一種中低速磁浮系統軌道f軌接頭結構的制作方法
【專利摘要】一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，以提高F軌接頭的抗扭剛度和防高差錯位能力，并提高軌道的安裝精度。相鄰兩段F軌連接端翼軌的內側底部、外側側壁分別開設有縱向延伸的內導向限位槽、外導向限位槽，U型連接板的開口端嵌入內導向限位槽、外導向限位槽內；U型連接板上沿縱向、橫向間隔布設有長槽孔，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軌道F軌接頭結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及中低速磁浮軌道交通系統，特別涉及一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構。
【背景技術】
[0002]中低速磁浮軌道交通采用常導電磁鐵吸力型懸浮和導向技術，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，實現車輛的懸浮和導向。目前國內已有應用的中低速磁浮軌道結構，主要采用鋼軌枕型式，軌道自上而下主要由感應板、F軌、伸縮節、連接件及緊固件、H型鋼軌枕、扣件系統、道床(承軌臺)等部分組成，以軌排為單元整體鋪裝。F軌、鋼軌枕和感應板在工廠或現場組裝基地組裝成軌排，軌排在現場通過F軌接頭結構連接起來，以保證軌道垂向、橫向對中和縱向足夠的溫差伸縮位移調節量。F軌接頭結構的設計需充分考慮磁浮軌道的熱脹冷縮特性、F軌不平順要求、行車穩定性需求以及運營維護的便捷性，F軌接頭結構的連接強度、穩定性和可靠性是列車安全、平穩和快速運行的關鍵。
[0003]國內外多個機構都展開了 F軌連接接頭的設計和研究，以日本和中國研究機構居多，日本專利JP04-153401、JP、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軌道和小半徑曲線軌道的一種F軌接頭結構，設計了一個副F軌與兩個主F軌相對獨立的連接型式，且主副F軌間可維持一定的轉角，以實現曲線軌道連接。此專利結構在國內外中低速磁浮試驗線和運營線上都有應用。
[0005]日本專利JP在2003年公開了一種對專利JP04-153401的改進結構，主要用于曲線軌道的連接，采用“井”字形鋼軌枕和2個副F軌連接結構以適應較大的軌道伸縮量和曲線軌道連接剛度。此專利結構的應用亦比較廣泛。
[0006]中國專利CN200710094043.0在2009年公開了一種圓弧端面的F軌接頭結構，在兩段F軌端面設計了圓弧端面型凹凸鑲嵌面，以適應被動導向形式的低速磁浮系統。此專利結構還可實現道岔轉向的伸長調整。中國專利CN201220135832.0在2012年公開了一種由凸臺、凹槽構成的對中連接副的軌道接頭結構，主F軌和副F軌采用4顆螺釘通過連接孔和連接槽實現連接。此結構在主副F軌連接處設置了由復位孔構成的自動復位連接副，利用彈性復位裝置與復位孔的配合，實現F軌的自動回位。
[0007]中國專利CN201210541691.7在2013年公開了一種凸臺和凹槽連接副連接接頭，在副F軌上設計了內極腹凹槽和外極腹凹槽，主F軌上設計了內極腹凸臺、外極腹凸臺，并通過凹槽上的連接槽實現溫差伸縮量的調節。
[0008]以上描述的接頭結構，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度、抗扭剛度和限位能力不足的情況，易導致軌道整體精度的下降，影響車輛運行，增加運營維護的成本。
[0009]在國內既有已投入實際試驗線或運營線的軌道連接接頭中，運用在直線軌道上的接頭結構，即現有的JI型接頭結構(如圖1所示)。在運營過程中，此結構處曾出現過F軌垂向不平順(高差)超標的情況，導致車輛直線電機感應線圈和感應板間隙過小，發生過感應線圈與感應板的碰撞；車輛在非懸浮狀態，利用應急支撐輪前行時，每當支撐輪滾動通過軌縫，都要承受較大的軌縫沖擊，對車輛振動影響大。

【發明內容】

[0010]本發明所要解決的技術問題是提供一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，以提高F軌接頭的抗扭剛度和防高差錯位能力，并提高軌道的安裝精度。
[0011]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0012]本發明的一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，其相鄰兩段F軌具有外腿、內腿和翼軌，其特征是:所述相鄰兩段F軌連接端翼軌的內側底部、外側側壁分別開設有縱向延伸的內導向限位槽、外導向限位槽，U型連接板的開口端嵌入內導向限位槽、外導向限位槽內;U型連接板上沿縱向、橫向間隔布設有長槽孔，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軌連接端外腿的側壁上分別開設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，另一端則固定連接在另一段F軌的平鍵槽內。
[0014]本發明的有益效果是，有效地實現了相鄰兩F軌之間的連接，加強了相鄰兩段F軌的橫向對中性能，提升了 F軌接頭的抗扭剛度和防高差錯位能力，保證了 F軌接頭的剛度、強度和可靠性，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，可適應直線段軌道上單個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，有效地加強了 F軌接頭處相鄰兩段F軌和第二段F軌的橫向對中性能和垂向高差限位能力；結構簡單、便于安裝和加工，且易于維護，可極大提高軌排鋪設效率，減少投資和運營維護成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本說明書包括如下六幅附圖:
[0016]圖1是現有中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構的示意圖；
[0017]圖2是本發明中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構的立體分解圖；
[0018]圖3是本發明中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構中連接板的立體圖；
[0019]圖4是本發明中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構的外側視圖；
