CN108442191B - 用于空中轨道交通系统的轨道梁和空中轨道交通系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空中轨道列车技术领域，具体提供一种用于空中轨道交通系统的轨道梁和空中轨道交通系统，旨在解决轨道梁的强度加强效果不理想的问题。为此目的，本发明的用于空中轨道交通系统的轨道梁上设有：第一加强组件，其沿轨道梁的长度方向设置以提高轨道梁沿竖直方向的抗弯强度；第二加强组件，其绕轨道梁的周向设置以提高轨道梁沿水平方向的抗弯强度。本发明的轨道梁通过第一加强组件提高了轨道梁沿竖直方向的抗弯强度，通过第二加强组件提高了轨道梁沿水平方向的抗弯强度，有效抑制了轨道梁的变形，避免了轨道梁因为强度不够而发生弯曲变形、甚至断裂的情况，延长了轨道梁的使用寿命，降低了空中轨道交通系统的成本。
Description
技术领域
本发明涉及空中轨道列车技术领域，具体提供一种用于空中轨道交通系统的轨道梁和空中轨道交通系统。
背景技术
随着城市交通的发展和汽车工业的发展，城市的车辆保有量尤其是私家车的数量目前已经呈井喷式提高，以交通拥堵为代表的交通问题已经成为城市交通中不可回避的问题之一。尤其在人口繁多和道路错综复杂的大中型城市中，一旦出现交通拥堵，会造成人们出行不便，且容易发生交通事故。为了解决交通拥堵问题，在城市中可以采用空中轨道列车分担一部分交通压力，即通过在空中开辟新的交通轨道来缓解日益提高的交通压力。
空中轨道列车是一种新型的轨道交通系统，其结构主要包括支撑于空中的轨道梁以及悬挂于轨道梁上并能够沿轨道梁行驶的列车，使得轨道梁承受了较大的拉伸力、压缩力、弯折力、剪切力、扭转力等，使得轨道梁容易变形、甚至断裂，从而影响了列车行驶的安全性和稳定性。现有技术中，为了抑制轨道梁的变形，通过在轨道梁上设置钢板来提高轨道梁的强度，从而抑制轨道梁的变形。但是，钢板的强度较差，难以有效抑制轨道梁的变形，为了提高轨道梁的抗变形性能，需要使用厚度更大的钢板来抑制轨道梁的变形，随着钢板的厚度的增加使得该轨道梁的越来越重，增加了空中轨道列车的成本。
因此，本领域需要一种新的用于空中轨道交通系统的轨道梁和空中轨道交通系统来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的轨道梁的强度加强效果不理想的问题，本发明提出一种用于空中轨道交通系统的轨道梁，轨道梁上设有：第一加强组件，其沿轨道梁的长度方向设置以提高轨道梁沿竖直方向的抗弯强度；第二加强组件，其绕轨道梁的周向设置以提高轨道梁沿水平方向的抗弯强度。
在上述轨道梁的优选技术方案中，轨道梁包括顶板、底板以及用于连接顶板和底板的侧板；第一加强组件包括：第一加强构件，其设置在顶板与侧板的连接部上；第二加强构件，其设置在底板与侧板的连接部上；第三加强构件，其设置在底板上。
在上述轨道梁的优选技术方案中，第一加强构件包括第一横向部分和第一竖向部分，第一横向部分的第一端与第一竖向部分的第一端连接，且第一横向部分与第一竖向部分的连接部和顶板与侧板的连接部连接；并且/或者第二加强构件包括第二横向部分和第二竖向部分，第二横向部分的第一端与第二竖向部分的第一端连接，且第二横向部分与第二竖向部分的连接部和底板与侧板的连接部连接。
在上述轨道梁的优选技术方案中，第三加强构件为倒T形结构，倒T形结构的竖向部分与底板连接。
在上述轨道梁的优选技术方案中，第二加强组件包括：多个第四加强构件，多个第四加强构件沿轨道梁的长度方向间隔设置。
在上述轨道梁的优选技术方案中，第四加强构件包括：第一横向加强部，其设置在顶板上；第二横向加强部，其设置在底板上；竖向加强部，其设置在侧板上，竖向加强部的第一端通过第一连接部与第一横向加强部连接，竖向加强部的第二端通过第二连接部与第二横向加强部连接。
在上述轨道梁的优选技术方案中，第一连接部包括第一连接板和第二连接板，第一连接板通过第二连接板与第一加强构件连接，竖向加强部的第一端通过第一连接板与第一横向加强部连接；并且/或者第二连接部包括第三连接板和第四连接板，第三连接板通过第四连接板与第二加强构件连接，竖向加强部的第二端通过第三连接板与第二横向加强部连接。
