大家外出，想必都乘坐過(guò)火車，坐火車時(shí)總會(huì)聽(tīng)到火車發(fā)出有規(guī)律的“哐當(dāng)”聲。而在高鐵列車上不但聽(tīng)不到“哐當(dāng)”聲，還能玩立硬幣游戲。中國(guó)高鐵為何如此平穩(wěn)，秘訣究竟何在？
老式軌道是把25米每根的鋼軌焊接成100米長(zhǎng)，在鋪設(shè)的時(shí)候每根鐵軌之間又留出1厘米的縫隙為了方便鐵軌的運(yùn)輸，同時(shí)也為了解決熱脹冷縮，所以火車運(yùn)行時(shí)才會(huì)發(fā)出有節(jié)奏的‘哐當(dāng)、哐當(dāng)’聲音。這些間隙限制了列車的速度，更容易給鋼軌軌頭和車輪造成巨大磨損。
高鐵軌道的接縫大約0.2毫米，僅相當(dāng)于兩三根頭發(fā)絲的直徑。如此一來(lái)，除了道岔區(qū)和一些特殊地段外，線路上基本沒(méi)有了鋼軌連接縫隙，列車運(yùn)行中更加平順。這種軌道就是中國(guó)高鐵平穩(wěn)、高速運(yùn)行的關(guān)鍵所在。
但這還涉及到一個(gè)問(wèn)題，如果鋼軌沒(méi)了縫隙，鐵軌的熱脹冷縮問(wèn)題怎么解決？原來(lái)，軌道在焊接時(shí)必須根據(jù)線路通過(guò)地區(qū)的高鋼軌溫度和低鋼軌溫度以及無(wú)縫線路的允許溫降、允許溫升，計(jì)算確定線路的“鎖定軌溫”，盡可能平衡由高和低軌溫之間的溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。另外，采用了高強(qiáng)度的彈性扣件，扣壓住鋼軌的軌底，防止其失穩(wěn)和變形。
一根完整的高鐵鋼軌長(zhǎng)度可達(dá)500米。在焊軌車間，5根100米鋼軌焊接成500米長(zhǎng)軌，要經(jīng)過(guò)12個(gè)車間廠房、十幾道工序。軌端除銹、鋼軌焊接、焊縫時(shí)效、焊縫矯直、焊縫精銑……生產(chǎn)時(shí)，作業(yè)人員按下“啟動(dòng)”鍵，鋼軌就通過(guò)軌道被運(yùn)送到車間；每道工序間隔100米，正好是一根原材料鋼軌的長(zhǎng)度，這樣，可對(duì)焊縫同時(shí)進(jìn)行多道工序操作。
在所有工序中，焊接是極其重要的一環(huán)。長(zhǎng)鋼軌的焊接工藝復(fù)雜，鋼軌接頭頂部行車面的平直度偏差，須控制在每米0.1-0.3毫米內(nèi)，以減少列車車輪與鋼軌接觸面磨擦產(chǎn)生的顛簸；接頭導(dǎo)向面平直度偏差，須控制在每米-0.2～0.1毫米內(nèi)，這樣可以減少鋼軌側(cè)面輪緣與車輪接觸面的損耗和列車左右晃動(dòng)。
鋼軌放進(jìn)焊機(jī)后，接頭處被聚焦，溫度可達(dá)1400攝氏度，在高溫下迅速擠壓，只需要2分鐘，兩根鋼軌即可融合成一根。盡管焊接鋼軌的設(shè)備用的是自動(dòng)化技術(shù)，有時(shí)還要靠工匠手感去感應(yīng)焊縫平順度，而手感來(lái)自長(zhǎng)期工作積累的經(jīng)驗(yàn)。
為確保每個(gè)焊頭符合要求，還要對(duì)每個(gè)焊接頭的承載能力進(jìn)行落錘試驗(yàn)，檢測(cè)強(qiáng)度。試驗(yàn)內(nèi)容是把1.3米長(zhǎng)帶有焊頭的鋼軌放在試驗(yàn)機(jī)底部，1噸重的錘頭從5.2米處自由下落進(jìn)行錘擊，國(guó)際慣例落錘實(shí)驗(yàn)接頭一錘不斷即為合格。
通過(guò)錘打后，工作人員運(yùn)用超聲波探傷儀，對(duì)鋼軌接頭的全身進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，通過(guò)超聲波波形的變化進(jìn)行判別，驗(yàn)證接頭是否合格。
500米的鋼軌，通過(guò)龍門(mén)吊，在智能化集中控制系統(tǒng)操作下，整齊劃一地伸出鐵手，抓住鋼軌，起吊，運(yùn)送至另一端。
怎么樣，了解了高鐵鋼軌生產(chǎn)線，你是否知道了高鐵運(yùn)行平穩(wěn)和“哐當(dāng)”聲消失的秘密？
