本实用新型专利技术涉及一种既解决了道岔梁刚度低、易共振等相关问题,又能满足时速600Km高速磁浮系统的大刚度高速磁浮道岔支撑点布置结构,由直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线五种线型构成不间断高速磁浮道岔,且直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线之间的连接点为线形转换点,该线形转换点即为驱动台车支撑点。优点:实用新型专利技术提出了大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,并通过有限元法对道岔竖向刚度和横向刚度进行计算分析和优化,满足大刚度的使用要求。该布置方法大幅度提高了道岔梁刚度,并且将提高了道岔转辙后线形的精度,改善了道岔因刚度低而引起共振的问题。岔因刚度低而引起共振的问题。岔因刚度低而引起共振的问题。
【技术实现步骤摘要】
大刚度高速磁浮道岔支撑点布置结构
[0001]本技术涉及一种既解决了道岔梁刚度低、易共振等相关问题,又能满足时速600Km高速磁浮系统的大刚度高速磁浮道岔支撑点布置结构,属于城市轨道交通
技术介绍
[0002]目前,上海线高速磁浮道岔的刚度设计值参考德国高速磁浮规范进行取值,列车荷载作用下竖向刚度设计值为L/4800,横向刚度值为L/15000,但是无法满足时速600km高速磁浮列车对刚度值和横向刚度值的要求。
[0003]CN 101007538 B、名称“磁悬浮车的转辙装置”,其包括:一可横向于行驶方向弯曲的、设有行车道元件或设备零件的梁;一横向于行驶方向设置的轨道;一横向于行驶方向设置的齿条和一支承所述梁的支架,该支架以一滚轮支承在轨道上并且具有一驱动机构,它包括一嵌入齿条的齿轮和一为其驱动确定的电机。按照本技术,梁、支架和驱动机构构成一相互固定连接的组合部件,其沿行驶方向作为整体相对于轨道和齿条可移动地设置,其中,滚轮在轨道上和齿轮在齿条中能平行于行驶方向移动。本文献对转辙装置的结构进行描述和说明,但是未涉及台车的布置对刚度梁的刚度影响研究,未涉及台车的布置及布置方法。
[0004]朱志伟.高速磁浮线高速道岔驱动布置的研究[J].城市轨道交通研究,2011(5):83。文献介绍了世界上首副电机驱动、齿轮齿条传动的高速磁浮线高速道岔的驱动方案。通过几何非线性分析,对不同驱动布置方案下的高速道岔转辙过程的特性进行对比,得到了支点到位位置偏差小,线形、主梁应力和驱动力变化平缓,经济性好的布置方案。该 本文献对既有台车布置方案进行主动支点组合,对不同支点作为驱动点的转辙过程的特性进行对比,但未涉及台车的布置对刚度梁的刚度影响研究,也未涉及台车的布置及布置方法。
技术实现思路
[0005]设计目的:避免
技术介绍
中的不足之处,设计一种既解决了道岔梁刚度低、易共振等相关问题,又能满足时速600Km高速磁浮系统的大刚度高速磁浮道岔支撑点布置结构。
[0006]设计方案:本技术以时速600km/m高速磁浮列车为设计对象,对道岔梁的刚度进行设计,而提高道岔梁的刚度由两种方法:一是增大截面抗弯模量;二是设计支撑点布置。然而增大截面模量刚度会增大道岔梁的驱动功率。为此,本技术在大荷载作用下,通过对道岔线性和驱动进行研究,通过对台车支撑点布置来提高道岔刚度的设计要求。
[0007]通过设计大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,解决道岔梁刚度低、易共振等相关问题,满足时速600Km高速磁浮系统的设计要求。
[0008]本技术通过对道岔线形研究,提出道岔台车布置理论方法,通过计算列车竖向荷载和横向荷载作用下道岔梁的刚度,结合道岔台车布置原则提出了一组8跨大刚度高速磁浮道岔的台车布置方案。
[0009]本技术的主要技术特征为:依据道岔的线形、定子布放、梁的刚性进行综合确
定,在线形转换点位置布置关键台车,确保线形的准确;定子排放符合规律;结合刚度计算确定非关键台车的支撑位置,形成大刚度高速磁浮道岔支撑点布置。
[0010](1)关键台车布置位置:如图1所示,根据道岔线形要求“直线
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缓和曲线
‑
圆曲线
‑
缓和曲线
‑
直线”,由5个分段函数组成的平面组合来拟合道岔钢梁的弯曲曲线,道岔梁要在集中载荷驱动下须达到如上三段曲线(缓和曲线
‑
圆曲线
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缓和曲线)组成的变形曲线。
[0011]根据材料力学分析,2#~6#点间道岔梁横截面上剪力为零,而弯矩为常量,于是此段为纯弯曲,截面只有正应力而无剪应力,弯曲曲线为纯圆曲线。
[0012]关键驱动台车布置时必须位于线形转换点上,这样才能保证道岔梁要在集中载荷驱动下达到如上三段曲线(缓和曲线
‑
圆曲线
