一種中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構的製作方法

2023-06-01 09:57:56

專利名稱：一種中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及磁懸浮系統軌道交通系統，特別是涉及一種中低速磁懸浮列車交通模式中軌道的軌排與軌排之間的接縫伸縮調整的連接結構。
背景技術：
磁懸浮交通是不同於傳統鐵路、公路、航空的一項嶄新的交通運輸方式，具有低噪聲、振動小、無汙染、線路適應性強、易於實施等一系列特點，是安全可靠、環境友好型的新型城市軌道交通系統，國內已有多個城市研究採用中低速磁浮交通技術解決城市交通問題。磁懸浮交通工程作為高難度、高精度的特種工程，其軌道的技術性能直接影響磁浮列車運行中的綜合性能。中低速磁懸浮列車軌道是通過橫向軌枕用高強螺栓連接F型軌裝配形成軌排，然後軌排再通過扣件利用高強螺栓安裝固定在橋梁基礎上，這樣多個軌排通過接縫伸縮結構形成軌道。軌排與軌排之間的接頭處需要對中定位調整(即橫向Y和豎 向Z)，同時兼顧軌排的F型軌因溫差造成的縱向(X)伸縮調整、復位問題。目前，國內已有多個機構針對這些問題做了大量的研究，日本專利JP4-153401、JP2003-184006、美國專利US5199674、中國專利CN20071094043. 0都提出了不同的解決方案。日本專利JP4-153401和美國專利US5199674公開了同一種多功能多節轉向軌，一種連接主導向軌的導向道叉，包括複試移動導向軌與相鄰移動軌和主導向軌之間的連接方法，移動導向軌與相鄰導軌組成的緩和曲線。日本專利JP2003-184006公開了磁懸浮列車用軌道伸縮調整裝置，在軌道梁的一偵牝設置有沿軌道長度方向受摩擦抑制狀態下可以產生位移的移動軌枕。在移動軌枕上固定有第I移動鋼軌3a，第I移動鋼軌3a的兩邊各有一個第2移動鋼軌3b以懸浮狀態搭架在軌道梁支撐的兩個主鋼軌3和第I移動鋼軌3a的端部間。第2移動鋼軌3b的兩端，通過連接方式8，連接主鋼軌3和第I移動鋼軌3a的端部，使鋼軌在長度方向可以相對位移，而在寬度和上下方向不能相對位移。中國專利CN20071094043. 0公開了一種在所述F軌的端部銑出鑲嵌面，形成凸出銜接部，該凸出銜接部的端部為圓弧端面(或平面)，並且在該凸出銜接部與F軌本體上下兩端形成的臺階處形成圓弧端面(或平面)；在所述F軌的另一端的端面形成與所述凸出銜接部及臺階處的圓弧端面(或平面)相適配的凹部及圓弧形端面(或平面)。但上述方案中結構連接方式複雜、對中復位調整困難、加工效率低、附加配件多、成本高，不利於磁懸浮交通系統化工程化。
發明內容本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，軌排包括依次間隔設置並相互連接的主F軌和副F軌，主F軌固定在軌枕上；其特別之處在於連接結構包括設置於主F軌與副F軌端部的多對由凸臺、凹槽構成的對中連接副，以及設置於主F軌與副F軌端部的由連接孔、連接槽構成的多組連接單元；所述對中連接副用於限制F軌(7、8)在垂直於其長度方向的平面內移動，連接槽的長度方向與F軌的長度方向相一致，所述連接孔與連接槽通過螺栓相連接。磁懸浮列車的軌道包括兩列F軌，每個軌排由主F軌和副F軌組成的單元級聯而成；對中連接副由凸臺、凹槽構成，通過多組對中連接副的限位作用，可有效防止主F軌與副F軌在垂直於其長度方向的平面內移動，保證磁懸浮列車的安全運行；連接單元既實現了主F軌與副F軌的有效連接，還通過螺栓在連接槽內的可移動性，對軌排的溫差伸縮具有良好的適應性能。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，所述連接結構還包括設置於主F軌與副F軌連接處的由復位孔構成的自動復位連接副，復位孔設置在主F軌和副F軌的端面上。復位連接副用於實現軌排在熱脹冷縮過程中的復位作用，每對復位孔之間均設置有復位裝置，以實現自動復位功能。 