长沙中低速磁悬浮轨道梁制造技术研究

长沙磁浮快线是我国首条具有自主知识产权的中低速磁浮商业运营线,作为关键技术之一的轨道系统,轨道梁的生产成本和精度控制影响着今后中低速磁浮交通的推广使用。结合长沙中低速磁悬浮轨道梁的结构特点,从模板系统、混凝土配制浇筑、张拉压浆、养护及BIM技术应用等方面,介绍了中低速磁悬浮轨道梁关键制造技术的改进措施和控制要点;结合磁浮梁场的生产能力,对梁场主要机械设备配置进行了简述,为今后中低速磁悬浮施工项目提供经验借鉴。     

基于中点弦测法的中低速磁浮轨道不平顺检测

针对中低速磁浮F轨轨道不平顺检测问题,提出基于机器视觉测量技术的中点弦测方法。由一组激光摄像式传感器检测轨道轮廓,进行图像处理、特征点提取以及世界坐标系转换后,计算得到轨道不平顺正矢值,通过"以小推大"、差值方法得到不同弦长的不平顺值,并为长沙磁浮快线研制了MTDS-1型车载非接触式中低速磁浮F轨轨道动态检测装置。选取株洲电力机车有限公司的磁浮交通系统中心试验线为试验地点,测试结果表明:在20 km/h和25 km/h的速度下测得的4 m弦和10 m弦轨道不平顺满足精度要求,验证了轨道不平顺检测数据的一致性,该检测方法能实现中低速磁浮轨道不平顺的准确测量,检测结果不受列车运行速度变化的影响。     

长沙磁浮快线列车概述

长沙磁浮快线是我国首条完全具备自主知识产权的中低速磁浮交通示范运营线。文章介绍了长沙磁浮快线列车的主要技术参数和性能特点,对列车机械系统、电气系统及悬浮系统的结构和性能进行了详细阐述,并提出了中低速磁浮列车后续的主要研究方向。     

中低速磁浮交通简支轨道梁设计研究

为研究选择合适的中低速磁浮交通简支轨道梁结构型式,基于中低速磁浮交通的特点,分析国内外磁浮线路的桥梁型式及跨度;以长沙中低速磁浮为工程背景,在满足使用功能、技术经济性、美观及养护等要求下,对比分析了各梁高、梁型条件下轨道梁的差异,研究选取合理桥梁跨度、结构型式,并对梁部的构造设计和接口设计进行了初步的论述。得出以下结论:(1)对比国内外磁浮线路的桥梁型式及跨度,综合已建工程实例和长沙磁浮工程可行性研究及初步设计阶段比较结果,高架区间拟采用梁高2. 1 m、跨度25 m简支梁为主;(2)综合考虑技术经济性、施工便捷性、线路后期维护、景观效果等,轨道梁采用并置单线箱梁方案;(3)针对轨道梁进行横联设计及曲线轨道设计,同时兼顾桥上设备、电缆等的布置及疏散、检修通道的空间设置,完成其接口设计。     

中低速磁浮交通的磁浮轨排设计及铺装技术要点

磁浮轨排是中低速磁浮交通系统的关键技术.为了推广其工程化应用,以我国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线为工程实例,阐述了磁浮轨排的部件设计、轨排组装、轨排布置及铺设等技术要点;提出了设计理念及方法,确定了轨排结构的主要技术参数.     

磁浮列车悬浮控制系统工程化应用中的关键技术

悬浮控制系统是磁浮列车的关键系统,也是磁浮列车区别于轮轨列车的主要特征之一,其主要功能是通过对电磁铁线圈励磁电流的调节,使车辆与轨道之间保持8～10mm的稳定悬浮间隙。介绍了在中低速磁浮试验线悬浮控制系统的基础上,面向国内第一条工程化中低速磁浮交通系统——长沙磁浮快线的建设需求,分析了悬浮控制系统从试验产品向工程化应用过程中遇到并解决的可靠性设计、抗干扰设计、车轨耦合振动、轨道台阶激扰等关键技术问题。工程实践结果显示,我国自主研发设计的中低速磁浮列车悬浮控制系统已经达到工程应用水平。     

