中低速磁浮交通由于具有低噪声、爬坡能力强、转弯半径小、与都会地形兼容性好等优点,已经成为生长公共轨道交通的主要可选计划。中低速磁浮交通接纳F型轨道,车辆下部的悬浮电磁铁与F轨组成闭合磁路,它与轨道之间的电磁吸力垂向分量实现车辆无接触支持,车辆过弯道或受侧向力影响时,电磁铁与轨道之间爆发的电磁吸力水中分量形成被动导向力,从而实现车辆无接触的导向。车辆与轨道之间的关系如图1所示,车辆“抱轨”贴地运行,悬浮高度仅为8mm左右。
图1 车辆与轨道的相互关系及走行部部分细节组成
与古板轮轨交通的轨道有着显着差别,中低速磁浮轨道主要包括水泥梁和轨排两部分,其中两根 F 型钢轨通过工字形轨枕毗连组成轨排。另外值得注重的是,F 轨外端面与轨道平面不是笔直的,而是成一个锐角,它影响轨道部分参数丈量。如图2、3所示,F轨由F形型钢和铝制反应板组成,它与电磁铁一起形成闭合磁路,遭受着来自电磁铁的悬浮力和导向力。它作为直线牵引电机的次级,与车载电机的短初级作用配合爆发推进力;它也是机械制行动用的制动面;当悬浮控制失效时,可以作为应抢救援的液压支持轮的导轨;虽然,它也可以作为车辆落地时的着地滑块的支持面。因此,F轨在中低速磁浮交通中饰演着主要角色,它的几何状态细密地影响着车辆的稳固悬浮,影响着车辆运行的的清静性和恬静性,适当的轨道维护是坚持优异轨道状态的手段之一,而轨道维护的基础是轨道几何参数丈量。古板轮轨交通的轨道几何参数检测已开展数年,对轨道几何参数检测手艺行了深入研究,现在,海内外的轨检车已经生长到第六代。可是古板轮轨交通的轨道检测手艺很难直接用于磁浮交通。
图2 F型轨断面 图3 导轨与电磁铁组成的闭合磁路
磁浮轨道几何参数检测项目主要有:崎岖、轨向、轨距、水平、错牙、轨缝以及超高等。崎岖是指左右 F 轨划分沿纵向的垂向误差,有左崎岖和右崎岖之分。轨向是指左右F轨划分沿轨道纵向的横向误差,也有左轨向和右轨向之分。崎岖和轨向是形貌单股轨在空间漫衍上的体现出的转变,也可统称为不平顺。轨距指轨道断面左右轨两磁极间中心点的距离,用于形貌左右两轨横向相对位置关系。水平指轨道断面左右两轨的高差,用于形貌左右两轨垂向的相对位置关系的误差。轨缝是指两段轨排之间的间距巨细。超高是指曲线段处的左右 F 轨平面与水平之间形成的夹角或位移。与古板轮轨交通的轨道检测相比,磁浮轨道几何参数检测项目着重于轨缝、错牙、崎岖、轨向以及F轨四磁极面直线度等检测。其中,四极面直线度是指左右F轨的四个磁极面应处于统一直线上,以镌汰对悬浮架形成转动偏载。
图4 F轨几何参数的主要检测项目
参照古板轮轨轨道检测维护方法,中低速磁浮交通F轨的检测接纳了动态轨检系统和便携式轨检仪相团结的方法,其中动态系统可直接搭载在快速运行的磁浮车辆上,对轨道几何参数实现快速基于惯性基准的检测,有用筛选和预警轨道参数超差路段,它亦可与一辆自力的车辆及响应的数据处置惩罚装备组合,形成磁浮轨道检测车;便携式轨检仪可以使用手推或自觉动力?胤椒,以较低的走行速率,使用弦测法的原理实现轨道几何参数的检测,一样平常与动态轨检系统配合,实现对疑似超差路段举行再次检测确认,或在维护历程中对维护效果举行确认。凭证应用的场合差别,轨检仪可以有H型和T型的结构。
它是一种人工推行在轨道装置面上行走的推车型检测装备,可一次性自动丈量并实时纪录轨道参数。为中低速磁浮轨道铺设施工中提供丈量资助,利便施工步队在施工历程中实时修正保存的问题并加以刷新。
图5 国防科大研制的第一版H型轨检仪
图6 北京中低速磁浮S1线的H型轨检仪