‑
缓和曲线)组成的变形曲线,保证了列车过岔的舒适性和安全性。
[0013]如图2所示,共设立四个支撑点(台车),其中0#、2#、6#、8#台车安置在线形转换点上,以保证四个支撑点到位后道岔梁的线性满足曲线要求。
[0014](2)支撑台车布置:支撑台车的布置位置需考虑定子、功能件的位置,道岔梁内定子布置在兼顾侧线通车的情况下采用直线布置的方式,即定子沿功能件腹板轴线直线布置,同一功能件上定子下底面保持在同一平面内。功能件的作用在于提供定子铁的安装基础、车辆滑橇面的支撑、侧面导向能力,因此该部位的结构尺寸应按照车辆、定子的形式尺寸进行设计;材料的选用除机械性能的考虑外应考虑其材料自身的滞磁性能。
[0015]结合前步的设计情况功能件的理论长度应为定子铁长度的整数倍,同时相邻功能件定子间的间隙满足道岔弯曲状态缩短量的要求,因此中间圆弧部位功能件的理论长度应为2064、1032mm两种规格之一;在选用上采用2064mm的规格进行统一布置。道岔梁两端因定子间的间隙变化量小,同时含有道岔的直线段,因此两端按标准功能件长度3096mm进行设计。
[0016]综上所述,道岔的直线段,按标准功能件长度3096mm进行设计;道岔的圆曲线段,按功能件长度2064mm进行设计;道岔的缓和曲线段,按功能件长度1032mm进行设计;
[0017]根据刚度计算结果,结合定子和功能件的布置要求,可在0#、2#、6#、8#相邻台车之间布置一定数量的支撑台车提高道岔梁刚度。
[0018]技术方案:一种大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,由直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线构成不间断高速磁浮道岔,且直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线之间的连接点为线形转换点,该线形转换点即为驱动台车支撑点。
[0019]本技术与
技术介绍
相比,本技术提出了大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,该布置方法大幅度提高了道岔梁刚度和自振频率,并且将提高了道岔转辙后线形的精度,改善了道岔因刚度低引起的共振问题。具体体现在:一是满足对道岔梁有大刚度需求的道岔设计;二是提高了列车过岔的舒适性和安全性;三是在不增加道岔转辙功率的同时大幅度增大道岔刚度;四是提高道岔自振频率;五是道岔转辙到位后线形更加精确;六是具有设计效率高、灵活性强的特点;七是本技术可扩展应用在各类大刚度可挠道岔的台车布置设计中(中低速磁浮、跨座式单轨、悬挂式单轨、旅游观光轻轨等领域)。
附图说明
[0020]图1 是高速磁浮道岔线形示意图。
[0021]图2 是高速磁浮道岔转辙驱动台车布置图。
具体实施方式
[0022]实施例1:参照附图1和2。一种大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,由直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线构成不间断高速磁浮道岔,且直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线之间的连接点为线形转换点,该线形转换点即为驱动台车支撑点。
[0023]缓和曲线、圆曲线之无间断连接点为2#驱动台车,圆曲线、缓和曲线之间无间断连接点为6#驱动台车,缓和曲线直线之间无间断连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,其特征是:由直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线构成不间断高速磁浮道岔,且直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线之间的连接点为线形转换点,该线形转换点即为驱动台车支撑点。2.根据权利要求1所述的大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,其特征是:缓和曲线、圆曲线之间无间断连接点为2#驱动台车,圆曲线道岔、缓和曲线道岔之间无间断连接点为6#驱动台车,缓和曲线道岔和直线道岔之间无间断连接点为8#驱动台车。3.根据权利要求2所述的大刚度高速磁浮道岔支撑点布置,其特征是:在由直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线和直线构成的2#、6#、8...
【专利技术属性】
技术研发人员:李利军,牛均宽,余锋,吉敏廷,张宁,
申请(专利权)人:中铁宝桥集团有限公司,
类型:新型
国别省市:
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