长沙中低速磁浮工程建设中的重要举措

以我国首条中低速磁浮商业运营线——长沙中低速磁浮工程为实践案例,阐述了中低速磁浮系统的构成和技术经济特征,介绍了工程设计、施工、调试的标准和经验,包括电磁兼容问题、轨排技术方案、轨道梁设计、系统联调等方面在建设过程中的重要举措。展望了中低速磁浮技术在我国的应用前景。     

提速情况下磁浮轨道结构振动响应及传递特性研究

中低速磁浮交通提速是目前研究趋势，但速度的提升会影响车辆运行稳定性。为探究提速后轨道的动力响应及其适应性，通过建立中低速磁浮车-轨-桥耦合动力学模型，对更高速度下轨道的振动响应进行仿真分析，并以长沙磁浮快线为对象，测试100～140 km/h速度区间内轨道的振动加速度及振动位移。研究结果表明：轨道各结构的振动响应存在差别，沿着F轨-轨枕-轨道梁逐渐减弱，车辆对轨道的垂向冲击大多被F轨的振动及弹性变形吸收，而横向冲击则更多地传递至下方的轨枕和轨道梁；随着车辆运行速度的提高，轨道的振动加速度响应逐渐加剧，轨道梁横向振动加速度较之垂向振动加速度增加更为明显，而轨道的振动位移响应则基本未表现出与速度的相关性；当车辆的运行速度提升至140 km/h后，轨道梁的垂、横向最大振动加速度分别为2.37 m/s²和0.96 m/s²,速度提升至160 km/h时，轨道梁的垂向最大振动位移为3.55 mm, F轨内外磁极面最大高度差为0.44 mm,均在规定的限值范围内，轨道的振动响应满足要求。     

长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程限界研究

长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程是国内首个磁浮盾构隧道工程,也是目前世界最长磁浮隧道工程。为 科学、合理制定隧道工程断面尺寸,保障磁浮列车安全平稳运行,对长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程限界进 行了深入研究。参照《地铁限界标准》,结合磁浮车辆结构特点,对车辆限界、设备限界以及盾构区间建筑限界、 明挖区间建筑限界、地下车站建筑限界等几种典型建筑限界进行了研究,并给出详尽的典型地段建筑限界图。研 究表明：采用盾构内径为 6.1 m 的隧道能够满足隧道阻塞比及磁浮列车安全平稳运行要求,并具有一定的经济性。 长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程已开工建设,建筑限界设计安全、经济、合理,可为后续磁浮隧道工程建设 提供参考。     

中低速磁浮F轨排组装精度控制方法探讨

针对中低速磁浮轨道F轨排的生产组装精度控制的问题,通过深入分析和讨论,结合设计和验收规范以及其他钢轨的生产经验,并经过大量科学的试验最终确定了通过组装平台,利用CP3定位测量、弦线检测法、靠尺检测法等方法控制磁浮轨排的各项组装参数。经长沙磁浮F轨排的加工检验,取得了很好的控制效果,完成了磁浮轨排的组装任务。     

中低速磁悬浮线路维护工程车的可行性分析及建议

以中低速磁悬浮线路维护用工程车为研究对象,结合长沙磁浮线路的特点,通过对常规轨道工程车、中低速磁浮列车和轨道的分析,总结磁悬浮线路维护工程车的功能需求和需解决的问题,并针对具体问题,提出对比分析方案,为基地设计、工程车的研发提供参考。     

磁浮车辆液压夹钳单元绝缘方案研究

中低速磁浮列车以其绿色环保、安静舒适、爬坡能力强、转弯半径小、建造成本低的优势,在城市轨道交通的应用上体现出较强的环境适应性和较好的社会经济性。相比传统轮轨接触式列车利用轮对分散接地的方式,磁浮列车采用双端第三轨集中接地模式。实际上,磁浮车辆不仅需要从第三轨获取主电气设备的工作电流,还需要将车体感生电动势导入第三轨。此种特殊的接地设计,会使列车在牵引启动过程中闸片与F轨制动面之间产生火花,从而形成灼痕。为此,有必要针对磁浮列车液压夹钳单元绝缘方案进行深入研究,提出应对措施,优化设计,为磁浮车辆推广应用奠定基础。     