在上述轨道梁的优选技术方案中，第一连接部为弧形结构；并且/或者第二连接部为弧形结构；并且/或者第一横向加强部的纵截面为T形；并且/或者第二横向加强部的纵截面为T形。
在上述轨道梁的优选技术方案中，竖向加强部的横截面为T形结构，T形结构的横向部分与侧板之间还设置有加强板，加强板用于提高侧板的抗弯强度。
此外，本发明还提供了一种空中轨道交通系统，空中轨道交通系统包括上述轨道梁。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，轨道梁上设有第一加强组件和第二加强组件，第一加强组件沿轨道梁的长度方向设置，第二加强组件绕轨道梁的周向设置。相对于现有技术中采用钢板加强轨道梁的强度的技术方案，本发明通过沿轨道梁的长度方向设置的第一加强组件提高了轨道梁沿竖直方向的抗弯强度，通过绕轨道梁的周向设置的第二加强组件提高了轨道梁沿水平方向的抗弯强度，在第一加强组件和第二加强组件的共同作用下全方位提升了轨道梁的强度，有效抑制了轨道梁的变形，避免了轨道梁因为强度不够而发生弯曲变形、甚至断裂的情况，降低了轨道梁的成本，延长了轨道梁的使用寿命。
进一步地，第一加强组件包括第一加强构件、第二加强构件和第三加强构件，其中，第一加强构件设置在顶板与侧板的连接部，由于侧板位于轨道梁的两侧，受到了沿水平方向由轨道梁的内部向轨道梁的外部的压力，使得侧板有向两侧扩张的趋势，通过第一加强构件提高了顶板与侧板的连接部的强度，抑制了侧板向轨道梁的两侧扩张，提高了列车运行的安全性和稳定性；第二加强构件设置在底板与侧板的连接部，由于底板设置在轨道梁的底部，承载了列车的荷载，受到了垂直地面方向下的压力，使得底板有向下运动的趋势，通过第二加强构件提高了底板与侧板的连接部的强度，抑制了底板向轨道梁的底部运动，提高了列车运行的安全性和稳定性；第三加强构件设置在底板上，进一步提高了底板的强度，使得轨道梁能够承载更多的列车荷载，确保了列车运行的安全性和稳定性。
进一步地，第二加强组件包括多个第四加强构件，多个第四加强构件沿轨道梁的长度方向间隔设置，实现了对轨道梁的多点加强，提高了对轨道梁的强度的加强效果，节约了加强构件的用量，降低了轨道梁的成本。
附图说明
图1是本发明的轨道梁的结构示意图；
图2是本发明的轨道梁的正视图；
图3是本发明的第一加强组件和第二加强组件的爆炸图。
实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管本申请是结合轨道梁来描述的，但是，本发明的技术方案并不局限于此，该第一加强组件和第二加强组件显然也可以应用于其他类似的场合，这种改变并不偏离本发明的原理和范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“顶”、“底”、“横”、“竖”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
基于背景技术中提出的现有技术中的问题，本发明提供了一种用于空中轨道交通系统的轨道梁和空中轨道交通系统，旨在通过第一加强组件提高了轨道梁沿竖直方向的抗弯强度，通过第二加强组件提高了轨道梁沿水平方向的抗弯强度，在第一加强组件和第二加强组件的共同作用下全方位提升了轨道梁的强度，有效抑制了轨道梁的变形，避免了轨道梁因为强度不够而发生弯曲变形、甚至断裂的情况，降低了轨道梁的成本，延长了轨道梁的使用寿命。
参见图1至图3，
图1是本发明的轨道梁的结构示意图；
图2是本发明的轨道梁的正视图；
图3是本发明的第一加强组件和第二加强组件的爆炸图。
如图1所示，本发明的一种用于空中轨道交通系统的轨道梁，轨道梁上设有第一加强组件和第二加强组件，
第一加强组件沿轨道梁的长度方向设置以提高轨道梁沿竖直方向的抗弯强度；
第二加强组件绕轨道梁的周向设置以提高轨道梁沿水平方向的抗弯强度。
