CN105908582A - 一种空中轨道列车的基桩梁改进结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，包括基装、以及安装在基装上的轨道梁，所述的轨道梁包括轨道梁本体，轨道梁本体的横截面呈矩形，其底部设置有用于列车挂钩穿过的开口，轨道梁本体的侧壁为平板结构。本发明设置轨道梁本体的侧壁为板状结构，消除了应力集中点，这样可以将轨道梁的壁厚缩减至原来的50%至60%，大大降低了重量，增加了其安装的便捷性，将椭圆状侧面减重孔的长轴沿轨道梁本体侧壁的高度方向分布，如此，配合顶部的椭圆形减重孔，形成网状的槽笼型结构，类似于悬空的鸟笼结构，更加坚固、耐用，重量还大大的降低。

Description

一种空中轨道列车的基桩梁改进结构

技术领域

本发明涉及空中列车技术领域，具体涉及一种空中轨道列车的基桩梁改进结构。

背景技术

空中电车即以悬挂的方式在空中轨道下方运行的列车。这种列车最早出现在德国，已投入商业运行。同地铁及轻轨相比，悬挂式空中列车具有造价低，安全可靠性高等特点。2011年，该型列车的制造技术引入中国，截止2012年，国产化率已达到90%。上海、温州等城市预计将于2014年投入运营国内首批悬挂式空中列车。

第一条投入运营的空轨线路1984年在德国多特蒙德开通，一期总长1.05千米，连接多特蒙德大学的南北两个校区，当时耗资2400万马克。到2003年，当地共有两条线路投入运行，总长度为3.162千米。在计算机控制下，列车进出站的定位精度可以达到3厘米之内。

空中列车采用2节或4节车厢编组，聚焦中等运量的交通需求。连同乘客在内，空列每节车厢限载13吨，最多运输乘客75人次。如果按4节编组计算，单程载客人数为300人。列车设计速度为每小时50公里。按每小时40公里的速度计算，采用90秒正常发车间隔，运载量达每小时12000人次。“车厢里有座位，也有空间站立，我们设置单线最大运载量可达到15000人次，根据上海的客流情况，采取4节编组最为合适，车厢可循环双线往返，运行效率很高。”陈长桂说。据上海空列轨道技术有限公司项目专家介绍，空中列车的特点是低能耗、中等运量，对上海而言，比较适合郊区新城及专用运输联络线，考虑到空列的观光功能，开设滨江线也是不错的选择。

此外，往返机场航站楼、火车站、长途客运站之间或是交通枢纽与大型主题公园之间的空中列车，也有大量先例可循。根据不同城市发展的实际需求，空列将从运输和观光两个方面弥补中等运量交通的空白。谈及空中列车的能效和造价时，陈长桂告诉记者，一般每节地铁车厢每公里耗电5到6千瓦时，空中列车每公里仅耗电2.4千瓦时，相当于只有前者的一半。从造价看，包含列车、轨道、站台及信号控制系统在内，空中列车每公里工程总价在1.2亿元-1.5亿元，与地面有轨电车大致相当，约为地铁造价的1/5，轻轨、低速磁浮的1/2到1/3。

但是，目前的空中列车采用的还是90年代的技术，通过电刷的方式获得电能，因此，现有的轨道梁存在重量大、笨重、不易安装的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，解决目前的轨道梁存在的重量大、安装困难的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，包括轨道梁本体，轨道梁本体的横截面呈矩形，其底部设置有用于列车挂钩穿过的开口，轨道梁本体的侧壁为平板结构。本发明实际上是对现有轨道梁的一种改进，现有技术中，轨道梁的结构从横截面来讲与本发明中轨道梁的结构大致相同，其区别之处是在于轨道梁本体的侧壁：现有技术中，由于需要在轨道梁本体内设置电刷，从而对空中列车进行供电，因此需要在轨道梁侧壁进行机加工形成内凹的槽，用于安装电刷，这样的结构使得轨道梁的侧壁较厚，随着蓄电池技术的发展，空中列车也需要向无刷时代靠近，如果直接采用蓄电池供电的话，现有的轨道梁是可以使用，但是作为新建的空中列车，目前的轨道梁就显得笨重，而且由于其内壁侧上通过机加工形成有凹槽，使得内侧壁的板材内部形成有应力集中点：凹槽的角落处，如此，需要新的轨道梁结构，通过反复的模拟计算和推理，经过试验得到了改进后本技术方案的轨道梁，通过设置轨道梁本体的侧壁为板状结构，消除了应力集中点，这样可以将轨道梁的壁厚缩减至原来的50%至60%，大大降低了重量，增加了其安装的便捷性。

