CN202509346U - 一种中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，连接结构包括主F轨和副F轨；其特征在于：连接结构包括设置于主F轨与副F轨端部的多对由凸台、凹槽构成的对中连接副，以及设置于主F轨与副F轨端部的由连接孔、连接槽构成的多组连接单元；对中连接副用于限制F轨在垂直于其长度方向的平面内移动，连接槽的长度方向与F轨的长度方向相一致，连接孔与连接槽通过螺栓相连接。本实用新型既限制了对中定位后主、副F轨在垂直于F轨平面内的运动，也保证了温变时进行自由的伸缩。通过设置自动复位连接副，实现了F轨的自动回位。本实用新型连接方式简单、无附加部件、对中安装简单精度高、易于机加工、成本低，能够促进磁浮轨道交通系统工程化、产业化。

Description

一种中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构
技术领域
本实用新型涉及磁悬浮系统轨道交通系统，特别是涉及一种中低速磁悬浮列车交通模式中轨道的轨排与轨排之间的接缝伸缩调整的连接结构。
背景技术
磁悬浮交通是不同于传统铁路、公路、航空的一项崭新的交通运输方式，具有低噪声、振动小、无污染、线路适应性强、易于实施等一系列特点，是安全可靠、环境友好型的新型城市轨道交通系统,国内已有多个城市研究采用中低速磁浮交通技术解决城市交通问题。磁悬浮交通工程作为高难度、高精度的特种工程，其轨道的技术性能直接影响磁浮列车运行中的综合性能。中低速磁悬浮列车轨道是通过横向轨枕用高强螺栓连接F型轨装配形成轨排，然后轨排再通过扣件利用高强螺栓安装固定在桥梁基础上，这样多个轨排通过接缝伸缩结构形成轨道。轨排与轨排之间的接头处需要对中定位调整（即横向Y和竖向Z），同时兼顾轨排的F型轨因温差造成的纵向(X)伸缩调整、复位问题。目前，国内已有多个机构针对这些问题做了大量的研究，日本专利JP4-153401、JP2003-184006、美国专利US5199674、中国专利CN20071094043.0都提出了不同的解决方案。
日本专利JP4-153401和美国专利US5199674公开了同一种多功能多节转向轨，一种连接主导向轨的导向道叉，包括复试移动导向轨与相邻移动轨和主导向轨之间的连接方法，移动导向轨与相邻导轨组成的缓和曲线。
日本专利JP2003-184006公开了磁悬浮列车用轨道伸缩调整装置，在轨道梁的一侧，设置有沿轨道长度方向受摩擦抑制状态下可以产生位移的移动轨枕。在移动轨枕上固定有第1移动钢轨3a，第1移动钢轨3a的两边各有一个第2移动钢轨3b以悬浮状态搭架在轨道梁支撑的两个主钢轨3和第1移动钢轨3a的端部间。第2移动钢轨3b的两端，通过连接方式8，连接主钢轨3和第1移动钢轨3a的端部，使钢轨在长度方向可以相对位移，而在宽度和上下方向不能相对位移。
中国专利CN20071094043.0公开了一种在所述Ｆ轨的端部铣出镶嵌面，形成凸出衔接部，该凸出衔接部的端部为圆弧端面（或平面），并且在该凸出衔接部与Ｆ轨本体上下两端形成的台阶处形成圆弧端面（或平面）；在所述Ｆ轨的另一端的端面形成与所述凸出衔接部及台阶处的圆弧端面（或平面）相适配的凹部及圆弧形端面（或平面）。
但上述方案中结构连接方式复杂、对中复位调整困难、加工效率低、附加配件多、成本高，不利于磁悬浮交通系统化工程化。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，轨排包括依次间隔设置并相互连接的主F轨和副F轨，主F轨固定在轨枕上；其特别之处在于：连接结构包括设置于主F轨与副F轨端部的多对由凸台、凹槽构成的对中连接副，以及设置于主F轨与副F轨端部的由连接孔、连接槽构成的多组连接单元；所述对中连接副用于限制F轨（7、8）在垂直于其长度方向的平面内移动，连接槽的长度方向与F轨的长度方向相一致，所述连接孔与连接槽通过螺栓相连接。
