CN113322725A - 常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，包括走行轨和悬浮轨，所述走行轨固定连接于轨枕的顶面，所述悬浮轨滑动连接于轨枕的底面，所述悬浮轨能够沿着线路里程方向滑动，所述悬浮轨为无缝结构。本发明所述的无缝线路轨道系统将传统中低速磁浮的F轨结构拆分为走行轨与悬浮轨，分别于轨枕的上下表面安装，通过走行轨承载列车荷载，为列车提供驱动功能，通过悬浮轨为列车提供悬浮、导向和制动的功能。且悬浮轨能够沿着线路里程方向滑动，能够适应温度变化所需的伸缩变形需求，进而悬浮轨能够设计为无缝结构，杜绝了有缝线路在轨缝处的碰撞及悬浮检测面不连续问题，能够提升列车运行的平稳性与舒适性，能够适应更高速度等级。

Description

常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构
技术领域
本发明涉及磁浮交通系统技术领域，特别是一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构。
背景技术
中低速磁浮轨道交通一般采用常导短定子磁浮系统，支撑车辆运行，承载列车荷载，同时配合车辆提供悬浮、导向、驱动、制动等功能。钢轨截面设计为F型，通过高强度螺栓与钢轨枕固定联结形成轨排，然后再通过扣件系统将轨排固定在承轨台及混凝土梁上，若干个轨排通过F轨接头在列车运行方向纵向连接成轨道线路。
常导短定子磁浮轨道以轨排为单元，相邻轨排之间需设置伸缩缝以适应轨排与下部基础在温度作用下引起的伸缩变形。而磁浮列车通过伸缩缝时，间隙传感器容易出现测试点腾空失效现象、支撑轮运行时容易出现落空及碰撞，进而影响列车运行的平稳性及乘客舒适性。为此，国内外出现了各式各样的轨排伸缩接头，比如I、II、III、IV型伸缩接头，轨排伸缩接头加工难度大、成本高、安装效率低，还造成了材料的巨大浪费。
伸缩缝及各种类型的伸缩接头极大的影响了常导短定子磁浮轨道的整体性、平稳性和可靠性，导致其现有的速度等级多为100km/h，最高速度不超过160km/h。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的伸缩缝及各种类型的伸缩接头极大的影响了常导短定子磁浮轨道的整体性、平稳性和可靠性的问题，提供一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，包括走行轨和悬浮轨，所述走行轨固定连接于轨枕的顶面，所述悬浮轨滑动连接于轨枕的底面，所述悬浮轨能够沿着线路里程方向滑动，所述悬浮轨为无缝结构。
本发明所述的无缝线路轨道系统将传统中低速磁浮的F轨结构拆分为走行轨与悬浮轨，分别于轨枕的上下表面安装，通过走行轨承载列车荷载，为列车提供驱动功能，通过悬浮轨为列车提供悬浮、导向和制动的功能。且悬浮轨能够沿着线路里程方向滑动，能够适应温度变化所需的伸缩变形需求，进而悬浮轨能够设计为无缝结构，杜绝了有缝线路在轨缝处的碰撞及悬浮检测面不连续问题，能够提升列车运行的平稳性与舒适性，能够适应更高速度等级。
作为本发明的优选方案，所述悬浮轨设有第一滑槽，所述第一滑槽沿着线路里程方向设置，所述轨枕的底面固定连接有第一滑块，所述第一滑块和所述第一滑槽滑动连接。通过该结构，可实现悬浮轨沿着线路里程方向滑动。悬浮轨与第一滑块采用相嵌结构形式，安装时只需将第一滑块滑到相应位置便可与轨枕定位安装，大大提高了轨道结构的制造精度与灵活性。
作为本发明的优选方案，所述第一滑块为扩大头结构，所述第一滑槽的形状与所述第一滑块相适配。通过设计扩大头结构，可有效防止悬浮轨和轨枕脱落问题。
作为本发明的优选方案，所述轨枕的底面固定安装有滑槽块，所述滑槽块沿着线路里程方向设置有第二滑槽，所述悬浮轨能够在所述第二滑槽内滑动。通过该结构，可实现悬浮轨沿着线路里程方向滑动。悬浮轨与第二滑槽采用相嵌结构形式，安装时只需将悬浮轨滑到相应位置便可，大大提高了轨道结构的制造精度与灵活性。
作为本发明的优选方案，所述第二滑槽为凹形滑槽，所述悬浮轨为π形结构。通过设计凹形滑槽和π形悬浮轨，可有效防止悬浮轨和轨枕脱落问题。
作为本发明的优选方案，所述轨枕的截面形状为矩形、工字形或亚字形等。轨枕采用截面统一的结构形式，两端毋需传统中低速磁浮H型钢轨枕斜切，对于安装面的加工精度要求低，加工制造更为便捷。
