CN110344290B - 悬挂式轨道梁、悬挂式轨道梁系统及空中交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬挂式轨道梁、悬挂式轨道梁系统及空中交通系统，属于空铁技术领域；上述悬挂式轨道梁用于空中交通系统中悬挂空铁车辆，并引导空铁车辆行走。上述悬挂式轨道梁包括顶板、两个腹板和两个走行板；其中，两个腹板间隔竖直设置，顶板水平连接在腹板的上部，两个走行板水平连接在腹板的下部。顶板、腹板和走行板形成底部开槽的箱梁结构。腹板采用了波纹钢板，充分利用了波纹钢板较大的面外刚度的优势，从而减少了腹板上加强板的设置；因此，上述悬挂式轨道梁在保证了悬挂式轨道梁整体抗扭强度的情况下大大减少了整体重量，降低了生产成本。

Description

悬挂式轨道梁、悬挂式轨道梁系统及空中交通系统

技术领域

本发明涉及空铁领域，具体而言，涉及一种悬挂式轨道梁、悬挂式轨道梁系统及空中交通系统。

背景技术

空铁，即悬挂式空中单轨交通系统，与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。空铁的轨道为悬挂式轨道梁，施工时，先在地面上沿预设行走路线建设多个间隔设置的支撑梁；支撑梁包括设置在上部的悬臂，悬挂式轨道梁固定连接在悬臂上。悬挂式轨道梁一般为封闭式箱梁，其底部开槽，车厢顶部的行走轮系统穿过开槽后并设置在箱梁中。现有的悬挂式轨道梁其整体抗扭能力较弱，曲线段的力学性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种悬挂式轨道梁、悬挂式轨道梁系统及空中交通系统，其整体抗扭能力较强，曲线段的力学性能较好。

本发明是这样实现的：

一种悬挂式轨道梁，包括顶板、两个腹板和两个走行板，两个腹板相对间隔设置，所述顶板设置在所述腹板的上方，并与所述腹板连接，两个所述走行板分别设置在两个所述腹板的下方，并与所述腹板连接；所述腹板采用了波纹钢板。

进一步；每个所述走向板下部还设置有加强结构，所述加强结构沿所述走行板的长度方向延伸；

所述加强结构包括连接板和两个支撑板，两个所述支撑板与所述走行板连接，两个所述支撑板通过连接板连接。

进一步；所述支撑板与所述走行板呈夹角设置，所述连接板与所述走行板平行设置。

进一步；所述支撑板、所述走行板及所述连接板围合成的结构的横截面呈倒置的等腰梯形。

进一步；还包括多个顶部加强筋，所述顶部加强筋间隔设置，并与所述顶板连接。

进一步；还包括加强板，所述加强板的板面与所述腹板连接，并沿所述腹板的长度方向延伸。

进一步；所述加强板连接于所述腹板的内侧。

进一步；还包括导向板，所述导向板的板面与所述腹板连接。

一种悬挂式轨道梁系统，包括支撑梁与所述的悬挂式轨道梁；所述支撑梁与所述悬挂式轨道梁连接。

一种空中交通系统，所述空中交通系统包括车厢及所述的悬挂式轨道梁系统，所述车厢包括走行轮，所述走行轮与所述走行板配合。

本发明提供的技术方案的有益效果包括以下方面：

本发明通过上述设计得到的悬挂式轨道梁，腹板采用了波纹钢板，充分利用了波纹钢板较大的面外刚度的优势，从而减少了腹板上加强板的设置；因此，上述悬挂式轨道梁在保证了悬挂式轨道梁整体抗扭强度的情况下大大减少了整体重量，降低了生产成本。另外，由于波纹钢板提高了悬挂式轨道梁的抗扭强度，从而节省了腹板加强肋的布置，有助于提升加工制造的标准化和工业化程度、降低对下部支撑梁的要求；进而有助于简化安装工序，缩短工期。上述悬挂式轨道梁系统和空中交通系统采用了上述悬挂式轨道梁后，由于悬挂式轨道梁的抗扭性能得到了提高，因此，空提系统的整体安全性得到了加强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的悬挂式轨道梁的结构示意图；

