『壹』 如果說高鐵是用無縫軌道的話,熱漲冷縮的問題是如何解決的
原理很簡單:無縫軌就是把鐵軌因為熱脹冷縮導致的溫度形變控制在兩個軌枕之間。具體做法就是用扣板和螺栓將鐵軌死死的摁在軌枕上。以前用的是枕木和道釘,壓力不夠,無法鎖定軌道,所以達不到這樣的要求。現在由於鋼軌材料的改進,以及預制鋼筋混凝土軌枕、高強度軌道扣件(學名叫防爬器)、軌道焊接技術的應用,超長無縫鋼軌已經普及了。不光是高鐵,普速鐵路也是無縫軌了。
施工的時候將長鐵軌先鋪設好,然後焊接起來,最後鎖定軌道溫度,扣緊螺栓。做個假設,現在的無縫軌如果把螺栓鬆掉,必定跟擰麻花一樣扭成曲線或者直接拉斷掉。
採用無縫軌以後,由於熱脹冷縮和其他因素產生的無縫軌應力還是一直存在的,並沒有消失,應力被鎖定存在於兩個軌枕之間。以前有縫軌應力是釋放的,釋放的空間就是軌縫。這無縫軌道的應力是被控制在安全的范圍內的。方法大家也有提到。一是在軌道鋼材上下功夫,選熱脹冷縮形變較小的材料製造鋼軌。二是用優質的軌枕和扣件,壓力足夠大,將鐵軌死死壓在軌枕上,在順著軌道方向上不會位移。所有的形變(應力)被鎖定在軌枕之間的一小段鐵軌里,不會集中爆發出來。三是充分考慮鐵軌當地溫度的變化區間,選擇適中的溫度焊接無縫軌,壓緊扣件,專業上俗稱鎖定軌溫。這樣溫度正負變化所產生的應力都在可控制范圍內。
無縫鋼軌
鋼軌焊接
無縫鋼軌
無縫鋼軌
無縫鋼軌
冷縮
現在解決熱漲
冷縮
應力
應力
應力
應力
先來說下軌道,軌道是由鋼軌,軌枕,連接零件,道床,道岔和其他附屬設備等不同力學性質的材料組成的構築物。現代的軌道通常用兩根專門軋制的工字形截面的鋼軌固定在軌枕上而形成的。軌道是一個整體性工程結構,經常處於列車運行的動力作用下,其作用為直接承受車輪傳來的巨大壓力,並把它傳給路基及橋隧建築物,起著車輛運行的引導作用。
專業工務的給你們普及普及
鋼軌因軌溫變化而不能自由伸縮產生的力叫鋼軌的溫度應力。解決了這個力就解決了鋼軌熱脹冷縮的問題
這個力的大小隻與軌溫變化幅度有關而與鋼軌的長度的無關,這是無縫線路可以鋪設很長很長的理論基礎
解決的辦法通常有兩個,一個是設置合理的鎖定軌溫來減小鋼軌熱脹冷縮時產生的力,一個是保證扣件,軌枕,倒床的阻力能抵消鋼軌的溫度應力並能保證軌道的穩定
鎖定軌溫的意思就是在這個軌溫下鋼軌內部沒有溫度應力,完全沒有熱脹冷縮。這個時候再完成鋪設。假如這個地方 歷史 最高最低軌溫分別是65度和-15度平均軌溫就是25度這個25度就可以當做設計鎖定軌溫再根據最高和最低軌溫持續的時間來具體確定實際鎖定軌溫
現在鋼軌鋪設好了,鎖定軌溫也確定了,當軌溫變化時鋼軌產生的力就要求能被扣件,軌枕,倒床的阻力抵消而且還能保證軌道整體的穩定性如果阻止不了就會發生漲軌跑道,就是軌道變形了
這小哥也是工務的,他在巡道
他們也是,他們在清理劃床台並對其塗油
我曾向人問過這個問題,始終解不開這個謎,如有科學結論請您告訴我。謝謝!