磁悬浮列车的轨道包括两列F轨，每个轨排由主F轨和副F轨组成的单元级联而成；对中连接副由凸台、凹槽构成，通过多组对中连接副的限位作用，可有效防止主F轨与副F轨在垂直于其长度方向的平面内移动，保证磁悬浮列车的安全运行；连接单元既实现了主F轨与副F轨的有效连接，还通过螺栓在连接槽内的可移动性，对轨排的温差伸缩具有良好的适应性能。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，所述连接结构还包括设置于主F轨与副F轨连接处的由复位孔构成的自动复位连接副，复位孔设置在主F轨和副F轨的端面上。复位连接副用于实现轨排在热胀冷缩过程中的复位作用，每对复位孔之间均设置有复位装置，以实现自动复位功能。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，所述自动复位连接副包括沿主F轨长度方向开口的主F轨外极复位孔、主F轨腹板复位孔和主F轨内极复位孔，以及分别与主F轨外极复位孔、主F轨腹板复位孔和主F轨内极复位孔相配合的副F轨外极复位孔、副F轨腹板复位孔和副F轨内极复位孔；相互配合的两复位孔通过弹性复位装置相连接。这相当于在主F轨与副F轨之间设置了三对自动复位连接副，并通过弹性复位装置与复位孔的配合，可实现有效的复位功能。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，所述对中连接副包括沿主F轨宽度方向依次设置的主F轨外极腹凸台、主F轨腹板凹槽、主F轨内极腹凹台和主F轨翼板凹槽，以及分别与主F轨外极腹凸台、主F轨腹板凹槽、主F轨内极腹凹台和主F轨翼板凹槽相配合的沿副F轨宽度方向依次设置的副F轨外极腹凹槽、副F轨腹板凸台、副F轨内极腹凹槽、副F轨翼板凸台。这就相当于采用了四对由凸台、凹槽构成的对中连接副，来确保主F轨与副F轨的对齐作用，有效地限制了主F轨和副F轨在垂直于轨排的平面内运动。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，所述连接单元包括设置于主F轨上的主F轨外极连接孔、主F轨内极连接孔和两主F轨翼板连接槽，以及设置于副F轨上的副F轨外极连接槽、副F轨内极连接槽和两副F轨翼板连接孔。通过连接孔与连接槽的配合，有效地实现了主F轨与副F轨的连接。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，所述副F轨为固定于轨枕上的导轨体或两端与两主F轨相固定的衔接F轨。副F轨可采用固定于轨枕上的长度较长的形式，也可采用仅固定于两主F轨上的较短形式。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，与连接孔和连接槽相配合的螺栓外围设置有减小摩擦力作用的定位套。在螺栓外围设置定位套，可避免螺栓与F轨直接接触，减小了螺栓与轨排之间的摩擦力，保证了螺栓随轨排的移动而移动。
本实用新型的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，所述连接槽的长度为10～50mm。依据轨排的安装形式和尺寸，来确定连接槽的长度，以满足轨排的伸缩范围。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置多对由凸台、凹槽构成的对中连接副来实现主F轨与副F轨的对齐，以及通过多组由连接孔、连接槽构成的连接单元来实现主、副F轨的连接，构成了合理的轨排连接结构，既限制了对中定位后主、副F轨在垂直于F轨平面内的运动，也保证了轨排温变时进行自由的伸缩。通过设置多组自动复位连接副，实现了主F轨和副F轨在热胀冷缩过程中的自动回位作用，确保轨排的安全使用。本实用新型可保证轨排接缝因温差在0～20mm、20～40mm或40～80mm范围内的伸缩调整以及在横向竖向的对中定位功能，本实用新型连接方式简单、无附加部件、对中安装简单精度高、易于机加工、成本低，能够促进磁浮轨道交通系统工程化、产业化。
附图说明
图1是本实用新型的磁悬浮轨道立体结构示意图；
图2是本实用新型的磁悬浮轨道的侧视图；
图3是本实用新型的磁悬浮轨排副F轨的结构图；
图4是本实用新型的磁悬浮轨排主F轨的结构图；
图5是第一种接缝伸缩形式轨排的结构示意图；
图6是第二种接缝伸缩形式轨排的结构示意图；
图7为两F轨通过F轨连接螺栓相连接的结构示意图。
