火车轮子怎么咬住铁轨,火车在铁轨上为什么不会打滑?( 三 ) _「知识分享」

很多人都曾致力于改进火车刹车装置的研究，但谁也没想到，最终获得成功的却是一位贫困的美国年轻人——威斯汀豪斯，他发明了一种灵敏可靠的空气制动闸，给火车这匹巨大不羁的“铁马”，系上了“缰绳”，在铁路安全运输史上竖立了一个值得纪念的里程碑。
威斯汀豪斯发明新型火车空气闸的念头，是由一次偶然的事件激发起来的。他在一次旅行中，恰好赶上了因火车刹车不灵造成的严重撞车事故。目睹了一场车毁人亡的惨剧，他当时就下定决心，要发明一种有效的制动闸，来避免交通事故的发生，保障铁路运输的安全。
他首先想到了蒸汽。既然列车是蒸汽推动的，为什么不能用蒸汽来制动呢？他设计了一套装置，用管路把锅炉和各个车厢连接起来，试图用蒸汽来推动汽缸活塞，从而压紧闸瓦，达到刹车的目的。但由于高压蒸汽在长长的管路里迅速冷凝，丧失压力，实验未能取得预想的效果。
威斯汀豪斯正在一筹莫展时，有一天他偶然买了一份《生活时代》报，一条报道法国开凿塞尼山隧道，介绍压缩空气驱动大型凿岩机的消息，使他联想到苦思冥索的制动闸：既然压缩空气可以驱动凿岩机，开掘坚硬的岩石，或许也能够驱动火车制动闸。
基于这个想法，威斯汀豪斯终于制成了新型的空气闸。其原理并不复杂，只要增加一台由机车带动的空气压缩机，通过管道将压缩空气送往各个车厢的汽缸就行了。刹车时，只要一打开阀门，压缩空气就会推动各车厢的汽缸活塞，将闸瓦压紧，使列车迅速停下来。
1868年，年仅23岁的威斯汀豪斯取得了空气制动闸的专利权，组成了威斯汀豪斯制动闸公司。直到今天，空气制动闸仍然是火车和汽车运行的安全保障。
问这么专业的问题也不加分。下面我简单说一下：铁路机车车辆的车轮与钢轨接触的面叫踏面，在车轮踏面内侧有一圈突起的部份叫轮缘，正是这左右轮缘分别卡在了两根钢轨的内侧，以保证在列车运行时不至于脱轨。至于刹车装置和汽车也一样也不一样，一样的是都采用压缩空气制动，而不一样的是制动方式不同，汽车采用的是直接充风制动，就是直接用风泵里的压缩空气推动制动缸的活塞来压迫车轮而达到制动作用。铁路机车车辆正好相反，除单机运行时和汽车相似外，在牵引列车时采用的是排风制动，就是说在正常情况下，列车车辆的制动管里是充满了有一定压力的压缩空气。需要制动时，由司机操纵机车上的自动制动阀排出车辆制动管里的压缩空气，这样一来制动管里的空气压力就低于每一个车辆下面的副风缸里的空气压力，而副风缸内的压缩空气就通过均衡风缸进入制动缸从而推动制动活塞以及闸瓦来压迫车轮达到制动作用。这种方式的好处是每一个车辆都能在同一时间内制动，不至于前面的车辆制动而后部的车辆还在向前运行，那样就会发生列车颠覆或脱轨事故了。现在我国的牵引机车都是内燃和电力，所以除了空气制动外，还增加了电阻制动，这就不细说了。