图2是基本发明实施方式提供的图1的局部放大图。

图标：100-悬挂式轨道梁；110-顶板；120-腹板；121-波纹；130-走行板；140-加强结构；141-连接板；142-支撑板；150-加强板；160-导向板；170-顶部加强筋。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1和图2，本实施例提供了一种悬挂式轨道梁100，其用于悬挂空铁车辆，并引导空铁车辆行走。上述悬挂式轨道梁100包括顶板110、两个腹板120和两个走行板；其中，两个腹板120间隔竖直设置，顶板110水平连接在腹板120的上部，两个走行板水平连接在腹板120的下部。顶板110、腹板120和走行板形成底部开槽的箱梁结构。

具体地，腹板120沿空铁预设行走轨迹延伸，两个腹板120均竖直并间隔设置，两个腹板120之间的空间用于容纳空铁车辆顶部的行走系统。腹板120采用了波纹121钢板，其包括多个沿腹板120的高度方向(沿高度方向延伸，并不特指垂直于顶板，可以是垂直于顶板，也可以与顶板成一定的夹角设置)延伸的波纹121；波纹121使得腹板120的外表面形成多个凸起，内表面形成多个凹槽。由于悬挂式轨道梁100其竖直方向上的受力更大，而腹板120上竖直的波纹121能够显著提高竖直方向上的承载性能。另外，空铁在行驶过程中，尤其是在弯曲线路上，悬挂式轨道梁100会承受比较大的扭转性能；上述腹板120采用了竖直延伸的波纹121后，其能显著提高整个悬挂式轨道梁100的抗扭性能。另外，在悬挂式轨道梁100的弯道上，还可以采用波纹121间距较小的腹板120以便于进一步提高弯道上轨道的抗扭性能。上述腹板120，其在长度方向上可以是多个一定长度的波纹121板焊接拼成，所述的一个腹板120不特指一体成型的波纹121板。

每个腹板120下部均设置有一个条形的走行板130，走行板130沿腹板120的长度方向延伸。两个走行板130均水平设置，走行板130的两个侧边距离设置，从而形成底部开槽；空铁车辆顶部的行走系统穿过开槽，行走系统上的竖直设置的行走轮与走行板130配合。

由于腹板120上设置有波纹121，腹板120的内壁上形成多个间隔设置的凹槽；为了不影响行走系统走向，悬挂式轨道梁还设置了导向板160。导向板160为条形板，其沿走行板130的长度方向延伸，导向板160的板面与腹板120的内壁连接，并设置腹板120的底部，导向板160的底边与走行板130邻近设置。行走系统上的水平设置的导向轮与导向板160配合从而实现导向。

为了进一步提高腹板120的整体强度，腹板120的内壁上还连接有条形的加强板150，加强板150设置腹板120的中部，其板面与腹板120的内壁焊接固定，并沿腹板120的长度方向延伸。

由于走行板130要承载整个空调车厢的重量，因此，走行板130的承载性能至关重要。为了提高走行板130的承载性能，在走行板130的下部还设置有加强结构140，加强结构140其整体为条形，并沿走行板130的长度方向延伸，并走行板130的下表面焊接固定。

加强结构140包括两个支撑板142和用于连接支撑板142的连接板141，两个支撑板142的上部长边与走行板130焊接固定，下部长边通过连接板141连接。本实施例中，支撑板142与走行板130呈一定夹角设置，连接板141与走行板平行间隔设置。悬挂式轨道梁100的横截面(即垂直于其长度方向的竖直平面)上，支撑板142、走行板及连接板141围合成等腰梯形结构。由于腹板120的底边与走行板的中部连接，因此，走行板的一部分位于两个腹板120之间，另一部分位于两个腹板120外侧。当行走轮给走向板施加竖直方向的力时，走行板130的内侧部分受到压力，其通过底部的加强结构140传递到走行板130的外侧部分；而由于腹板120的外表面设置有凸出并竖直延伸的波纹121，走行板130的外侧部分又将力传递到腹板120上；因此，腹板120、走行板130及底部的加强结构140相互配合共同提高了悬挂式轨道梁的整体强度。而加强结构140的梯形结构，其使得走行板130的内侧外侧受力均匀，能够防止走行板130变形。在其它实施例中，加强结构140不限制为等腰梯形结构，可以是普通梯形结构或其它多边形结构；或者，支撑板142和连接板141形成U型结构，连接板141还可以采用弧形板。