优选地，轨道梁包括顶板11、底板12以及用于连接顶板11和底板12的侧板13，其中，侧板13的数量为两个，分别为第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板对称设置在轨道梁的两侧；底板12的数量为两个，分别为第一底板和第二底板，顶板11的第一端通过第一侧板13与第一底板12连接，顶板11的第二端通过第二侧板13与第二底板12连接，第一底板12和第二底板12之间具有间隙。
在一种较佳的实施方式中，如图2所示，第一加强组件包括第一加强构件2、第二加强构件3和第三加强构件4，
第一加强构件2设置在顶板11与侧板13的连接部上，用于提高顶板11与侧板13的连接部的强度；
第二加强构件3设置在底板12与侧板13的连接部上，用于提高底板12与侧板13的连接部的强度；
第三加强构件4设置在底板12上，用于提高底板12的强度。
其中，第一加强构件2包括第一横向部分21和第一竖向部分22，第一横向部分21的第一端与第一竖向部分22的第一端连接，且第一横向部分21与第一竖向部分22的连接部和顶板11与侧板13的连接部连接。由于侧板13位于轨道梁的两侧，受到了沿水平方向由轨道梁的内部向轨道梁的外部的压力，使得侧板13有向两侧扩张的趋势，通过第一横向部分21和第一竖向部分22提高了顶板11与侧板13的连接部的强度，抑制了侧板13向轨道梁的两侧扩张，提高了列车运行的安全性和稳定性。
进一步地，第一横向部分21的第二端远离轨道梁，第一竖向部分22的第二端位于轨道梁的上方。
优选地，第一横向部分21所在的平面和第一竖向部分22所在的平面基本垂直，第一横向部分21所在的平面和第一竖向部分22所在的平面之间的夹角为80°~100°，优选地，第一横向部分21所在的平面和第一竖向部分22所在的平面之间的夹角为90°。
优选地，第一加强构件2的数量为两个，其中，一个第一加强构件的第一横向部分与第一竖向部分的连接部和顶板11与第一侧板的连接部连接；另一个第一加强构件的第一横向部分与第一竖向部分的连接部和顶板11与第二侧板的连接部连接。
其中，第二加强构件3包括第二横向部分31和第二竖向部分32，第二横向部分31的第一端与第二竖向部分32的第一端连接，且第二横向部分31与第二竖向部分32的连接部和底板12与侧板13的连接部连接。由于底板12设置在轨道梁的底部，承载了列车的荷载，受到了垂直地面方向下的压力，使得底板12有向下运动的趋势，通过第二横向部分31和第二竖向部分32提高了底板12与侧板13的连接部的强度，抑制了底板12向轨道梁的底部运动，提高了列车运行的安全性和稳定性。
进一步地，第二横向部分31的第二端远离轨道梁，第二竖向部分32的第二端位于轨道梁的下方。
优选地，第二横向部分31所在的平面和第二竖向部分32所在的平面基本垂直，第二横向部分31所在的平面和第二竖向部分32所在的平面之间的夹角为80°~100°，优选地，第二横向部分31所在的平面和第二竖向部分32所在的平面之间的夹角为90°。
优选地，第二加强构件3的数量为两个，其中，一个第二加强构件的第二横向部分与第二竖向部分的连接部和第一底板与第一侧板的连接部连接；另一个第二加强构件的第二横向部分与第二竖向部分的连接部和第二底板与第二侧板的连接部连接。
本领域技术人员能够想到的是，第一加强构件2和第二加强构件3的结构和数量不限于上述技术方案，如第一加强构件2和第二加强构件3也可以是T形结构、H形结构、U形结构、管状结构、工字型结构等，本领域技术人员可以在实际的应用中灵活地调整和设置第一加强构件2和第二加强构件3的结构和数量，只要通过第一加强构件2能够提高顶板11与侧板13的连接部的强度、通过第二加强构件3能够提高底板12与侧板13的连接部的强度即可。
其中，第三加强构件4为倒T形结构，倒T形结构的竖向部分与底板12连接，进一步提高了底板12的强度，使得轨道梁能够承载更多的列车荷载，确保了列车运行的安全性和稳定性。
当然，本领域技术人员能够想到的是，第三加强构件4也可以是L形结构、H形结构、U形结构、管状结构、工字型结构等，无论采取何种结构，只要满足能够提高底板12的强度的要求即可。进一步提高了底板12的强度，使得轨道梁能够承载更多的列车荷载，确保了列车运行的安全性和稳定性。