本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，所述自動復位連接副包括沿主F軌長度方向開口的主F軌外極復位孔、主F軌腹板復位孔和主F軌內極復位孔，以及分別與主F軌外極復位孔、主F軌腹板復位孔和主F軌內極復位孔相配合的副F軌外極復位孔、副F軌腹板復位孔和副F軌內極復位孔；相互配合的兩復位孔通過彈性復位裝置相連接。這相當於在主F軌與副F軌之間設置了三對自動復位連接副，並通過彈性復位裝置與復位孔的配合，可實現有效的復位功能。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，所述對中連接副包括沿主F軌寬度方向依次設置的主F軌外極腹凸臺、主F軌腹板凹槽、主F軌內極腹凹臺和主F軌翼板凹槽，以及分別與主F軌外極腹凸臺、主F軌腹板凹槽、主F軌內極腹凹臺和主F軌翼板凹槽相配合的沿副F軌寬度方向依次設置的副F軌外極腹凹槽、副F軌腹板凸臺、副F軌內極腹凹槽、副F軌翼板凸臺。這就相當於採用了四對由凸臺、凹槽構成的對中連接副，來確保主F軌與副F軌的對齊作用，有效地限制了主F軌和副F軌在垂直於軌排的平面內運動。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，所述連接單元包括設置於主F軌上的主F軌外極連接孔、主F軌內極連接孔和兩主F軌翼板連接槽，以及設置於副F軌上的副F軌外極連接槽、副F軌內極連接槽和兩副F軌翼板連接孔。通過連接孔與連接槽的配合，有效地實現了主F軌與副F軌的連接。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，所述副F軌為固定於軌枕上的導軌體或兩端與兩主F軌相固定的銜接F軌。副F軌可採用固定於軌枕上的長度較長的形式，也可採用僅固定於兩主F軌上的較短形式。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，與連接孔和連接槽相配合的螺栓外圍設置有減小摩擦力作用的定位套。在螺栓外圍設置定位套，可避免螺栓與F軌直接接觸，減小了螺栓與軌排之間的摩擦力，保證了螺栓隨軌排的移動而移動。本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，所述連接槽的長度為10 50mm。依據軌排的安裝形式和尺寸，來確定連接槽的長度，以滿足軌排的伸縮範圍。本實用新型的有益效果是本實用新型通過設置多對由凸臺、凹槽構成的對中連接副來實現主F軌與副F軌的對齊，以及通過多組由連接孔、連接槽構成的連接單元來實現主、副F軌的連接，構成了合理的軌排連接結構，既限制了對中定位後主、副F軌在垂直於F軌平面內的運動，也保證了軌排溫變時進行自由的伸縮。通過設置多組自動復位連接副，實現了主F軌和副F軌在熱脹冷縮過程中的自動回位作用，確保軌排的安全使用。本實用新型可保證軌排接縫因溫差在O 20mm、20 40mm或40 80mm範圍內的伸縮調整以及在橫向豎向的對中定位功能，本實用新型連接方式簡單、無附加部件、對中安裝簡單精度高、易於機加工、成本低，能夠促進磁浮軌道交通系統工程化、產業化。

圖I是本實用新型的磁懸浮軌道立體結構示意圖；圖2是本實用新型的磁懸浮軌道的側視圖；圖3是本實用新型的磁懸浮軌排副F軌的結構圖；圖4是本實用新型的磁懸浮軌排主F軌的結構圖；圖5是第一種接縫伸縮形式軌排的結構示意圖；圖6是第二種接縫伸縮形式軌排的結構示意圖；圖7為兩F軌通過F軌連接螺栓相連接的結構示意圖。圖示說明I混凝土軌道梁，2承軌臺，3扣件組，4軌枕，5軌枕連接螺栓，6 F軌，7副F軌，7-1副F軌腹板凸臺，7-2副F軌腹板復位孔，7-3副F軌外極腹凹槽，7-4副F軌外極復位孔，7-5副F軌外極連接槽，7-6副F軌內極復位孔，7-7副F軌內極腹凹槽，7-8副F軌翼板凸臺，7-9副F軌翼板連接孔，7-10副F軌內極連接槽，8主F軌，8-1主F軌腹板凹槽，8-2主F軌腹板復位孔，8-3主F軌外極腹凸臺，8-4主F軌外極復位孔，8-5主F軌外極連接孔，8-6主F軌內極復位孔，8-7主F軌內極腹凸臺，8-8主F軌翼板凹槽，8-9主F軌翼板連接槽，8-10主F軌內極連接孔，9 F軌連接螺栓，10彈性復位裝置，11銜接F軌，12定位套。