CN113403893A - 挠性u型轨道梁及具有其的真空管道道岔结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种挠性U型轨道梁及具有其的真空管道道岔结构，该挠性U型轨道梁包括：第一挠性侧壁和第二挠性侧壁，第一挠性侧壁和第二挠性侧壁平行设置；挠性轨底，挠性轨底设置在第一挠性侧壁和第二挠性侧壁的底部且分别与第一挠性侧壁和第二挠性侧壁连接以形成U型轨道结构，U型轨道结构由弹性材料制成，U型轨道结构可绕竖直方向产生弯曲变形以实现列车行驶方向的转换。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中真空管道道岔结构能耗和成本高且影响真空管道密封性能及行车安全的技术问题。

Description

挠性U型轨道梁及具有其的真空管道道岔结构

技术领域

本发明涉及真空管道电动磁悬浮轨道交通技术领域，尤其涉及一种挠性U型轨道梁及具有其的真空管道道岔结构。

背景技术

电动磁悬浮制式的轨道与传统的轮轨轨道有很大不同，其轨道断面为U型(如图19所示)，在轨道的左右两个侧壁上设置有电气线圈和导向轮轨道，在轨底上还设置支撑轮轨道。列车高速运行时，侧壁上的电气线圈与列车上的磁体相互作用，对列车提供垂向的悬浮力和横向的导向力。当列车低速运行时，列车与电气线圈的电磁力作用较弱，则依靠列车上的支撑轮和导向轮分别支撑在支撑轮轨道和导向轮轨道上为列车提供垂向支撑和横向的导向作用力。

这种轨道结构形式决定了其道岔不能像传统的高铁道岔那样设置辙岔结构(所谓辙岔装置为两条钢轨的交叉点，如图20所示)，只能采用整体移动的方式来转换列车的行进方向。

为消除列车高速运行时的空气阻力，将列车置于真空管道中运行，相应地，需要将U型轨上与列车直接发生关联的电气线圈、支撑轮轨道、导线轮轨道也置于真空管道之中。

现有的高铁轨道上的道岔如图20至图22所示，左右两条尖轨通过尖轨固定杆连接在一起，构成道岔的可移动轨。转辙驱动装置驱动尖轨固定进行移动，从而实现直向通行和侧向通行状态的转换。

目前真空管道磁悬浮交通在世界范围内尚没有进入工程化阶段，已有资料中披露的真空管道和真空管道道岔方案，该真空管道为整体大圆管结构，U型轨道建筑在圆管内的底部，如图23所示。

适用于这种整体大圆管真空管道的道岔装置如图24至图26所示，该设计方案是将转辙段的U型轨道连同包绕轨道的真空管道设计为整体可以移动的，当列车直向通行时使用直行的转辙管道对接联通，当列车需要侧向通行时，则使用侧向通行的转辙管道进行对接联通。

由于电动磁悬浮交通制式的U型轨道包绕着运行的列车，所以现有高铁轨道上使用的道岔的设计方案无法搬用到电动磁悬浮交通制式的U型轨道上。

现有资料中披露的真空管道道岔具有如下缺点：需要移动的转辙段真空管道结构规模和重量巨大，不仅建设成本高而且使用过程中能耗大，维护工作量大；需要移动的转辙段真空管道结构规模和重量巨大带来的另外一个问题是道岔转辙动作执行时间很长，严重影响真空管道的通行效率；需要移动的转辙段真空管道以及与其配合的各管道都需要设计密封阀门，当转辙段平移到位之后，需要把相应的密封阀门打开以进行列车通行，这些密封阀门对真空管道的密封性能及行车安全带来不利影响。

发明内容

本发明提供了一种挠性U型轨道梁及具有其的真空管道道岔结构，能够解决现有技术中真空管道道岔结构能耗和成本高且影响真空管道密封性能及行车安全的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种挠性U型轨道梁，挠性U型轨道梁包括：第一挠性侧壁和第二挠性侧壁，第一挠性侧壁和第二挠性侧壁平行设置；挠性轨底，挠性轨底设置在第一挠性侧壁和第二挠性侧壁的底部且分别与第一挠性侧壁和第二挠性侧壁连接以形成U型轨道结构，U型轨道结构由弹性材料制成，U型轨道结构可绕竖直方向产生弯曲变形以实现列车行驶方向的转换。

进一步地，挠性U型轨道梁还包括第一加强层，第一加强层设置在第一挠性侧壁、第二挠性侧壁和挠性轨底中至少一个的外侧面，第一加强层用于提高挠性U型轨道梁的抗弯曲强度。

进一步地，挠性U型轨道梁还包括第二加强层，第二加强层设置在第一挠性侧壁、第二挠性侧壁和挠性轨底中至少一个的内部，第二加强层用于提高第一挠性侧壁、第二挠性侧壁挠性轨底中至少一个的支撑刚度。

