问题

铁路车辆超构造速度运行会怎样?

回答
铁路车辆超构造速度运行,这可不是闹着玩的,后果相当严重,而且是多方面的。

首先,最直接、最容易想到的就是安全问题。

机械损耗加剧: 铁路车辆的设计都有一个最大安全运行速度。一旦超过这个速度,车辆的各个部件都会承受远超设计标准的应力。就好比你让一辆普通小轿车在赛道上以接近卡车的速度跑,悬挂系统、轮胎、刹车等等都会瞬间报废。铁路车辆的轮轨关系、转向架的稳定性、车体结构的强度,都是按照一定的速度范围设计的。超速运行时,轮对与钢轨的接触压力会急剧增大,导致轮缘和钢轨的磨损速度呈指数级增长。转向架的轴承、弹簧等也会因为过大的冲击和振动而加速老化甚至损坏。车体结构也会因为风压、振动和离心力的作用而产生疲劳损伤,长时间下来可能导致结构变形甚至开裂。

脱轨风险剧增: 这是一个非常致命的后果。车辆在弯道行驶时,会受到离心力的作用,而钢轨的内轨会有一个超高(外轨比内轨高)来抵消一部分离心力。这个超高值也是根据设计速度来计算的。如果车辆超速通过弯道,离心力会远远大于钢轨提供的抗倾覆力,车辆很可能就会冲出轨道,发生严重的脱轨事故。即使在直线行驶,如果钢轨本身存在微小的波浪形起伏或者接头处的微小错动,超速的车辆也更容易因此而发生振动失控,最终导致脱轨。此外,车辆的转向架在设计时有一个固定的稳定性裕度,超速会使得转向架的稳定性大大降低,更容易出现蛇行运动,最终引发脱轨。

制动性能下降: 车辆在超速状态下,要想安全停下需要更长的距离和更强的制动力量。现有的制动系统是按照设计速度和制动距离来配置的,突然超速会让制动系统不堪重负,制动距离急剧延长,可能来不及在前方障碍物或信号出现时停车,导致追尾或其他撞击事故。而且,超速下的制动还会产生巨大的热量,可能导致刹车片过热甚至起火。

车上人员伤亡: 如果发生脱轨或撞击事故,车上乘客和乘务人员将面临巨大的危险。高速的冲击力会造成严重的二次伤害,比如乘客被甩出座位、车厢变形挤压等,导致大量伤亡。即使没有发生致命事故,超速运行也会让乘客感到极度不适,出现晕车、恶心等症状,因为车辆的振动和颠簸会异常剧烈。

其次,超速运行还会对铁路基础设施造成严重的破坏。

轨道破坏: 钢轨会因为过大的轮轨压力而产生塑性变形、掉块、压溃等问题,寿命大大缩短。轨枕和扣件也会因为频繁且剧烈的冲击而损坏,导致轨距失稳,甚至出现轨枕断裂、扣件脱落等情况。道床(碎石层)也会被反复冲击而过度破碎,失去原有的弹性和稳定性,影响行车安全。

桥梁和隧道结构受损: 车辆高速通过桥梁或隧道时,会产生巨大的动力冲击和风压效应。超速会进一步放大这些影响,对桥梁的承重结构、桥墩、梁体等造成额外的压力和振动,加速其疲劳老化和结构损伤。隧道内会产生剧烈的压力波效应,超速会加剧这种“气动效应”,可能对隧道衬砌造成冲击,甚至影响隧道本身的稳定性。

接触网和信号系统故障: 对于电气化铁路,超速运行还会对接触网造成冲击。高速运行的受电弓与接触网之间的接触可能不稳定,导致弓网关系恶化,弓片磨损加剧,甚至出现跳弓、拉断接触网线的情况,导致供电中断,影响更大范围的列车运行。同时,超速也可能干扰道旁的信号设备,导致信号系统误判或失灵,进一步增加安全隐患。

更深层次地说,超速运行也损害了铁路运营的整体效益和声誉。

运营成本急剧上升: 频繁的维护和维修会成为铁路部门沉重的负担。车辆和线路的加速损坏意味着需要更频繁、更昂贵的更换和修复,这大大增加了铁路的运营成本。

可靠性和准时性下降: 由于设备损坏和线路故障频发,列车的准点率会大幅下降,影响铁路的整体运营效率和服务水平。

公众信任和品牌形象受损: 如果铁路系统频繁发生安全事故或服务质量下降,将严重损害公众对铁路的信任,影响铁路的品牌形象和长远发展。

总而言之,铁路车辆超构造速度运行是一个极其危险且危害巨大的行为。它不是一个可以简单地“跑快点”的问题,而是触及到机械原理、结构力学、材料科学、空气动力学以及运营管理等多个学科的复杂系统工程。一旦发生,后果不堪设想,轻则设备损坏、成本飙升,重则可能酿成惨痛的伤亡事故,对铁路事业造成毁灭性的打击。

网友意见

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从wiki上摘录一些信息:

最初采用206G型、209G型转向架,构造速度为140公里/小时,最大允许速度是120公里/小时,这是因为需要满足平直道上重车达到800米紧急制动距离要求(25A/B/G型时速为140公里时,紧急制动距离为1200米)。最大编组数20辆。

词条:中国铁路25G型客车

链接:

zh.wikipedia.org/wiki/%

单层25Z型客车在出厂时都是使用长客厂的CW-2型、四方厂的206KP型、206WP型(空调发电车用)转向架。206WP是四方厂为准高速发电车设计的转向架,中央悬挂为无摇动台高圆簧外侧悬挂;摇枕为焊接结构,U型侧梁;采用单转臂式轴箱定位,采用盘型制动和踏面复合制动。而用於其他车种的206KP型,除中央悬挂部分和构架侧梁局部与206WP型不同外,206KP型为空气弹簧,并加装抗侧滚扭杆。206KP型、206WP型转向架的故障现象基本与装用这两款转向架的25K型客车相同。由于设计存在缺陷,客车在高速运行时稳定性和转向架抗蛇行能力欠佳,发生构架裂纹和輪緣異常磨耗等故障[11]。206KP/WP型已在1997年停产,铁道部后来也发出命令要求更换所有206KP、206WP为SW-160H。SW-160H型转向架的车体接口与25K型的SW-160不同。但由于使用SW-160H型或CW-2型的25K型客车在实际运用中仍然大多限最高速度为140-145km/h。根據鐵道部運裝客車[2008]431號文件《关于明确各型客车标记速度的通知》的規定,为确保客车运行安全,自2008年8月31日起,所有25Z型车厢標記速度改為140km/h,即代表車輛最大運行速度為140km/h。

词条:中国铁路25Z型客车,25K型车里也有类似描述

链接:

zh.wikipedia.org/wiki/%

转向架故障的问题,这个链接里也有描述:

对2起CW系列转向架振动甩车的原因分析

25系车底限速,有些是因为自身结构的问题(25K/25Z),超速会发生断裂等事故;有些只是为了满足刹车的需求(25B/25G/25T)。

当年中华之星跑过比160还快,转向架也没出什么大问题,所以应该说有些转向架是可以超过构造速度跑的。

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