鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全該咋保障?中國(guó)做法實(shí)在太高了

中國(guó)高鐵是全球的標(biāo)桿,研發(fā)的多項(xiàng)技術(shù),讓許多國(guó)家羨慕,其中就有一項(xiàng)技術(shù),老外看后徹底困惑了,使用的火車鐵軌并非如同想象中那樣堅(jiān)硬,而是像繩子一樣柔軟?被稱為“軟鋼軌”,那么鐵軌像繩子一樣柔軟,火車的安全咋保障?中國(guó)的做法實(shí)在太高明,原來(lái)這是中國(guó)發(fā)明的一種新型鋼軌,也叫無(wú)縫鋼軌,里面加入了錳元素和銦元素,使得鐵路在具有硬度的同時(shí),還兼具柔軟堅(jiān)韌的特性,無(wú)縫鋼軌并不是完全沒(méi)有縫隙,而是鐵路段間隙的數(shù)量可以少到忽略不計(jì),火車行駛在無(wú)縫鋼軌上更加安全。

鋼軌是鐵路系統(tǒng)不可獲缺的重要組成部分,在以前人們乘坐火車時(shí),經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到有節(jié)奏的金屬碰撞聲,這是因?yàn)橐郧暗匿撥墸胍S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,通過(guò)加厚變硬的方式讓鋼軌壽命得到延長(zhǎng),但是以前的鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度是25米,必須留下幾毫米到十幾毫米的縫隙,這些縫隙來(lái)適應(yīng)熱脹冷縮,因此火車車輪在經(jīng)過(guò)這些鋼軌縫隙的同時(shí),會(huì)發(fā)出有節(jié)奏的金屬碰撞聲。

好在中國(guó)在借鑒國(guó)外先進(jìn)鐵路技術(shù)的基礎(chǔ)上,研發(fā)出了一種全新的無(wú)縫鋼軌,它的優(yōu)點(diǎn)首先是高韌性和柔軟度,其次是鐵軌縫隙可以忽略不計(jì),這種鋼軌的鍛造工藝和傳統(tǒng)鋼軌大有不同,它的里面添加了一定量的錳元素,專家發(fā)現(xiàn)鋼軌加入錳元素,可以呈現(xiàn)出很強(qiáng)的硬度和韌性,因此加注錳元素的鋼軌也叫高錳鋼軌,在高錳鋼的基礎(chǔ)上在添加一定量的銦元素后,就變成了合格的高鐵鋼軌,也就是無(wú)縫鋼軌。
在鐵道工人挪動(dòng)鋼軌的過(guò)程中,可以看到這種無(wú)縫鋼軌會(huì)變形,似乎像繩子一樣柔軟,和以往鐵板一塊的傳統(tǒng)鋼軌很不一樣,這種現(xiàn)象并不能說(shuō)明鋼軌本身不夠堅(jiān)固,只是因?yàn)殍F道工人在撥動(dòng)過(guò)程中,鋼軌瞬間受力不均造成的,很好地證明了這種無(wú)縫鋼軌既柔韌又堅(jiān)硬,這種鋼軌也更加方便后期的維護(hù)和修理,另外一點(diǎn)就是它的無(wú)縫技術(shù)。

傳統(tǒng)的鋼軌每12.5米,溫度升高一攝氏度的同時(shí),鋼軌會(huì)膨脹0.0128毫米,如果是在高緯度地區(qū),晝夜溫差較大的環(huán)境下,鋼軌的熱脹冷縮會(huì)非常明顯,這一點(diǎn)在物理學(xué)層面叫做比熱容,傳統(tǒng)鋼軌的比熱容較低,在吸收和釋放熱量的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大幅度的外形變化,所以傳統(tǒng)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(wú)縫鋼軌,因?yàn)樘砑恿诵碌慕饘僭?,因此比熱容較高,熱脹冷縮對(duì)鋼軌的作用力小,所以幾乎不需要留有鋼軌縫隙。
這種無(wú)縫鋼軌是高鐵的重要組成部分,同時(shí)也能運(yùn)用到普通的動(dòng)車和重型貨運(yùn)列車上,新的無(wú)縫鋼軌,讓乘坐在車廂內(nèi)的乘客再也察覺(jué)不到以往火車發(fā)出的獨(dú)有噪音,同時(shí)又因?yàn)殍F軌更加平整,所以讓火車可以大膽的提升速度,國(guó)產(chǎn)高鐵列車的行駛速度可以達(dá)到350公里每小時(shí),是以往的傳統(tǒng)列車,行駛速度的近2倍,想要讓高鐵安全穩(wěn)定運(yùn)行,鐵軌的平整度非常關(guān)鍵,有一點(diǎn)瑕疵都會(huì)埋下隱患,其次需要對(duì)鐵軌進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)和修理,因此具有柔軟性、高韌性和縫隙可以忽略不計(jì)的新型鋼軌,是高鐵鋼軌的不二之選。