作为本发明的优选方案，所述轨枕通过扣件系统安装在承轨台上，所述扣件系统包括竖直设置的锚固螺栓，通过所述锚固螺栓连接所述轨枕和所述承轨台，所述锚固螺栓上套设有弹片，所述弹片的两端均压紧所述轨枕。
本发明对传统的扣件系统进行了改进，通过设置竖向的锚固螺栓，便于扣件系统各个部件的安装，通过安装在锚固螺栓上的弹片，可直接对轨枕进行竖向扣压，使轨枕和承轨台紧固连接，且本发明所述的扣件系统，便于安装和调节。
作为本发明的优选方案，所述轨枕的底面开设有方圆孔，所述扣件系统包括轨距块，所述轨距块设有偏心螺栓孔。通过设计方圆孔和偏心螺栓孔，便于进行横向调整，安装调整方便快捷，所述横向即垂直于线路里程方向。
作为本发明的优选方案，所述扣件系统还包括定位螺母、铁垫板、弹性垫板、调高垫板和紧固螺母，所述定位螺母、铁垫板、弹性垫板、调高垫板、轨距块、弹片和紧固螺母自下而上依次安装于所述锚固螺栓。
本发明还公开了一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构的安装方法，包括以下步骤：
步骤一：将感应板安装在走行轨上，与若干轨枕固定安装成一榀轨排；
步骤二：将悬浮轨滑动连接于所述轨枕的底面；
步骤三：将扣件系统固定安装于所述轨枕的底部；
步骤四：将组装好的轨排放置到承轨梁顶部，安装承轨台的模板，并浇筑所述承轨台；
步骤五：完成轨道精调之后，在所述扣件系统的上方旋入防松螺母，将所述悬浮轨依次焊接形成无缝线路。
本发明所述的安装方法，通过扣件系统将轨枕固定在承轨梁顶部的承轨台上，轨道各个方向的精度定位可以通过后浇的承轨台实现精准定位，可以减少因线下土建基础施工误差造成的精度影响，通过扣件系统可以方便地进行横向与垂向调整，施工安装方便，能够更好地适应线下基础的变形。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的无缝线路轨道系统将传统中低速磁浮的F轨结构拆分为走行轨与悬浮轨，分别于轨枕的上下表面安装，通过走行轨承载列车荷载，为列车提供驱动功能，通过悬浮轨为列车提供悬浮、导向和制动的功能。且悬浮轨能够沿着线路里程方向滑动，能够适应温度变化所需的伸缩变形需求，进而悬浮轨能够设计为无缝结构，杜绝了有缝线路在轨缝处的碰撞及悬浮检测面不连续问题，能够提升列车运行的平稳性与舒适性，能够适应更高速度等级。
2、本发明所述的安装方法，通过扣件系统将轨枕固定在承轨梁顶部的承轨台上，轨道各个方向的精度定位可以通过后浇的承轨台实现精准定位，可以减少因线下土建基础施工误差造成的精度影响，通过扣件系统可以方便地进行横向与垂向调整，施工安装方便，能够更好地适应线下基础的变形。
3、本发明所述的悬浮轨与第一滑块采用相嵌结构形式，安装时只需将第一滑块滑到相应位置便可与轨枕定位安装，大大提高了轨道结构的制造精度与灵活性；悬浮轨与第二滑槽采用相嵌结构形式，安装时只需将悬浮轨滑到相应位置便可，大大提高了轨道结构的制造精度与灵活性。
4、本发明所述的轨枕采用截面统一的结构形式，两端毋需传统中低速磁浮H型钢轨枕斜切，对于安装面的加工精度要求低，加工制造更为便捷。
5、本发明对传统的扣件系统进行了改进，通过设置竖向的锚固螺栓，便于扣件系统各个部件的安装，通过安装在锚固螺栓上的弹片，可直接对轨枕进行竖向扣压，使轨枕和承轨台紧固连接，且本发明所述的扣件系统，通过设计方圆孔和偏心螺栓孔，便于进行横向调整，安装调整方便快捷。
附图说明
图1是本发明实施例1所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构的结构示意图。
图2是图1的正视图。
图3是图1的俯视图。
图4是本发明实施例1所述的悬浮轨的结构示意图。
图5是本发明实施例1所述的第一滑块的结构示意图一。
图6是本发明实施例1所述的第一滑块的结构示意图二。
图7是本发明实施例1所述的轨枕、第一滑块和悬浮轨的安装示意图一。
图8是本发明实施例1所述的轨枕、第一滑块和悬浮轨的安装示意图二。
图9是本发明实施例1所述的轨枕的结构示意图一。
图10是本发明实施例1所述的轨枕的结构示意图二。
图11是本发明实施例2所述的滑槽块的结构示意图。
图12是本发明实施例2所述的悬浮轨的结构示意图。
图13是本发明实施例3所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构的结构示意图。
图14是本发明实施例3所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构的剖视图。
