高铁钢轨生产线探秘:火车“哐当”声是如何消失的?
中新网兰州8月28日电 (张旭)以前 , 坐火车时总会听到火车发出有规律的哐当声 。 如今 , 高铁列车上不但听不到哐当声 , 还能玩立硬币游戏 。 中国高铁为何如此平稳 , 秘诀究竟何在?
近日 , 采访人员走进西北地区最大的焊轨基地——兰州工务段河口南焊轨基地 , 探索背后的秘密 。
老式轨道是把25米每根的钢轨焊接成100米长 , 在铺设的时候每根铁轨之间又留出1厘米的缝隙为了方便铁轨的运输 , 同时也为了解决热胀冷缩 , 所以火车运行时才会发出有节奏的‘哐当、哐当’声音 。 这些间隙限制了列车的速度 , 更容易给钢轨轨头和车轮造成巨大磨损 。 河口南焊轨基地焊轨车间负责人表示 。
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工人在进行除锈作业 。 张旭 摄
高铁轨道的接缝大约0.2毫米 , 仅相当于两三根头发丝的直径 。 如此一来 , 除了道岔区和一些特殊地段外 , 线路上基本没有了钢轨连接缝隙 , 列车运行中更加平顺 。 这种轨道就是中国高铁平稳、高速运行的关键所在 。
但这还涉及到一个问题 , 如果钢轨没了缝隙 , 铁轨的热胀冷缩问题怎么解决?原来 , 轨道在焊接时必须根据线路通过地区的最高钢轨温度和最低钢轨温度以及无缝线路的允许温降、允许温升 , 计算确定线路的锁定轨温 , 尽可能平衡由最高和最低轨温之间的温差产生的温度应力 。 另外 , 采用了高强度的弹性扣件 , 扣压住钢轨的轨底 , 防止其失稳和变形 。
一根完整的高铁钢轨长度可达500米 。 在焊轨车间 , 5根100米钢轨焊接成500米长轨 , 要经过12个车间厂房、十几道工序 。
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对钢轨进行焊接 。 张旭 摄
轨端除锈、钢轨焊接、焊缝时效、焊缝矫直、焊缝精铣……生产时 , 作业人员按下启动键 , 钢轨就通过轨道被运送到车间;每道工序间隔100米 , 正好是一根原材料钢轨的长度 , 这样 , 可对焊缝同时进行多道工序操作 。
在所有工序中 , 焊接是极其重要的一环 。 长钢轨的焊接工艺复杂 , 钢轨接头顶部行车面的平直度偏差 , 须控制在每米0.1-0.3毫米内 , 以减少列车车轮与钢轨接触面磨擦产生的颠簸;接头导向面平直度偏差 , 须控制在每米-0.2~0.1毫米内 , 这样可以减少钢轨侧面轮缘与车轮接触面的损耗和列车左右晃动 。
基地工作人员告诉采访人员 , 钢轨放进焊机后 , 接头处被聚焦 , 最高温度可达1400摄氏度 , 在高温下迅速挤压 , 只需要2分钟 , 两根钢轨即可融合成一根 。
尽管焊接钢轨的设备用的是自动化技术 , 有时还要靠工匠手感去感应焊缝平顺度 , 而手感来自长期工作积累的经验 。
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