- 高鐵不神秘:高鐵科普120問
- 胡名正
- 529字
- 2021-09-30 20:14:37
17 為什么有時候感覺列車開行時左右來回晃動?什么是“蛇行運動”?
列車開行時左右晃動的一個原因是車輪的“蛇行運動”。
車輪采用錐形踏面,是人類歷史上一項最聰明的設計。如下圖所示,當輪對偏向右側鋼軌時,由于接觸處滾動圓半徑較大,運行超前,輪對會向左擺動,帶動左側車輪接觸點向左側鋼軌移動而超前運行,使輪對又向右擺動,回到原來位置。如此反復,像蛇一樣左右彎曲前行,這就是“蛇行運動”。正常情況下,輪對在直線軌道上的運行,就靠這種蛇行運動,使車輪踏面均勻磨耗,避免了貼靠一側鋼軌的偏磨。措施簡單,作用巨大,堪稱一絕!

車輛蛇行運動原理示意圖,顯示同一個輪對運行到軌道不同位置時偏離軌道中心線的狀態
隨著列車運行速度的提高,列車的蛇行運動會出現失穩現象,一旦失穩,車輪將猛烈地沖擊鋼軌,甚至造成脫軌翻車,這是鐵路安全絕對不能允許的,所以必須避免車輪出現蛇行運動的失穩現象。
有辦法讓動車組高速運行時不出現蛇行運動嗎?答案是有的。中國的高速列車通過優化設計,給高速動車組的轉向架裝上抗蛇行減振器。抗蛇行減振器的功能就是減少振動,保證動車組的平穩運行。裝上抗蛇行減振器的高速動車組在高速列車試驗臺模擬運行,在模擬運行速度達到603公里/時以上時,也不會出現蛇行運動失穩情況。

抗蛇行減振器