CN110939027A - 一种磁浮轨道梁系统 - Google Patents

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李艳
杨国静
蔡文锋
徐银光
张茂帆
郑晓龙
杨阳
宋晓东
吴晓
魏德豪
吴柯江
孙向东
周一宁
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Abstract

本发明公开了一种磁浮轨道梁系统,包含轨道梁和支座,所述支座包含支座板和两个顶升部件,所述支座板连接于所述轨道梁和承重梁之间,两个所述顶升部件均设于所述支座板和承重梁之间,两个所述顶升部件分别设于所述支座板的相对两侧,每个所述顶升部件用于使所述支座板的对应侧升高或降低,以使所述轨道梁宽度方向的两侧分别升高或降低。采用本装置能够有效对单段轨道梁安装精度和使用精度进行调整,降低承重梁及下部结构的加工、安装精度,降低轨道梁的安装难度,降低成本,便于轨道梁设计的标准化和统一化,有利于在运营过程中保证磁浮线路的运行速度和乘坐舒适度,提高磁浮轨道的可靠性,尤其对我国高速磁浮的运营具有重大意义。

Description

一种磁浮轨道梁系统
技术领域
本发明涉及磁浮轨道梁技术领域,特别涉及一种磁浮轨道梁系统。
背景技术
为了保证列车在高速运行时的安全性和舒适性,高速磁浮列车(如时速超过400km )系统对轨道提出了较高的设计与制造要求。比如,在结构刚度方面,要求单跨简支轨道梁静车载作用下跨中挠度小于L/4800(L为简支梁跨径),远高于公路及铁路要求的L/600~L/800。此外,对于轨道三个功能面的制造安装精度也要求控制在1mm以内。而这些设计要求,直接取决于轨道结构形式以及后期的调试安装。
现有高速磁浮系统的敷设方式主要有:低置线路结构与高架线路结构两种型式。其共同的结构特点是,将刚度较小的轨道梁系统固定安装在结构刚度较大的下部支撑结构(如承重箱梁)上,下部支撑结构通过调整支座与结构基础(如地面)连接,磁浮系统功能面的精度保证主要通过调整结构刚度较大的下部支撑结构来实现,即通过调节下部支撑结构下的调整支座,使轨道梁所需的使用精度得以间接保证。然而,该调整主要针对安装时的精度控制,难以保证后期运营维保节段的持续的精度微调需求,并且无法针对单段轨道梁的使用精度进行调整,导致运营时间越久,越难以保证其设计时速;其次,下部支撑结构底部的调整支座既要承受下部支撑结构与轨道梁的重量,还要保证调整精度,现有支座的设计及加工难以保证上述要求,成本很高,安装过程复杂,精度控制困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的磁浮轨道梁的精度通过下部支撑结构下方的调整支座来保证,不仅设计加工困难、额外增加成本,安装精度控制要求高、无法满足运营阶段的精度调整需求和单段轨道梁的精度调整需求等上述不足,提供一种磁浮轨道梁系统。
为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
一种磁浮轨道梁系统,包含轨道梁和支座,所述支座包含支座板和两个顶升部件,所述支座连接于所述轨道梁和承重梁之间,两个所述顶升部件均设于所述支座板和承重梁之间,两个所述顶升部件分别设于所述支座板的相对两侧,每个所述顶升部件用于使所述支座板的对应侧升高或降低,以使所述轨道梁宽度方向的两侧分别升高或降低。
采用本发明所述的一种磁浮轨道梁系统,包含轨道梁和支座,所述支座连接于所述轨道梁和承重梁之间,所述支座可以位于所述轨道梁两端的下方,便于调整相邻轨道梁间的高差,以及利于对上坡或下坡线路的精度进行控制调节,或者也可以位于其他位置,如轨道梁中部出现下挠,增设所述支座能够改善下挠,降低变形量,由于轨道梁系统具有可调支座,所述承重梁的安装精度和轨道梁的安装精度能够独立开来,有效降低承重梁及下部结构的加工、安装精度,降低桥梁支座的设计及加工要求,轨道梁的精度调整和承重梁的精度调整相互独立,显著降低高速磁浮全线轨道梁的铺设难度