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老司机 | 作为一名上进的火车,戒掉“逛吃”是很必要的

2017-05-16 王雨 吹IP


小编导读:

老家有一条横穿市中心的铁道,每次深夜有火车经过都发出很大的轰鸣声,附近住户的门窗都会随着有节奏地震动,十分扰民啊。时光飞逝,现在这种情况好像改善了呢~


火车,是大家非常熟悉的一种重要的交通和运输工具。坐火车时发出的有节奏的声音,到现在依然是很多人难以忘却的记忆。不过坐在今天的高铁上,车轮与铁轨间“逛吃、逛吃”的声音却再难听见。这种改变的背后是中国高铁轨相关技术的升级。

笔者粗略检索最近20年轨道相关的专利,对这些相关专利进行统计分析,首先得出下图所示的轨道技术专利申请趋势图。

从图中我们可以看出轨道技术相关的专利在1997-2007年间年专利申请量稳定增长,在2008年-2016年间年专利申请量较前一时期有较为明显的增长,说明该领域的专利技术研发始终处于发展中,并且在2007年至今的这段时间内发展较为迅速。

对这些专利的申请人进行统计,排名前10的专利权人情况如下图所示,由图可知轨道方面近些年进行专利申请的企业主要来自中国、日本、韩国和德,可见这些国家在轨道方面持有的相关技术较多。

高铁对于轨道的改进较为突出的一点就在于我们之前所说的车轮与铁轨间有节奏的声音消失,这是源于高铁铁轨与铁轨之间缝隙的消失,也就是说现在铁轨是没有缝隙的,长度可以达到几十公里甚至上百公里,整个钢轨没有轨缝接头。

在我们的记忆中铁道是由一根根长度相同的钢轨连接而成的,在钢轨衔接的地方总会留有专为轨道受热膨胀伸长而设的缝隙,如果没有这个缝隙的话,钢轨受热伸长就会相互挤压、扭曲、上拱,使整条铁路变形。

而现在的轨道没有缝隙,是通过采用高强度的弹性扣件扣压住钢轨轨底的方式改善了钢轨因为热胀冷缩而产生的变形情况。

中国南方一年四季温差不大,更适合于铺设无缝线路,在中国的北方夏天跟冬天的温差比较大,需要定期把弹性扣件打开以释放应力,但在南方就不用应力释放。

之所以会采用无缝轨道,是因为车轮会对钢轨产生冲击,列车运行速度过高的时候,会有脱轨的危险。当火车的时速超过140公里之后,就必须要使用无缝线路,无缝轨道技术的不断成熟也在一定程度上促进了我国铁路的提速。

专利中也有很多关于无缝轨道的技术,如中铁三局集团有限公司申请的专利CN100434594C(短轨枕长轨排整体道床无缝线路施工方法)。

该专利提出的道床无缝线路施工方法,通过将三支以上标准钢轨在基地焊接成长轨条,将两支长轨条与短轨枕、扣件及钢枕组成长轨排。由轻轨牵引车将长轨排运至施工现场并由龙门吊车组将长轨排吊运至设计安装位置进行调轨、焊接和临时固定。

该方法的应用使得原来大量需要在洞内或轨道施工现场完成的作业移至铺轨基地,采用工厂化流水作业完成,提高了轨排组装质量,缩短了施工工期。

除了无缝轨道这一技术的更新,高铁轨道还采用了无砟轨道,无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构,也就是没有道砟(路轨下铺设的石子)。

无砟轨道是当今世界先进的轨道技术,与有砟轨道相比,无砟轨道避免了飞溅道砟,平顺性好,稳定性好,使用寿命长,耐久性好,维修工作少,列车运行时速可达350km/h以上。

无砟轨道相关的专利中,主要涉及无砟轨道砂浆及其制备方法、轨道的铺设施工方法、轨道测量调整方法以及一些与无砟轨道相关的结构配件等方面的技术。

如中国铁道科学研究院铁道建筑研究所申请的专利CN201908236U(减振型板式无砟轨道),该装置包括:钢轨、扣件、轨道板、充填层和底座,在轨道板下或充填层下设置有减振垫层。它能够降低列车通过时所产生的振动和噪声,减少充填层和底座的振动和破损,具有高平顺、高稳定、易维修、环保等特点。


目前,中国已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。高速铁路运营里程约占世界高铁运营里程的50%,稳居世界高铁里程榜首。

从浓烟滚滚的蒸汽机车到飞快疾驰的高铁动车,从木质枕木到无缝、无砟钢轨,随着儿时列车“逛吃”声的渐行渐远,高铁轨道相关的技术也在不断进步着,也正是因为轨道相关技术的不断进步,为我国铁路提速不断提供着助力,让我国的铁路不断刷新着速度新高。


作者简介王雨,专利分析师,血统纯正的铲屎大将军。

老司机

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