进一步地，第一加强层和第二加强层的材质均包括奥氏体不锈钢。

根据本发明的另一方面，提供了一种真空管道道岔结构，真空管道道岔结构包括挠性U型轨道梁、刚性支撑轨道、真空管道盖和道岔驱动装置，挠性U型轨道梁为如上所述的挠性U型轨道梁，真空管道盖设置在刚性支撑轨道上以形成真空容纳腔体，挠性U型轨道梁设置在真空容纳腔体内，道岔驱动装置与挠性U型轨道梁驱动连接，道岔驱动装置可驱动挠性U型轨道梁沿刚性支撑轨道移动以实现与第一固定真空管道连接或与第二固定真空管道连接。

进一步地，刚性支撑轨道包括第一刚性挡壁、刚性轨底和第二刚性挡壁，刚性轨底设置在第一刚性挡壁和第二刚性挡壁的底部且分别与第一刚性挡壁和第二刚性挡壁连接，挠性U型轨道梁可在道岔驱动装置的驱动下沿刚性轨底在第一刚性挡壁和第二刚性挡壁之间移动；其中，当道岔驱动装置带动挠性U型轨道梁运动以实现挠性U型轨道梁与第一固定真空管道连接时，挠性U型轨道梁与第一刚性挡壁贴合以通过第一刚性挡壁对挠性U型轨道梁进行限位；当道岔驱动装置带动挠性U型轨道梁运动以实现挠性U型轨道梁与第二固定真空管道连接时，挠性U型轨道梁与第二刚性挡壁贴合以通过第二刚性挡壁对挠性U型轨道梁进行限位。

进一步地，真空管道道岔结构还包括第一锁止装置和第二锁止装置，第一锁止装置和第二锁止装置均设置在刚性轨底，第一挠性侧壁具有第一锁止凹槽，第二挠性侧壁具有第二锁止凹槽，其中，当挠性U型轨道梁与第一刚性挡壁贴合时，第一锁止装置与第二锁止凹槽配合以实现对挠性U型轨道梁的限位；当挠性U型轨道梁与第二刚性挡壁贴合时，第二锁止装置与第一锁止装置配合以实现对挠性U型轨道梁的限位。

进一步地，刚性轨底具有约束滑轨，真空管道道岔结构还包括滑桩，滑桩设置在挠性轨底上，当道岔驱动装置驱动挠性U型轨道梁沿刚性轨道移动时，滑桩沿约束滑轨运动以对挠性U型轨道梁的移动进行导向。

进一步地，刚性轨底具有多个间隔设置的约束滑轨，真空管道道岔结构包括多个滑桩，多个滑桩间隔设置在挠性轨底上，多个约束滑轨与多个滑桩一一对应设置。

进一步地，第一挠性侧壁具有第一凹槽或第一凸起，第一刚性挡壁具有第一凸起或第一凹槽，第一凹槽与第一凸起相配合以对挠性U型轨道梁的横向位移和垂向位移进行限定；和/或第二挠性侧壁具有第二凹槽或第二凸起，第二刚性挡壁具有第二凸起或第二凹槽，第二凹槽与第二凸起相配合以对挠性U型轨道梁的横向位移和垂向位移进行限定。

应用本发明的技术方案，提供了一种挠性U型轨道梁，该挠性U型轨道梁由弹性材料制成，当需要改变列车行驶方向时，该挠性U型轨道梁通过利用其自身可绕竖直方向产生弯曲变形的特性，能够实现列车行驶方向的转换以完成与不同固定轨道之间的连接。本发明所提供的挠性U型轨道梁与现有技术相比，其利用自身材料的挠性特性以实现列车行驶方向的转换，此种方式成本低，能耗小，便于维护，且具有该挠性U型轨道梁的道岔段结构不需要设计密封阀门，道岔段结构对真空管道的密封性能没有影响，不存在密封阀门故障带来的危及列车行驶安全的问题。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1和图2示出了根据本发明的具体实施例提供的挠性U型轨道梁的断面视图；