鋼軌受熱彎道半徑增大,受凍彎道半徑減小,彎道可以輕松解決熱脹冷縮問題。
看了上百個無縫鐵軌的回答,總結來看不是採用一種技術來克服熱脹冷縮的影響,其中我認為比較靠譜的有:鐵軌用固件死死摁住迫使其微微凸起來消除直線形變,證據就是彈簧固件,顯然這個像蝴蝶一樣的彈簧允許鐵軌向上微弓,再一個是鐵路長度方向微微彎曲,靠弧度變化來吸收形變。我能想到的就是這兩種方法來克服熱脹冷縮的影響。
一是高強度的扣件進行鎖定;二是每年夏季進行放散,就是在固定的位置取掉一節鋼軌,放入一段較短的鋼軌把鋼軌膨脹的應力釋放出來。冬季進行收散,在夏季放散的位置把取出較短的鋼軌,放入一根較長,解決鋼軌冷縮的應力。放散和收散的時間地點都有嚴格的規定。
鐵軌漲冷縮問題存在,但沒有那麼明顯,幾百米漲上一厘米就足夠了,所以長軌就是五百米一根,而且還要焊接起來。
解決這個問題是可以的,就是在軌道接頭處通過結構形狀的改變給軌道的伸縮留下一定的空間,這樣比硬性限制伸縮更有效,而且還能消除火車輪子過接頭產生的噪音。
『貳』 高鐵的軌道是無縫連接的,那麼又是怎樣解決鐵軌的熱漲冷縮問題呢
那麼,無縫鐵軌的熱脹冷縮問題怎麼解決呢?
以前用的是枕木和道釘,壓力不夠,無法鎖定軌道,所以需要留有縫隙來釋放壓力。無縫軌就是把鐵軌因為熱脹冷縮導致的溫度形變控制在兩個軌枕之間。具體做法就是用扣板和螺栓將鐵軌死死的摁在軌枕上。因為固定裝置是具有彈性的(上下方向),那麼當來自鋼軌向上提升所產生的升力,由固定裝置將力轉移吸收到自身,並最終將力通過螺絲傳給枕木。而鋼軌下面橡膠墊的膨脹系數比鋼軌大,所以一直可以保持鋼軌底部為非空受力狀態。(無縫鋼軌無縫鋼軌的在焊接處是通過緊固件來抑制熱漲冷縮的,每個緊固件提供1噸的力,兩端各100個緊固件。共計200噸的力。)
『叄』 高鐵鐵軌有沒有縫隙沒有縫隙怎樣解決熱脹冷縮問題
有縫隙,為了解決熱脹冷縮的問題每次更換或敷設鋼軌時,鋼軌會被先被拉長使它們膨脹,然後才鎖定在軌枕上。這樣就算日後溫度增高,路軌的膨脹亦會減少。
高鐵鐵軌採用的都是焊接長軌線路,焊接鋼軌長度一般為1〜2km左右,因鋼軌長度較長,照比原來魚尾板鐵路結合工藝有所提高,因此又稱之為無縫鐵路。
為解決無縫軌道在冷縮熱脹時可能會歪曲的問題,鋼軌需要被緊緊地鎖定在線路上,使它們的伸縮自由受到限制。一般的做法是使用混凝土製成的軌枕,用堅固的扣件把鋼軌扣上,下方再配以足夠的道碴。
每次更換或敷設鋼軌時,鋼軌會被先被拉長使它們膨脹,然後才鎖定在軌枕上。這樣就算日後溫度增高,路軌的膨脹亦會減少。鎖定軌道的溫度亦很重要。
一般每段軌道都會參考當地最高及最低溫度,然後計算出合適的溫度。如果日後溫度超出最初的預算(例如出現異常的炎夏或寒冬),無縫軌道可能會彎曲或斷裂。
(3)鐵路鋼軌無縫怎麼辦擴展閱讀
無縫鐵路鋪設及養護方法
長鋼軌的焊接工作在焊軌廠的接觸焊接機上進行。整個焊接工作包括配軌、調直、軌端處理、焊接、清除焊瘤、正火、研磨、矯直及探傷等一系列工藝過程。焊接好的長鋼軌由存軌站台裝上專用運軌列車後直接駛往鋪軌地點。
到達工地後,長鋼軌從運軌列車最後一輛卸軌車的左右導向滑槽中引出,分別卸在線路軌道的兩側。然後把長鋼軌按設計要求在現場用鋁熱焊焊接成規定的設計長度。
無縫線路最後在規定的鋪軌軌溫范圍內,把舊的標准鋼軌換成新的焊接長鋼軌。換軌工作用軌道車牽引的兩台換軌小車進行。第一台小車抬新軌、走舊軌,將新軌換入舊軌已被拆除的混凝土軌枕承軌台上。第二台小車抬舊軌、走新軌,將已拆除的舊軌送入軌道的道心。
兩台小車相距約20米,這樣,被抬起的新舊鋼軌呈橫8字圖形隨小車向前移動而連續更換。無縫線路在養護維修方面,有其一定的特殊要求。首先,無縫線路必須按軌溫進行線路作業。軌溫超過或低於鎖定軌溫20嚴禁進行一切維修作業。
作業過程中要做到不破壞或少破壞道床阻力。同時要根據無縫線路的特點,合理安排作業計劃和順序,確保線路穩定。無縫線路的斷軌和脹軌跑道,對行車安全威脅極大,必須事前採取各種有效的預防措施,並在事故發生後,按規章進行及時的處理。
『肆』 高鐵的軌道是無縫連接的,那麼又是怎樣解決鐵軌的熱漲冷縮問題呢
無縫鋼軌之所以可以防止熱脹冷縮是因為:
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。
無縫鋼軌的施工
以500m長鋼軌施工鋪設為例。無縫鋼軌在施工時,首先在焊軌廠將新生產的100m定尺長鋼軌焊接成500m,再將500m長鋼軌運送至鋪設現場。現場鋪軌時,使用牽引車牽著兩根500m長鋼軌滑行到相應的位置,由數十名工程技術人員協助,使得牽引機順利卸下鋼軌並准確定位到鋪設的位置。
鋼軌鋪設後,機車順著剛剛鋪好的軌道繼續前行鋪軌。此時,再由無縫鋼軌焊接施工隊將之前鋪設的鋼軌焊接起來。一般情況下,我國現場施工時習慣將500m長鋼軌焊接為2000m長的一個管理單元。
無縫鋼軌焊接過程中,需要有應力放散工序,這種工序就是為了解決前面提到的無縫鋼軌熱脹冷縮問題,將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。
最後,再將相鄰2000m的長鋼軌管理單元焊聯起來。這樣不斷焊接,就形成了我們現在所使用的無縫線路。
與有縫線路相比,無縫線路可以提高列車走行時的平順性,減少了列車對軌道部件的損傷,同時還能大幅減少現場工作人員的養護維修工作量。據統計,無縫線路一年至少能給我們國家節省15%的維修費用,延長25%的鋼軌使用壽命,同時我們乘坐火車時,也不會再聽到「哐當、哐當」的聲音了。
『伍』 火車道無縫熱脹冷縮怎麼解決的、
主要是採取無縫化鋼軌「引力放散」來解決,就是在夏季或秋季,將鋼軌切個口子釋放能量,再根據公式計算出熱脹的量對鋼軌進行切割,使用拉伸機將缺口拉攏焊接,冬季採取相同方法解決冷縮問題。還有一種方法是,通過一種新型溫度力傳遞結構傳遞能量,就像太極拳「借力打力」一樣,將熱脹冷縮產生的溫度力傳到旁邊的軌道上,而不會積聚在無縫鋼軌上。
『陸』 高速鐵路上的無縫鋼軌,是如何解決熱脹冷縮的看完漲知識了
以前的火車都會聽到碾壓軌道的聲音,哐當、哐當...」,而今天坐在高速動車上的我們,幾乎聽不到這種有節奏的聲音了,這種聲音其實是來自鋼軌接頭的地方。
在以前的鐵路上,靠近鋼軌觀察,會發現每兩節鋼軌之間,都會留有一點空隙,這樣做是為了解決鋼軌的熱脹冷縮問題。
如果沒有這個縫隙的話,鋼軌受熱伸長就會相互擠壓,使整條鐵路變形,顯然這樣對行車安全不利。
為了避免這種現象的發生,必須在鋼軌之間預留縫隙,但這種縫隙會對車輪產生沖擊,列車運行速度過高時,火車會有脫軌的危險。
當列車時速超過140公里以後,就必須使用無縫鋼軌,大家肯定會想到,沒有了縫隙,鐵軌的熱脹冷縮問題怎麼解決呢?
簡單來說,就是用扣板和螺栓,將鐵軌死死的壓裝在軌枕上,將鋼軌受熱變形的力,轉移到有彈性的緊固件上,從而來抑制熱脹冷縮;每個緊固件可以提供1噸的力,另外製作無縫鋼軌,要選熱脹冷作形變較小的材料。
無縫鋼軌在剛生產的出來的時候,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,然後將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;鋼軌運輸到鋪設現場,與其他鋼軌再次焊接,最終形成幾百公里長的無縫鋼軌。
說到這里,不得不佩服國人的智慧,如今機械設計領域,越來越多人加入進來,想學習機械設計的朋友,制圖工具可以選擇 迅捷CAD編輯器標准版 ,很多新手在第一次體驗後,就愛不釋手了。
制圖一鍵傻瓜式操作,想要繪制什麼圖形直接點擊上方命令就行了,這也讓我們前期學CAD,省下了很大功夫去記快捷鍵;當然了,除了機械領域,建築領域的圖紙也支持設計和編輯。
現在大家都知道,高速鐵路上的無縫鋼軌,是如何解決熱脹冷縮問題的,這可是我國自主研發的技術。
『柒』 高鐵的鐵軌是無縫鐵軌,請問怎麼解決鐵軌熱漲冷縮的問題
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。
溫度應力式長軌線路的鋼軌鎖定後,不能隨溫度的變化而自由伸縮。在軌溫與鎖定軌溫不同時,軌內產生相應的溫度應力,溫差大,應力亦相應增大。
