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我国近年来在铁路发展方面的战略聚焦,将“客运高速”和“货运重载”作为发展的重点,推动相关技术不断创新与突破,显著推动了我国铁路产业的规模扩大和技术水平的提升。据我国《中长期铁路网规划2016-2030》的制定,预计到2025年,我国铁路网规模将扩展至约17.5万公里,高速铁路运营里程预计达到4.2万公里,构建以“八纵八横”主通道为骨干,辅以区域连接线和城际铁路的综合高速铁路网络。然而,铁路运输的蓬勃发展无疑对安全和高效运营提出了新的挑战,特别是在过去十年中,高速铁路和重载货运铁路的崛起已经在铁路运输领域占据越来越重要的地位,对列车的运行安全和效率提出了更高的要求。不论是高速动车组还是重载货运机车,它们的运行原理都依赖于动车/机车轮对在钢轨上的滚动接触,以实现牵引和制动。而这一过程完全依赖于轮轨界面的黏着特性。良好的轮轨黏着特性是确保列车安全高效运行的基础条件。然而,由于轮轨系统处于开放的运行环境,其界面黏着特性容易受众多因素的影响,例如雨雪、落叶、油污等,从而导致低黏着问题的发生。轮轨界面低黏着问题会导致轮轨界面的最大可用黏着系数无法满足牵引或制动需求,由此引发的列车运行效率降低、制动距离延长、轮对空转/打滑等问题。这些问题可能导致列车晚点、相撞、轮轨擦伤等一系列的安全和经济性问题,如去年北京地铁。
荷兰、英国、美国和日本等国铁路系统都面临着轮轨低黏着问题的挑战。荷兰铁路系统经常受到恶劣的气候条件影响,如秋冬季节的降雨和积雪,导致轨道表面积水或积雪覆盖。另外,因为铁路线路多有穿过森林,秋季落叶夹杂雨水经过多次车轮滚压,附着于钢轨表面形成表层特殊结构。诸此因素,使轮轨界面黏着特性降低,可能导致列车启动困难、制动距离延长,甚至可能引发列车滑行现象,增加事故风险。英国秋冬时遭大雨和叶片积聚,形成“打滑轨”,降低制动性能,影响运行安全。美国的气候条件和地理环境多样,也会遇到轮轨低黏着问题。例如,在北部寒冷地区,冬季结冰和积雪可能导致轮轨黏着特性下降,增加了列车行驶的风险。日本铁路系统由于地处地震带,地质条件复杂,轮轨低黏着问题也是一个值得关注的挑战。雨季和台风带来的降雨,加上叶片积聚,可能影响轨道表面的黏着性。此外,日本部分地区的冬季降雪也会对轮轨界面造成影响。相比其他拥有高速铁路的欧洲国家和日本,我国幅员辽阔、气候多变,意味着我国的高速铁路将在更为复杂的气候条件下运行。雨、雪、结露、结冰、落叶和砂土等因素均会对轮轨黏着行为造成很大影响。例如,2013年4月中旬,我国G62次动车组在雨雪天气下服役时发生滑行现象致使车轮踏面擦伤,原因是当时列车行驶过程中雨雪覆盖在轨道上导致低黏着问题的发生,列车牵引力不足,导致列车打滑。广州地铁广佛线列车在2016年至2018年期间也发生了多起因轨面油污染和气候回暖所导致车轮打滑空转的现象[5]。综上,轮轨低黏着会显著影响机车牵引/制动效率的发挥,甚至会导致制动距离过长而引发安全风险。此外,列车晚点和车轮空转/打滑造成的轮轨擦伤问题会影响铁路运营的经济性和安全性。因此亟需开展轮轨低黏着预测及主动防滑策略研究,提高轨道交通运行的安全性和稳定性。
我个人认为研究轮轨接触是需要极大努力,并且需要长时间系统性研究,并不是一朝一夕,一蹴而就,外行研究这个轮轨接触可以骗更外行的,比如忽悠官员,反正不是自家的钱!所以我特别赞赏一些轮轨接触的专家,不忽悠外行,保持底线。所以虽然轮轨接触这个研究很重要,甚至是越来越重要,我一直不敢碰,精力有限,水平有限,但是我可以做轮轨接触引起的养护维修问题,比如可以做钢轨表面除冰技术。
这个小车提供4kw的热风,最高温度是90摄氏度,最大风力是15m/s ,可以快速将钢轨表面结冰快速除去,工作速度5km/h,可以连续工作5个小时。
同时除冰热风管可以移动,也可以采取手动手持模式,对重点部位,如道岔进行快速除冰。
发布人 :张家硕
审 核:王勇
基于GPT发布全球轨道交通科技动向,开展轨道交通科技和市场信息搜集与舆情监测(海外资产保全和保护),本土化、个性化和专业化开展国际传播,为企业提供科技和市场月报、周报和专题定制报告。致力于服务中国铁路工业和人力走出去,营运一带一路微信群和Linkedin海外铁路专家Network。轨枕世界提供各种材料,结构,标准轨枕设计与测试。