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鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全該咋保障?中國做法實在太高了

2022-08-12由 楠竹一 發表于 林業

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鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全該咋保障?中國做法實在太高了

圖為無縫鋼軌

中國高鐵是全球的標杆,研發的多項技術,讓許多國家羨慕,其中就有一項技術,老外看後徹底困惑了,使用的火車鐵軌並非如同想象中那樣堅硬,而是像繩子一樣柔軟?被稱為“軟鋼軌”,那麼鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全咋保障?中國的做法實在太高明,原來這是中國發明的一種新型鋼軌,也叫無縫鋼軌,裡面加入了錳元素和銦元素,使得鐵路在具有硬度的同時,還兼具柔軟堅韌的特性,圈個有用:無縫鋼軌並不是完全沒有縫隙,而是鐵路段間隙的數量可以少到忽略不計,火車行駛在無縫鋼軌上更加安全。

鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全該咋保障?中國做法實在太高了

圖為無縫鋼軌

鋼軌是鐵路系統不可

缺的重要組成部分,在以前人們乘坐火車時,經常會聽到有節奏的金屬碰撞聲,這是因為以前的鋼軌,想要維修、更換很不方便,因此工程師直接提升了鋼軌的硬度和厚度,透過加厚變硬的方式讓鋼軌壽命得到延長,但是以前的鋼軌標準長度是25米,必須留下幾毫米到十幾毫米的縫隙,這些縫隙來適應熱脹冷縮,因此火車車輪在經過這些鋼軌縫隙的同時,會發出有節奏的金屬碰撞聲。

鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全該咋保障?中國做法實在太高了

圖為鋼軌

好在中國在借鑑國外先進鐵路技術的基礎上,研發出了一種全新的無縫鋼軌,它的優點首先是高韌性和柔軟度,其次是鐵軌縫隙可以忽略不計,這種鋼軌的鍛造工藝和傳統鋼軌大有不同,它的裡面添加了一定量的錳元素,專家發現鋼軌加入錳元素,可以呈現出很強的硬度和韌性,因此加註錳元素的鋼軌也叫高錳鋼軌,在高錳鋼的基礎上在新增一定量的銦元素後,就變成了合格的高鐵鋼軌,也就是無縫鋼軌。

在鐵道工人挪動鋼軌的過程中,可以看到這種無縫鋼軌會變形,似乎像繩子一樣柔軟,和以往鐵板一塊的傳統鋼軌很不一樣,這種現象並不能說明鋼軌本身不夠堅固,只是因為鐵道工人在撥動過程中,鋼軌瞬間受力不均造成的,很好地證明了這種無縫鋼軌既柔韌又堅硬,這種鋼軌也更加方便後期的維護和修理,另外一點就是它的無縫技術。

鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全該咋保障?中國做法實在太高了

圖為無縫鋼軌

傳統的鋼軌每12。5米,溫度升高一攝氏度的同時,鋼軌會膨脹0。0128毫米,如果是在高緯度地區,晝夜溫差較大的環境下,鋼軌的熱脹冷縮會非常明顯,這一點在物理學層面叫做比熱容,傳統鋼軌的比熱容較低,在吸收和釋放熱量的時候會產生大幅度的外形變化,所以傳統鋼軌必須留幾毫米到十幾毫米的縫隙,而這種柔韌性較好的無縫鋼軌,因為添加了新的金屬元素,因此比熱容較高,熱脹冷縮對鋼軌的作用力小,所以幾乎不需要留有鋼軌縫隙。

這種無縫鋼軌是高鐵的重要組成部分,同時也能運用到普通的動車和重型貨運列車上,新的無縫鋼軌,讓乘坐在車廂內的乘客再也察覺不到以往火車發出的獨有噪音,同時又因為鐵軌更加平整,所以讓火車可以大膽的提升速度,國產高鐵列車的行駛速度可以達到350公里每小時,是以往的傳統列車,行駛速度的近2倍,想要讓高鐵安全穩定執行,鐵軌的平整度非常關鍵,有一點瑕疵都會埋下隱患,其次需要對鐵軌進行及時的維護和修理,因此具有柔軟性、高韌性和縫隙可以忽略不計的新型鋼軌,是高鐵鋼軌的不二之選。