图示说明：1混凝土轨道梁，2承轨台，3扣件组，4轨枕，5轨枕连接螺栓，6 F轨，7副F轨，7-1副F轨腹板凸台，7-2副F轨腹板复位孔，7-3副F轨外极腹凹槽，7-4副F轨外极复位孔，7-5副F轨外极连接槽，7-6副F轨内极复位孔，7-7副F轨内极腹凹槽，7-8副F轨翼板凸台，7-9副F轨翼板连接孔，7-10副F轨内极连接槽，8主F轨，8-1主F轨腹板凹槽，8-2主F轨腹板复位孔，8-3主F轨外极腹凸台，8-4主F轨外极复位孔，8-5主F轨外极连接孔，8-6主F轨内极复位孔，8-7主F轨内极腹凸台，8-8主F轨翼板凹槽，8-9主F轨翼板连接槽，8-10主F轨内极连接孔，9 F轨连接螺栓，10弹性复位装置，11衔接F轨，12定位套。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，给出了本实用新型的磁悬浮轨道的结构示意图，其包括混凝土轨道梁1、承轨台2、扣件组3、轨枕4、轨枕连接螺栓5、F轨6、弹性复位装置10；承轨台2排列固定在混凝土轨道梁1上，轨枕4通过扣件组3设置在承轨台2上，F轨通过轨枕连接螺栓5与轨枕4相固定；这样就实现了对F轨的有效固定。F轨6由主F轨8和副F轨7组成，图1中所示的副F轨7设置为衔接F轨11的形式。依次间隔设置并相互连接的主F轨8和副F轨7构成了单侧F轨，两相互平行的F轨就构成了磁悬浮轨道。
现有轨排的结构连接方式复杂、对中复位调整困难，不仅成本高，而且加工效率低，不利于磁悬浮交通系统的工程化和产业化。
如图3和图4所示，分别给出了本实用新型中副F轨7和主F轨8的结构示意图，主F轨8与副F轨7中的凸台、凹槽、连接孔和连接槽分别相配合，以实现轨排的对中定位和自由伸缩功能。所示的主F轨翼板凹槽8-8、主F轨内极腹凸台8-7、主F轨腹板凹槽8-1、主F轨外极腹凸台8-3分别与副F轨7中的副F轨翼板凸台7-8、副F轨内极腹凹槽7-7、副F轨腹板凸台7-1、副F轨外极腹凹槽7-3相配合，组成了四组对中连接副，有效地实现了主F轨8和副F轨7在横向竖向的对中定位。主F轨8中的主F轨外极连接孔8-5、主F轨内极连接孔8-10和两个主F轨翼板连接槽8-9分别与副F轨8中的副F轨外极连接槽7-5、副F轨内极连接槽7-10和两个副F轨翼板连接孔7-9相配合，且相配合的连接孔、连接槽通过F轨连接螺栓9相连接，这样就构成了四组连接单元，既实现了主F轨8与副F轨的有效连接，也通过F轨连接螺栓9在连接槽的可移动性保证了轨排在温变下的自由伸缩。轨排的这种连接结构，只在主F轨8、副F轨7的端部加工多个凸台、凹槽、连接孔、连接槽，且轨排易于机加工、对中精度高、成本低、安装方便，便于轨排的产业化生产。
轨排由于温变进行伸缩的过程中，为了保证每个F轨具有自动回位功能，在相邻两F轨接口处设置自动复位连接副。如图3和图4所示，主F轨8中的主F轨外极复位孔8-4、主F轨腹板复位孔8-2和主F轨内极复位孔8-6分别与副F轨7中的副F轨外极复位孔7-4、副F轨腹板复位孔7-2和副F轨内极复位孔7-6相配合，相配合的两复位孔之间再设置弹性复位装置10，这样就构成了三对自动复位连接副，有效了实现了F轨6在热胀冷缩时的自动复位。
如图5所示，给出了第一种接缝伸缩形式轨排的结构示意图，用于适应0～20mm接缝伸缩量的变化，副F轨7与主F轨8长度相近，且均固定在轨枕4上。副F轨7与主F轨8的凹槽与凸台、连接孔与连接槽配合并对准后，在通过F轨连接螺栓9相连接。安装时，为了保证副F轨7与主F轨8在温变时能自由伸缩，应保证副F轨7的端部与主F轨8的端部留有一定的间隙；例如，可以通过将F轨连接螺栓9置于连接槽的中间部位来实现。为了降低加工成本，在采用这种接缝伸缩形式的轨排中，副F轨7和主F轨8均无需加工复位孔。
