与公路上行驶的汽车、天空中翱翔的飞机不同,火车的前进离不开两条细长的铁轨。那么,为了避免脱轨事故的发生,火车上都有哪些特殊的设计呢?
首先就是火车的车轮形状。它的正面是我们熟悉的圆盘形状,但从侧面观察就会发现:这并不是一个简单的圆柱体,而是有着特殊的型线。
在车轮的内侧,有一圈凸起的“轮缘”,它可以引导火车沿着导轨方向前进,并在关键时刻阻碍火车脱轨。
但是在多数情况下,轮缘并不会与铁轨发生接触,真正起作用的其实是车轮外侧的“踏面”。它同样不是一个圆柱面,而是一个“锥面”,即外侧的滚动半径较小,内侧的滚动半径较大。
当火车在平直的铁轨上行驶时,一旦车轮开始偏向一侧,由于两侧车轮与铁轨的接触半径发生变化,车轮就会自动偏向另一侧寻找平衡。如此一来,火车便会处在来回晃动的动态平衡之中。
当然,锥面的车轮不仅能保证火车在直线行驶时不脱轨,在转弯时,同样发挥着重要作用。例如,当火车向左转弯时,受离心力的影响,左侧的车轮外侧会接触铁轨,而右侧的车轮内侧会接触铁轨,又因为车轮是锥面,所以,外侧半径要小于内侧半径,也就是说,在转动相同角度的情况下,右侧车轮滚动的距离要大于左侧车轮滚动的距离,再加上外侧铁轨长于内侧铁轨,所以,火车自然不会发生漂移,而是顺利地通过弯道了。
但是,车轮锥面的内外侧半径相差得并不是很大,所以,火车的转弯半径会受到一定的限制。因此,在遇到较小的弯道半径时,就可以采用“外轨超高”的方法,即将外轨的高度抬到一定程度,利用车体重力产生的向心力来平衡离心力。
除此之外,火车底部的转向架、轨距宽度的调整、驾驶速度的把控等都能防止脱轨事故的发生。但是,自然灾害却难以避免。
2020年的3月30号,湖南省郴州市发生的列车脱轨事故,致使1名乘警殉职、122名旅客和5名列车工作人员受伤,后经调查发现,事故原因是列车与线路上的滑塌体相撞。
2010年江西火车脱轨事故的主要诱因是降雨导致的山体滑坡掩埋线路。
类似的由自然灾害引发的脱轨事故还有很多,这是否也给铁路部门提了一个醒:不仅要应对客观条件可能导致的脱轨事故,也要加强对风险的预判能力,对铁路两侧的环境安全隐患进行排查。
页面更新:2024-04-12
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