图3示出了根据本发明的具体实施例提供的一段挠性U型轨道梁的挠曲变形视图；

图4示出了根据本发明的具体实施例提供的设置有第一加强层和第二加强层的挠性U型轨道梁的断面视图；

图5示出了图4中提供的设置有第一加强层和第二加强层的挠性U型轨道梁的A-A处的剖视图；

图6示出了根据本发明的具体实施例提供的使用挠性U型轨道梁的真空管道道岔段俯视图；

图7示出了图6中提供的真空管道道岔段的B-B、E-E以及D-D处的剖视图；

图8示出了图6中提供的真空管道道岔段的C-C处的剖视图；

图9示出了根据本发明的具体实施例提供的去除真空管道盖的处于直行状态的真空管道道岔结构的俯视图；

图10示出了根据本发明的具体实施例提供的去除真空管道盖的处于侧向通行状态的真空管道道岔结构的俯视图；

图11示出了图6中提供的根据本发明的另一实施例的真空管道道岔段的C-C处的剖视图；

图12示出了根据本发明的具体实施例提供的约束滑轨的结构示意图；

图13示出了根据本发明的具体实施例提供的真空管道道岔结构处于直行状态时道岔驱动装置以及锁止装置的状态示意图；

图14示出了根据本发明的具体实施例提供的真空管道道岔结构处于侧向通行状态时道岔驱动装置以及锁止装置的状态示意图；

图15示出了图14中提供的道岔驱动装置的F-F处的断面视图；

图16示出了图14中提供的约束滑轨的G-G处的断面视图；

图17示出了图13中提供的锁止装置的H-H处的断面视图；

图18示出了图13中提供的锁止装置的I-I处的断面视图；

图19示出了现有技术中提供的电动悬浮制式磁悬浮U型轨道的断面视图；

图20示出了现有技术中提供的高铁道岔的组成示意图；

图21示出了现有技术中提供的直向通行状态的高铁道岔的尖轨及转辙装置的状态示意图；

图22示出了现有技术中提供的侧向通行状态的高铁道岔的尖轨及转辙装置的状态示意图；

图23示出了现有技术中提供的电动悬浮制式磁悬浮真空管道的断面视图；

图24示出了现有技术中提供的整体可移动的转辙段的结构示意图；

图25示出了现有技术中提供的直向通行状态的转辙段的结构示意图；

图26示出了现有技术中提供的侧向通行状态的转辙段的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一挠性侧壁；10a、第一锁止凹槽；10b、第一凹槽；11、第一导向轮轨道；20、第二挠性侧壁；20a、第二锁止凹槽；20b、第二凹槽；21、第二导向轮轨道；30、挠性轨底；31、支撑轮轨道；40、第一加强层；50、第二加强层；60、第一电气线圈；70、第二电气线圈；100、挠性U型轨道梁；100a、第一挠性侧壁的内侧面；100b、第一挠性侧壁的外侧面；100c、第二挠性侧壁的内侧面；100d、第二挠性侧壁的外侧面；100e、挠性轨底的上表面；100f、挠性轨底的下表面；200、刚性支撑轨道；210、第一刚性挡壁；211、第一凸起；220、刚性轨底；220a、约束滑轨；220b、地沟；230、第二刚性挡壁；231、第二凸起；300、真空管道盖；400、道岔驱动装置；500、第一锁止装置；600、第二锁止装置；700、滑桩；800、螺栓；900、密封条；1000、滑动轨道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图5所示，根据本发明的具体实施例提供了一种挠性U型轨道梁，该挠性U型轨道梁包括第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30，第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20平行设置，挠性轨底30设置在第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20的底部且分别与第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20连接以形成U型轨道结构，U型轨道结构由弹性材料制成，U型轨道结构可绕竖直方向产生弯曲变形以实现列车行驶方向的转换。

应用此种配置方式，提供了一种挠性U型轨道梁，该挠性U型轨道梁由弹性材料制成，当需要改变列车行驶方向时，该挠性U型轨道梁通过利用其自身可绕竖直方向产生弯曲变形的特性，能够实现列车行驶方向的转换以完成与不同固定轨道之间的连接。本发明所提供的挠性U型轨道梁与现有技术相比，其利用自身材料的挠性特性以实现列车行驶方向的转换，此种方式成本低，能耗小，便于维护，且具有该挠性U型轨道梁的道岔段结构不需要设计密封阀门，道岔段结构对真空管道的密封性能没有影响，不存在密封阀门故障带来的危及列车行驶安全的问题。

