英语原文共 9 页

第五章 铁路运输

第一单元 铁轨

铁路有突起的轨道，这是为了使铁路车辆的车厢、发动机和车轮在内侧具有轮缘，以使它们在铁轨上保持平稳。操纵火车机车的工程师在铁轨上开火车，并不像高速公路的机动车司机那样。铁路火车在其行驶的任何一段路的任何一处都不可以会车或超车。它们必须保持在轨道上行驶。

一些铁路建有两条或多条铁轨，在各个轨道上的火车通常只沿一个方向行驶。复线铁路简化了火车的会车和超车问题。如果一段铁路仅有一条主轨，那么必须在间隙有通过的侧线，火车可以暂时离开主轨到侧线，等待其他火车通过。

火车轨道最常见的类型是由两条平行的重钢轨组成的。两条钢轨牢固的固定在位于岩石或砾石道床的木质枕木上。轨道之间的距离称为铁路轨距。许多国家的铁路标准轨距为1.435米。

统一的铁路轨距使人们在穿越不同的铁路时不需要更换车辆。当轨距不同时，就需要货物或旅客在任何轨距有变化的地方从一辆车转移到另一辆车。采用统一的轨距大大节省了运输旅客和货物的时间和花费。

铁路轨道是长钢条，其形状使得轨道的端部或横断面看起来像字母“T”。由于这种形状，铁轨被称为T形轨道。

轨道的重型顶部，汽车和发动机的车轮在其上运行，称为轨头。靠在枕木上的平坦部分成为轨底。在轨头和轨底之间较窄的部分成为轨腰。轨道在设计和重量上的差别很大，这是根据在轨道上它们所要提供的交通种类决定的。现在制造的大多数铁轨长25米，重量从33到60公斤不等。最大型和最重的铁轨在铁路主干线上，承载着最大的客流量和货流量。

重钢道钉将铁轨固定在枕木上。道钉最常见的类型是由硬钢制成钩头道钉，它有一个契形点，这就允许重道钉槌将它打入枕木里，钩头道钉还带有一个钩状头部，该头部安装在轨道基座的边缘上并且可以将轨道固定在枕木上。另一种类型的道钉，不会伤害枕木的纤维并使其腐烂，称为螺旋道钉，它就像一个大螺钉，带有适合在轨道底座边缘的螺旋头。螺旋道钉使用时，要在枕木上钻孔，然后用扳手将道钉固定在孔里。螺旋道钉第一次嵌入时，比普通钩头道钉更牢固的将铁轨固定到位。比螺旋道钉更新的一种道钉是弹性或压缩弹簧道钉。它由弹簧钢制成，类似于传统的钩头道钉，但是它没有传统的钩头，它有一个鹅颈头。当被打入枕木时，这个弹簧在轨道底部产生弹簧压力，抓住道钉和枕木，并用一种钩头道钉和螺旋道钉没有的力将它们牢固地固定在位置上。

在铁轨的末端在轨道中相遇的地方，它们用鱼尾板或连接板（钢制厚板）固定在一起，两侧紧密地贴合在轨腰和轨底上，并用大钢螺栓穿过导轨腹板上的孔固定在一起。铁路接头有很多种类型，所有类型都是为强度和刚度而设计的，以承受起通过火车的重量，并保持铁轨的末端不会破裂和磨损。

铁路接头不能完全制成硬的，尽管是最坚固的接头，导轨的两端也会在火车通过时延伸。当您站在行驶中的火车上，或者甚至当您乘车时，您都可以听到尖锐、有规律的“滴答，滴答”的声音，这是车轮在轨道接头上移动时发出的。车轮的撞击导致轨道的末端受到破坏并随着时间的推移而分裂。几乎所有轨道都在端部磨损，轨道接头是轨道中最薄弱的部分。

