一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道f軌接頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，以提高F軌接頭的抗扭剛度和防高差錯(cuò)位能力，并提高軌道的安裝精度。相鄰兩段F軌連接端翼軌的內(nèi)側(cè)底部、外側(cè)側(cè)壁分別開設(shè)有縱向延伸的內(nèi)導(dǎo)向限位槽、外導(dǎo)向限位槽，U型連接板的開口端嵌入內(nèi)導(dǎo)向限位槽、外導(dǎo)向限位槽內(nèi)；U型連接板上沿縱向、橫向間隔布設(shè)有長槽孔，穿過長槽孔的螺栓連接組件使U型連接板和相鄰兩段F軌形成可拆卸連接。
【專利說明】一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中低速磁浮軌道交通系統(tǒng)，特別涉及一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]中低速磁浮軌道交通采用常導(dǎo)電磁鐵吸力型懸浮和導(dǎo)向技術(shù)，通過車輛懸浮架上的U型電磁鐵與F型鋼軌之間的電磁吸引力，實(shí)現(xiàn)車輛的懸浮和導(dǎo)向。目前國內(nèi)已有應(yīng)用的中低速磁浮軌道結(jié)構(gòu)，主要采用鋼軌枕型式，軌道自上而下主要由感應(yīng)板、F軌、伸縮節(jié)、連接件及緊固件、H型鋼軌枕、扣件系統(tǒng)、道床(承軌臺(tái))等部分組成，以軌排為單元整體鋪裝。F軌、鋼軌枕和感應(yīng)板在工廠或現(xiàn)場(chǎng)組裝基地組裝成軌排，軌排在現(xiàn)場(chǎng)通過F軌接頭結(jié)構(gòu)連接起來，以保證軌道垂向、橫向?qū)χ泻涂v向足夠的溫差伸縮位移調(diào)節(jié)量。F軌接頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需充分考慮磁浮軌道的熱脹冷縮特性、F軌不平順要求、行車穩(wěn)定性需求以及運(yùn)營維護(hù)的便捷性，F(xiàn)軌接頭結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度、穩(wěn)定性和可靠性是列車安全、平穩(wěn)和快速運(yùn)行的關(guān)鍵。
[0003]國內(nèi)外多個(gè)機(jī)構(gòu)都展開了 F軌連接接頭的設(shè)計(jì)和研究，以日本和中國研究機(jī)構(gòu)居多，日本專利JP04-153401、JP2003-184006、美國專利US5199674A、中國專利CN200710094043.0、CN201210541691.7、CN201220135832.0 等公開提出了多種不同型式的接頭。
[0004]日本專利JP04-153401和美國專利US5199674分別在1992年和1993年公開了可連接道岔區(qū)軌道和小半徑曲線軌道的一種F軌接頭結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一個(gè)副F軌與兩個(gè)主F軌相對(duì)獨(dú)立的連接型式，且主副F軌間可維持一定的轉(zhuǎn)角，以實(shí)現(xiàn)曲線軌道連接。此專利結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外中低速磁浮試驗(yàn)線和運(yùn)營線上都有應(yīng)用。
[0005]日本專利JP2003-184006在2003年公開了一種對(duì)專利JP04-153401的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，主要用于曲線軌道的連接，采用“井”字形鋼軌枕和2個(gè)副F軌連接結(jié)構(gòu)以適應(yīng)較大的軌道伸縮量和曲線軌道連接剛度。此專利結(jié)構(gòu)的應(yīng)用亦比較廣泛。
