CN109468894B - 一种板式轨道结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式轨道结构，包括设置于底部的支承层，支承层的上方对应设置有若干连续设置的无砟轨道板，支承层与无砟轨道板之间设置有间隔的调节层，调节层中设置有支撑装置，无砟轨道板的两侧边均设置有若干永磁体，支承层于永磁体的正下方设置有若干电磁装置，无砟轨道板上表面铺设钢轨。本发明的优点是：能够实现对无砟轨道板超高情况进行精细化调节，有效适应不同车速的列车通过需求，装置结构稳定安全性高，结构简洁施工效率高。

Description

一种板式轨道结构

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种板式轨道结构。

背景技术

随着中国高速铁路在近年来的迅速发展，无砟轨道技术得到了广泛的应用。无砟轨道（nonballasted-track）是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构。无砟轨道采用自身稳定性较好的混凝土或沥青道床代替有砟道床来传递行车时的动、静荷载，而行车时需要的弹性变形主要由设置在钢轨或扣件下精确定义的单元材料提供。无砟轨道结构设计要求其具有足够的抗冻安全性，特别是对其下部结构在铺轨完成后出现的后续沉降变形要求十分严格。

曲线外轨超高(superelevation)俗称超高。是曲线轨道外轨顶面高于内轨顶面的高程差数值。机车车辆在曲线上行驶时产生离心力，使外轨承受较大的压力，发生剧烈的侧面磨耗，并使旅客感觉不适，严重时甚至会造成倾覆事故。为此须将外轨抬髙到一定的程度，利用车体重力产生的向心分力来平衡离心力。曲线外轨超高度一旦设置就成为固定的设施，而通过曲线的各种列车速度各不相同，离心力也不相同。

由于无砟轨道对下部结构的稳定性及沉降变形的要求，在其施工过程中存在极大的施工难度。而且，现有的无砟轨道在后期无法对轨道结构进行调整，更无法针对列车行驶的状况对轨道超高进行适应性调整。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种板式轨道结构，该结构通过电磁调控装置及感应固定桩对无砟轨道板在支承层上的各位置的高度进行调整，从而能够适应不同车速列车对轨道超高的需求。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种板式轨道结构，其特征在于，包括设置于底部的支承层，所述支承层的上方对应设置有若干连续设置的无砟轨道板，所述支承层与所述无砟轨道板之间设置有间隔的调节层，所述调节层中设置有支撑装置，所述无砟轨道板的两侧分别设置有若干永磁体，所述支承层于所述永磁体的正下方设置有若干电磁调节器，所述无砟轨道板上表面铺设有钢轨。

所述支撑装置包括若干转动钢球，所述转动钢球设置在所述调节层的中部，所述转动钢球的两侧对称设置有若干感应固定桩。

所述转动钢球下端固定在所述支承层的中部，所述无砟轨道板下侧的中部设置有一凹槽，所述转动钢球上端可转动地嵌置在所述凹槽中。

所述感应固定桩底部固定在所述支承层的上表面，所述感应固定桩的顶部抵在所述无砟轨道板的下表面。

每个所述感应固定桩包括：垂直设置的伸缩支承桩、设置于所述伸缩支承桩下端的弹簧、设置于所述伸缩支承桩顶部的转动轮轴、设置于所述伸缩支承桩下部外侧边的固定卡槽、固定设置在所述固定卡槽外侧的固定壳体、若干设置于所述固定壳体于所述固定卡槽之间的伸缩桩，转动轮轴的外侧面包括有弹性材料层。

每个所述感应固定桩包括：液压马达、液压泵、油箱、弹性材料层、液压缸、承重底盘，所述液压马达、所述液压泵、所述油箱依次连接，所述液压泵连接所述液压缸，所述液压缸垂直设置，所述液压缸的顶部设置液压活塞，所述液压活塞的顶部设置所述弹性材料层，所述液压缸的底部设置有所述承重底盘。

所述弹性材料层内置有应力传感器。

所述无砟轨道板的下表面呈弧形。

所述电磁调节器包括螺线圈、软铁芯、整流器，所述软铁芯设置在所述螺线圈的中部，所述整流器的输入端连接电源，所述整流器的输出端连接所述螺线圈。

本发明的优点是：能够实现对无砟轨道板超高情况进行精细化调节，有效适应不同车速的列车通过需求，装置结构稳定安全性高，结构简洁施工效率高。

附图说明

图1为本发明实施例一中板式轨道结构的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例一中感应固定桩的结构示意图；