和维护强度,大幅降低成本,而可调支座能够根据需要采用不同高度的支座板,或采用顶升部件调整支座板的高度,来调节不同段的轨道梁的高度,同时,配合两个顶升部件能够分别调节所述支座板的相对两侧的高度,进而使所述轨道梁宽度方向的两侧分别升高或降低,即轨道梁两侧高差能够微调,利于对曲线段轨道的精度进行控制调节,调整完毕后再将所述支座板分别与轨道梁和承重梁连接固定,采用本装置利用两级调节机制对单段轨道梁的整体高度和两侧高差进行调整,以此调节轨道梁的安装精度和使用精度,有效降低承重梁及下部结构的加工、安装精度,降低桥梁支座的设计及加工要求,显著降低高速磁浮全线轨道梁的铺设难度和维护强度,大幅降低成本,有效满足轨道梁各种应用场景下的调整需求,便于对轨道梁进行标准化和统一化的设计,有利于在运营过程中保证磁浮线路的运行速度和乘坐舒适度,提高磁浮轨道的可靠性,保证全线范围长期维护的可能性,具有良好的应用前景,尤其对我国高速磁浮的运营具有重大意义。
优选的,所述轨道梁包含上翼缘、腹板和下翼缘,所述支座板顶面设有凹槽,所述凹槽的尺寸与所述下翼缘的尺寸适配,所述下翼缘位于所述凹槽中,所述腹板两侧分别设有压板,两个所述压板均位于所述支座板顶面并与所述支座板连接,每个所述压板上连接有压紧螺栓,每个所述压紧螺栓穿过对应的所述压板抵接于所述下翼缘对应侧顶面上的垫片。
进一步优选的,所述下翼缘的底面具有弧形面一,所述凹槽的顶面具有弧形面二,所述弧形面二的形状尺寸均与所述弧形面一的形状尺寸适配,所述弧形面一的弧长方向沿所述下翼缘的宽度方向设置。
采用上述设置方式,所述下翼缘位于所述凹槽中,连接更稳定,两个所述顶升部件的间距更远,有利于提高调节精度,更适于曲线段的精度调节;其次,能够利用两侧所述垫片的厚度不同来对所述上翼缘顶面的倾斜程度进行微调,即增加了第三级调节机制;同时,所述下翼缘的底面具有弧形面一,所述弧形面一可以是上拱也可以是下弯,有效增加倾斜调节下的接触面积,利于固定倾斜微调的效果,保证轨道梁顶面调节的精度。
优选的,所述支座板通过地脚螺栓组件分别连接于所述压板和承重梁。
优选的,每个所述顶升部件包含顶升块和传动部件,所述传动部件上设有左楔形块和右楔形块,所述左楔形块的斜面和所述右楔形块的斜面相向设置,驱动所述传动部件能够使所述左楔形块和右楔形块相对靠近或者相对远离,以使对应的所述顶升块升高或降低。
进一步优选的,所述传动部件包括杆件,所述杆件上设有左旋螺纹段和右旋螺纹段,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段同轴设置,所述左楔形块螺纹连接于所述左旋螺纹段,所述右楔形块螺纹连接于所述右旋螺纹段,所述杆件上设有锁定部件。
采用上述设置方式,所述顶升块位于所述左楔形块的斜面和所述右楔形块的斜面上,保证所述左楔形块和右楔形块同时上升或下降相同的距离,以保证顶升部件与支座板底部的稳定接触,采用横向的杆件转动来使所述顶升块在竖向上升高或降低,顶升平整度好,便于顶升部件的更换,防退性好,无需对轨道梁的结构进行过大的设计修改,就能够应对轨道梁在运营环节出现下挠或上挠的变形现象,确保行车速度和舒适度。
进一步优选的,每个所述顶升部件外设有壳体,每个所述壳体均连接于所述承重梁上,所述左楔形块和右楔形块均设于对应的所述壳体的底面上,所述壳体顶面设有通孔一,所述通孔一的形状尺寸与所述顶升块的形状尺寸适配,所述壳体的相对两侧面还设有通孔二和通孔三,所述通孔二和通孔三用于穿设所述杆件,所述壳体包含可拆卸连接的壳体一和壳体二。
进一步优选的,所述壳体螺栓连接于所述承重梁顶面上。
采用所述壳体一和壳体二两部分拼装形成所述壳体,便于将传动部件安装在。
进一步优选的,所述顶升块的侧面设有刻度标记。
采用上述设置方式,根据所述顶升块的侧面凸出所述壳体顶面的刻度标记,便于对所述轨道梁宽度两侧的顶升高度进行精确的控制,有利于提高调整精度。
进一步优选的,每个所述顶升部件的所述左楔形块斜面的斜率和右楔形块斜面的斜率相同,所述左旋螺纹段的螺距和所述右旋螺纹段的螺距相同,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段的长度相等。