[0006]中國專利CN200710094043.0在2009年公開了一種圓弧端面的F軌接頭結(jié)構(gòu)，在兩段F軌端面設(shè)計(jì)了圓弧端面型凹凸鑲嵌面，以適應(yīng)被動(dòng)導(dǎo)向形式的低速磁浮系統(tǒng)。此專利結(jié)構(gòu)還可實(shí)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)向的伸長調(diào)整。中國專利CN201220135832.0在2012年公開了一種由凸臺(tái)、凹槽構(gòu)成的對(duì)中連接副的軌道接頭結(jié)構(gòu)，主F軌和副F軌采用4顆螺釘通過連接孔和連接槽實(shí)現(xiàn)連接。此結(jié)構(gòu)在主副F軌連接處設(shè)置了由復(fù)位孔構(gòu)成的自動(dòng)復(fù)位連接副，利用彈性復(fù)位裝置與復(fù)位孔的配合，實(shí)現(xiàn)F軌的自動(dòng)回位。
[0007]中國專利CN201210541691.7在2013年公開了一種凸臺(tái)和凹槽連接副連接接頭，在副F軌上設(shè)計(jì)了內(nèi)極腹凹槽和外極腹凹槽，主F軌上設(shè)計(jì)了內(nèi)極腹凸臺(tái)、外極腹凸臺(tái)，并通過凹槽上的連接槽實(shí)現(xiàn)溫差伸縮量的調(diào)節(jié)。
[0008]以上描述的接頭結(jié)構(gòu)，理論上均能滿足中低速磁浮軌道的連接要求，但仍存在接頭連接強(qiáng)度、抗扭剛度和限位能力不足的情況，易導(dǎo)致軌道整體精度的下降，影響車輛運(yùn)行，增加運(yùn)營維護(hù)的成本。
[0009]在國內(nèi)既有已投入實(shí)際試驗(yàn)線或運(yùn)營線的軌道連接接頭中，運(yùn)用在直線軌道上的接頭結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)有的JI型接頭結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。在運(yùn)營過程中，此結(jié)構(gòu)處曾出現(xiàn)過F軌垂向不平順(高差)超標(biāo)的情況，導(dǎo)致車輛直線電機(jī)感應(yīng)線圈和感應(yīng)板間隙過小，發(fā)生過感應(yīng)線圈與感應(yīng)板的碰撞；車輛在非懸浮狀態(tài)，利用應(yīng)急支撐輪前行時(shí)，每當(dāng)支撐輪滾動(dòng)通過軌縫，都要承受較大的軌縫沖擊，對(duì)車輛振動(dòng)影響大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，以提高F軌接頭的抗扭剛度和防高差錯(cuò)位能力，并提高軌道的安裝精度。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0012]本發(fā)明的一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其相鄰兩段F軌具有外腿、內(nèi)腿和翼軌，其特征是:所述相鄰兩段F軌連接端翼軌的內(nèi)側(cè)底部、外側(cè)側(cè)壁分別開設(shè)有縱向延伸的內(nèi)導(dǎo)向限位槽、外導(dǎo)向限位槽，U型連接板的開口端嵌入內(nèi)導(dǎo)向限位槽、外導(dǎo)向限位槽內(nèi);U型連接板上沿縱向、橫向間隔布設(shè)有長槽孔，穿過長槽孔的螺栓連接組件使U型連接板和相鄰兩段F軌形成可拆卸連接。
[0013]所述相鄰兩段F軌連接端外腿的側(cè)壁上分別開設(shè)有縱向延伸的平鍵槽、燕尾槽，燕尾鍵的一端插入一段F軌上的燕尾槽內(nèi)，另一端則固定連接在另一段F軌的平鍵槽內(nèi)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，有效地實(shí)現(xiàn)了相鄰兩F軌之間的連接，加強(qiáng)了相鄰兩段F軌的橫向?qū)χ行阅?，提升?F軌接頭的抗扭剛度和防高差錯(cuò)位能力，保證了 F軌接頭的剛度、強(qiáng)度和可靠性，整體提高了軌道的安裝精度；可釋放了 F軌因溫差而引起的縱向伸縮變形，可適應(yīng)直線段軌道上單個(gè)O?30mm軌縫伸縮量的變化；燕尾鍵與燕尾槽在F軌外腿上的配合，有效地加強(qiáng)了 F軌接頭處相鄰兩段F軌和第二段F軌的橫向?qū)χ行阅芎痛瓜蚋卟钕尬荒芰Γ唤Y(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和加工，且易于維護(hù)，可極大提高軌排鋪設(shè)效率，減少投資和運(yùn)營維護(hù)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本說明書包括如下六幅附圖:
[0016]圖1是現(xiàn)有中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)的立體分解圖；
[0018]圖3是本發(fā)明中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)中連接板的立體圖；
[0019]圖4是本發(fā)明中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)的外側(cè)視圖；
[0020]圖5是本發(fā)明中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0021]圖6是本發(fā)明中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0022]圖中示出構(gòu)件名稱及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:F軌10、外腿101、內(nèi)腿102、翼軌103、平鍵槽
11、燕尾槽12、內(nèi)導(dǎo)向限位槽13、外導(dǎo)向限位槽14、U型連接板20、長槽孔21、L型壓板22、燕尾鍵30。
【具體實(shí)施方式】[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0024]參照?qǐng)D2和圖5，本發(fā)明的一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其相鄰兩段F軌10具有外腿101、內(nèi)腿102和翼軌103。參照?qǐng)D5，所述相鄰兩段F軌10連接端翼軌103的內(nèi)側(cè)底部、外側(cè)側(cè)壁分別開設(shè)有縱向延伸的內(nèi)導(dǎo)向限位槽13、外導(dǎo)向限位槽14，U型連接板20的開口端嵌入內(nèi)導(dǎo)向限位槽13、外導(dǎo)向限位槽14內(nèi)。內(nèi)導(dǎo)向限位槽13、外導(dǎo)向限位槽14與U型連接板20的開口端相配合，一方面加寬U型連接板20與翼軌103的接觸面積，另一方面增強(qiáng)兩段F軌10的橫向?qū)χ行阅埽⒂行Ъ訌?qiáng)接頭的抗扭剛度和防高差錯(cuò)位能力。
[0025]參照?qǐng)D3，U型連接板20上沿縱向、橫向間隔布設(shè)有長槽孔21，穿過長槽孔21的螺栓連接組件使U型連接板20和相鄰兩段F軌10形成可拆卸連接，通過長槽孔21可以實(shí)現(xiàn)F軌10及螺栓連接組件一并縱向運(yùn)動(dòng)，釋放F軌因溫差而引起的縱向伸縮變形。作為一種典型的配置方式，所述長槽孔21的數(shù)量為4個(gè)，沿縱向、橫向間隔各布設(shè)2個(gè)。參照?qǐng)D2，為增大接觸面積，分散螺栓連接組件對(duì)U型連接板20和F軌10的連接壓力，在U型連接板20下設(shè)置有兩個(gè)反向的L型壓板22，每一 L型壓板22配置3組螺栓連接組件與一段F軌10連接。螺栓連接組件通常包括內(nèi)六角圓柱頭螺釘、平墊圈、彈簧墊圈。在每一段F軌10連接端的翼軌103上加工出三個(gè)螺紋孔，三個(gè)螺紋孔呈L形布置，且螺紋孔的橫向間距應(yīng)大于磁浮車輛應(yīng)急支撐輪的寬度和車輛允許的橫向止檔間隙，以避免支撐輪滾動(dòng)通過螺紋孔。
[0026]為保證兩段F軌10的垂向高差量和橫向?qū)χ辛?，參照?qǐng)D2和圖4、圖5，所述相鄰兩段F軌10連接端外腿101的側(cè)壁上分別開設(shè)有縱向延伸的平鍵槽11、燕尾槽12，燕尾鍵30的一端插入一段F軌10上的燕尾槽12內(nèi)，另一端則固定連接在另一段F軌10的平鍵槽11內(nèi)。平鍵槽11縱向方向長度應(yīng)接近燕尾鍵30長度和預(yù)留軌縫長度之差為宜，以配合燕尾鍵30的安裝。燕尾鍵30首先先嵌入第一段F軌10的平鍵槽11中，待兩段F軌10的垂向高差與橫向?qū)χ辛空{(diào)節(jié)適量后，將燕尾鍵30推入第二段F軌10的燕尾槽12中，留出合適間隙，再用焊接材料將燕尾鍵30 —端與平鍵槽11焊接固定，從而燕尾鍵30可隨第二段F軌10 —同縱向伸縮，并釋放開第一段F軌10的縱向自由伸縮。