[0020]圖5是本發明中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構的立體圖；
[0021]圖6是本發明中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構的立體圖。
[0022]圖中示出構件名稱及所對應的標記:F軌10、外腿101、內腿102、翼軌103、平鍵槽
11、燕尾槽12、內導向限位槽13、外導向限位槽14、U型連接板20、長槽孔21、L型壓板22、燕尾鍵30。
【具體實施方式】[0023]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0024]參照圖2和圖5，本發明的一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，其相鄰兩段F軌10具有外腿101、內腿102和翼軌103。參照圖5，所述相鄰兩段F軌10連接端翼軌103的內側底部、外側側壁分別開設有縱向延伸的內導向限位槽13、外導向限位槽14，U型連接板20的開口端嵌入內導向限位槽13、外導向限位槽14內。內導向限位槽13、外導向限位槽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，另一方面增強兩段F軌10的橫向對中性能，并有效加強接頭的抗扭剛度和防高差錯位能力。
[0025]參照圖3，U型連接板20上沿縱向、橫向間隔布設有長槽孔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可以實現F軌10及螺栓連接組件一并縱向運動，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的數量為4個，沿縱向、橫向間隔各布設2個。參照圖2，為增大接觸面積，分散螺栓連接組件對U型連接板20和F軌10的連接壓力，在U型連接板20下設置有兩個反向的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上加工出三個螺紋孔，三個螺紋孔呈L形布置，且螺紋孔的橫向間距應大于磁浮車輛應急支撐輪的寬度和車輛允許的橫向止檔間隙，以避免支撐輪滾動通過螺紋孔。
[0026]為保證兩段F軌10的垂向高差量和橫向對中量，參照圖2和圖4、圖5，所述相鄰兩段F軌10連接端外腿101的側壁上分別開設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，另一端則固定連接在另一段F軌10的平鍵槽11內。平鍵槽11縱向方向長度應接近燕尾鍵30長度和預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的垂向高差與橫向對中量調節適量后，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軌垂向相對運動限制力，同時還可以限制兩段F軌10的橫向相對運動。
[0027]為顯著減小車輛應急支撐輪滾動經過軌縫時的沖擊振動，且能適應兩段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。參照圖5，當支撐輪滾動經過此軌縫時，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，有效減小了支撐輪過軌縫時的振動。對于車輛懸浮架整體出現偏大的橫向運動時，此過渡結構對應急支撐輪的接觸面緩變效應依然有效。參照圖6，當支撐輪在設計位置(懸浮架未產生橫向偏移的情況)滾動經過此軌縫時，首先第一段F軌10與半個滾輪接觸，并承受其滾動前行；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，支撐輪的碰撞面僅有半個支撐輪寬度，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。當懸浮架允許的橫向運動量小于支撐輪寬度一半時，此軌縫過渡結構的設計思路都是有效的，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明一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構的一些原理，并非是要將本發明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發明所申請的專利范圍。
【權利要求】
1.一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，其相鄰兩段F軌(10)具有外腿(101)、內腿(102)和翼軌(103)，其特征是:所述相鄰兩段F軌(10)連接端翼軌(103)的內側底部、外側側壁分別開設有縱向延伸的內導向限位槽(13)、外導向限位槽(14)，U型連接板(20)的開口端嵌入內導向限位槽(13)、外導向限位槽(14)內山型連接板(20)上沿縱向、橫向間隔布設有長槽孔(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.如權利要求1所述的一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，其特征是:所述相鄰兩段F軌(10)連接端外腿(101)的側壁上分別開設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，另一端則固定連接在另一段F軌(10)的平鍵槽(11)內。
3.如權利要求1所述的一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，其特征是:所述長槽孔(21)的數量為4個，沿縱向、橫向間隔各布設2個。
4.如權利要求3所述的一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，其特征是:所述U型連接板(20)下設置有兩個反向的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.如權利要求1所述的一種中低速磁浮系統軌道F軌接頭結構，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】E01B25/30GK103966928SQ201410204326
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】李艷, 蔡文鋒, 顏華, 林紅松, 張雷, 余浩偉 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司