进一步优选的,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段均为梯形螺纹。
梯形螺纹刚度大,不易损坏。
优选的,所述轨道梁为空心结构,所述轨道梁的长度为6-8m。
综上所述,与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、采用本发明所述的一种磁浮轨道梁系统,利用两级调节机制对单段轨道梁的整体高度和两侧高差进行调整,以此调节轨道梁的安装精度和使用精度,有效降低承重梁及下部结构的加工、安装精度,降低桥梁支座的设计及加工要求,显著降低高速磁浮全线轨道梁的铺设难度和维护强度,大幅降低成本,有效满足轨道梁各种应用场景下的调整需求,便于对轨道梁系统进行标准化和统一化的设计,有利于在运营过程中保证磁浮线路的运行速度和乘坐舒适度,提高磁浮轨道的可靠性,保证全线范围长期维护的可能性,具有良好的应用前景,尤其对我国高速磁浮的运营具有重大意义。
附图说明:
图1为本发明所述的一种磁浮轨道梁系统的安装示意图;
图2为实施例1的一种磁浮轨道梁系统的结构示意图;
图3为实施例1的一种磁浮轨道梁系统的局部爆炸图;
图4为实施例1中的顶升部件的局部剖视图;
图5为实施例1中的顶升部件的结构俯视图。
图中标记:1-支座板,2-轨道梁,21-上翼缘,22-下翼缘,3-承重梁,4-顶升块,51-左楔形块,52-右楔形块,6-杆件,7-地脚螺栓组件,81-压板,82-压紧螺栓,83-垫片,9-弧形面二。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-5所示,本发明所述的一种磁浮轨道梁系统,包含轨道梁2和支座,所述支座包含支座板1和两个顶升部件,所述支座连接于轨道梁2和承重梁3之间,优选的,所述轨道梁2可采用空心结构(图中未示出),大幅降低轨道梁2的安装难度,同时降低了轨道梁2自重对于大跨度承重梁的变形影响,所述轨道梁2的长度为6-8m,所述轨道梁2的整体刚度得以提高,单段轨道梁2变形量降低,进而降低了运营全线的变形量,同时也能够便于对轨道梁2的精度进行调整和更换。所述承重梁3可采用钢筋混凝土结构,相较于钢梁有效降低成本和加工精度,所述支座位于所述轨道梁2两端的下方,如图1所示,便于调整轨道梁2首尾间的高差和相邻轨道梁2的高差,特别适用上下坡线路段的精度调节,或者也可以位于其他位置,如轨道梁2中部出现下挠,增设所述支座能够改善下挠,降低变形量,所述支座能够根据需要采用不同高度的支座板1,或采用顶升部件调整所述支座板1的高度,来调节不同段的轨道梁2的高度,同时,配合两个顶升部件能够分别调节所述支座板1的相对两侧的高度,进而使所述轨道梁2宽度方向的两侧分别升高或降低,即轨道梁2两侧高差能够微调,利于对曲线段轨道的精度进行控制调节,调整完毕后再将所述支座板1分别与轨道梁2和承重梁3连接固定,即具有两级调节机制对单段轨道梁2的整体高度和两侧高差进行调整。
如图1-3所示,所述支座板1沿所述轨道梁2的宽度方向设置,所述轨道梁2包含上翼缘21、腹板和下翼缘22,所述支座板1为槽型结构,所述支座板1的顶面具有凹槽,所述凹槽的尺寸与所述下翼缘22的尺寸适配,所述下翼缘22位于所述凹槽中,有效加大承载面积,有效对调整后的所述轨道梁2进行限位固定,连接更稳定,两个所述顶升部件的间距更远,有利于提高调节精度,更适于两侧高差的精度微调,所述腹板两侧分别设有压板81,所述压板81上连接有压紧螺栓82,每个所述压紧螺栓82穿过对应的所述压板81抵接于所述下翼缘22对应侧顶面上的垫片83,能够利用两侧所述垫片83的厚度不同来对所述上翼缘21顶面的倾斜程度进行微调,即增加了第三级调节机制,所述支座板1通过地脚螺栓组件7分别连接于所述压板81和承重梁3,所述下翼缘22的底面具有弧形面一,所述凹槽的顶面具有弧形面二9,所述弧形面二9的形状尺寸均与所述弧形面一的形状尺寸适配,所述弧形面一的弧长方向沿所述下翼缘22的宽度方向设置,利于固定倾斜微调的效果,保证轨道梁2顶面调节的精度,优选的,所述弧形面一为上拱面,有效减轻所述轨道梁2的自重,降低成本,当所述顶升部件调整好所述支座板1的高度后,分别拧紧所述地脚螺栓组件7和压紧螺栓82,有利于保证调整后的精度,降低轨道梁2全线变形精度,提高磁浮车辆的运营质量,同时,便于对所述支座板1进行更换或维护,减少对轨道梁2的影响,节省维护成本。