图3为本发明实施例一中感应固定桩的局部放大图；

图4为本发明实施例一中电磁调节器的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例一中无砟轨道板的侧剖面结构示意图；

图6为本发明实施例二中感应固定桩的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6，图中标记1-22分别为：无砟轨道板1、支承层2、电磁调节器3、永磁体4、转动钢球5、感应固定桩6、钢轨7、伸缩支承桩8、转动轮轴9、弹性材料层10、弹簧11、固定卡槽12、伸缩桩13、固定壳体14、螺线圈15、软铁芯16、整流器17，液压马达18、液压泵19、油箱20、液压缸21、承重底盘22。

实施例一：如图1-5所示，本实施例具体涉及一种板式轨道结构，该结构通过电磁调控装置及感应固定桩6对无砟轨道板1在支承层2上的各位置的高度进行调整，从而能够适应不同列车的行驶需求。

如图1-5所示，本实施例中的无砟轨道板1超高电磁调控装置包括设置于底部的支承层2，支承层2的上方对应设置有若干连续设置的无砟轨道板1，支承层2与无砟轨道板1之间设置有间隔的调节层，调节层中设置有支撑装置，无砟轨道板1的两侧边均设置有若干永磁体4，支承层2于永磁体4的正下方设置有若干电磁调节器3。无砟轨道板1的下表面呈弧形，能够提供稳定的支撑面，便于进行超高调节。无砟轨道板1上表面铺设钢轨7。支承层2为轨道的基础支撑面，无砟轨道板1是设置在支承层2上用于实际安装轨道的面板，调节层是为了调节无砟轨道板1超高而预留的间隙。无砟轨道板1的超高调节可以通过永磁体4与电磁调节器3之间的相互作用实现。

如图1所示，本实施例中，支撑装置包括若干转动钢球5,转动钢球5设置在调节层的中部，转动钢球5的两侧对称设置有若干感应固定桩6。转动钢球5沿调节层的中心轴方向设置，转动钢球5下端固定在支承层2的中部，无砟轨道板1下侧的中部设置有一凹槽，转动钢球5上端可转动地嵌置在凹槽中。转动钢球5的两侧边对称分布有数量相同的感应固定桩6。感应固定桩6底部固定在支承层2的上表面，感应固定桩6的顶部抵在无砟轨道板1的下表面。

如图2-3所示，本实施例中，每个感应固定桩6包括：垂直设置的伸缩支承桩8、设置于伸缩支承桩8下端的弹簧11、设置于伸缩支承桩8顶部的转动轮轴9、设置于伸缩支承桩8下部外侧边的固定卡槽12、固定设置在固定卡槽12外侧的固定壳体14、若干设置于固定壳体14于固定卡槽12之间的伸缩桩13，固定卡槽12与伸缩支承桩8的相对的接触位置设置有相互对应的齿条，齿条用于防止固定卡槽12锁住伸缩支承桩8时位置偏移。转动轮轴9的外侧面包括有弹性材料层10。伸缩桩13在超高调节完成后，通过调整自身的伸缩状态将无砟轨道板1的位置固定，待车辆通过后再解除对无砟轨道板1的位置限定。弹性材料层10内置有应力传感器，通过弹性材料层10感应车辆是否通过，进而控制感应固定桩6的伸缩状态。

如图1和图4所示，本实施例中的电磁调节器3包括螺线圈15、软铁芯16、整流器17，软铁芯16设置在螺线圈15的中部，整流器17的输入端连接电源，整流器17的输出端连接螺线圈15。本实施例中永磁体4与电磁调节器3之间的电磁调节原理为：通过预设的控制系统依照列车的通过速度向电磁调节器3输出大小准确的电流，根据公式 B∝I 以及磁性相同互斥的原理，电磁调节器3可以利用电流产生磁场与永磁体4形成互斥的磁浮力，达到将轨道板悬浮并调整超高的作用。