如图6所示，给出了第二种接缝伸缩形式轨排的结构示意图，用于轨排因温变在20～40mm或40～80mm接缝伸缩量变化的情况；所示的副F轨形成了长度较短的衔接F轨11，衔接F轨11仅两端固定在两主F轨8的端部。衔接F轨11与主F轨8的凹槽与凸台、连接孔与连接槽配合并对准后，在通过F轨连接螺栓9相连接。本接缝伸缩形式的轨排，衔接F轨11与主F轨8的端面上均加工有复位孔，在主F轨外极复位孔8-4与副F轨外极复位孔7-4、主F轨腹板复位孔8-2与副F轨腹板复位孔7-2以及主F轨内极复位孔8-6与副F轨内极复位孔7-6之间均设置有弹性复位装置10，使相邻F排的接缝大小始终保持一致，即衔接F轨11始终处于相邻两主F轨8的中间位置，实现了长期的保持定位。图7为本接缝伸缩形式中轨排相连接的示意图，衔接F轨11与主F轨8通过连接螺栓9连接，且连接螺栓9的外围设置有定位套12，避免了螺栓与F轨直接接触，减小了摩擦力，保证了螺栓随轨排移动而移动。进一步使得相邻轨排的接缝大小一致，即衔接F轨11始终保持在相邻主F轨8的中间，有利于长期保持定位。
再者，F轨上安装的感应直线电机的铝感应板长度不受轨排接缝影响，根据具体设计参数直接通过轨排接缝结构，增强感应直线电机的性能，铝感应板直接安装在伸缩结构的上面，也提高了轨排接头处防腐蚀能力。

Claims (8)

1.一种中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，轨排包括依次间隔设置并相互连接的主F轨（8）和副F轨（7），主F轨固定在轨枕（4）上；其特征在于：连接结构包括设置于主F轨与副F轨端部的多对由凸台、凹槽构成的对中连接副，以及设置于主F轨与副F轨端部的由连接孔、连接槽构成的多组连接单元；所述对中连接副用于限制F轨（7、8）在垂直于其长度方向的平面内移动，连接槽的长度方向与F轨的长度方向相一致，所述连接孔与连接槽通过螺栓相连接。
2.根据权利要求1所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：所述连接结构还包括设置于主F轨（8）与副F轨（7）连接处的由复位孔构成的自动复位连接副，复位孔设置在主F轨和副F轨的端面上。
3.根据权利要求2所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：所述自动复位连接副包括沿主F轨（8）长度方向开口的主F轨外极复位孔（8-4）、主F轨腹板复位孔（8-2）和主F轨内极复位孔（8-6），以及分别与主F轨外极复位孔、主F轨腹板复位孔和主F轨内极复位孔相配合的副F轨外极复位孔（7-4）、副F轨腹板复位孔（7-2）和副F轨内极复位孔（7-6）；相互配合的两复位孔通过弹性复位装置相连接。
4.根据权利要求1或2所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：所述对中连接副包括沿主F轨（8）宽度方向依次设置的主F轨外极腹凸台（8-3）、主F轨腹板凹槽（8-1）、主F轨内极腹凹台（8-7）和主F轨翼板凹槽（8-8），以及分别与主F轨外极腹凸台、主F轨腹板凹槽、主F轨内极腹凹台和主F轨翼板凹槽相配合的沿副F（7）轨宽度方向依次设置的副F轨外极腹凹槽（7-3）、副F轨腹板凸台（7-1）、副F轨内极腹凹槽（7-7）、副F轨翼板凸台（7-8）。
5.根据权利要求4所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：所述连接单元包括设置于主F轨（8）上的主F轨外极连接孔（8-5）、主F轨内极连接孔（8-10）和两主F轨翼板连接槽（8-9），以及设置于副F轨上的副F轨外极连接槽（7-5）、副F轨内极连接槽（7-10）和两副F轨翼板连接孔（7-9）。
6.根据权利要求1或2所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：所述副F轨为固定于轨枕（4）上的导轨体或两端与两主F轨（8）相固定的衔接F轨（11）。
7.根据权利要求1或2所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：与连接孔和连接槽相配合的螺栓外围设置有减小摩擦力作用的定位套（12）。
8.根据权利要求1或2所述的中低速磁悬浮列车用轨排的连接结构，其特征在于：所述连接槽的长度为10～50mm。
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