白色同步铁道制造技术

一种白色同步铁道技术，给铁道涂装光洁的白色隔热层；轨枕，特别是钢制轨枕，涂装光洁的白色隔热层；大幅度地缩减铁道的温度变化范围，实现铁道与道床同步热膨胀，就象钢筋混凝土里的钢筋与混凝土同步热膨胀一样，彻底解决铁道的热膨胀问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为铁道涂装光洁的白色隔热层，大幅度地缩减铁道的温度变化范围，实现铁道与道床同步热膨胀，就象钢筋混凝土里的钢筋与混凝土同步热膨胀一样，彻底解决铁道的热膨胀问题。
技术介绍
铁道工程最大的难题是铁道的热膨胀问题。目前公知的铁道热膨胀控制技术有两大类，一类是有缝铁道，一类是无缝铁道； 有缝铁道用相邻铁轨之间的伸缩缝连接方式，吸收铁道的热膨胀量，它的优点是结构简单，施工简便，造价低；缺点是伸缩缝变化范围太大，轮轨撞击严重，并由此产生一系列严重后果，例如震动和噪音，接头部分磨损严重，因疲劳破坏造成的断轨断板事故经常发生，危及行车安全；因此，列车允许运行速度很低，一般都在100公里/小时以下，不能满足国民经济蓬勃发展的需要； 目前公知的无缝铁道是‘无缝线路’铁道，它把标准长度的铁轨焊接成长铁轨，用锁定技术把长铁轨锁定在稳定的道床上，限制铁道的热胀冷缩；但是，锁定技术所提供的锁定力是有限的，所以铁轨的长度也是有限的，其效果只是尽量减少铁道的接头数目；它的优点是轮轨撞击次数大为减少，由此而产生的危害也相应地大为减少，列车允许运行速度得到显著提高，能较好地满足国民经济蓬勃发展的需要；缺点是铁轨焊接运输和安装非常麻烦，铁道对道床和路基的要求极高，铁路的结构极其复杂，工程成本极高，例如北京-上海高速铁路，全长1318公里，设计时速350公里/小时，预算已高达2000亿元，预计工期4年，预计列车票价接近飞机票价，普通百姓承受不起，例如成-渝城际铁路，动车组允许运行速度不到200公里/小时，票价竞高达0.25-0.3元/公里，2007年7月7日开通当天，重庆站售出车票不足100张，冷清场面与预期的轰轰烈烈场面形成巨大落差，据记者现场调查，70％旅客认为票价太高，节约时间有限，不能接受，造成严重亏损，可是降低票价同样也要亏损，成了烫手山芋； 无缝线路铁道由于热膨胀的存在，铁道内会积累巨大的温度力，使铁道处于失稳状态，胀轨跑道，轨道爬行，以及断轨断板事故，时有发生，严重危及行车安全。 由此可见，铁道的热膨胀问题不仅危害严重，而且难以克服，我们的前人为此已经付出了上百年的艰苦努力，但是世界上最昂贵的铁道，允许运行速度也只提高到区区350公里/小时。 现在铁道系统的人们，仍在孜孜不倦地追求，以更加强大的锁定力，延长铁轨长度，以期把无缝线路铁道的允许速度提高到500公里/小时。
技术实现思路
本专利技术提供一种白色同步铁道技术，能很好地克服上述两类铁道的缺点，以极低的成本，把铁道的允许速度，预期分别提高到250公里/小时以上，和1000公里/小时以上。 本专利技术的专利技术思路是，给铁道涂装光洁的白色隔热层，大幅度地缩减铁道的温度变化范围，实现铁道与道床同步热膨胀，就象钢筋混凝土里的钢筋与混凝土同步热膨胀一样，使热膨胀不再成为铁道工程中令人头痛的问题。 本专利技术特别涉及大地热膨胀问题；大地就是地球的球冠，与任何物体一样，也会热胀冷缩，夏季，北半球会膨胀，南半球会收缩，冬季情形则相反；只是大地热膨胀系数相对于铁道的热膨胀系数很小，又很难测量，所以，铁道工程中，迄今为止一直把它忽略不计。 本专利技术把大气温度变化范围△Tq，视为大地温度变化范围△Td，对大地热膨胀系数Rd进行评估，为方便对专利技术主题的理解，暂时取其数值为铁道热膨胀系数Rt的20％来计算，然后在实验中测试修正，即 Rd＝Rt×20％ 按这个估计的大地热膨胀系数计算，北京-上海之间的距离，夏季与冬季相差大约120米，与没有这个系数相比，更接近真实，更可信，更有用。 铁道工程中的‘铁道热膨胀量’，实际上就是‘铁轨’的‘离床’热膨胀量，叫‘绝对’热膨胀量，用△Ltj表示，△Ltj＝Rt.