具体地，作为本发明的一个具体实施例，如图1所示，挠性U型轨道梁包括第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30，挠性轨底30设置在第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20的底部且分别与第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20连接以形成U型轨道结构，第一挠性侧壁的内侧面100a、第一挠性侧壁的外侧面100b、第二挠性侧壁的内侧面100c和第二挠性侧壁的外侧面100d相互平行，挠性轨底的上表面100e和挠性轨底的下表面100f相互平行且分别与第一挠性侧壁的内侧面100a、第一挠性侧壁的外侧面100b、第二挠性侧壁的内侧面100c和第二挠性侧壁的外侧面100d相互垂直。如图2所示，第一挠性侧壁的内侧面100a的上部设计有第一导向轮轨道11，第一导向轮轨道11下设计有电气线圈安装接口以安装第一电气线圈60，第二挠性侧壁的内侧面100c的上部设计有第二导向轮轨道21，第二导向轮轨道21下设计有电气线圈安装接口以安装第二电气线圈70，挠性轨底的上表面100e设计有支撑轮轨道31。

此外，在本发明中，挠性U型轨道梁承载着磁悬浮列车的高速运行，为了避免列车通行时的磁吸力和涡流阻力，挠性轨道梁采用不导电、不导磁且具有一定机械强度的材料制成，且为了满足轨道梁的挠性变形需要，挠性轨道梁的材料还应具有一定柔韧性，优选地，可采用树脂、塑料或以树脂、塑料为基材加入碳纤维及玻璃纤维的复合材料。

进一步地，在本发明中，为了增加挠性轨道梁的抗弯曲强度，可将挠性U型轨道梁配置为还包括第一加强层40，第一加强层40设置在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30中至少一个的外侧面，第一加强层40用于提高挠性U型轨道梁的抗弯曲强度。

作为本发明的一个具体实施例，如图4所示，在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30的外侧均设置有第一加强层40，在本实施例中，采用钢筋或条形钢带作为第一加强层40，为了降低钢材料所导致的磁吸力和涡流阻力，第一加强层40的材质优选奥氏体不锈钢。作为本发明的其他实施例，也可仅在第一挠性侧壁、第二挠性侧壁或挠性轨底的外侧设置第一加强层或者在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30中的任意两个的外侧设置第一加强层，此处不做限制。

进一步地，在本发明中，为了增加侧壁支撑导向轮的刚度和/或增加轨底支撑支撑轮的刚度，可将挠性U型轨道梁配置为还包括第二加强层50，第二加强层50设置在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30中至少一个的内部，第二加强层50用于提高第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20挠性轨底30中至少一个的支撑刚度。

作为本发明的一个具体实施例，如图4所示，在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30中均设置有第二加强层50，第二加强层50呈U型结构设置在挠性U型轨道梁内部，在本实施例中，采用钢筋或条形钢带作为第二加强层50，为了降低钢材料所导致的磁吸力和涡流阻力，第二加强层50的材质优选奥氏体不锈钢。此外，在本发明中，如图5所示，为了能够沿挠性U型轨道梁的长度方向均能够提高侧壁支撑导向轮的刚度以及轨底支撑支撑轮的刚度，沿挠性U型轨道梁的长度方向间隔设置有多个U型第二加强层。作为本发明的其他实施例，也可仅在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20或挠性轨底30中设置第二加强层或者在第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30中的任意两个中设置第二加强层，此处不做限制。

根据本发明的另一方面，如图6至图18所示，提供了一种真空管道道岔结构，该真空管道道岔结构包括挠性U型轨道梁100、刚性支撑轨道200、真空管道盖300和道岔驱动装置400，挠性U型轨道梁100为如上所述的挠性U型轨道梁100，真空管道盖300设置在刚性支撑轨道200上以形成真空容纳腔体，挠性U型轨道梁100设置在真空容纳腔体内，道岔驱动装置400与挠性U型轨道梁100驱动连接，道岔驱动装置400可驱动U型轨道梁沿刚性支撑轨道200移动以实现与第一固定真空管道连接或与第二固定真空管道连接。

应用此种配置方式，提供了一种真空管道道岔结构，该道岔结构通过使用本发明所提供的挠性U型轨道梁，当需要进行列车行进方向的转换时，通过道岔驱动装置驱动可使U型轨道梁沿刚性支撑轨道200移动以实现与第一固定真空管道连接或与第二固定真空管道连接，由于本发明所提供的挠性U型轨道梁能够利用自身材料的挠性特性以实现列车行驶方向的转换，此种方式成本低，能耗小，便于维护，因此将该挠性U型轨道梁应用到道岔段结构中，不需要设计密封阀门，道岔段结构对真空管道的密封性能没有影响，不存在密封阀门故障带来的危及列车行驶安全的问题。