图15是本发明实施例3所述的扣件系统的结构示意图。
图16是本发明实施例3所述的扣件系统的安装示意图。
图17是本发明实施例3所述的轨距块的结构示意图。
图18是本发明实施例3所述的弹片的结构示意图。
图19是本发明实施例3所述的工字形截面的轨枕的示意图。
图20是本发明实施例3所述的亚字形截面的轨枕的示意图。
图标：1-感应板，2-走行轨，3-轨枕，31-沉头螺栓，32-滑块安装孔，33-扣件系统安装孔，34-底部螺栓孔，35-方圆孔，36-顶部螺栓孔，4-第一滑块，41-倒T型螺栓，42-调整垫板，43-紧固螺母，44-防松螺母，5-悬浮轨，51-第一滑槽，6-扣件系统，61-锚固螺栓，62-定位螺母，63-铁垫板，64-弹性垫板，65-调高垫板，66-轨距块，67-弹片，68-偏心螺栓孔，7-承轨台，8-承轨梁，9-滑槽块，91-第二滑槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-图3所示，一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，包括自上而下设置的感应板1、走行轨2、轨枕3、第一滑块4和悬浮轨5。
矩形钢轨枕3两端顶部固定安装走行轨2，走行轨2上表面采用密封胶粘接+顶面螺钉紧固连接的方式安装感应板1。矩形钢轨枕3两端底部通过第一滑块4相嵌安装沿线路纵向(线路纵向即线路里程方向)布置若干悬浮轨5，悬浮轨5能够沿着线路纵向滑动。沿线路纵向将悬浮轨5依次焊接形成无缝线路。
如图4所示，悬浮轨5的上部沿线路纵向通长设置有第一滑槽5，在竖直方向上，第一滑槽5的截面尺寸逐渐增大，悬浮轨5的下部为磁浮面。如图5-图6所示，第一滑块4上部为平板，下部为凸形滑块(扩大头)，在竖直方向上，第一滑块4下部的截面尺寸逐渐增大。第一滑块4和第一滑槽5相适配，第一滑块4能够在第一滑槽5内滑动。
如图7-图8所示，第一滑块4中间设置有螺栓通孔，下部滑块底部设置有方形沉头槽，用以安装倒T型螺栓41。第一滑块4通过倒T型螺栓41与矩形钢轨枕3底部进行栓接，通过矩形钢轨枕3腰部的滑块安装孔32或者侧边安装紧固螺母43，第一滑块4与矩形钢轨枕3底部之间设置有调整垫板42。进一步的，还可以在紧固螺母43的上方设置防松螺母44。
如图9-图10所示，轨枕3截面为矩形，矩形钢轨枕3两端顶部走行轨2对应位置设置顶部螺栓孔36，两端底部悬浮轨5对应位置设置底部螺栓孔34，底部承轨台7对应位置设置矩形方圆孔35，悬浮轨5对应位置的腰部开设滑块安装孔32，扣件系统对应位置的腰部开设扣件系统安装孔33。轨枕3通过沉头螺栓31与走行轨2固定连接。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例所采用的轨枕3和悬浮轨5的截面形式有所不同，具体的，如图11-图12所示，轨枕3的底面固定安装有滑槽块9，滑槽块9的下部开设有第二滑槽91，第二滑槽91为凹形滑槽，第二滑槽91沿着线路纵向设置。悬浮轨5为π形结构，悬浮轨5的上部为平板的滑块结构，能够嵌入到第二滑槽91，并能够在第二滑槽91内沿着线路纵向滑动，悬浮轨5的下部为磁浮面。
实施例3
本实施例在实施例1或实施例2的基础上，对传统的扣件系统进行了改进，具体的，如图13-图16所示：
一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，轨枕3通过扣件系统6安装在承轨台7上，扣件系统6自下而上通过锚固螺栓61将定位螺母62、铁垫板63、弹性垫板64、调高垫板65、轨距块66、弹片67、紧固螺母43串联起来与矩形钢轨枕3固定连接。其中，定位螺母62支撑扣件系统6上部零部件并完成定位的功能。扣件系统6安装时，先将定位螺母62旋入锚固螺栓61，依次放入铁垫板63、弹性垫板64、调高垫板65，然后调整定位螺母62使得上述零部件到达指定位置。将锚固螺栓61穿过矩形钢轨枕3底部矩形方圆孔35，然后根据横向调整需求放入适合的轨距块66，放入弹片67，旋入紧固螺母43，将扣件系统6固定在矩形钢轨枕6，安装初步安装。如图17所示，轨距块66为长方体，中间设置偏心螺栓孔68。如图18所示，弹片67为倒“凹”形状结构，中间设置螺栓孔，两侧弯曲结构与矩形钢轨枕3内部接触完成扣压。
如图19-图20所示，作为替代方案，轨枕3的截面也可以设计成工字形或亚字形。
实施例4