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖I和圖2所示，給出了本實用新型的磁懸浮軌道的結構示意圖，其包括混凝土軌道梁I、承軌臺2、扣件組3、軌枕4、軌枕連接螺栓5、F軌6、彈性復位裝置10 ;承軌臺2排列固定在混凝土軌道梁I上，軌枕4通過扣件組3設置在承軌臺2上，F軌通過軌枕連接螺栓5與軌枕4相固定；這樣就實現了對F軌的有效固定。F軌6由主F軌8和副F軌7組成，圖I中所示的副F軌7設置為銜接F軌11的形式。依次間隔設置並相互連接的主F軌8和副F軌7構成了單側F軌，兩相互平行的F軌就構成了磁懸浮軌道。現有軌排的結構連接方式複雜、對中復位調整困難，不僅成本高，而且加工效率低，不利於磁懸浮交通系統的工程化和產業化。如圖3和圖4所示，分別給出了本實用新型中副F軌7和主F軌8的結構示意圖，主F軌8與副F軌7中的凸臺、凹槽、連接孔和連接槽分別相配合，以實現軌排的對中定位和自由伸縮功能。所示的主F軌翼板凹槽8-8、主F軌內極腹凸臺8-7、主F軌腹板凹槽8_1、主F軌外極腹凸臺8-3分別與副F軌7中的副F軌翼板凸臺7-8、副F軌內極腹凹槽7_7、副F軌腹板凸臺7-1、副F軌外極腹凹槽7-3相配合，組成了四組對中連接副，有效地實現了主F軌8和副F軌7在橫向豎向的對中定位。主F軌8中的主F軌外極連接孔8_5、主F軌內極連接孔8-10和兩個主F軌翼板連接槽8-9分別與副F軌8中的副F軌外極連接槽
7-5、副F軌內極連接槽7-10和兩個副F軌翼板連接孔7-9相配合，且相配合的連接孔、連接槽通過F軌連接螺栓9相連接，這樣就構成了四組連接單元，既實現了主F軌8與副F軌的有效連接，也通過F軌連接螺栓9在連接槽的可移動性保證了軌排在溫變下的自由伸縮。軌排的這種連接結構，只在主F軌8、副F軌7的端部加工多個凸臺、凹槽、連接孔、連接槽，且軌排易於機加工、對中精度高、成本低、安裝方便，便於軌排的產業化生產。軌排由於溫變進行伸縮的過程中，為了保證每個F軌具有自動回位功能，在相鄰兩F軌接口處設置自動復位連接副。如圖3和圖4所示，主F軌8中的主F軌外極復位孔
8-4、主F軌腹板復位孔8-2和主F軌內極復位孔8-6分別與副F軌7中的副F軌外極復位孔7-4、副F軌腹板復位孔7-2和副F軌內極復位孔7-6相配合，相配合的兩復位孔之間再設置彈性復位裝置10，這樣就構成了三對自動復位連接副，有效了實現了 F軌6在熱脹冷縮 時的自動復位。如圖5所示，給出了第一種接縫伸縮形式軌排的結構示意圖，用於適應0 20mm接縫伸縮量的變化，副F軌7與主F軌8長度相近，且均固定在軌枕4上。副F軌7與主F軌8的凹槽與凸臺、連接孔與連接槽配合併對準後，在通過F軌連接螺栓9相連接。安裝時，為了保證副F軌7與主F軌8在溫變時能自由伸縮，應保證副F軌7的端部與主F軌8的端部留有一定的間隙；例如，可以通過將F軌連接螺栓9置於連接槽的中間部位來實現。為了降低加工成本，在採用這種接縫伸縮形式的軌排中，副F軌7和主F軌8均無需加工復位孔。如圖6所示，給出了第二種接縫伸縮形式軌排的結構示意圖，用於軌排因溫變在20 40mm或40 80mm接縫伸縮量變化的情況；所示的副F軌形成了長度較短的銜接F軌11，銜接F軌11僅兩端固定在兩主F軌8的端部。銜接F軌11與主F軌8的凹槽與凸臺、連接孔與連接槽配合併對準後，在通過F軌連接螺栓9相連接。本接縫伸縮形式的軌排，銜接F軌11與主F軌8的端面上均加工有復位孔，在主F軌外極復位孔8-4與副F軌外極復位孔7-4、主F軌腹板復位孔8-2與副F軌腹板復位孔7-2以及主F軌內極復位孔8_6與副F軌內極復位孔7-6之間均設置有彈性復位裝置10，使相鄰F排的接縫大小始終保持一致，即銜接F軌11始終處於相鄰兩主F軌8的中間位置，實現了長期的保持定位。圖7為本接縫伸縮形式中軌排相連接的示意圖，銜接F軌11與主F軌8通過連接螺栓9連接，且連接螺栓9的外圍設置有定位套12，避免了螺栓與F軌直接接觸，減小了摩擦力，保證了螺栓隨軌排移動而移動。進一步使得相鄰軌排的接縫大小一致，即銜接F軌11始終保持在相鄰主F軌8的中間，有利於長期保持定位。再者，F軌上安裝的感應直線電機的鋁感應板長度不受軌排接縫影響，根據具體設計參數直接通過軌排接縫結構，增強感應直線電機的性能，鋁感應板直接安裝在伸縮結構的上面，也提高了軌排接頭處防腐蝕能力。