光电建筑的防雷及接地

针对雷电对光电建筑的危害,详细介绍了光电建筑遭受直击雷的概率计算方法和防雷等级划分原则,从直击雷、感应雷和接地3个方面提出了光电建筑防雷方案的设计依据,为光电建筑的防雷接地设计和施工提供参考。     

长沙南至机场中低速磁悬浮工程限界研究

为合理制定土建工程断面尺寸,保障行车安全,对长沙南至机场中低速磁悬浮工程限界设计进行深入研究。长沙南至机场中低速磁悬浮工程将限界划分为车辆限界、设备限界和建筑限界。从车辆、线路和轨道相关技术参数入手,详细阐述车辆限界、设备限界的计算因素和计算结果,并给出详尽的典型地段建筑限界图。长沙南至机场中低速磁悬浮工程已按期试运营,经实践检验,其限界设计安全、经济、合理,为后续同类工程提供强有力的技术支撑。     

基于虚拟样机的磁悬浮列车悬浮系统建模及仿真

为避免建立微分方程描述磁悬浮列车动力学问题的困难,利用ADAMS和Matlab软件建立了CMS-03型磁悬浮列车的虚拟样机模型,介绍了悬浮系统的建模方法和理由。所建的列车虚拟样机模型能顺利通过按照长沙试验线建立的轨道曲线,悬浮电流的变化也与试验测量结果一致,说明悬浮系统的建模方法是合理的。该模型为改进控制算法、验证列车动力学分析结果提供了一个良好的仿真平台。     

高速铁路接触网防雷设计研究

分析了国内外接触网防雷技术方案,对接触网雷害进行了分类,探讨了避雷线、避雷器、接地、绝缘子选型等防雷关键技术,从差异化防雷角度出发为不同地区的接触网防雷接地设计提出了建议。     

多雷区牵引变电所防雷设计探讨

结合电气化铁路多年的工程设计经验,依据湘桂线地处南方多雷区的工程特点,提出了牵引变电所一次、二次设备的直击雷、感应雷防护措施及牵引变电所防雷接地方案,可供电气化铁路牵引变电所的防雷设计同仁参考。     

高速磁浮梁轨分离式桥梁与轨道设计和创新

常导高速磁浮交通正在向600 km/h运行速度迈进,可以填补高铁和航空运输之间的速度空白,但是常导高速磁浮交通现有技术采用梁?轨一体化的轨道梁结构,存在施工工艺复杂、轨道线形调整困难、经济成本高等诸多问题,难以满足600 km/h高速运行要求。通过借鉴高速铁路桥梁技术和中低速磁浮轨道技术的设计理念并进行系统创新,在国内外首次提出纵横梁式钢结构轨道板、纵横梁式混凝土轨道板、钢?混组合结构轨道板等3种不同形式的高速磁浮轨道结构,将轨道功能件从梁?轨一体的桥梁结构中分离出来形成可精调的轨道结构,并通过锚杆式扣件系统安装于预制架设整孔箱梁上,形成新型高速磁浮梁?轨分离式桥梁与轨道结构系统。该新型结构系统的强度、刚度、动力性能分析结果表明,可满足高速磁浮600 km/h运行速度要求。本研究对于常导高速磁浮的技术提升及推广应用具有借鉴意义。     

直供方式接触网避雷线安装方式与防雷效果分析

雷击将造成电气化铁路接触网绝缘子闪络,影响供电的可靠性。现有的研究表明,在直供方式中,接触网的绕击耐雷水平远低于其反击耐雷水平,因此架设避雷线有利于提高接触网的整体耐雷水平,减少雷击跳闸率。研究回流线升高兼做避雷线(方案1)与单独架设避雷线(方案2)对接触网防雷效果的影响。研究结果表明,当避雷线位置合适时,两种方案均能对承力索的绕击起到很好的保护作用。单独架设避雷线时,回流线与避雷线共同作用,增大与承力索的耦合系数,并对雷电流起到分流作用,从而提高接触网的感应耐雷水平与反击耐雷水平。因此方案2的感应雷耐受水平与反击雷耐受水平均略高于方案1,但总体投资要大于方案2,现场应根据雷害的严重程度及投资比较,选取合适的方案。