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同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

 坚持最后5分钟 2020-01-29

说起我国的轨道交通,高铁绝对是一张响亮的“名片”。高铁不仅方便了我们的生活,还缩短了我们的旅程时间。以前普速火车需要十多个小时的旅途现在搭乘高铁只需要短短的两、三个小时就能到达,这不得不说是一个奇迹。

很多经常乘坐火车和高铁的网友发现,有些火车和高铁是从同一个站点发车的,行驶的路程也差不多,但火车平均行驶时速只有120公里左右,而高铁却能达到时速350公里,这是为什么呢?

同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

高铁

今天,老张就和大家一起聊聊这个话题,看看到底为什么都是在铁轨上行驶,火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

1,铁轨不同

同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

高铁铁轨

相信大家在搭乘火车出行时对列车行驶中发出的“哐当、哐当”声一定记忆犹新。这主要是因为在早期的铁路设计中,考虑到热胀冷缩的影响,所以每隔几十米铁轨就会有一个伸缩缝。

火车经过时车轮滚过铁轨连接处,车轮震动、车厢震动、地面也震动,列车行驶一点都不平稳,进而直接影响到火车的行驶速度。火车在这样颠簸的轨道上行驶犹如在大风大浪的海面行船,不能平稳前进,速度自然就很难提高。为了安全也不能贸然提速,否则高速行驶下震动加剧,极易造成脱轨事故。

同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

高铁平稳运行

而高铁就不同,高铁的铁轨全部采用无缝焊接,消除了这道接缝。动车行驶时车轮在轨道上滚动,不但不会发出响声而且非常平稳。所以对速度也不会有太大的影响,自然就可以把速度提起来了。

2,轨道基座不同

同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

有砟轨道

普速火车铁路基座主要是有砟轨道,在铁轨和枕木下面铺设很多道砟作为基座。

列车自重很大,在高速行驶时铁轨会发生一定的变形和震动,道砟可以起到缓冲的作用。但是由于列车高速通过时对基座造成的压力很大,道砟破碎飞溅出来很容易造成安全事故。而且列车速度越快,铁轨随基座的变形就越大,危险系数也就越高,所以普速火车的行驶速度也受到了限制。

同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

无砟轨道

高铁基座基本上都采用新型的无砟轨道,无缝焊接的铁轨直接固定在混凝土特制的路基上面,取消了传统有砟轨道的轨枕和道床,采用预制的钢筋混凝土板直接支撑铁轨。

无砟轨道还在轨道板与混凝土基础板之间填充特制砂浆垫层,实现良好的平顺性,有利于提高列车运行的平稳性。并且动车组高速通过时不会出现道砟粉化乃至飞溅的安全问题,从而允许更高的运行速度。

3,驱动动力不同

普速火车行驶主要靠车头的机车提供驱动力,然后牵动第一节车厢。有了第一节车厢一起动起来,增大火车头运动的动能才能牵动第二节车厢,以此类推才能带动自重庞大的整列火车开动起来。这样算下来,火车要一节一节动起来是个相当长的过程,需要的时间也很长。变速也是一样,所以普速火车运行速度要提高就相当不容易了。

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高铁

而高铁采用的驱动方式却不是车头带动所有车厢,高铁的每一节车厢都不只是拖车。除了车头的机车提供动力,一般情况下,有一大半的车厢都有电动机,都可以输出动力,几乎每个车轮都有动力旋转。如此充足的动力要提速相对就轻松很多了。

4,车体设计不同

列车的行驶速度和车体的外观设计也有很大关系。

普通火车一般车体都是方方正正的,运行时车体受到的阻力较大。在动力限定的前提下,想要克服助力提高速度已经很难实现。

同是在铁轨上行驶,为何火车时速只有120公里,高铁却能达到350?

高铁

而高铁的车体都是流线型设计。这样的设计能够有效地减少风力阻碍,而且在车厢连接处的考虑也十分细致,不会有明显的凹陷。从而保证整个车组在高速运行状态下阻力均衡,列车始终能够保持在高速状态下安全地运行。

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