燕尾鍵30可以施加較平鍵更大的F軌垂向相對(duì)運(yùn)動(dòng)限制力，同時(shí)還可以限制兩段F軌10的橫向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0027]為顯著減小車輛應(yīng)急支撐輪滾動(dòng)經(jīng)過軌縫時(shí)的沖擊振動(dòng)，且能適應(yīng)兩段F軌10縱向的自由伸縮，所述相鄰兩段F軌10連接端的縱向端面為相配合的斜角面或者直角折面。參照?qǐng)D5，當(dāng)支撐輪滾動(dòng)經(jīng)過此軌縫時(shí)，支撐輪與翼軌103接觸平面的變化是漸變的，逐漸增大，可很大程度地減少支撐輪接觸面突變引起的沖擊振動(dòng)，有效減小了支撐輪過軌縫時(shí)的振動(dòng)。對(duì)于車輛懸浮架整體出現(xiàn)偏大的橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，此過渡結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)急支撐輪的接觸面緩變效應(yīng)依然有效。參照?qǐng)D6，當(dāng)支撐輪在設(shè)計(jì)位置(懸浮架未產(chǎn)生橫向偏移的情況)滾動(dòng)經(jīng)過此軌縫時(shí)，首先第一段F軌10與半個(gè)滾輪接觸，并承受其滾動(dòng)前行；待車輪滾過軌縫，即可以由第二段F軌10承受另一半輪子前行，從而使得支撐輪過軌縫時(shí)，支撐輪的碰撞面僅有半個(gè)支撐輪寬度，緩解了支撐輪在軌縫處面臨的接觸面突變的情況，可減小了支撐輪承受的沖擊振動(dòng)。當(dāng)懸浮架允許的橫向運(yùn)動(dòng)量小于支撐輪寬度一半時(shí)，此軌縫過渡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路都是有效的，僅兩段直角過渡段承受的支撐輪面積有所不同，亦是能緩解既有平行接縫引起的沖擊。
[0028]以上所述只是用圖解說明本發(fā)明一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請(qǐng)的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其相鄰兩段F軌(10)具有外腿(101)、內(nèi)腿(102)和翼軌(103)，其特征是:所述相鄰兩段F軌(10)連接端翼軌(103)的內(nèi)側(cè)底部、外側(cè)側(cè)壁分別開設(shè)有縱向延伸的內(nèi)導(dǎo)向限位槽(13)、外導(dǎo)向限位槽(14)，U型連接板(20)的開口端嵌入內(nèi)導(dǎo)向限位槽(13)、外導(dǎo)向限位槽(14)內(nèi)山型連接板(20)上沿縱向、橫向間隔布設(shè)有長槽孔(21)，穿過長槽孔(21)的螺栓連接組件使U型連接板(20)和相鄰兩段F軌(10)形成可拆卸連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述相鄰兩段F軌(10)連接端外腿(101)的側(cè)壁上分別開設(shè)有縱向延伸的平鍵槽(11)、燕尾槽(12)，燕尾鍵(30)的一端插入一段F軌(10)上的燕尾槽(12)內(nèi)，另一端則固定連接在另一段F軌(10)的平鍵槽(11)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述長槽孔(21)的數(shù)量為4個(gè)，沿縱向、橫向間隔各布設(shè)2個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述U型連接板(20)下設(shè)置有兩個(gè)反向的L型壓板(22)，每一 L型壓板(22)配置3組螺栓連接組件與一段F軌(10)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種中低速磁浮系統(tǒng)軌道F軌接頭結(jié)構(gòu)，其特征是:所述相鄰兩段F軌(10)連接端的縱向端面為相配合的斜角面或者直角折面。
【文檔編號(hào)】E01B25/30GK103966928SQ201410204326
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】李艷, 蔡文鋒, 顏華, 林紅松, 張雷, 余浩偉 申請(qǐng)人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司