一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构的安装方法，包括以下步骤：
步骤一：将感应板1安装在走行轨2上，与若干轨枕3固定安装成一榀轨排；
步骤二：将悬浮轨5滑动连接于轨枕3的底面，将第一滑块4或滑槽块9与轨枕3固定连接；
步骤三：将扣件系统6固定安装于轨枕3的底部；
步骤四：将组装好的轨排放置到承轨梁8顶部，可以通过相应工装支撑，安装承轨台7的模板，完成钢筋绑扎，进行承轨台7浇筑；
步骤五：完成轨道精调之后，在紧固螺母43的上方旋入防松螺母44，将悬浮轨5依次焊接形成无缝线路，完成无缝线路轨道结构的安装过程。
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)

1.一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，包括走行轨(2)和悬浮轨(5)，所述走行轨(2)固定连接于轨枕(3)的顶面，所述悬浮轨(5)滑动连接于轨枕(3)的底面，所述悬浮轨(5)能够沿着线路里程方向滑动，所述悬浮轨(5)为无缝结构。
2.根据权利要求1所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述悬浮轨(5)设有第一滑槽(51)，所述第一滑槽(51)沿着线路里程方向设置，所述轨枕(3)的底面固定连接有第一滑块(4)，所述第一滑块(4)和所述第一滑槽(51)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述第一滑块(4)为扩大头结构，所述第一滑槽(51)的形状与所述第一滑块(4)相适配。
4.根据权利要求1所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述轨枕(3)的底面固定安装有滑槽块(9)，所述滑槽块(9)沿着线路里程方向设置有第二滑槽(91)，所述悬浮轨(5)能够在所述第二滑槽(91)内滑动。
5.根据权利要求4所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述第二滑槽(91)为凹形滑槽，所述悬浮轨(5)为π形结构。
6.根据权利要求1所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述轨枕(3)的截面形状为矩形、工字形或亚字形。
7.根据权利要求1-6任一所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述轨枕(3)通过扣件系统(6)安装在承轨台(7)上，所述扣件系统(6)包括竖直设置的锚固螺栓(61)，通过所述锚固螺栓(61)连接所述轨枕(3)和所述承轨台(7)，所述锚固螺栓(6)上套设有弹片(67)，所述弹片(67)的两端均压紧所述轨枕(3)。
8.根据权利要求7所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述轨枕(3)的底面开设有方圆孔(35)，所述扣件系统(6)包括轨距块(66)，所述轨距块(66)设有偏心螺栓孔(68)。
9.根据权利要求7所述的常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构，其特征在于，所述扣件系统(6)还包括定位螺母(62)、铁垫板(63)、弹性垫板(64)、调高垫板(65)和紧固螺母(43)，所述定位螺母(62)、铁垫板(63)、弹性垫板(64)、调高垫板(65)、轨距块(66)、弹片(67)和紧固螺母(43)自下而上依次安装于所述锚固螺栓(61)。
10.一种常导短定子磁浮系统无缝线路轨道结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将感应板(1)安装在走行轨(2)上，与若干轨枕(3)固定安装成一榀轨排；
步骤二：将悬浮轨(5)滑动连接于所述轨枕(3)的底面；
步骤三：将扣件系统(6)固定安装于所述轨枕(3)的底部；
步骤四：将组装好的轨排放置到承轨梁(8)顶部，安装承轨台(7)的模板，并浇筑所述承轨台(7)；
步骤五：完成轨道精调之后，在所述扣件系统(6)的上方旋入防松螺母(44)，将所述悬浮轨(5)依次焊接形成无缝线路。
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