当铁轨放置在轨道中时，通常不将相邻轨道的端部紧密地放置在一起。像任何其他钢铁一样，铁路轨道遇热扩张并延长，遇冷收缩并缩短。如果没有牢固固定，当温度变化140度时，12米长的轨道将改变超过一厘米的长度。如果你在一个炎热的夏天观察铁轨时，你可能会看到轨道的末端紧密贴合在一起。若是在寒冷的冬天，轨道末端会有一小段分开的距离。以前铁路建设者在铺设轨道时需要考虑到铁轨的膨胀和收缩，因为它们没有牢固地固定在枕木上，以防止它们在冬季和夏季之间随着温度的变化而变长和缩短。

现代的轨道建造方法使得轨道可以保持在适当的位置，并且内部膨胀和收缩的力几乎可以完全克服。近年来，许多铁路铺设的轨道比标准的25米要长得多。标准长度的轨道已焊接在一起，使导轨长达数百米。一些铁路铺设了长3600米的连续铁路。铁轨之间的焊接是通过电焊完成的，采用氧乙炔工艺或使用铝热剂，它们由氧化铁和铝的混合物组成。已经得到非常满意的证明，将轨道适当地固定到枕木上可以解决膨胀和收缩的问题，并且没有轨道变弯曲的危险，如果轨道没有被牢牢固定，则会发生弯曲。尽管仍处于试验阶段，但连续轨道可能在铁路上变得普遍。轨道接头的淘汰降低了轨道维修和维护的成本，连续轨道的使用寿命比短轨道要长，并且它们为轨道提供了更好的运行质量。

铁路轨道的轨枕不是铺设在路基的软土上，而是铺设在被压碎的岩石或碎石床上，这被称为道渣。在雨天，道渣可以使水迅速排出，而不会侵蚀或冲走任何铁轨。在冬季，水不会收集在道渣中并结冰。在春季，任何排水系统不佳的高速公路都会由于交替的冻结和解冻而“上升”，铁路也不例外。良好的排水系统是一个好的高速公路的第一要务，铁路中的道渣可以帮助提供排水需求。道渣在保持铁路轨道在适当的平面和正确的线路上也是必要的。在夏天的时候，每个人都看到了铁路施工团队在铺设轨道，用铲子和铁锹在道渣上工作。道渣最好的种类是碎岩石，因为它耐用且不易落灰尘，它可以让水自由排出，并为轨道提供最佳支撑。除碎岩石之外，砾石是道渣最常见的原材料。

在以下段落中，详细解释了铁轨的功能以帮助理解该单元。

铁轨的功能

铁轨有三个主要的功能，它必须支撑负载，提供光滑的表面以便于移动并引导列车车轮的方向。

铁路线应该尽可能水平和保持直线，因为坡度和曲线增加了机车的负担和轨道上的磨损。将负载增加1％等级所需的牵引力大约是直线水平轨道所需的牵引力的五倍，而增加1度的曲率需要牵引力增加12.5％至25％。

道床是铺设道渣、轨枕和铁轨的路基。道床有两种类型——路堤和路堑。它应该是坚固的，有良好的排水系统且尺寸合适。

钢轨支撑机车和汽车施加在轨道上的负载。

轨枕支撑着轨道，道渣支撑着枕木。如今，重达60公斤及以上的铁路轨道在处理繁忙交通的线路上被使用。所谓的T型导轨（由形状得名）的使用持续存在，因为经验表明它是最实用和最经济的铁路形式。

轨枕使铁轨保持适当的距离，支撑它们并将负载传递到下方的道渣垫。采用现代化学处理方法，轨枕的使用寿命大约翻了三倍，从平均不到10年到超过20年。为了节约木材以及其他原因，混凝土枕迅速发展起来，以至于混凝土现在被认为是铁路轨枕的理想材料。

为了减少因通过铁轨传递的载荷的冲击引起的机械磨损，在铁轨和轨枕之间插入轨底板。垫板的主要作用是将来自铁轨的压力均匀地分散在轨枕上，以减小局部剪切力。由于每条线路上列车运行方向相同，轮对摩擦力使轨道发生纵向滑动现象，特别是在复线段。应用于铁轨和支撑在铁枕的边缘的小制动器或者防爬器用于检查这种移动。

