרכבת התחתית מסיבי פחמן מצטמצם משמעותית, מה שמוביל לירידה משמעותית בדרישות התחזוקה הן לכלי הרכב והן למסילות. יתרה מזאת, על ידי שימוש בטכנולוגיית תאומים דיגיטליים, הוקמה פלטפורמת תפעול ותחזוקה חכמה של SmartCare לרכבת סיבי הפחמן, המאפשרת זיהוי עצמי ואבחון עצמי של בטיחות הרכב הכוללת, בריאות המבנה וביצועים תפעוליים. זה משפר את יעילות התחזוקה ומפחית עלויות, וכתוצאה מכך הפחתה של 22% בעלויות התחזוקה של הרכבת במחזור החיים.
בתחום טכנולוגיית סיבי הפחמן לרכבי רכבת, CRRC Sifang Co., Ltd. ממנפת את יתרונותיה התעשייתיים ובנתה פלטפורמת מחקר ופיתוח, ייצור ואימות מקיף באמצעות למעלה מעשור של מחקר מצטבר וחדשנות שיתופית בין התעשייה, האקדמיה , ויישום. זה הביא ליכולות הנדסיות שלמות, החל מתכנון ופיתוח מבני סיבי פחמן לייצור דפוס, סימולציה, בדיקה ואבטחת איכות, המספקים פתרון חד פעמי לאורך כל מחזור החיים.
נכון לעכשיו, רכבת הרכבת התחתית מסיבי פחמן השלימה בדיקות סוג מפעל. על פי התוכנית, הוא יוכנס למבצע הדגמת נוסעים בקו מטרו 1 של צ'ינגדאו בתוך השנה.
נכון לעכשיו, במגזר התחבורה של הרכבות העירוניות בסין, מזעור צריכת האנרגיה והפחתת פליטת הפחמן תוך יצירת מערכת רכבת עירונית ירוקה יעילה ודלת פחמן היא בראש סדר העדיפויות לפיתוח התעשייה. זה מציב דרישות גבוהות יותר לטכנולוגיות קל משקל לרכבי רכבת.
הופעתן של רכבות רכבת תחתית מסחריות מסיבי פחמן הניעה את האבולוציה של מבנים נושאי עומס ראשוניים ברכבי רכבת תחתית מחומרי מתכת מסורתיים כגון פלדה וסגסוגות אלומיניום ועד לחומרים מרוכבים חדשניים של סיבי פחמן. פיתוח זה פורץ את המגבלות של מבני חומר מתכת מסורתיים בהפחתת משקל, ומשיג שדרוג משמעותי בטכנולוגיית משקל קל לרכבות הרכבת התחתית בסין. היא תמלא תפקיד חשוב בקידום הטרנספורמציה הירוקה ודלת הפחמן של מעבר הרכבות העירוניות במדינה ותסייע לתעשיית הרכבות בהשגת יעדי הפחמן הכפולים שלה.