为了提高顶板110的整体强度，顶板110上还设置有多个顶部加强筋170，顶部加强筋170沿顶板110的宽度方向延伸，并沿长度方向均匀间隔设置；顶部加强筋170的与顶板110的上表面垂直连接固定。

本实施例提供的悬挂式轨道梁的有益效果如下：

当空铁车辆顶部的行走系统穿过底部开槽与走行板130及导向板160配合时，走行板130承受比较大的重力，而由于走行板130底部设置有加强结构140，加强结构140的梯形设计使得空铁车辆的重力通过腹板120的波纹121向上传递到顶板110；从而改善了整个悬挂式轨道梁的力学性能；提高了抗变形能力。并且，在改善其力学性能的同时，悬挂式轨道梁100的重量大大减少。由于波纹121钢腹板120具有较大的面外刚度，在同等强度下，可降低腹板120厚度，并简化腹板120横向加劲肋，研究表明，30m的悬挂式轨道梁用钢量与现有的结构相比可降低9吨。另外，腹板采用了波纹钢板，其显著提高了悬挂式轨道梁的整体抗扭强度，无需通过增加腹板上加强肋的方式来提高腹板的刚度。因此，上述设计有助于提升轨道梁加工制造的标准化和通用性；改善轨道梁的受力；并且还能降低对底部支撑梁的要求，从整体上降低空中轨道系统的生产成本、缩短建设周期。

需要说明的是，本实施例为众多实施例中的一种，在其它实施例中，如果走行板130的强度足够大，也可以不设置加强结构140。另外，本公开内容中提及的“上”“下”等方位术语，均是以悬挂式轨道梁水平安装状态为参考。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种悬挂式轨道梁，其特征在于，包括顶板、两个腹板和两个走行板，两个腹板相对间隔设置，所述顶板与两个所述腹板的上部连接，两个所述走行板分别与两个所述腹板的下部连接；所述腹板包括多个间隔设置的波纹，所述波纹沿所述腹板的高度方向延伸；所述腹板的底边与所述走行板的中部连接，所述走行板的一部分位于两个所述腹板之间，另一部分位于两个所述腹板的外侧；每个所述走行板下部还设置有加强结构，所述加强结构沿所述走行板的长度方向延伸；所述加强结构包括连接板和两个支撑板，两个所述支撑板与所述走行板连接，两个所述支撑板通过连接板连接。

2.根据权利要求1所述的悬挂式轨道梁，其特征在于，所述波纹的两端分别与所述顶板及对应的所述走行板连接。

3.根据权利要求1所述的悬挂式轨道梁，其特征在于，所述支撑板与所述走行板呈夹角设置，所述连接板与所述走行板平行设置。

4.根据权利要求1所述的悬挂式轨道梁，其特征在于，所述支撑板、所述走行板及所述连接板围合成的结构的横截面呈倒置的等腰梯形。

5.根据权利要求1所述的悬挂式轨道梁，其特征在于，还包括多个顶部加强筋，所述顶部加强筋间隔设置，并与所述顶板连接。

6.根据权利要求1所述的悬挂式轨道梁，其特征在于，还包括加强板，所述加强板的板面与所述腹板连接，并沿所述腹板的长度方向延伸。

7.根据权利要求1所述的悬挂式轨道梁，其特征在于，还包括导向板，所述导向板的板面与所述腹板连接。

8.一种悬挂式轨道梁系统，其特征在于，包括支撑梁与权利要求1至7任一项所述的悬挂式轨道梁；所述支撑梁与所述悬挂式轨道梁连接。

9.一种空中交通系统，其特征在于，所述空中交通系统包括车厢及权利要求8所述的悬挂式轨道梁系统，所述车厢包括走行轮，所述走行轮与所述走行板配合。