进一步地，在本发明中，如图8所示，为了在挠性U型轨道梁迁移到位后增强挠性U型轨道梁的刚度和强度，可将刚性支撑轨道200配置为包括第一刚性挡壁210、刚性轨底220和第二刚性挡壁230，刚性轨底220设置在第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230的底部且分别与第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230连接，挠性U型轨道梁100可在道岔驱动装置400的驱动下沿刚性轨底220在第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230之间移动；其中，当道岔驱动装置400带动挠性U型轨道梁100运动以实现挠性U型轨道梁100与第一固定真空管道连接时，挠性U型轨道梁100与第一刚性挡壁210贴合以通过第一刚性挡壁210对挠性U型轨道梁100进行限位；当道岔驱动装置400带动挠性U型轨道梁100运动以实现挠性U型轨道梁100与第二固定真空管道连接时，挠性U型轨道梁100与第二刚性挡壁230贴合以通过第二刚性挡壁230对挠性U型轨道梁100进行限位。

在此种配置方式下，通过将刚性支撑轨道200配置为包括第一刚性挡壁210、刚性轨底220和第二刚性挡壁230，第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230通过刚性轨底220联系为一体，当挠性U型轨道梁迁移到位后，可通过第一刚性挡壁210或第二刚性挡壁230为挠性U型轨道梁的一个侧壁提供约束，进而增强挠性U型轨道梁的刚度和强度。作为本发明的一个具体实施例，第一固定真空管道为侧向行驶的真空管道，第二固定真空管道为直向行驶的真空管道，当挠性U型轨道梁100与侧向行驶的真空管道连接时，挠性U型轨道梁100与第一刚性挡壁210贴合以通过第一刚性挡壁210对挠性U型轨道梁100进行限位；当挠性U型轨道梁100与直向行驶的真空管道连接时，挠性U型轨道梁100与第二刚性挡壁230贴合以通过第二刚性挡壁230对挠性U型轨道梁100进行限位。

进一步地，在本发明中，为了在挠性U型轨道梁迁移到位后提高列车通行时的平稳性，可将真空管道道岔结构配置为还包括第一锁止装置500和第二锁止装置600，第一锁止装置500和第二锁止装置600均设置在刚性轨底220，第一挠性侧壁10具有第一锁止凹槽10a，第二挠性侧壁20具有第二锁止凹槽20a，其中，当挠性U型轨道梁100与第一刚性挡壁210贴合时，第一锁止装置500与第二锁止凹槽20a配合以实现对挠性U型轨道梁100的限位；当挠性U型轨道梁100与第二刚性挡壁230贴合时，第二锁止装置600与第一锁止装置500配合以实现对挠性U型轨道梁100的限位。

在此种配置方式下，当挠性U型轨道梁迁移到位之后，通过第一锁止装置500或第二锁止装置600锁定挠性U型轨道梁的一侧侧壁，以对该侧壁提供约束和支撑来增强整个挠性轨道梁刚度和强度，有助于提高列车通行时的平稳性。

此外，为了进一步地提高列车通行的平稳性，通常沿挠性U型轨道梁的长度方向设置多个第一锁止装置500和多个第二锁止装置600，作为本发明的一个具体实施例，当挠性U型轨道梁100与侧向行驶的真空管道相连接时，如图14所示，挠性U型轨道梁100包括三个第一锁止装置500，第二挠性侧壁20具有三个第二锁止凹槽20a，三个第一锁止装置500与三个第二锁止凹槽20a一一对应设置，此时三个第一锁止装置500对应卡紧设置在三个第二锁止凹槽20a内以对挠性U型轨道梁的第二挠性侧壁20进行锁定。当挠性U型轨道梁100与直向行驶的真空管道相连接时，如图13所示，挠性U型轨道梁100包括三个第二锁止装置600，第一挠性侧壁10具有三个第一锁止凹槽10a，三个第二锁止装置600与三个第一锁止凹槽10a一一对应设置，此时三个第二锁止装置600对应卡紧设置在三个第一锁止凹槽10a内以对挠性U型轨道梁的第一挠性侧壁10进行锁定。

进一步地，在本发明中，为了限制挠性U型轨道梁在移动过程中的行走路径，可将刚性轨底220配置为具有约束滑轨220a，真空管道道岔结构还包括滑桩700，滑桩700设置在挠性轨底30上，当道岔驱动装置400驱动挠性U型轨道梁100沿刚性轨道移动时，滑桩700沿约束滑轨220a运动以对挠性U型轨道梁100的移动进行导向。

在此种配置方式下，通过在刚性轨底220上设置约束滑轨，通过滑桩与约束滑轨相配合限制挠性U型轨道梁在移动过程中的行走路径，并在挠性U型轨道梁迁移到位之后为轨道梁提供纵向(即列车行进方向)和垂向(即竖直方向)的限位约束，以提高挠性U型轨道梁的刚度，有助于提高列车通行时的平稳性。

