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轨道斜接技术方案

(2009-07-07 17:59:01)
标签:

杂谈

                  作者:彭晓韬
 
每当你坐火车外出旅行时,总会被一种巨大的噪音和振动所困扰——火车钢轮越过铁轨连接处时发 出的咕咚声和振动。通过几年周密的研究和思考,本人提出如下技术方案以解决因火车运行过程中穿越轨道连接处时所发出的噪音和振动。如果此方案能尽早实施, 将大大改善铁路运输的质量和舒适度,也将减少铁路日常维护的费用,延长铁路的使用寿命。请有意试验此方案的单位和人士认真审阅此方案。

一、轨道斜接技术方案

1、现行连接技术的不足

目前铁路轨道连接均采用垂直(接缝与铁路垂直)连接方式,为避免热胀冷缩破坏铁路,一般接缝 处均留有数毫米宽的空隙。由于此空隙的存在,致使列车运行过程中,每当钢轮穿过连接部位时,钢轮与轨道发生垂向撞击而发生强烈振动并发出强烈噪音。如下图 一所示,当车轮与钢轨间的接触线从A点运动到B点过程中,因车轮是在同一根铁轨上进行连续滚动运动,运行是平稳的。而从B点运动到C点时,因BC间为两根 铁轨连接的缝隙,车轮与钢轨间的接触线从B点跳变到C点,为非连续滚动运动,因此发生撞击运动。由于这种撞击产生的强烈振动而导致多种不利情况的发生,如 易导致路基变形和沉降,铁轨接头部位变形、磨损,甚至损坏,铁路和机车的日常维护周期短、成本加大,乘车旅客易发生因物体坠落、行走不稳等伤害事故等;由 于撞击产生的强烈噪声致使铁路周边环境噪音大,乘车旅客感觉车内环境差,旅行途中不舒适等。特别是随着铁路的不断提速,因撞击产生的振动和噪音将越来越 强,将导致更多不利情况的发生。

2、轨道斜接方案

只要将现有轨道垂直连接改成45°角斜连接就可以大大改善甚至基本消除垂直连接所带来的上述 弊端。当然,改变轨道连接方式需有一整套与之配套的技术措施作保障。如:相邻铁轨的允许高差是多少?如何控制相连接铁轨的高差在允许范围内?铁轨端头是否 需要加强?如何控制钢轮与轨道的接触线长度,使其大于斜接后的垂直视缝宽等等?否则,可能导致安全隐患,或不能达到或不能完全达到减小振动和噪音的目的, 甚至导致新问题的产生。

二、斜接方案消除或减少撞击振动和噪音的原理

1、理想状态:假设轨道间无高差,即两根相邻的轨道在连接点处高度完全相同。钢轮与轨道的接 触线长度大于缝口垂直视宽度1倍以上。在此种状态下,钢轮滚动经过接缝时,车轮与钢轨的接触线将从一根铁轨平稳地过度到另一根铁轨,而不会产生车轮与钢轨 接触线跳变现象。如下图二所示,车轮与钢轨接触线从A1点运动到C1点过程中,将不会产生跳变过程。这样就消除了车轮经过接缝时的撞击现象,从而避免了因 撞击产生的强烈振动与噪音。

2、非理想状态:在现实中,不可能做到轨道间无高差,也可能出现车轮与轨道间接触线长度小于 缝口垂直视宽度的情况。在这种情况下,车轮与铁轨间接触线通过接缝处时,可能出现跳变现象。但其跳变的幅度应远小于垂直连接方式。也可以通过一定的技术措 施减小轨道间的高差,加长车轮与铁轨间的接触线长度,尽量减小这种跳变的幅度。

三、结论

本人相信,通过一定的技术措施,采用45°斜接技术完全可以消除或减弱目前因垂直连接所带来的诸多不利因素的影响,大大改善铁路旅行的舒适程度和减小铁路运营过程中的维护成本。愿有志于改变铁路运行状态的仁人志士共同努力,使本设想变成现实。

 

联系方式:            邮箱:pxt1961@126.com

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