如图1-5所示，本实施例的轨道板超高调整的过程中，由转动钢球5保证轨道板转动时的稳定性，同时感应固定桩6中的伸缩支承桩8在弹簧11的作用下抵住无砟轨道板1，增加无砟轨道板1转动时稳定性，转动轮轴9可以保证伸缩支承桩8能始终贴合轨道板底面。在完成轨道板超高的调节后，由预设的控制系统驱动伸缩桩13，使得固定卡槽12锁住伸缩支承桩8，以保证伸缩支承桩8在列车通行时位置固定。在列车通过后伸缩桩13收缩，解锁伸缩支承桩8，使得感应固定桩6可进行下一次的调整。

本实施例的优点是：能够实现对无砟轨道板1超高情况进行精细化调节，有效适应不同车速的列车通过需求，系统结构稳定安全性高，结构简洁施工效率高。

实施例二：本实施例具体涉及一种板式轨道结构，本实施例与实施例一的区别在于感应固定桩6，如图6所示，本实施例中的感应固定桩6包括：液压马达18、液压泵19、油箱20、弹性材料层10、液压缸21以及承重底盘22，液压马达18、液压泵19、油箱20依次连接，液压泵19连接液压缸21，液压缸21垂直设置，液压缸21的顶部设置液压活塞，液压活塞的顶部设置弹性材料层10，液压缸21的底部设置有承重底盘22。弹性材料层10内置有应力传感器。通过液压马达18、液压泵19、油箱20控制液压缸21的液压活塞的升降状态，进而实现无砟轨道板1的支撑作用。通过弹性材料层10感应车辆是否通过，进而控制感应固定桩6的伸缩状态。

如图6所示，本实施例的轨道板超高调整的过程中，由转动钢球5保证轨道板转动时的稳定性，同时感应固定桩6中的液压活塞在液压缸21的作用下抵住无砟轨道板1，增加无砟轨道板1转动时稳定性。在完成轨道板超高的调节后，由预设的控制系统驱动液压马达18保持液压活塞的高度，以保证液压活塞在列车通行时位置固定。在列车通过后液压缸21收缩，使得感应固定桩6可进行下一次的调整。

Claims (4)

1.一种板式轨道结构，其特征在于，包括设置于底部的支承层，所述支承层的上方对应设置有若干连续设置的无砟轨道板，所述支承层与所述无砟轨道板之间设置有间隔的调节层，所述调节层中设置有支撑装置，所述无砟轨道板的两侧分别设置有若干永磁体，所述支承层于所述永磁体的正下方设置有若干电磁调节器，所述无砟轨道板上表面铺设有钢轨；

所述支撑装置包括若干转动钢球，所述转动钢球设置在所述调节层的中部，所述转动钢球的两侧对称设置有若干感应固定桩；所述感应固定桩底部固定在所述支承层的上表面，所述感应固定桩的顶部抵在所述无砟轨道板的下表面；

每个所述感应固定桩包括：垂直设置的伸缩支承桩、设置于所述伸缩支承桩下端的弹簧、设置于所述伸缩支承桩顶部的转动轮轴、设置于所述伸缩支承桩下部外侧边的固定卡槽、固定设置在所述固定卡槽外侧的固定壳体、若干设置于所述固定壳体于所述固定卡槽之间的伸缩桩，转动轮轴的外侧面包括有弹性材料层；

所述弹性材料层内置有应力传感器；所述无砟轨道板的下表面呈弧形。

2.根据权利要求1所述的一种板式轨道结构，其特征在于，所述转动钢球下端固定在所述支承层的中部，所述无砟轨道板下侧的中部设置有一凹槽，所述转动钢球上端可转动地嵌置在所述凹槽中。

3.根据权利要求1所述的一种板式轨道结构，其特征在于，每个所述感应固定桩包括：液压马达、液压泵、油箱、弹性材料层、液压缸、承重底盘，所述液压马达、所述液压泵、所述油箱依次连接，所述液压泵连接所述液压缸，所述液压缸垂直设置，所述液压缸的顶部设置液压活塞，所述液压活塞的顶部设置所述弹性材料层，所述液压缸的底部设置有所述承重底盘。

4.根据权利要求1所述的一种板式轨道结构，其特征在于，所述电磁调节器包括螺线圈、软铁芯、整流器，所述软铁芯设置在所述螺线圈的中部，所述整流器的输入端连接电源，所述整流器的输出端连接所述螺线圈。