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中国高铁使用无缝钢轨,遇到热胀冷缩怎么办?

发表时间:2022-06-30 访问量:6096

要说高铁的铁轨和普通火车的铁轨有什么区别,那大家首先想到的都是铁轨间的缝隙。普通火车铁轨是一段一段铺上去的,每一段之间都有可见的缝隙。但在高铁铁轨上,却完全找不到这种缝隙。所以我国高铁使用的无缝钢轨,它到底是怎么安装的?
无缝焊接技术
其实高铁铁轨在安装的时候也和普通铁轨一样,是一段一段安装上去的。高铁铁轨之所以每一段铁轨间都没有缝隙,是因为它使用了无缝焊接技术。我国现在有无缝焊接机,在焊接的时候可以将铁轨的温度提升到1000摄氏度以上。钢铁的熔点为1500摄氏度,这1000摄氏度正好处于即将融化,但还没有成为液体的阶段。
在这个阶段将温度升到1000摄氏度的铁轨两端积压一下,就能制造出一根完整的、没有任何缝隙的铁轨。之后将焊接处打磨光滑,就成为了我们看到的高铁铁轨。值得一提的是,我国高铁轨道焊接采用分段式焊接,先是在室内焊接出长度达几十米到500米的铁轨,然后运到现场再焊接起来,最终连成长度达数百公里的高铁轨道。
不过高铁使用的无缝铁轨也会引出一个问题,那就是热胀冷缩。普通铁路的铁轨之所以会留缝隙,是因为在气温变化的时候铁轨会膨胀或缩短。如果不留缝隙,铁轨就会在高温时积压变形,在低温时被自己的力量扯断。所以高铁使用的无缝铁轨遇上热胀冷缩怎么办?
无缝轨道解决热胀冷缩的手段
我国给无缝铁轨解决热胀冷缩的手段有两种,是给铁轨轨底留出空间,第二是用高强度的弹性扣件铁路扣板压住轨底。首先,技术人员在铺设铁轨的时候会给铁轨轨底留下一定的空间。当升温时,整个铁轨会膨胀,只要我们让铁轨膨胀的方向朝向轨底,铁轨表面和火车接触的部分就不受影响。
要控制铁轨的膨胀方向,就需要我们的第二个手段了。通过高强度弹性扣件,可以将铁轨死死“摁在”枕木上,然后将铁轨膨胀的力量施加到枕木和轨底之间。靠着这种扣件,即使是低温时轨底部分有“空洞”,也能较好得固定在枕木上,不会出现松动。
值得一提的是,铁轨因为温度变化产生的应力是会累计的。我国北方因为四季温差大,累计的应力非常快,需要每隔一段时间打开一次所有高弹性扣件,将应力释放出来。南方因为温差小,基本可以做到数年打开一次扣件,甚至是从不打开扣件。
目前中国的高铁规模非常庞大,总里程占据到了世界高铁总里程的一半以上。而且中国不仅高铁规模世界,综合技术性也是世界。中国解决无缝铁轨热胀冷缩的手段,只是中国掌握高铁技术的一个缩影,高铁上还有成千上万被我国技术人员攻克的类似难题。

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