优选地，第三加强构件4的数量为两个，其中，一个第三加强构件的竖向部分与第一底板连接；另一个第三加强构件的竖向部分与第二底板连接。当然，第三加强构件4的数量不限于上述列举的实施方试，本领域技术人员可以在实际的应用中灵活地调整和设置第三加强构件4的数量，只要通过第三加强构件4能够提高底板12的强度即可。
当然，第一加强构件2、第二加强构件3和第三加强构件4也可以使用标准型钢制备，例如工钢、角钢、T形钢、H钢、钢管、U形圆弧钢等。
在一种较佳的实施方式中，如图2所示，第二加强组件包括多个第四加强构件5，多个第四加强构件5沿轨道梁的长度方向间隔设置，实现了对轨道梁的多点加强，提高了对轨道梁的强度的加强效果，节约了加强构件的用量，降低了轨道梁的成本。
如图1所示，在一个第一加强构件2上配合设置有多个第四加强构件5。
优选地，多个第四加强构件5沿轨道梁的长度方向等间距设置。
其中，第四加强构件5包括第一横向加强部51、第二横向加强部52和竖向加强部53。
优选地，第一横向加强部51设置在顶板11上，由于顶板11位于轨道梁的顶部，受到了侧板13传递给顶板11来自底板12的荷载重力，使得顶板11有向下凹的趋势，通过第一横向加强部51提高了顶板11的强度，抑制了顶板11向下凹陷，提高了列车运行的安全性和稳定性。
进一步地，第一横向加强部51的纵截面为T形，T形结构能够进一步提高顶板11的强度。
优选地，第二横向加强部52设置在底板12上，由于底板12设置在轨道梁的底部，承载了列车的荷载，受到了垂直地面方向下的压力，使得底板12有向下运动的趋势，通过第二横向加强部52提高了底板12的强度，抑制了底板12向轨道梁的底部运动，提高了列车运行的安全性和稳定性。
进一步地，第二横向加强部52的纵截面为T形，T形结构能够进一步提高底板12的强度。
优选地，第二横向加强部52的数量为两个，其中，一个第二横向加强部设置在第一底板的底部；另一个第二横向加强部设置在第二底板的底部。
优选地，竖向加强部53设置在侧板13上，竖向加强部53的第一端通过第一连接部54与第一横向加强部51连接，竖向加强部53的第二端通过第二连接部55与第二横向加强部52连接。由于侧板13位于轨道梁的两侧，受到了沿水平方向由轨道梁的内部向轨道梁的外部的压力，使得侧板13有向两侧扩张的趋势，通过竖向加强部53提高了顶板11的强度，抑制了侧板13向轨道梁的两侧扩张，提高了列车运行的安全性和稳定性。
优选地，竖向加强部53的数量为两个，其中，一个竖向加强部设置在第一侧板上，另一个竖向加强部设置在第二侧板上，且一个第二横向加强部的第一端通过一个竖向加强部与第一横向加强部的第一端连接，另一个第二横向加强部的第一端通过另一个竖向加强部与第一横向加强部的第二端连接。
优选地，两个第二横向加强部52的第二端均为弧形结构，弧形结构有利于分散集中在第二横向加强部52的第二端的应力。
优选地，竖向加强部53的横截面为T形结构，T形结构能够进一步提高侧板13的强度。
为了进一步提高侧板13的强度，T形的竖向加强部53的横向部分与侧板13之间还设置有加强板531，加强板531能够提高侧板13的抗弯强度。
优选地，加强板531设置在侧板13的中心部位，使得加强板531对侧板13的加强作用力均匀分布。
优选地，第一连接部54包括第一连接板541和第二连接板542，第一连接板541通过第二连接板542与第一加强构件2连接，竖向加强部53的第一端通过第一连接板541与第一横向加强部51连接，进一步提高了顶板11与侧板13的连接部的强度，抑制了侧板13向轨道梁的两侧扩张，提高了列车运行的安全性和稳定性。
优选地，第一连接部54为弧形结构，弧形结构有利于分散集中在顶板11与侧板13的连接部的应力。
优选地，第二连接部55包括第三连接板551和第四连接板552，第三连接板551通过第四连接板552与第二加强构件3连接，竖向加强部53的第二端通过第三连接板551与第二横向加强部52连接，进一步提高了底板12与侧板13的连接部的强度，抑制了底板12向轨道梁的底部运动，提高了列车运行的安全性和稳定性。
优选地，第二连接部55为弧形结构，弧形结构有利于分散集中在底板12与侧板13的连接部的应力。