道渣，通常是碎石，煤渣，砾石或矿山废物，支撑和缓冲铁枕，并且有助于将它们保持在适当的位置，并将铁轨载荷分布在道床上。它还有助于排水，从而促进轨道的坚固性和平稳的运行质量。

当火车遇到曲线时，其自然趋势是继续直行。火车转向只是因为外部铁路迫使它这样做。为了确保列车以安全和更加平稳的方式通过曲线，外轨超高，也就是升高到内轨的高度之上，以便平衡当列车从直线运动向曲线运动转移时所产生的力。对于一个给定曲线的适当超高量取决于列车的速度。

第二单元 客车车辆

我们现在要了解客车车辆的设计和建造的发展。最早的客车，是基于公路的公共马车而设计的，都是四轮车。随着时间的推移，更长的车辆的可取性得到认可，因此六轮客车开始使用，然后是八轮。在最后提到的早期例子中，像他们的前辈一样，有走行部。但是底盘设计的最大进步来自于转向架客车的引入，这是现在全世界的标准做法。与机车转向架一样，客车转向架是一种四轮或六轮卡车，通过中心销介质支撑车身端部，并可自由摆动。转向架不仅可以使车厢自由调节从而平稳、顺畅地通过曲线，而且借助于周密设计的弹簧装置，可以使由于线路上快速运行所产生的振动在传递到车体之前得到减弱。

在英国，客车的长度继续稳步增加，目的是提供相对于皮重更多的空间，但是这种目的在一定程度上因现在增加的乘客空间而无效。例如，过道规定将三等车厢中的座位数量从五个减少到四个，并且最近在二等车厢中引入了中级扶手，如同一等车厢中从四个减少到三点。每个过道客车两端都有更宽敞的卫生间，横向中央前庭可以更快速地进出，所有这些都结合起来占据了宝贵的空间。

在国有化前几天，标准英国过道客车的长度从54到60英尺的长度增加到现在的车体长度63英尺6英尺，缓冲区长度67英尺0英尺。多年来，前Great Western铁路公司专门生产70英尺的客车，在车体两端设有洗手间，设置10节三等车厢，可容纳80名乘客；目前的标准二等车厢有八节，并且由于扶手的引入，座位仅能容纳48名乘客——相对于皮重的座位空间的显著减少。在美国，所有现代化的流线型客车都是85英尺长。

一般来说，餐车和卧铺的建造时间比普通的过道客车要长，尽管在英国65英尺6英寸是通常的限制。为了分配更大的重量并提供更平稳的运行环境，过去一直认为有必要将这些车辆安装在六轮而不是四轮转向架上。左转向架设计和客车悬挂方面总的改进是如此之大，以致现在世界上几乎所有国家都认为二轴转向架足以承载最重的车辆，唯一例外是美国的某些极重双层客车。

最早的铁路客车几乎完全由木材建造，包括框架，但到了19世纪末，钢材开始用于框架结构，尽管多年后钢结构建筑变成了一般用途。除了更高的强度和更好的耐用性之外，钢铁还称自己可以在发生碰撞或脱轨时提供更好的防伸缩和防火保护。随着这些的发展和为了给乘客提供越来越多的便利设施，客车的重量稳步增加，直到在美国，一些最重的全钢十二轮汽车每辆重达80甚至90吨。在欧洲大陆，55吨是卧铺车辆的常见重量，45吨用于过道客车，但在英国，46至48吨用于餐车或厨房用车，42至44吨用于卧铺车辆，33至35吨的过道客车是目前的限制。

如今，在轻钢和铝合金高强度的指导下，工程师们正在意识到牵引过重车辆列车所涉及的动力浪费，并且正在尽最大努力在现代设计中降低这些重量。在欧洲，瑞士在这方面树立了光辉地榜样。最新的轻型二等客车，长73英尺，每个车厢可容纳80名乘客，重量不超过25至27吨，相较于之前34至36吨的却并不宽敞的车辆，具有完美的车辆运行性能。在英国，减重的进展并不是那么大，现代的63英尺6英寸标准过道客车，每个都将规模变为33或34吨。

