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复兴号高铁上为何立笔不倒 三大法宝助力动车组平稳运行

 shanshanli360 2017-10-17

9月21日全国铁路实行新列车运行图,“复兴号”中国标准动车组时速提升至350公里,自此,全长1318公里的京沪高铁线路,“复兴号”只用了4个半小时便跑完。除了速度快,“复兴号”高平稳度也令人惊叹不已,我们可以从以下视频窥见一斑。视频中,笔与倒置的矿泉水瓶稳稳的竖立长达近十分钟。

“复兴号”高铁为何会有如此高的稳定性,无缝钢轨、转向架减震、空气弹簧成为助力高铁平稳运行的三大法宝。在我们的记忆中,中国铁路客车是绿皮车厢,运行时有着巨大的颠簸及咣当咣当的响声。仿佛在一夜之间,这些变成了回忆,火车经典“咣当咣当”的响声的消失,成为中国高铁平稳性提升的一次巨大转折。

震动是影响列车行驶平稳性的关键因素,传统的钢轨由于热涨冷缩会产生变形,所以每隔一段都会预留一下18毫米长的缺口,这是列车产生“咣当咣当”声的来源。从1997年开始,中国铁路经历了六次大提速,无缝钢轨开始被广泛使用。所谓无缝就是通过高强度焊接、打磨和检验,确保钢轨与钢轨接口无缝成为一个整体,再采用高强度的弹性扣件扣压住钢轨的轨底,通过这种锁定使钢轨不会因热胀冷缩产生变形。扣件和钢轨下面的减震垫又形成一个减震系统。减震垫由橡胶制成,能提供很好的弹性。现代的轨道已经在最大的限度上来降低列车的震动,但即便这样,我们仍然无法避免因为钢轨的磨损带来的不平顺,因此列车本身还需要设置减震系统。

当列车以时速300公里行驶时,即便轨道上有一根头发丝厚度的凸起,也会令轨道和车轮产生巨大的冲击力,这种力会转化为震动,通过转向架传递给车厢。转向架是车体的承载部分和操纵方向的部分。车轮相当于人体的双脚,转向架介于车厢与钢轨之间,相当于连接双脚和头部的躯干,转向架上方的乘客相当于人体的大脑。人在奔跑时,躯干的关节、韧带、软骨和脂肪起到了减震的作用,让我们的大脑感觉舒适。那么转向架如何消除列车在高速奔跑时带来的颠簸呢?原来,转向架上设置了由弹簧、橡胶件、减震器构成的悬挂装置,弹簧由高强度的弹簧钢制成。弹簧和减震器是转向架一系悬挂的基础部件,通过弹簧隔离高频振动,并通过减震器吸收振动能量,从而让列车平稳的奔跑。

空气弹簧

另外,在转向架与车厢之间,有一个空气弹簧,它类似于一个平放的充气轮胎,可以最大限度隔离传递到车厢的震动,在车体颠簸时,起到阻尼的作用。通过这种方式,车厢上垂直方向上的振动仅仅只有原来的166分之一,这个数值远远低于国际通行的标准。经过轨道和转向架等一系列减震系统的共同作用,中国的高速列车真正实现了踏地而飞。

来源:极科网

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