所述轨道梁本体的侧壁与底部的连接处形成平滑的弧形连接结构。原来的轨道梁侧壁与底部之间是采用直角的结构，由于其厚重的宽度，使得其满足负荷的需要，而本发明采用轨道梁本体的侧壁与底部的连接处形成平滑的弧形连接结构，可以克服轨道梁内部弯折处形成的应力集中点，由此提高轨道梁的承载能力，在厚度缩减至原来的50%至60%时，其承载能力与原来的相同，在大大降低重量的情况下，依然保持了安全可靠性。

在所述轨道梁本体的顶部设置有减重孔，在减重孔内填充复合碳纤维进行封闭。作为本发明的进一步改进，申请人发现，实际上轨道梁的受力集中区域是轨道梁的两侧和底部，因此申请人对轨道梁进行了改进，改进之处是将轨道梁的顶部进行镂空处理，形成椭圆形的减重孔，通过减重孔的设置，可以将轨道梁整体的重量减少20%左右，可以使得整体的重量降低至40%，通过在减重孔内填充符合碳纤维形成封闭结构，可以使得轨道内保持较独立的空间，减少灰尘的进入。

所述的减重孔呈椭圆状，其长轴沿轨道梁本体的长度方向分布，其短轴沿轨道梁本体的宽度方向分布。申请人通过对减重孔的性状进行研究，最后对其形状进行了选择，通过选着椭圆形的减重孔，可以避免因为减重孔的加工导致的局部应力点，保持整体的刚度和强度，提高轨道梁的寿命；将椭圆的长轴沿轨道梁本体的长度方向分布，其短轴沿轨道梁本体的宽度方向分布，这样的结构有体育提高轨道梁的柔韧性，使得其在一定的外力作用下可以保持平衡，提高了其使用寿命，相对于长轴沿轨道梁宽度方向、且短轴沿轨道梁长度方向而言，其抗形变的外力最大值为1.6倍左右，不仅增加了配重孔的面积比例，减小了整体的重量，而且抗形变的能力还提高至1.6倍，完全超出了普通的认知，具有突出的意料不到的效果。

在所述轨道梁本体的侧壁上还设置有椭圆状的侧面减重孔，侧面减重孔的短轴沿轨道梁本体的长度方向分布，其长轴沿轨道梁本体侧壁的高度方向分布。在轨道梁顶部的椭圆形配重块的设置成功的基础上，申请人对侧壁进行了研究，想要在侧壁进行减重孔的设置，但是，当按照顶部的椭圆形减重孔进行设置后，经过试验，其拉伸强度大大降低，只有原来的40%左右，申请人对这个现象进行了分析后发现：导致该现象的发生主要是由于椭圆状侧面减重孔的位置不正确，通过多次模拟分析后，将椭圆状侧面减重孔的长轴沿轨道梁本体侧壁的高度方向分布，如此，配合顶部的椭圆形减重孔，形成网状的槽笼型结构，类似于悬空的鸟笼结构，更加坚固、耐用，重量还大大的降低。

还包括与所述侧面减重孔相匹配的封闭盖板。通过设置匹配的封闭盖板，在装配完成后进行封闭盖板的帖敷，形成密闭结构，可以避免空气中的灰尘、垃圾等从侧面减重孔进入轨道梁内部，保持其内部的清洁，减少故障发生的概率。

还包括设置在轨道梁本体外侧的加强筋，加强筋间隔设置且位于减重孔的位置。通过配置加强筋，可以进一步减少轨道梁的重量，即增加减重孔的面积比例，保持其整体的刚度，大大降低了整体的重量，减少了建造成本，在保持使用安全性能的前提下，极大的提高了安装的灵活性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，通过设置轨道梁本体的侧壁为板状结构，消除了应力集中点，这样可以将轨道梁的壁厚缩减至原来的50%至60%，大大降低了重量，增加了其安装的便捷性；

