ผู้พิทักษ์รางรถไฟระดับนาโน
เมื่อวันที่ 17 มกราคม 2025 เวลา 3:21 น. ภายในอุโมงค์เจิ้งพันไถของรถไฟความเร็วสูงจิงจาง มอเตอร์สเต็ปเปอร์ 32 ตัวทำงานพร้อมกัน ท่ามกลางกำแพงหินแกรนิต -25°C พวกมันดันค้ำยันไฮดรอลิกด้วยความเร็ว 0.007 มม./ไมโครสเต็ป เพื่อปรับสมดุลการเคลื่อนตัวของหินที่ตรวจพบ 0.18 มม. การแก้ไขอย่างเงียบๆ นี้รักษาสภาพรางให้เรียบเนียนภายใน 0.82 มม. สำหรับรถไฟหัวกระสุน Fuxing ที่วิ่งด้วยความเร็ว 350 กม./ชม.—ซึ่งเกินเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน 3 มม. ของยุโรปไปมาก
ความท้าทายที่สำคัญของการเคลื่อนตัวของหิน
หินแกรนิต Badaling ขยายตัว/หดตัว 1.3 มม. ต่อวัน การตรวจสอบในปี 2024 เปิดเผยว่า:
ความเครียดของสลักเกลียวบนแผ่นพื้นรางเพิ่มขึ้น 37% เมื่อการเคลื่อนตัวเกิน 0.5 มม.
การเคลื่อนตัวที่ไม่ได้รับการแก้ไขเป็นเวลา 15 วัน ทำให้เกจรางกว้างขึ้น 4.2 มม.
การทดสอบของ China Academy of Railway Sciences ยืนยันว่า: การเปลี่ยนแปลงเกจราง >3 มม. เพิ่มความเสี่ยงต่อการตกราง 8 เท่า
ระบบรองรับการทำงานสามชั้น
การตรวจจับการเคลื่อนตัวระดับนาโน
อาร์เรย์เซ็นเซอร์ไฟเบอร์บราก์เกรตติง:
2,400 จุดตรวจสอบ (1 จุดต่อ 20 ซม.)
ความละเอียด 0.001 มม. (1/700 ของเส้นผมมนุษย์)
การชดเชยอุณหภูมิช่วยขจัดสัญญาณเตือนผิดพลาด ±0.05°C
เมทริกซ์แรงขับสเต็ปเปอร์
แต่ละหน่วยมีมอเตอร์สเต็ปเปอร์ NEMA 34 จำนวน 4 ตัว:
มุมก้าว 0.9° แบ่งย่อยเป็น 2048 ไมโครสเต็ป
ความแม่นยำของก้านดัน ±0.007 มม.
บูสต์ไฮดรอลิกให้แรงสูงสุด 58 ตัน
ชดเชยการเคลื่อนตัว 14.3 มม. ในช่วงคลื่นความเย็นปี 2024
เครือข่ายควบคุมแบบประสานงาน
เมื่อรถไฟ G8817 เข้าใกล้ภายในระยะ 3 กม.:
ระบบโหลดโปรโตคอลการชดเชยล่วงหน้า
หน่วยรองรับ 128 หน่วยประสานการปรับเปลี่ยนภายใน 90 วินาที
อัตราการเปลี่ยนแปลงเกจลดลงเหลือ 0.03 มม./นาที
จากภูเขาสู่การข้ามทะเล
เทคโนโลยีนี้ปกป้องโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญในขณะนี้:
อุโมงค์ช่องแคบปั๋วไห่: รักษาความแม่นยำภายใต้แรงดันน้ำทะเล 0.7MPa
สะพาน Nujiang ของรถไฟเสฉวน-ทิเบต: แดมเปอร์แบบไฮดรอลิก-สเต็ปเปอร์ทนต่อแผ่นดินไหวขนาด 9
เขตธารน้ำแข็งของรถไฟจีน-เนปาล:<1.8% การลดลงของแรงขับที่ -40°C
ได้รับรางวัล "รางวัลนวัตกรรมความปลอดภัยแห่งศตวรรษ" ประจำปี 2024 จาก International Tunnelling Association ขณะที่รถไฟ Fuxing เจาะภูเขา Yan มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ฝังลึกเข้าไปในหินช่วยปกป้องความเร็ว 97 ม./วินาที ของจีนผ่านความแม่นยำระดับนาโน