早期的客车仅安装实心缓冲器，并用铰链联接。因此，客车的开动和停止对于旅客来说可能是一个非常不舒适的活动。随着弹簧缓冲器和螺旋钩的出现，这种情况发生了变化。后者由两个由螺钉连接的连杆组成，可以精确地调节两个客车之间的距离，缓冲器的曲面必须很好地接触，以便为平稳地运行提供最大的帮助。当螺旋钩首次引入时，首先认为有必要对其进行补充，出于安全考虑，使用一对以前的链子钩，但后者早已被淘汰。牵引杆上的拉力通过弹簧介质传递到车架，这对于不稳定的起动是一些保护，尽管不是完整的保护。

很多年前，在美国发展了七叶树自动耦合，现在这已成为整个北美的标准。它现在也是英国铁路的标准。耦合器类似于一个水平延伸的连接钢手，当两个客车被推到一起时，它会自动与下一个客车连接；断联是通过引脚撤回。因此，如此联接的列车是一个连续的铰接单元，这种特性是有价值的，不仅可以促进平稳运行，还可以在发生碰撞或脱轨的情况下，有助于防止客车伸缩，这在过去造成了许多的伤亡。

一些早期的铁路采取特别措施保护其客车免受伸缩的可能性。例如，The Great Central铁路的客车端部安装了大量的铸件，形状像几排水平的牙齿，如果一个车身从车架上推开就设计成可以接合，因此，以防止它通过前面的下一个车身伸缩。然而，在这些日子里，相当多的注意力集中在车身的设计上，以提供足够的抵抗破碎的能力。这确实是一个难题，因为建造这样强度的客车，有可能致使乘客在发生剧烈碰撞时有死亡的危险。目的是，如果可能的话，这些危险力量在造成严重损害之前应该被缓冲。在法国和美国的一些现代客车的设计中，结合了管状结构，其将客车车身与车架结合，这就允许减轻了车身重量。

在以下段落中，详细解释了货车的概念，以帮助理解该单元。

货车

货车很少都是一样的，它们通常有很多尺寸，也许颜色很多，并且有不同类型的货车用于各种货物的运输。

最常见的车是用于运输谷物，杂货，干货，家具，五金，汽车和各种普通商品的箱式车。这种箱式车车身仅仅是一个巨大的箱子，每个车厢都有一扇推拉门在车厢两侧。

箱式车有不同的尺寸。很多大型车用于运输汽车和家具。运输散装谷物的箱式车除普通门外还必须装有“谷物门”。

铁路运输马匹，牛，羊和其他活体动物的牲畜车有车顶，但两侧都是板条，以提供充足的光线和空气。运输猪和羊的牲畜车通常是用双层甲板建造的，也就是说，它们在车顶和车底底之间有一个额外的隔板。双层汽车可以携带两倍于单层汽车的动物。用于运输鸡和鸭以及其他种类家禽的牲畜车用铁丝网覆盖。

液体货物，例如石油，酸，酒或矿泉水，可以在罐车中运输。木制钢桶中装载了大量液体货物，但是当大量装运时，油罐车更经济。油罐由钢制成。在罐的顶部是具有开口的圆顶，通过该开口将液体倒入和倒出。在罐底部还有一个阀门，通过该阀门可以抽出罐中的液体。

另一种类型的汽车是集装箱车。它是一辆平车，带有几个可拆卸的集装箱，可以从汽车上抬起并安装在拖车或汽车上。货物被装入工厂或仓库的集装箱中，集装箱由卡车运到汽车，由铁路运输，并用卡车运到最终目的地。集装箱车减少了在货运站装卸汽车的工作，减少了货物丢失和破损的危险。

任何货车的重要部分是车身和卡车。车身是承载货物的部分。卡车是车轮和车架，车身靠在车架上。每辆货车都有两辆卡车。一辆卡车有四个或六个轮子。

第一辆货车的车身几乎全是木质的。今天的货车主要由钢制成。出于多种原因，钢铁取代了货车中的木材。主要原因是钢材比木材强度高。另一个原因是钢架比木材更耐磨。第三

资料编号：[4994]