為了使溫度應力控制在一定范圍內,避免鋼軌強度和線路穩定性被破壞而採取定期放鬆夾板和扣件,放散應力的措施,這種作業程序稱為應力放散。
無縫線路由於施工時未按設計鎖定軌溫鎖定鋼軌,或斷軌後重焊,或維修不當等原因造成鎖定軌溫與設計不符,或鎖定軌溫不明,都可能導致出現過大的溫差力,發生脹軌跑道或斷軌事故,須重新調整鎖定軌溫。
(7)鐵路鋼軌無縫怎麼辦擴展閱讀:
解決鐵軌熱脹冷縮的細節
1、在軌道鋼材上下功夫,選熱脹冷縮形變較小的材料製造鋼軌。
2、用優質的軌枕和扣件,壓力足夠大,將鐵軌死死壓在軌枕上,在順著軌道方向上不會位移。所有的形變(應力)被鎖定在軌枕之間的一小段鐵軌里,不會集中爆發出來。
3、焊接技術的進步,充分考慮鐵軌當地溫度的變化區間,選擇適中的溫度焊接無縫軌,壓緊扣件,專業上俗稱鎖定軌溫。這樣溫度正負變化所產生的應力都在可控制范圍內。
4、列車設計運行上的技術,當車輪行至兩根鋼軌接縫時,車輪踏面的一部分壓在第一根鋼軌上的同時,車輪踏面的另一部分同時壓在第二根鋼軌上了,使兩根鋼軌同時受力,使車輪平滑通過兩鋼軌接縫處,不產生振動。
『捌』 高鐵採用無縫鋼軌,怎麼解決熱脹冷縮問題
將25米長的鋼軌用夾板螺栓一根一根連接起來,固然避免了鋼軌熱脹冷縮造成的脹軌和斷軌,但也帶來了一系列問題:首先是列車通過鋼軌接頭時的「咯噔、咯噔」的巨大沖擊聲,接近100分貝,嚴重影響旅客休息;其次,60%以上的鋼軌破損發生在接頭處,其修理費用約占線路全部養護費用的70%。
現在已經出現了無縫鋼軌,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,然後再鋪在路基上,無縫鋼軌一段和一段之間還是有11毫米的空隙,如滬寧線上是303公里長的超長無縫鋼軌。
無縫鋼軌要解決熱脹冷縮僅靠數量不多的縫隙是不夠的。現在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,這被稱作溫度應力式無縫線路,這種無縫鋼軌結構簡單,鋪設維修方便,因而得到廣泛應用,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就要採取另一種方法,即長軌節自身不承受溫度應力,即為放散溫度應力式無縫線路,此種無縫鋼軌分為自動放散式和定期放散式兩種。自動放散式是為了消除和減少鋼軌內部的溫度力,允許長軌條自由伸縮,在長軌兩端設置鋼軌伸縮接頭,為了防止鋼軌爬行,在長軌中部使用特製的中間扣件。由於自動發散式結構復雜,已不使用。定期放散溫度應力式無縫線路的結構形式與溫度應力式相同,根據當地軌溫條件,把鋼軌內部的溫度應力每年調整放散 2次。放散時,松開焊接長鋼軌的全部扣件,使它自由伸縮,放散內部溫度應力,採用更換緩沖區不同長度調節軌道的辦法,可以保持必要的軌縫,然而每次放散應力需要耗費大量勞動力,作業很不方便。同時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。
『玖』 高鐵用的是無縫鋼軌,怎麼解決的收縮徐變和溫差問題
無縫鋼軌不是幾千公抄里沒有縫隙的,而襲是把25米長的鋼軌焊接起來連成幾百米長然後運到鋪軌地點,再焊接成1000m到2000m的長度,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。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.
『拾』 高鐵鋼軌幾百公里沒有縫,怎麼鋪設出來的如何克服熱脹冷縮
高鐵採用的無縫線路,目前常用的是溫度應力式,在兩段長鋼軌軌道之間設置2~4對標准長度鋼軌組成緩沖區。也就是說鋼軌不是整段長度都是無縫的,會有一段距離存在可以伸縮的鋼軌,或者是鋼軌焊接膠結,存在一定位移空間的,不是的無縫。
無砟軌道鋪設鋼軌時,自緊螺絲、紐扣、塑料墊板等都會值接將鋼軌鎖死在枕木板上,相當於用一部分力量作為鋼軌的內應力抵消熱脹冷縮產生的應力,就是強制性不讓鋼軌發生形變。 此外,還會在鋼軌腰部打孔的方式釋放熱脹冷縮,避免漲軌。也會在大橋、相對穩定的路段設置觀測站,有效地監測形變數值,以便於及時採取人工措施釋放能量。