△Tt.L，其中△Tt为铁道的温度变化范围，L为计算段长度； 本专利技术所说的‘铁道热膨胀量’，是指铺设在道床上的铁轨相对于道床的热膨胀量，叫‘在床’热膨胀量，也叫‘相对’热膨胀量，用△Ltx表示，△Ltx＝△Ltj-△Ld，其中△Ld为道床的热膨胀量，△Ld＝Rd.△Td.L； 本专利技术要追求的就是要使铁道的‘相对’热膨胀量△Ltx趋于0，即△Ltj＝△Ld，也就是追求铁道与道床同步热膨胀，即 Rt.△Tt.L＝Rd.△Td.L，简化后得 Rt.△Tt＝Rd.△Td亦即Rt.△Tt＝Rd.△Tq亦即 Rd/Rt＝△Tt/△Tq……(P) 公式(P)就是铁道与道床同步热膨胀‘判别式’；要满足判别式(P)，只要把铁道的温度变化范围△Tt缩减到当地气温变化范围△Tq的20％，亦即大地温度变化范围△Td的20％就可以了，即△Tt＝△Tq×20％ 铁道工程中所指当地气温变化范围，是指当地有记录的极端气温变化范围，例如新疆土鲁番和天津塘古，极端最高气温为47℃，虽然100多年才遇一次，而且只有那么一天的那么大约1个小时，可是设计师不得不按这个极端气温记录，设计塘古地区和土鲁番地区的铁路，也就是说，一条铁路，不得不为这百年一遇的短暂的1个小时最高气温，付出高昂的代价；所以控制铁道温度变化范围，首先就要有效地控制极端温度变化范围；本专利技术所提供的白色同步铁道技术，不仅能有效地控制铁道的温度变化范围，而且能最有效地控制极端温度变化范围，所以成本不高，效果却出乎意料的高。 控制铁道温度变化范围，首先从铁道的颜色和表面光洁度入手 物体的白色表面反辐射热效率最高，黑色表面吸收辐射热效率最高；白度从0—1，也就是黑度从1—0，反辐射热效率依次为0—100％；白度为1叫‘绝对’白度，只可接近，不可达到，例如，最接近绝对白度的是洁净的白雪，几乎能把阳光全部反射出去；黑度为1叫‘绝对’黑度，只可接近，不可达到，例如，最接近绝对黑度的，是内壁涂黑的密闭容器上的小孔黑洞，几乎能把照射到黑洞上的阳光全部吸收进去；在铁道工程中，要想追求并长期保持绝对白度或绝对黑度，更是不可能的，只能追求尽可能高的白度或尽可能高的黑度。 除了物体表面的颜色能反辐射热以外，还有物体表面光洁度也能反辐射热；工程中把表面光洁度分成1—12个等级，例如，表面光洁度极高的镜子为12级，几乎能把辐射热全部反射出去；在铁道工程中，要想追求并长期保持象镜子那样极高的光洁度，也是不可能的，只能追求很高； 铁道的温度变化范围，远远大于当地的气温变化范围；世界各地，哪怕是气候恶劣的沙漠地带，当地的气温变化范围也只不过60℃左右，而当地的铁道温度变化范围却可超过100℃，原因就是铁道的黑色且粗糙的表面—其光洁度比1—12个等级中的1级还要低，吸收辐射热的效率极高的缘故，它几乎能把辐射热全部吸收，使本身温度急剧上升；而铁道又是良导热体，当没有太阳的时候，又能快速地把本身吸收的辐射热，传导给周围的介质，使自身温度迅速下降；二者叠加的效果，导致铁道的温度变化范围远远大于当地气温变化范围。 本专利技术提供一种白色同步铁道技术，铁轨铺设在道床的轨枕上，其特征是铁道涂装光洁的白色隔热层；轨枕，特别是钢制轨枕，也要涂装光洁的白色隔热层；预期把铁道的温度变化范围，缩减到当地气温变化范围的20％，即△Tt＝△Tq×20％，实现与道床同步热膨胀。 下面根据实施例和附图，做进一步详细说明 附图说明 附图所示为伸缩缝铁道，其中1和5为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白色同步铁道，铁轨铺设在道床的轨枕上，其特征是：铁轨涂装光洁的白色隔热层；轨枕，特别是钢制轨枕，涂装光洁的白色隔热层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张世俊，
申请(专利权)人：张世俊，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]