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齿轨铁路

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最斜的皮拉特斯铁路,留意使用的Locher齿轨
最斜的皮拉特斯铁路,留意使用的Locher齿轨
齿轨铁路运作
齿轨铁路运作

齿轨铁路是一种登山铁路山岳鉄道。一般铁路可以攀爬的斜坡坡度约为4%至6%,间中亦可越过短的9%路段。齿轨铁路在普通路轨中间的轨枕上,另外放置一条特别的齿轨。行走齿轨铁路的机车,配备了一个或多个齿轮,跟齿轨啮合着行走。这样机车便能克服黏着力不足的问题,把列车拉上坡度达48%(约25.641)的陡峭斜坡。

种类

左至右:Riggenbach, Strub, Abt, Locher齿轨
左至右:Riggenbach, Strub, Abt, Locher齿轨

齿轨铁路有几种:

  • Riggenbach系统使用形似梯子的齿轨——齿轨由多块钢板组成,中间每隔固定距离由圆柱连结。这种齿轨发明最早,缺点是比其他的系统复杂及昂贵。这种齿轨亦称Marsh系统,因为美国人Sylvester Marsh同时在华盛顿山的登山铁路中发明了相同的设计。
Riggenbach齿轨
Riggenbach齿轨
Von Roll齿轨
Von Roll齿轨
  • Abt由瑞士人Roman Abt发明,是一种Riggenbach的改良系统,也是目前使用最多的齿轨。Abt的齿轨是垂直的钢板,上面用机器铣割上了准确的齿坑。它们可以比Riggenbach更平滑地与车上的齿轮啮合。Abt齿轨经常是两或三条平衡使用,火车上亦配有相同数量的齿轮;这样便能确保最少有一个齿轮是啮合上的。
  • Strub系统与Abt类似,但只用一条较宽的齿轨。这种系统维修最简单,亦越来越受欢迎。
  • Locher系统的齿是铣割在钢轨的两旁边,而不是上方。机车以两个齿轮同时在左右两侧啮合齿轨。这种齿轨不会出现齿轮跳出齿轨,适合攀爬特陡峭的斜坡。世界最陡峭的皮拉特斯山铁路使用的就是这种齿轨。
  • Von Roll由Von Roll公司制造,齿的型状比例跟Riggenbach或Strub一样,但制作较为容易,被用作替代品。

有些铁路使用的是齿轨与黏着组合驱动,只在陡峭的路段使用齿轨,其余部分则跟常规的铁路一样。纯粹使用齿轨的铁路机车,动力都在齿轨轮上,其他车轮都只是跟随着转动,是不带动力的。

机车

初期的齿轨铁路使用的是蒸汽机车。这些机车必须要经过大量改装才能运作。与柴油电力机车不同,蒸汽机车锅炉内的水必须经常把热水管及燃烧室璧覆盖。不然的话,燃烧的热力会把这些部分烧熔;或令它们变软,在压力下断裂,造成意外。

在坡度非常高的齿轨铁路,锅炉、驾驶室及车头主结构会被造成向前倾。这样当它们走到斜的铁路上时,便变回接近水平了。这种机车不可以在水平的路段运作,故此包括维修厂在内的整条路线都必须全是斜的。

为了安全原因,在纯粹使用齿轨的铁路上,机车必然是放在列车的尾端,把客车车厢向前推。机车都装有强力的制动刹车装置,通常包括有钳紧齿轨的钳。部分的制动装置由速度控制,当车速太快时便自动启动,以防滑溜。有些齿轨铁路的机车及客车车厢之间是没有接钩的,只靠重力把客车车厢压在机车上。

各国应用

瑞士的齿轨铁路
瑞士的齿轨铁路

齿轨铁路的攀斜能力不及缆索铁路,不过却可以建成更长、或更复杂的路线。特别是齿轨与黏着组合驱动可以把平地及登山铁路结合,乘客可以无需换乘。有许多铁道采用了齿轨铁路系统:

参见

参考文献

  1. ^ Europe, Jungfraujoch-Top of. Wengernalpbahn AG. Corporate Jungfraujoch-Top of Europe. [2018-09-27]. (原始内容存档于2019-03-29) (英国英语). 
  2. ^ http://www.rail-transit.com/xinwen/show.php?itemid=12469 (英国英语).  缺少或|title=为空 (帮助)
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