2、本发明一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，将轨道梁的顶部进行镂空处理，形成椭圆形的减重孔，通过减重孔的设置，可以将轨道梁整体的重量减少20%左右，可以使得整体的重量降低至40%，通过在减重孔内填充符合碳纤维形成封闭结构，可以使得轨道内保持较独立的空间，减少灰尘的进入；

3、本发明一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，选着椭圆形的减重孔，可以避免因为减重孔的加工导致的局部应力点，保持整体的刚度和强度，提高轨道梁的寿命；将椭圆的长轴沿轨道梁本体的长度方向分布，其短轴沿轨道梁本体的宽度方向分布，这样的结构有体育提高轨道梁的柔韧性，使得其在一定的外力作用下可以保持平衡，提高了其使用寿命，相对于长轴沿轨道梁宽度方向、且短轴沿轨道梁长度方向而言，其抗形变的外力最大值为1.6倍左右，不仅增加了配重孔的面积比例，减小了整体的重量，而且抗形变的能力还提高至1.6倍，完全超出了普通的认知，具有突出的意料不到的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明中单节轨道梁的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-轨道梁本体，2-开口，3-减重孔，4-加强筋，5-侧面减重孔，6-封闭盖板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，包括基装、以及安装在基装上的轨道梁，本发明的轨道梁包括轨道梁本体1，轨道梁本体1与现有的轨道梁结构类似，轨道梁本体1的横截面呈矩形，其底部设置有用于列车挂钩穿过的开口2，轨道梁本体1的侧壁为平板结构，轨道梁本体1的侧壁与底部的连接处形成平滑的弧形连接结构，如此轨道梁的侧壁和底部的厚度只有原来轨道梁的40%至50%；在轨道梁本体1的顶部设置有减重孔3，在减重孔3内填充复合碳纤维进行封闭，本事实例中，减重孔3呈椭圆状，其长轴沿轨道梁本体1的长度方向分布，其短轴沿轨道梁本体1的宽度方向分布；椭圆的减重孔间隔设置，在轨道梁本体1外侧的加强筋4，加强筋4间隔3.8至4米设置，且加强筋4位于减重孔3的位置；在轨道梁本体1的侧壁上还设置有椭圆状的侧面减重孔5，侧面减重孔5的短轴沿轨道梁本体1的长度方向分布，其长轴沿轨道梁本体1侧壁的高度方向分布，椭圆状的侧面减重孔5与顶部的椭圆形减重孔3配合形成网状的槽笼型结构，类似于悬空的鸟笼结构，更加坚固、耐用，重量还大大的降低，在装配完成后进行封闭盖板6的帖敷，形成密闭结构，可以避免空气中的灰尘、垃圾等从侧面减重孔进入轨道梁内部，保持其内部的清洁，减少故障发生的概率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：包括轨道梁本体（1），轨道梁本体（1）的横截面呈矩形，其底部设置有用于列车挂钩穿过的开口（2），轨道梁本体（1）的侧壁为平板结构。

2.根据权利要求1所述的一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：所述轨道梁本体（1）的侧壁与底部的连接处形成平滑的弧形连接结构。

3.根据权利要求1所述的一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：在所述轨道梁本体（1）的顶部设置有减重孔（3），在减重孔（3）内填充复合碳纤维进行封闭。

4.根据权利要求3所述的一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：所述的减重孔（3）呈椭圆状，其长轴沿轨道梁本体（1）的长度方向分布，其短轴沿轨道梁本体（1）的宽度方向分布。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：在所述轨道梁本体（1）的侧壁上还设置有椭圆状的侧面减重孔（5），侧面减重孔（5）的短轴沿轨道梁本体（1）的长度方向分布，其长轴沿轨道梁本体（1）侧壁的高度方向分布。

6.根据权利要求5所述的一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：还包括与所述侧面减重孔（5）相匹配的封闭盖板（6）。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种空中轨道列车的基桩梁改进结构，其特征在于：还包括设置在轨道梁本体（1）外侧的加强筋（4），加强筋（4）间隔设置且位于减重孔（3）的位置。