『壹』 以前的鐵軌是有縫的,現在沒有縫了,是怎麼實現的
無縫鋼軌不是幾千公里沒有縫隙的,而是把25米長的鋼軌焊接起來連成幾百米長甚至幾千米長,然後在鋪在路基上,無縫鋼軌一段和一段之間還是有11毫米的空隙,現在滬寧線上是303公里長的超長無縫鋼軌。無縫鋼軌要解決熱漲冷縮光靠數量不多的縫隙是不夠的了,現在解決熱漲冷縮有兩種方法:一種是長軌節自身承受全部溫度應力,即將長軌鎖定在枕木上,使其不因溫度變化而脹縮,這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區,例如在中國南方地區。在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法,即長軌節自身不承受溫度應力,而以自動放散應力或定期放散應力的方法,使長軌節隨溫度升降而自由收縮,在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小范圍內,這樣不管溫度上升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小范圍內。
我國的無縫鋼軌技術,完全是自主研發出來的。第一步是將鋼廠生產的每根25米長的鋼軌在焊軌廠焊成每根250米長的長鋼軌,用長軌列車運到施工現場後焊成1到2公里長的長軌條。隨後,再把長軌條一段一段接上,用扣件將鋼軌牢牢地扣在軌枕上。
為了從根本上解決鋼軌熱脹冷縮的問題,無縫鋼軌技術課題組經過研究發明了一種新型溫度力傳遞結構——抗剪式膠結結構。這種結構採用固體無溶劑熱固化膠黏劑將道岔長心軌、間隔鐵、翼軌膠結成一體,利用膠黏劑的抗剪強度,實現一個區間的無縫線路溫度力經過道岔向另一區間正常傳遞。就像太極拳借力打力,將熱脹冷縮產生的溫度力傳到旁邊的軌道上,不積聚在無縫鋼軌上。
武廣客運專線全部為在無砟軌道上鋪設無縫鋼軌,武漢至廣州900多公里完全是一條鋼軌鋪到底。岳陽和株洲兩地共設兩個鋼軌廠,各生產100米長的「原始鋼軌」。「原始鋼軌」被運到焊接基地後,通過焊接機將100米長的鋼軌條焊接成500米長的鋼軌。鋼軌每米重60公斤,一條500米長的鋼軌重達30噸,需要先用多個龍門吊將鋼軌抓上平板車,再通過平板車從焊接場地拉到無砟軌道焊接鋪設現場。
鋼軌焊接機像一個巨大的電磁爐,鋼軌就位後只需2分鍾就可完成鋼軌焊接。焊接時,焊接機將鋼軌接頭懸空,使之放在兩個極板間,極板產生強大的磁場,使鋼軌內部產生強大的渦流(帶熱能的電流),使鋼軌發熱到焊接要求,直接把兩鋼軌融合在一起。鋼軌融合在一起後還有暴凸部分,需要用刨床刨去凸出的部分,然後用打磨機打磨。500米鋼軌就這樣變成1000米,2000米……
『貳』 無縫焊接的鋼軌,是怎麼抵消熱脹冷縮問題的
隨著我國人民生活水平的不斷提高,科技發展也在日新月異。高鐵作為現代交通的重要組成部分,以其快速、安全著稱。乘坐高鐵時,您可能注意到了,鐵軌採用的是無縫焊接技術。這是因為列車的快速行駛會對軌道產生沖擊力,若軌道間存在縫隙,則可能導致脫軌風險。無縫焊接技術能夠確保列車行駛的平穩性。那麼,高鐵無縫焊接的鋼軌是如何應對熱脹冷縮的呢?
無縫鋼軌是通過將100米長的鋼軌端部加熱至1000度以上,然後擠壓焊接在一起形成的。這樣,每段鋼軌之間僅有11毫米的微小空隙,使得列車在高速行駛時,乘客不會聽到傳統的軌道接縫聲。鋼軌的固定件雖然外觀簡單,但它們起到了關鍵的固定作用。鋼軌在受熱時會伸長並相互擠壓,而在溫度下降時則可能因收縮而斷裂。為了解決這一問題,工人會使用扣板和學生等工具,將鋼軌鎖定在軌枕上,以此來抵消熱脹冷縮帶來的應力,確保軌道形狀不變,防止斷軌。
此外,鋼軌上還設有監測站,工人會定期測量軌道狀態。一旦發現軌道變形可能威脅到列車行駛安全,就會立即採取相應措施。在鋼軌製造過程中,現代技術已經能夠加入特殊金屬材料,以盡量減少熱脹冷縮對列車運行的影響。這些措施共同構成了高鐵鋼軌無縫焊接技術在面對熱脹冷縮問題時所採取的解決方案。
『叄』 高鐵的軌道之間沒有留間隙,是怎麼克服熱脹冷縮的
鐵軌確實沒有縫隙。
長度可以達到幾十公里甚至上百公里的長度,整個鋼軌沒有軌縫接頭。它的關鍵技術就是採用了高強度的彈性扣件扣壓住鋼軌的軌底,通過這種鎖定使鋼軌不會因熱脹冷縮產生變形。
無縫鋼軌在剛生產出來的時候,也是一節一節的,通過無縫鋼軌焊接機,將兩根鋼軌相鄰兩端升溫至1000度以上,然後兩根軌道擠壓到一起。這樣焊接出來的軌道,可以達到500米長。
經過焊接、打磨、檢驗一道道工序的鋼軌,將被運輸到鋪設現場,再與其它軌道再次焊接,最終成為幾百公里長的無縫軌道。
(3)如何解決軌道焊接縫隙問題擴展閱讀:
鋪軌時,使用牽引車牽著兩根長達500米的鋼軌滑行到相應的位置,數十名工程技術人員協助牽引機卸下鋼軌並准確定位。鋼軌鋪設後,火車頭就可順著鋼軌頂推由37節平板車組成的平板車組。 牽引機將鋼軌鋪設在無砟軌道上後,另一個無縫鋼軌焊接施工隊會立即將前面鋪設的鋼軌,
焊接成一條沒有縫隙的鋼軌。 無縫鋼軌焊接中的應力放散工序能防止無縫鋼軌熱脹冷縮,即把鋼軌內部的應力均勻分布到鋼軌上,防止在溫度過低時斷軌,溫度過高時脹軌。
無縫鋼軌、即超長無縫鋼軌,並非完全沒有縫隙,只是整條鐵路段間隙數量少到幾近忽略不計,一般情況下是由多條短鋼軌依次焊接而成的。
滬寧線上使用的是長達303公里的超長無縫鋼軌,這樣一來,無縫鋼軌要解決熱脹冷縮問題,光靠數量不多的縫隙是不夠的。
解決熱脹冷縮有兩種方法:一種是長軌節自身承受全部溫度應力,即將長軌鎖定在枕木上,使其不因溫度變化而脹縮,這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區,例如在中國南方地區。在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法,即長軌節自身不承受溫度應力,
而以自動放散應力或定期放散應力的方法,使長軌節隨溫度升降而自由收縮,在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小范圍內,這樣不管溫度上升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小范圍內。