表1
检测项目 | 丈量规模 | 精度 | 备注 | |
里程 | 0-9999km | ±3‰ | ||
轨距 | 2205-2235mm | ±0.8mm | ||
水平 | 悬浮间隙检测面 | ±10 mm | ±1.5mm | |
轨 向 | ±200mm | ±1.5mm | 10m弦 | |
崎岖 | 悬浮间隙检测面 | ±10 mm | ±1.5mm | 10m弦 |
三角坑 | 悬浮间隙检测面 | ±30 mm | ±1.5mm | 3m弦 |
四点直线度 | F轨四磁极 | ±3.0mm | ±0.8mm | |
错牙 | 垂面差 | ±10mm | ±0.5mm |
它是一种自觉动力、通过?夭僮髯孕薪墓斓兰觳庾氨,在行进中自动检测单侧轨道,通过间接推导或掉头丈量获得另一侧轨道参数,标准巡检速率为3.6km/h,电池续航能力4h。它是H型结构的一种简化变体,体积小,结构简朴,拆装利便,是轨道一样平常巡检的必备装备。
图7 自觉动力的T型轨检仪
表2
检测项目 | 丈量规模 | 精度 | 备注 | |
里程 | 0-9999km | ±3‰ | ||
轨距 | 2205-2235mm | ±0.8mm | ||
水平 | 悬浮间隙检测面 | ±10 mm | ±1.5mm | |
轨 向 | ±200mm | ±1.5mm | 10m弦 | |
崎岖 | 悬浮间隙检测面 | ±10 mm | ±1.5mm | 10m弦 |
三角坑 | 悬浮间隙检测面 | ±30 mm | ±1.5mm | 3m弦 |
错牙 | 垂面差 | ±10mm | ±0.5mm |
凭证功效及其载体差别,F轨几何参数动态检测系总共分为三部分:一是搭载在列车上的丈量系统,它由丈量架、传感器组以及纪录仪等组成,主要完成对轨道状态数据收罗和纪录;二是地面处置惩罚系统,包括一台盘算机和一套处置惩罚软件,软件由数据处置惩罚系统以及应用治理系统组成,自动完成数据处置惩罚、用户编辑,报表报告天生,数据共享等;三是绝对里程标识板,接纳无损方法装置在轨道上,为动态轨检系统提供里程校准的基点。
丈量系统搭载在中低速磁浮列车上,能够在列车运行中对F轨和接触轨的几何参数举行在线式实时检测、剖析、纪录、存储,为一样平常维护和按期磨练提供依据。F轨几何参数包括崎岖、水平、错牙、轨距以及轨向等;接触轨几何参数主要有崎岖、轨距以及磨耗;炯觳庖焓欠墙哟ナ焦咝曰挤。另外,也可增添摄像头,形成视觉巡检系统,可人工查找轨道其它故障。
图8 中低速磁浮F轨动态检测系统的丈量系统
图9 中低速磁浮F轨动态丈量系统搭载在车辆上
图10 地面信息处置惩罚系统
图11 绝对里程标识板
表3
检测项目 | 丈量规模 | 精度 | 备注 | |
里程 | 0-9999km | ±3‰ | ||
轨距 | 2205-2235mm | ±0.3mm | ||
水平 | 悬浮间隙检测面 | ±300 mm | ±1.0mm | |
轨 向 | ±30mm | ±1.0mm | ||
崎岖 | 悬浮间隙检测面 | ±30 mm | ±0.7mm | |
三角坑 | 悬浮间隙检测面 | ±30 mm | ±0.7mm | 3m弦 |
错牙 | 垂面差 | ±10mm | ±0.2mm | |
接触轨崎岖 | 额定值700mm | ±8mm | ±1.5mm | |
接触轨水平 | 额定值60mm | ±6mm | ±1mm | |
接触轨磨耗 | 8mm | ±1mm |