直线电机轨道交通的轨道结构论文

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1、直线电机轨道交通的轨道结构论文.freel的钢轨,有的也采用60kg/m钢轨。2.2扣件及垫板扣件种类从连结形式上分,可分为分开式和不分开式。不分开式扣件具有结构简单、零部件少、造价低的特点,但不便于调高,一般用于有碴道床。目前日本及加拿大两种形式均有,另外为了提高轨道结构的减振性能在一些地段还采用了一些高弹性的扣件。2.3道床形式直线电机轨道交通轨道结构主要以整体道床轨道结构为主,仅在车场线有少量的有碴轨道(见图1)。加拿大温哥华以高架线为主的直线电机轨道系统采用直联式轨道结构;日本地下线的直线电机轨道结构是采用预埋长

2、轨枕式整体道床;在马来西亚吉隆坡地铁,正线地下线、地面线及高架线上是采用预制板式道床轨道系统(见图2),在地面车场线上采用了传统的碎石道床结构。此外,日本在一些减振要求较高的运营线路上,采用了弹性轨枕式整体道床(见图3)。此种轨道结构与普通长枕埋入式整体道床不同之处在于长轨枕在两端铺设了减振橡胶套靴,轨枕中部悬空。2.4道岔及交道岔号数的选用应主要根据要求的道岔直、侧向容许通过速度确定,直线电机轨道交通系统由于多采用径向转向架,从而可以采用较小的曲线半径、小号码道岔等,可以节省车辆段用地面积。就国外的道岔应用来看可以分两

3、类:加拿大温哥华的SkyTrain线、马来西亚吉隆坡的PUTRA线正线采用可动心轨辙叉单开道岔,不采用交叉渡线道岔,仅在车辆段采用固定型道岔3。日本多采用固定型道岔,并采用交叉渡线道岔,轨下基础有整体道床、木岔枕和合成树脂轨枕(见图4)。加拿大正线多采用6号、8号可动心轨道岔结构。日本正线多铺设固定辙叉型8号单开道岔,车场线等采用5号单开固定型道岔。2.5感应板结构及安装直线电机轨道交通感应板设置在轨道中心线处。一般采用反作用力板和其下部的支撑结构固定在梁体(高架结构)或轨枕或整体道床结构上。电机结构不同,对气隙的要求也

4、不同,一般来说,气隙越大,效率越低。因此感应板的安装精度、方式等将成为直线电机式地铁能否低耗、平稳、安全运行的前提。感应轨和直线电机间的间隙应保持在10mm左右23,5,但在列车运行中,由于受到顶面纵向推进力、侧向中心推进力、感应轨护铁垂向磁力以及轨道振动冲击引起的荷载影响等,其间隙在列车运行过程中会有一定的变化。因此,为了保证列车良好的安全性能,对轨道的几何形位要求较高。反力板一般多为平板式感应板,主要由铝制(或铜制)顶板梁与下部的护铁组成,护铁有块状、薄板等形状(见图5)。加拿大多为可调式感应板安装方式,日本多采用刚

5、性扣板式扣件来扣压感应板(见图6)。无论是加拿大还是日本,在车场道岔、附带曲线处的感应板均断开,采用较短长度的感应板。此外加拿大肯士顿试验线采用了5号可动心轨道岔,感应板采取了补强的方式,在岔心处感应板采用并列双感应板式结构(见图7)。2.6其他除了道岔部分外,其他全线焊联成无缝线路。为防止区间内的温度力传给道岔结构,避免影响道岔的正常使用,道岔两端采用了钢轨伸缩调节器结构。此外,加拿大大部分的高架桥结构没有另外加设防脱护轨。3轨道结构设计分析研究在我国,由于直线电机系统尚无成功运营的经验,因此必须针对直线电机轨道交通系

6、统的特点,研究其在轨道结构设计中应关注的特殊问题,探讨其设计方法。我们重点对以下问题进行了初步研究。(1)直线电机无碴轨道的设计方法。重点分析列车通过时,由于牵引方式的改变、感应板的安装对无碴轨道结构受力与变形的影响;(2)研究直线电机轨道交通桥上无缝线路轨道结构的设计方法,尤其是在大坡道与小半径曲线上、在制动力或牵引力的共同作用下,轨道结构的加强措施、容许铺设无缝线路的最小曲线半径等。为此,我们建立了一体化的设计分析模型,见图8。其中,梁的形式、支座位置、无碴轨道的形式等均可根据设计要求进行改变。该模型全面考虑了无缝线

7、路、无碴轨道、桥梁结构的相互耦合作用问题,避免了过去孤立进行力学分析的缺陷5,并可有效地分析坡道、小半径等问题。因此,此模型的建立,为直线电机轨道交通无碴轨道结构、桥上无缝线路、桥梁的设计等提供了一种更为全面、系统的方法。此外,针对该轨道交通系统必须对直线电机与感应板的气隙及轨道不平顺进行一定控制的要求,我们还建立了无碴轨道与车辆系统的空间耦合分析模型,并对影响轨道结构设计的主要因素进行了研究6。4结语直线电机轨道交通作为一种先进的轨道交通形式,在我国才刚刚起步,轨道结构相关的研究在国内尚存在一定的欠缺。结合中国的实际情

8、况,对轨道结构的设计方法进行深入细致的研究是非常必要的。希望通过进一步的分析研究,为今后该系统在中国的广泛应用奠定理论基础。