如图3-5所示,两个所述顶升部件均设于所述支座板1下方,每个所述顶升部件通过螺栓连接在承重梁3上(安装孔位未示出),两个所述顶升部件分别设于所述支座板1的相对两侧,每个所述顶升部件用于使所述支座板1的对应侧升高或降低,以使所述轨道梁2宽度方向的两侧分别升高或降低,优选的,每个所述顶升部件包含顶升块4和传动部件,进一步优选的,所述传动部件包括杆件6,所述杆件上设有左旋螺纹段和右旋螺纹段,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段均为梯形螺纹,梯形螺纹刚度大,不易损坏,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段同轴设置,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段的长度相等,所述传动部件上设有左楔形块51和右楔形块52,所述左楔形块51的斜面和所述右楔形块52的斜面相向设置,每个所述顶升部件的所述左楔形块51斜面的斜率和右楔形块52斜面的斜率相同,所述左楔形块51螺纹连接于所述左旋螺纹段,所述右楔形块52螺纹连接于所述右旋螺纹段,所述左旋螺纹段的螺距和所述右旋螺纹段的螺距相同,保证所述左楔形块51和右楔形块52同时上升或下降相同的距离,所述顶升块4位于所述左楔形块51的斜面和所述右楔形块52的斜面上,以保证顶升部件与支座板1底部的稳定接触,通过转动所述杆件6能够使所述左楔形块51和右楔形块52相对靠近或者相对远离,以使对应的所述顶升块4升高或降低。
通过两侧的顶升部件能够使轨道梁2顶面升高或降低,达到对轨道面整体高度进行微调的效果,由于采用横向的杆件6转动来使所述顶升块4在竖向上升高或降低,顶升平整度好,便于顶升部件的更换,防退性好,无需对轨道梁2的结构进行过大的设计修改,就能够应对轨道梁2在运营环节出现下挠或上挠的变形现象,确保行车速度和舒适度。
如图4-5,每个所述顶升部件外设有壳体,所述壳体底面四周设有螺栓孔,每个所述壳体通过螺栓连接于所述承重梁3上,便于对顶升部件进行固定,保证调整后的精度稳定,所述左楔形块51和右楔形块52均设于对应的所述壳体的底面上,所述壳体顶面设有通孔一,所述通孔一的形状尺寸与所述顶升块4的形状尺寸适配,所述壳体的相对两侧面还设有通孔二和通孔三,所述通孔二和通孔三用于穿设所述杆件6,所述杆件6上设有锁定部件,所述杆件6为丝杠,调整精度高,所述锁定部件为螺母,所述壳体包含可拆卸连接的壳体一和壳体二,所述壳体一和壳体二可以如图3所示,分别为图中右侧的盒体和左侧的端盖,即所述端盖位于所述螺母一侧,或者如所述壳体一和壳体二可以如图4所示,分别为所述壳体沿所述杆件6轴线剖切的两部分,所述壳体一与壳体二便于拼接成型,方便对所述杆件6、左楔形块51和右楔形块52进行更换,同时能够有效防雨、防积尘,进一步优选的,所述顶升块4的侧面设有刻度标记,根据所述顶升块4的侧面凸出所述壳体顶面的刻度标记,便于对所述轨道梁2宽度两侧的顶升高度进行精确的控制,有利于提高调整精度。
需要进行调整时,将所述螺母松开,利用工具转动所述丝杠,实现所述顶升块4的升降,间接完成所述轨道梁的对应侧高度的调整;完成调整后,拧紧所述螺母,完成所述丝杠的锁紧动作。
