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火車是怎么變軌的嗎?

2023-05-19

火車輪內側有一圈比車輪更大的圓盤,叫做‘輪緣’,使得車輪緊緊的卡在鐵軌中間,這就使得車輪始終在軌道上運行不脫軌,用來控制火車運行的方向。

火車變軌不是由火車司機能控制的,而是由鋼軌中能活動的一部分來控制的,其名字叫做道岔。當道岔部分留有小細縫的時候,輪緣就可以從小細縫中穿過,按照外側軌道引導的方向行進。當兩根軌道密貼時,輪緣就被引導到靠內側的軌道方向行進。

道岔在早些時候還是由人工來控制,而現在大都采用計算機來準確控制道岔的移動方向,大大的減小道岔扳錯方向或扳不到位的情況。 軌道變軌是道岔控制,用得較多的是單開道岔。道岔由轉轍器、連接部分、轍叉及護軌三個單元組成,轉轍器包括基本軌、尖軌和轉轍機械。

既然有單開道岔,就有雙開道岔、三開道岔以及多開道岔(復式交分道岔)等。雙開道岔為Y形,即與道岔相銜接的兩股道向兩側分岔。 三開道岔如同Ψ形,同時銜接三股道,由兩組轉轍機械操縱兩套尖軌。復式交分道岔像X形,實際上相當于四組單開道岔和一副菱形交叉的組合。除此而外,還有一種交叉設備,通常使用的叫做菱形交叉。它由兩組銳角轍叉和兩組鈍角轍叉組成,但沒有轉轍器,所以股道之間不能轉線。

如果將復式交分道岔的X形的上面兩點和下面兩點分別連接起來,就是交叉渡線。它不僅能開通較多的方向,而且占地不多,所以經常在車站采用。 道岔各有其代號,比如9號道岔、12號道岔、18號道岔等等。這個代號可不是隨便排列的,它實際上代表了轍叉角(α)的余切值,也就是轍叉心部分直角三角形兩條直角邊FE和AE的比值,即N=ctgα=FE/AE,N就是道岔號。

顯而易見,轍叉角α越小,N值就越大,導曲線半徑也越大,列車側線通過道岔時就越平穩,允許過岔速度也就越高。所以采用大號道岔對于列車運行是有利的。不過,事物總有它的兩面性,道岔號數越大,道岔越長,造價自然就高,占地也要多得多。因此,采用什么號數的道岔要因地制宜,因線而異,不可一概而論。

上面說的是傳統鐵路兩條平衡路軌,而在中國一些城市輕軌采用的是單軌鐵路。單軌鐵路是鐵路的一種,特點是使用的軌道只有一條。 單軌鐵路的路軌一般以混凝土制造,比普通鋼軌寬很多。而單軌鐵路的車輛比路軌更寬。和城市軌道交通系統相似,單軌鐵路主要應用在城市人口密集的地方,用來運載乘客。亦有在游樂場內建筑的單軌鐵路,專門運載游人。

單軌鐵路主要分成兩類。懸掛式單軌鐵路的列車懸掛在軌道之下。另一種較為常見的是跨座式單軌鐵路,列車跨座在路軌之上,兩旁蓋過路軌??缱絾诬壿^先由瑞士ALWEG發明,而較先提出懸掛式單軌的是SAFEGE。

現代的單軌鐵路由電動機推進,一般使用輪胎而不使用鋼制的車輪。輪胎會在路軌的上面及兩旁轉動,推動列車及維持平衡。早期單軌系統的設計是不能使用轉轍器的,使到運作上出現很多不便?,F代的單軌系統多數已經可以使用轉轍器,讓車輛可以駛進不同的缐路,而同一缐路亦可作雙程行駛。

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