本领域技术人员能够想到的是，第一横向加强部51、第二横向加强部52和竖向加强部53的结构和数量不限于上述技术方案，如第一横向加强部51、第二横向加强部52和竖向加强部53也可以是T形结构、H形结构、U形结构、管状结构、工字型结构等，本领域技术人员可以在实际的应用中灵活地调整和设置第一横向加强部51、第二横向加强部52和竖向加强部53的结构和数量，只要通过第一横向加强部51能够提高顶板11的强度、通过第二横向加强部52能够提高底板12的强度、通过竖向加强部53能够提高侧板13的强度即可。
当然，第一横向加强部51、第二横向加强部52和竖向加强部53也可以使用标准型钢制备，例如工钢、角钢、T形钢、H钢、钢管、U形圆弧钢等。
需要进一步说明的是，第一加强组件和第二加强组件的材质和轨道梁的材质一致，以便于第一加强组件和第二加强组件与轨道梁连接固定。当然，为了提高加强效果，第一加强组件和第二加强组件的强度高于轨道梁的强度。
优选地，第一加强组件和第二加强组件以焊接的方式连接。
此外，本发明还提供了一种空中轨道交通系统，空中轨道交通系统包括上述轨道梁，上述轨道梁通过第一加强组件提高了轨道梁沿竖直方向的抗弯强度，通过第二加强组件提高了轨道梁沿水平方向的抗弯强度，在第一加强组件和第二加强组件的共同作用下全方位提升了轨道梁的强度，有效抑制了轨道梁的变形，避免了轨道梁因为强度不够而发生弯曲变形、甚至断裂的情况，延长了轨道梁的使用寿命，降低了空中轨道交通系统的成本。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于空中轨道交通系统的轨道梁，其特征在于，所述轨道梁上设有：
第一加强组件，其沿所述轨道梁的长度方向设置以提高所述轨道梁沿竖直方向的抗弯强度；
第二加强组件，其绕所述轨道梁的周向设置以提高所述轨道梁沿水平方向的抗弯强度；
所述轨道梁包括顶板、底板以及用于连接所述顶板和所述底板的侧板；
所述第一加强组件包括：
第一加强构件，其设置在所述顶板与所述侧板的连接部上；
第二加强构件，其设置在所述底板与所述侧板的连接部上；
第三加强构件，其设置在所述底板上；
所述第一加强构件包括第一横向部分和第一竖向部分，所述第一横向部分的第一端与所述第一竖向部分的第一端连接，且所述第一横向部分与所述第一竖向部分的连接部和所述顶板与所述侧板的连接部连接，并且/或者，所述第二加强构件包括第二横向部分和第二竖向部分，所述第二横向部分的第一端与所述第二竖向部分的第一端连接，且所述第二横向部分与所述第二竖向部分的连接部和所述底板与所述侧板的连接部连接；
所述第二加强组件包括多个第四加强构件，所述多个第四加强构件沿所述轨道梁的长度方向间隔设置；
所述第四加强构件包括：
第一横向加强部，其设置在所述顶板上，所述第一横向加强部的纵截面为T形；
第二横向加强部，其设置在所述底板上，所述第二横向加强部的纵截面为T形；
竖向加强部，其设置在所述侧板上，所述竖向加强部的横截面为T形结构，所述T形结构的横向部分与所述侧板之间还设置有加强板，所述加强板用于提高所述侧板的抗弯强度；所述竖向加强部的第一端通过第一连接部与所述第一横向加强部连接，所述第一连接部为弧形结构；所述竖向加强部的第二端通过第二连接部与所述第二横向加强部连接，所述第二连接部为弧形结构；
所述第一连接部包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板通过所述第二连接板与所述第一加强构件连接，所述竖向加强部的第一端通过所述第一连接板与所述第一横向加强部连接，并且/或者，所述第二连接部包括第三连接板和第四连接板，所述第三连接板通过所述第四连接板与所述第二加强构件连接，所述竖向加强部的第二端通过所述第三连接板与所述第二横向加强部连接；
在一个所述第一加强构件上配合设置有多个第四加强构件。
2.根据权利要求1所述的轨道梁，其特征在于，所述第三加强构件为倒T形结构，所述倒T形结构的竖向部分与所述底板连接。
3.一种空中轨道交通系统，其特征在于，所述空中轨道交通系统包括权利要求1至2中任一项所述的轨道梁。
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