在本发明中，为了能够进一步地提高对挠性U型轨道梁的导向性以及列车通行的平稳性，可将刚性轨底220配置为具有多个间隔设置的约束滑轨220a，真空管道道岔结构包括多个滑桩700，多个滑桩700间隔设置在挠性轨底上，多个约束滑轨220a与多个滑桩700一一对应设置。作为本发明的一个具体实施例，如图12所示，刚性轨底220具有三个约束滑轨220a，三个约束滑轨220沿挠性U型轨道梁的长度方向间隔设置。

进一步地，在本发明中，为了提高真空管道道岔结构的密封性能，在第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230的上端边缘处均设置有密封连接槽，真空管道盖300的下端与密封连接槽之间使用螺栓800进行连接，从而真空管道盖与第一刚性挡壁210、第二刚性挡壁230以及刚性轨底220共同围成真空管道腔。为保证密封效果，在密封连接槽处设置密封条900，或者也可直接将真空管道盖300焊接在密封连接槽上。

此外，在本发明中，第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230用于限制挠性U型轨道梁迁移的位移量，并通过对挠性U型轨道梁的一侧侧壁的约束和支撑来增强整个挠性U型轨道梁的刚度和强度，有助于提高列车通行时的平稳性。

为了进一步地提高刚性档壁对挠性U型梁的限位可靠性，可将刚性档壁和挠性U型轨道梁的侧壁设计为一凸一凹的相互嵌入式结构，这样的设计使得侧壁不仅能够限制挠性轨道梁的横向位移(横向是指垂直于列车运行方向以及垂向的方向)还能限制轨道梁的垂向位移(垂向是指竖直方向)。作为本发明的一个具体实施例，如图11所示，第一挠性侧壁10具有第一凹槽10b，第一刚性挡壁210具有第一凸起211，第一凹槽10b与第一凸起211相配合以对挠性U型轨道梁100的横向位移和垂向位移进行限定；第二挠性侧壁20具有第二凹槽20b，第二刚性挡壁230具有第二凸起231，第二凹槽20b与第二凸起231相配合以对挠性U型轨道梁100的横向位移和垂向位移进行限定。

作为本发明的其他实施例(图中未示出)，第一挠性侧壁10具有第一凸起，第一刚性挡壁210具有第一凹槽，第一凹槽与第一凸起相配合以对挠性U型轨道梁100的横向位移和垂向位移进行限定；第二挠性侧壁20具有第二凸起，第二刚性挡壁230具有第二凹槽，第二凹槽与第二凸起相配合以对挠性U型轨道梁100的横向位移和垂向位移进行限定。在本发明中，也可采用其他凸起和凹槽配合形式，只要能够实现刚性档壁和挠性U型轨道梁的侧壁之间的相互嵌入即可。

进一步地，在本发明中，刚性轨底220的作用是为挠性U型轨道梁提供垂向的支撑作用，并作为挠性轨道梁迁移时的滑动面，为了减弱挠性U型轨道梁在迁移过程中与刚性轨底之间的摩擦力，可以对刚性轨底220的上平面进行磨平、涂润滑脂等处理，或者设置专门的滑动轨道1000为迁移过程中的挠性轨道梁提供垂向支撑，并降低其迁移过程中的摩擦阻力，具体如图12所示(为了表达清晰去掉真空管道盖及挠性U型轨道梁)。

此外，在本发明中，道岔驱动装置400驱动挠性U型轨道梁移动从而完成列车行驶方向的转换，为了保证部分道岔驱动装置400发生故障时，真空管道道岔结构仍能正常进行迁移，可将真空管道道岔结构配置为包括多个道岔驱动装置400，在刚性轨道220上对应设置有地沟220b，道岔驱动装置400设置在地沟220b内，作为道岔驱动装置400的动作空间。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1至图18对本发明所提供的挠性U型轨道梁和真空管道道岔结构进行详细说明。

如图6至图18所示，根据本发明的具体实施例提供了一种真空管道道岔结构，该真空管道道岔结构包括挠性U型轨道梁100、刚性支撑轨道200、真空管道盖300、道岔驱动装置400、三个第一锁止装置500、三个第二锁止装置600、三个滑桩700、螺栓800和密封条900，挠性U型轨道梁包括第一挠性侧壁10、第二挠性侧壁20和挠性轨底30，第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20平行设置，挠性轨底30设置在第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20的底部且分别与第一挠性侧壁10和第二挠性侧壁20连接以形成U型轨道结构，U型轨道结构由弹性材料制成，U型轨道结构可绕竖直方向产生弯曲变形以实现列车行驶方向的转换。

