虽然磁浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统(见图5-54和图5-55),并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触,因此从根本上克服了传统列车轮轨黏着限制、机械噪声和磨损等问题。
图5-54 英国伯明翰机场的磁浮列车
图5-55 上海浦东磁浮列车试验段
世界上首次运营的磁浮系统是英国伯明翰低速磁浮列车 (1984~1995年)。英国伯明翰磁浮系统是建于英国国铁车站与新建完成的伯明翰国际机场航站大厦之间,全长620m。该系统的轨道系采用预制混凝土结构,距地面约5m高,柱距5m。轨道梁断面采用T字形式。线路中有两个曲线地段,曲线半径约50m,线路纵坡度约15‰。磁浮系统的两股轨道间配置有安全走道,供紧急状况疏散乘客用。
轨道是中低速磁浮列车的关键技术之一。中低速磁浮列车的轨道与普通铁轨不一样,它采用F型导轨,其轨排加工、安装精度和轨道线型直接影响列车运行平稳性。由于轨道是由一段段轨排连接起来的,轨排太短,安装时难以达到轨道设计要求;太长,则加工需要大型的数控机床,加工难度大。如图5-56所示。
高速磁浮轨道线路系统采用上部结构为精密焊接的钢结构或钢筋混凝土结构的轨道梁,下部结构为钢筋混凝土支墩和基础。我国上海磁浮轨道系统就采用这种轨道结构,如图5-57所示。
图5-56 磁浮轨道结构(www.daowen.com)
磁浮线路道岔结构庞大而复杂,轮轨铁路通过钢轨道岔实现列车的转辙。磁浮列车的轨道由钢梁或混凝土梁构成,道岔只能移动整梁,实践中采用钢结构多跨连续梁,用8台液压千斤顶,以约50t的转辙力使数百吨重的梁移动数米行程,转辙后锁定困难,可靠性不易保证。钢弯曲道岔结构如图5-58所示。
图5-57 上海磁浮轨道系统
图5-58 上海磁浮轨道道岔图
磁浮列车运行原理决定了磁浮线路在线路出岔时,采用整根道岔钢梁强制弹性变形的方法换线。道岔钢梁首先要满足轨道梁的基本要求。道岔钢梁采用箱形断面,总长约150m;钢箱梁两侧设置平行于底板的翼缘,用来安装功能件,功能件与箱梁整体加工。
道岔弯曲时是由安装在下部结构顶端的顶推装置完成,道岔的弯曲线形受速度控制。从车辆和设备本身考虑,在道岔偏转时,必须保证必要的平整度,从受力性能和耐久性的考虑,钢梁应尽量减少扭转的产生。上述原因限制了车辆的最大侧向过岔速度,目前采用的最大侧向过岔速度仅为196km/h,但直线过岔速度不受此限制,最大可达500km/h。
上海磁浮线路道岔一共有8处,设置在国际机场站、龙阳路车站、出入库线、维修基地等处。除维修基地处为三开道岔外,其余均为二开道岔。
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