權利要求1.一種中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，軌排包括依次間隔設置並相互連接的主F軌(8)和副F軌(7)，主F軌固定在軌枕(4)上；其特徵在於連接結構包括設置於主F軌與副F軌端部的多對由凸臺、凹槽構成的對中連接副，以及設置於主F軌與副F軌端部的由連接孔、連接槽構成的多組連接單元；所述對中連接副用於限制F軌(7、8)在垂直於其長度方向的平面內移動，連接槽的長度方向與F軌的長度方向相一致，所述連接孔與連接槽通過螺栓相連接。
2.根據權利要求I所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於所述連接結構還包括設置於主F軌(8)與副F軌(7)連接處的由復位孔構成的自動復位連接副，復位孔設置在主F軌和副F軌的端面上。
3.根據權利要求2所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於所述自動復位連接副包括沿主F軌(8)長度方向開口的主F軌外極復位孔(8-4)、主F軌腹板復位孔(8-2)和主F軌內極復位孔(8-6)，以及分別與主F軌外極復位孔、主F軌腹板復位孔和主F軌內極復位孔相配合的副F軌外極復位孔(7-4)、副F軌腹板復位孔(7-2)和副F軌內極復位孔(7-6);相互配合的兩復位孔通過彈性復位裝置相連接。
4.根據權利要求I或2所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於所述對中連接副包括沿主F軌(8)寬度方向依次設置的主F軌外極腹凸臺(8-3)、主F軌腹板凹槽(8-1)、主F軌內極腹凹臺(8-7)和主F軌翼板凹槽(8-8)，以及分別與主F軌外極腹凸臺、主F軌腹板凹槽、主F軌內極腹凹臺和主F軌翼板凹槽相配合的沿副F (7)軌寬度方向依次設置的副F軌外極腹凹槽(7-3 )、副F軌腹板凸臺(7-1)、副F軌內極腹凹槽(7-7 )、副F軌翼板凸臺(7-8)。
5.根據權利要求4所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於所述連接單元包括設置於主F軌(8)上的主F軌外極連接孔(8-5)、主F軌內極連接孔(8-10)和兩主F軌翼板連接槽(8-9)，以及設置於副F軌上的副F軌外極連接槽(7-5)、副F軌內極連接槽(7-10)和兩副F軌翼板連接孔(7-9)。
6.根據權利要求I或2所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於所述副F軌為固定於軌枕(4)上的導軌體或兩端與兩主F軌(8)相固定的銜接F軌(11)。
7.根據權利要求I或2所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於 與連接孔和連接槽相配合的螺栓外圍設置有減小摩擦力作用的定位套(12)。
8.根據權利要求I或2所述的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，其特徵在於所述連接槽的長度為10 50mm。
專利摘要本實用新型的中低速磁懸浮列車用軌排的連接結構，連接結構包括主F軌和副F軌；其特徵在於連接結構包括設置於主F軌與副F軌端部的多對由凸臺、凹槽構成的對中連接副，以及設置於主F軌與副F軌端部的由連接孔、連接槽構成的多組連接單元；對中連接副用於限制F軌在垂直於其長度方向的平面內移動，連接槽的長度方向與F軌的長度方向相一致，連接孔與連接槽通過螺栓相連接。本實用新型既限制了對中定位後主、副F軌在垂直於F軌平面內的運動，也保證了溫變時進行自由的伸縮。通過設置自動復位連接副，實現了F軌的自動回位。本實用新型連接方式簡單、無附加部件、對中安裝簡單精度高、易於機加工、成本低，能夠促進磁浮軌道交通系統工程化、產業化。
文檔編號E01B25/32GK202509346SQ20122013583
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者馮經虞, 姬生永, 張波, 朱小波, 李元才, 李建彩, 江代更, 陳友存 申請人:姬生永, 江代更