刚性支撑轨道200包括第一刚性挡壁210、刚性轨底220和第二刚性挡壁230，刚性轨底220设置在第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230的底部且分别与第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230连接，挠性U型轨道梁100可在道岔驱动装置400的驱动下沿刚性轨底220在第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230之间移动。在第一刚性挡壁210和第二刚性挡壁230的上端边缘处均设置有密封连接槽，真空管道盖300的下端与密封连接槽之间使用螺栓800进行连接，从而真空管道盖与第一刚性挡壁210、第二刚性挡壁230以及刚性轨底220共同围成真空管道腔。

当挠性U型轨道梁100与侧向行驶的真空管道相连接时，如图14所示，挠性U型轨道梁100包括三个第一锁止装置500，第二挠性侧壁20具有三个第二锁止凹槽20a，三个第一锁止装置500与三个第二锁止凹槽20a一一对应设置，此时三个第一锁止装置500对应卡紧设置在三个第二锁止凹槽20a内以对挠性U型轨道梁的第二挠性侧壁20进行锁定。当挠性U型轨道梁100与直向行驶的真空管道相连接时，如图13所示，挠性U型轨道梁100包括三个第二锁止装置600，第一挠性侧壁10具有三个第一锁止凹槽10a，三个第二锁止装置600与三个第一锁止凹槽10a一一对应设置，此时三个第二锁止装置600对应卡紧设置在三个第一锁止凹槽10a内以对挠性U型轨道梁的第一挠性侧壁10进行锁定。

刚性轨底220具有三个约束滑轨220a，三个滑桩700设置在挠性轨底30上，三个滑桩700与三个约束滑轨220a一一对应设置，当道岔驱动装置400驱动挠性U型轨道梁100沿刚性轨道移动时，滑桩700沿约束滑轨220a运动以对挠性U型轨道梁100的移动进行导向。

在本实施例中，当列车需要由直向行驶转变为侧向行驶时，首先三个第二锁止装置600与三个第一锁止凹槽10a相互解锁，此时道岔驱动装置400动作以驱动挠性U型轨道梁转动，挠性U型轨道梁在转动的过程中，位于挠性轨底30的滑桩700沿着约束滑轨220a移动，以通过约束滑轨220a限制挠性U型轨道梁100的移动方向。当挠性U型轨道梁100移动到位后，三个第一锁止装置500对应卡紧设置在三个第二锁止凹槽20a内以对挠性U型轨道梁的第二挠性侧壁20进行锁定，由此即完成了列车行进方向的转换。

综上所述，本发明提供了一种挠性U型轨道梁及真空管道道岔结构，该挠性U型轨道梁利用自身材料的挠性特性以实现列车行驶方向的转换，此种方式成本低，能耗小，便于维护，大大减小了道岔段可移动结构的规模及重量。基于该挠性U型轨道梁的真空管道道岔结构，降低了真空线路的建设成本，且使用过程中的能耗低，以及便于维护，且该道岔段结构不需要设计密封阀门，道岔段对真空管道的密封性能没有影响，且不存在密封阀门故障带来的危及列车行驶安全的问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挠性U型轨道梁，其特征在于，所述挠性U型轨道梁包括：

第一挠性侧壁(10)和第二挠性侧壁(20)，所述第一挠性侧壁(10)和所述第二挠性侧壁(20)平行设置；

挠性轨底(30)，所述挠性轨底(30)设置在所述第一挠性侧壁(10)和所述第二挠性侧壁(20)的底部且分别与所述第一挠性侧壁(10)和所述第二挠性侧壁(20)连接以形成U型轨道结构，所述U型轨道结构由弹性材料制成，所述U型轨道结构可绕竖直方向产生弯曲变形以实现列车行驶方向的转换。

2.根据权利要求1所述的挠性U型轨道梁，其特征在于，所述挠性U型轨道梁还包括第一加强层(40)，所述第一加强层(40)设置在所述第一挠性侧壁(10)、所述第二挠性侧壁(20)和所述挠性轨底(30)中至少一个的外侧面，所述第一加强层(40)用于提高所述挠性U型轨道梁的抗弯曲强度。

3.根据权利要求2所述的挠性U型轨道梁，其特征在于，所述挠性U型轨道梁还包括第二加强层(50)，所述第二加强层(50)设置在所述第一挠性侧壁(10)、所述第二挠性侧壁(20)和所述挠性轨底(30)中至少一个的内部，所述第二加强层(50)用于提高所述第一挠性侧壁(10)、所述第二挠性侧壁(20)所述挠性轨底(30)中至少一个的支撑刚度。

