[发明专利]低速磁浮系统F轨接缝结构及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及城轨磁浮系统，特别是涉及一种以常导电磁悬浮和直线感应电机驱动的磁浮交通模式中轨道的F形铁磁性钢轨(以下简称F轨)的接缝结构。本发明还涉及该F轨接缝结构的加工方法。

背景技术

应用常导电磁悬浮技术设计的低速磁浮交通系统采用了车载悬浮电磁铁与轨道(F轨)吸引，利用直线感应电机驱动实现以100km/h上下的运行速度。磁浮车辆的悬浮磁铁与F轨之间保持着8.0mm的间隙(悬浮状态)，而导向则依靠悬浮磁铁的偏心恢复力使车体回到原来的位置，称之为被动导向。如图1所示，车载悬浮电磁铁3相对于F轨7的磁极8，而车载制动器6与F轨7的磁极8仅留有很小的间隙。这样的车辆与轨道的几何位置设计决定了F轨须处于良好的安装位置，否则必然产生车辆与轨道的碰撞现象。

F轨的安装是通过横向轨枕2以高强度螺栓固定的方式形成轨排，然后与轨道梁螺栓固定。这样的安装方式就存在着F轨对中调整问题，不但要在竖向(Z向)和横向(Y向)使每根F轨对中，而且要兼顾到F轨在纵向(X向)的温差伸缩调整问题。针对这些问题，日本专利JP4-153401、JP2003-184006和美国专利US5199674都提出了相应的解决方案。

如图2所示，在正线上采用在F轨7-1、7-2的端部铣键槽的方式，利用销键8-1对F轨进行对中调整，这样既能保证Z向安装位置，又能保证X向具有调整F轨温差伸缩的功能。

如图3所示，主轨7(F轨)在其端部具有一个突出部位9，可以分开地插入到对应磁极8的端部中的凹槽10中。主轨7端部上梯形槽口形成的阶梯凸台11以及在磁极8上形成的梯形凹口12相对应。这样，磁极8通过主轨7和阶梯凸台11和相互嵌合的梯形凹口12被支撑。为了使该定位伸缩结构固定到位，定位片13通过螺栓14与主轨7固定；使感应轨面17(感应直线电机的感应铝板面)存在接缝，该F轨接缝结构，如图4所示，能够满足轨道曲线，或道岔弯道的轨缝伸缩调整要求。

虽然这些轨道接缝结构能够满足低速磁浮线路的基本要求，但事实上存在着结构复杂、对中调整困难、难以长期保持原定定位等问题。过多的附加配件增加了接缝结构的事故因素，对于安全运行是不利的隐患。另一方面，这些接缝结构的机加工难度大也是不可否认的事实。由此引起的工程投资也会增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低速磁浮系统F轨接缝结构，在保证轨缝伸缩(X向)调整、竖向(Z向)与横向(Y向)定位、道岔的轨道伸缩调整(X向)的基本功能的基础上简化结构，易于机加工和安装时的对中定位。为此，本发明还要提供一种该F轨接缝结构的加工方法。

为解决上述技术问题，本发明的低速磁浮系统F轨接缝结构，包括，在F轨端部铣出的镶嵌面，其中：所述的镶嵌面是指在所述F轨的一端形成凸出衔接部，该凸出衔接部的端部为圆弧端面或平面，并且在该凸出衔接部与F轨本体上下两端形成的台阶处形成圆弧端面或平面；在所述F轨的另一端的端面形成与所述凸出衔接部及台阶处的圆弧端面或平面相适配的凹部及圆弧形端面或平面。

本发明的加工低速磁浮系统F轨接缝结构的方法是，在所述F轨的端部采用铣加工工艺铣出镶嵌面；具体方法是在所述F轨的一端部采用上下双铣刀同时加工所述台阶处形成的圆弧端面或平面，并由此形成凸出衔接部，在所述F轨的另一端部采用单片铣刀直接加工出所述凹部及圆弧端面或平面。

所述F轨的端部镶嵌面，需经表面防腐处理。

由于本发明的低速磁浮系统F轨接缝结构采用一次机加工(铣)形成F轨端部镶嵌的结构，实现了在任何需要的轨缝调整条件下都能达到相应的调整和保证F轨对中的目的。

在综合考虑机加工能力和安装容易程度的基础上，本发明的F轨接缝调整结构适用于常导电磁悬浮的低速磁浮系统，轨道(包括道岔)的温差伸缩、弯道伸缩、对中调整等需求；结构简单可行，无需附加部件和复杂的组装；容易安装定位，在任何温差伸缩与道岔转轨时需要的伸缩调整工况下均能满足技术要求；可以在镶嵌面做防腐处理，使得该F轨接缝调整装置提高使用寿命；无需特殊的机加工工艺，利用普通铣床便可制造出该F轨接缝调整机构；相对于现有的F轨接缝调整结构可以节省相应的工程投资。

总之，本发明的F轨接缝结构即能保证低速磁浮交通系统的轨道对中的调整，又能调整轨道温差伸缩，实现道岔转向的伸长调整，还能简化安装工序节省投资；在使用中的维护工作也相应减少。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是低速磁浮车辆与轨道之间的关系示意图；

图2是现有的低速磁浮系统中轨道对中嵌销结构示意图；