采用本发明所述的一种磁浮轨道梁系统,由于高速磁浮的曲线半径本身要求很大,上下坡幅度也很小,本装置能够满足对轨道梁2进行精细化的微调需求,采用支座板1、顶升部件和垫片83三级调节机制对单段轨道梁2的整体高度和两侧高差进行调整,以此调节轨道梁系统的安装精度和使用精度,有效降低承重梁及下部结构的加工、安装精度,降低桥梁支座的设计及加工要求,显著降低高速磁浮全线轨道梁系统的铺设难度和维护强度,大幅降低成本,有效满足轨道梁系统各种应用场景下的调整需求,便于对轨道梁进行标准化和统一化的设计,有利于在运营过程中保证磁浮线路的运行速度和乘坐舒适度,提高磁浮轨道的可靠性,保证全线范围长期维护的可能性,具有良好的应用前景,尤其对我国高速磁浮的运营具有重大意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁浮轨道梁系统,其特征在于,包含轨道梁(2)和支座,所述支座包含支座板(1)和两个顶升部件,所述支座连接于所述轨道梁(2)和承重梁(3)之间,两个所述顶升部件均设于所述支座板(1)和承重梁(3)之间,两个所述顶升部件分别设于所述支座板(1)的相对两侧,每个所述顶升部件用于使所述支座板(1)的对应侧升高或降低,以使所述轨道梁(2)宽度方向的两侧分别升高或降低。
2.根据权利要求1所述的轨道梁系统,其特征在于,所述轨道梁(2)包含上翼缘(21)、腹板和下翼缘(22),所述支座板(1)顶面设有凹槽,所述凹槽的尺寸与所述下翼缘(22)的尺寸适配,所述下翼缘(22)位于所述凹槽中,所述腹板两侧分别设有压板(81),两个所述压板(81)均位于所述支座板(1)顶面并与所述支座板(1)连接,每个所述压板(81)上连接有压紧螺栓(82),每个所述压紧螺栓(82)穿过对应的所述压板(82)抵接于所述下翼缘(22)对应侧顶面上的垫片(83)。
3.根据权利要求2所述的轨道梁系统,其特征在于,所述下翼缘(22)的底面具有弧形面一,所述凹槽的顶面具有弧形面二(9),所述弧形面二(9)的形状尺寸均与所述弧形面一的形状尺寸适配,所述弧形面一的弧长方向沿所述下翼缘(22)的宽度方向设置。
4.根据权利要求2所述的轨道梁系统,其特征在于,所述支座板(1)通过地脚螺栓组件(7)分别连接于所述压板(81)和承重梁(3)。
5.根据权利要求1所述的轨道梁系统,其特征在于,每个所述顶升部件包含顶升块(4)和传动部件,所述传动部件上设有左楔形块(51)和右楔形块(52),所述左楔形块(51)的斜面和所述右楔形块(52)的斜面相向设置,驱动所述传动部件能够使所述左楔形块(51)和右楔形块(52)相对靠近或者相对远离,以使对应的所述顶升块(4)升高或降低。
6.根据权利要求5所述的轨道梁系统,其特征在于,所述传动部件包括杆件(6),所述杆件上设有左旋螺纹段和右旋螺纹段,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段同轴设置,所述左楔形块(51)螺纹连接于所述左旋螺纹段,所述右楔形块(52)螺纹连接于所述右旋螺纹段,所述杆件(6)上设有锁定部件。
7.根据权利要求6所述的轨道梁系统,其特征在于,每个所述顶升部件外设有壳体,每个所述壳体均连接于所述承重梁(3)上,所述左楔形块(51)和右楔形块(52)均设于对应的所述壳体的底面上,所述壳体顶面设有通孔一,所述通孔一的形状尺寸与所述顶升块(4)的形状尺寸适配,所述壳体的相对两侧面还设有通孔二和通孔三,所述通孔二和通孔三用于穿设所述杆件(6),所述壳体包含可拆卸连接的壳体一和壳体二。
8.根据权利要求6所述的轨道梁系统,其特征在于,每个所述顶升部件的所述左楔形块(51)斜面的斜率和右楔形块(52)斜面的斜率相同,所述左旋螺纹段的螺距和所述右旋螺纹段的螺距相同,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段的长度相等。
9.根据权利要求6所述的轨道梁系统,其特征在于,所述左旋螺纹段和所述右旋螺纹段均为梯形螺纹。
10.根据权利要求1-9任一所述的轨道梁系统,其特征在于,所述轨道梁(2)为空心结构,所述轨道梁(2)的长度为6-8m。
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