4.根据权利要求3所述的挠性U型轨道梁，其特征在于，所述第一加强层(40)和所述第二加强层(50)的材质均包括奥氏体不锈钢。

5.一种真空管道道岔结构，其特征在于，所述真空管道道岔结构包括挠性U型轨道梁(100)、刚性支撑轨道(200)、真空管道盖(300)和道岔驱动装置(400)，所述挠性U型轨道梁(100)为权利要求1至4中任一项所述的挠性U型轨道梁(100)，所述真空管道盖(300)设置在所述刚性支撑轨道(200)上以形成真空容纳腔体，所述挠性U型轨道梁(100)设置在所述真空容纳腔体内，所述道岔驱动装置(400)与所述挠性U型轨道梁(100)驱动连接，所述道岔驱动装置(400)可驱动所述挠性U型轨道梁(100)沿所述刚性支撑轨道(200)移动以实现与第一固定真空管道连接或与第二固定真空管道连接。

6.根据权利要求5所述的真空管道道岔结构，其特征在于，所述刚性支撑轨道(200)包括第一刚性挡壁(210)、刚性轨底(220)和第二刚性挡壁(230)，所述刚性轨底(220)设置在所述第一刚性挡壁(210)和所述第二刚性挡壁(230)的底部且分别与所述第一刚性挡壁(210)和所述第二刚性挡壁(230)连接，所述挠性U型轨道梁(100)可在所述道岔驱动装置(400)的驱动下沿所述刚性轨底(220)在所述第一刚性挡壁(210)和所述第二刚性挡壁(230)之间移动；其中，当所述道岔驱动装置(400)带动所述挠性U型轨道梁(100)运动以实现所述挠性U型轨道梁(100)与所述第一固定真空管道连接时，所述挠性U型轨道梁(100)与所述第一刚性挡壁(210)贴合以通过所述第一刚性挡壁(210)对所述挠性U型轨道梁(100)进行限位；当所述道岔驱动装置(400)带动所述挠性U型轨道梁(100)运动以实现所述挠性U型轨道梁(100)与所述第二固定真空管道连接时，所述挠性U型轨道梁(100)与所述第二刚性挡壁(230)贴合以通过所述第二刚性挡壁(230)对所述挠性U型轨道梁(100)进行限位。

7.根据权利要求6所述的真空管道道岔结构，其特征在于，所述真空管道道岔结构还包括第一锁止装置(500)和第二锁止装置(600)，所述第一锁止装置(500)和所述第二锁止装置(600)均设置在所述刚性轨底(220)，所述第一挠性侧壁(10)具有第一锁止凹槽(10a)，所述第二挠性侧壁(20)具有第二锁止凹槽(20a)，其中，当所述挠性U型轨道梁(100)与所述第一刚性挡壁(210)贴合时，所述第一锁止装置(500)与所述第二锁止凹槽(20a)配合以实现对所述挠性U型轨道梁(100)的限位；当所述挠性U型轨道梁(100)与所述第二刚性挡壁(230)贴合时，所述第二锁止装置(600)与所述第一锁止装置(500)配合以实现对所述挠性U型轨道梁(100)的限位。

8.根据权利要求6所述的真空管道道岔结构，其特征在于，所述刚性轨底(220)具有约束滑轨(220a)，所述真空管道道岔结构还包括滑桩(700)，所述滑桩(700)设置在所述挠性轨底(30)上，当所述道岔驱动装置(400)驱动所述挠性U型轨道梁(100)沿所述刚性轨道移动时，所述滑桩(700)沿所述约束滑轨(220a)运动以对所述挠性U型轨道梁(100)的移动进行导向。

9.根据权利要求8所述的真空管道道岔结构，其特征在于，所述刚性轨底(220)具有多个间隔设置的所述约束滑轨(220a)，所述真空管道道岔结构包括多个所述滑桩(700)，多个所述滑桩(700)间隔设置在所述挠性轨底(30)上，多个所述约束滑轨(220a)与多个所述滑桩(700)一一对应设置。

10.根据权利要求6所述的真空管道道岔结构，其特征在于，所述第一挠性侧壁(10)具有第一凹槽(10b)或第一凸起，所述第一刚性挡壁(210)具有第一凸起(211)或第一凹槽，所述第一凹槽(10b)与所述第一凸起(211)相配合以对所述挠性U型轨道梁(100)的横向位移和垂向位移进行限定；和/或所述第二挠性侧壁(20)具有第二凹槽(20b)或第二凸起，所述第二刚性挡壁(230)具有第二凸起(231)或第二凹槽，所述第二凹槽(20b)与所述第二凸起(231)相配合以对所述挠性U型轨道梁(100)的横向位移和垂向位移进行限定。

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