一种内嵌式轨道交通运输系统的制作方法

本申请涉及轨道交通运输领域，具体涉及一种内嵌式轨道交通运输系统。
背景技术：
：空中轨道交通系统通常可包括多种结构，按照轨道梁、动力转向架、载具之间的相互位置关系区分，可涉及有跨座式单轨、悬挂式单轨。悬挂式单轨中，载具吊挂于动力转向架的下方，动力转向架可设置在轨道梁的下方或内部；当动力转向架设置在轨道梁的下方时，轨道梁采用单型梁模式；当动力转向架设置在轨道梁的内部时，轨道梁通常采用底部开口的箱式结构梁，例如申请号cn201610944898.7的专利。跨座式单轨中，动力转向架跨座在轨道梁的上方，同时动力转向架的上方支撑载具，轨道梁通常采用单型梁模式，例如申请号cn201811023548.2的专利。技术实现要素：本申请希望获得支撑件高度降低，运载单元重心降低，用钢量降低，安全性提高，噪音降低，并且能够避免大量积雪产生的轨道交通运输系统。在现有悬挂式单轨中，无论是动力转向架设置在轨道梁的下方或内部，对轨道梁提供支撑的支撑件则需要固定在轨道梁的外侧或者固定在轨道梁的顶部。这样设置下，支撑件不仅高度较高，整体重心增高，同时成本增加。现有跨座式单轨中，虽然支撑件的高度降低，但由于其运载单元的设计结构采用的是从下至上依次安装轨道梁、动力转向架和载具，导致整个运载单元的重心较高。本申请所述的运载单元包括轨道梁、动力转向架和载具。为此，本发明提出的设计方案有利于解决上述问题，技术方案如下：本申请提供了一种内嵌式轨道交通运输系统，包括轨道梁、动力转向架、载具和支撑件，所述轨道梁包括若干轨道梁单元；所述轨道梁单元包括镜像对称设置的第一主体和第二主体，所述第一主体和第二主体之间的空间形成走行空间；第一主体和第二主体的上部和下部之间预设的间距分别是走行空间的上开口和下开口；所述第一主体和第二主体是型钢结构；所述动力转向架设置在所述走行空间的内部，且所述动力转向架沿走行空间行走；所述动力转向架的上方支撑连接所述载具，载具与第一主体和第二主体的上部之间预设有间隙；所述支撑件对所述轨道梁提供支撑。相比于现有轨道交通运输系统，本申请技术方案提供的内嵌式轨道交通运输系统，通过将动力转向架设置在轨道梁内部，即从高度方向上重合设置了动力转向架及轨道梁，从而本申请的运载单元的重心降低；本申请运输系统中，支撑件设置在轨道梁或轨道梁单元的下方，支撑件的高度也同样降低。动力转向架内嵌于组合结构型轨道梁的方式，不仅促使运载单元及支撑件的重心降低，同时组合结构型的轨道梁本身相比于现有的轨道梁结构而言，用钢量降低；并且本申请方案在实际使用过程中，走行空间因设置有上开口和下开口，结构上可避免在轨道梁内产生大量积雪。本申请方案还提供以下任一或若干种特征组合而成的优选方案。可选的，上开口的宽度小于动力转向架的驱动轴两端的走行轮之间的轮距。可选的，所述轨道梁单元包括若干第三主体；其中，第三主体的两端分别固定连接于所述第一主体的下部和第二主体的下部。可选的，相邻第三主体之间预设有间隔距离。可选的，所述型钢结构包括上部和下部对称或不对称的h型钢、u型钢或c型钢中的任意一种。可选的，第一主体和第二主体的下部或中部设置第一接触式走行部；动力转向架设置胶轮为走行轮时，第一接触式走行部是与胶轮匹配的平面轨面；或者，动力转向架设置钢轮为走行轮时，第一接触式走行部是与钢轮匹配的立体钢轨。可选的，在动力转向架设置胶轮为走行轮时，所述动力转向架设置有导向轮，第一主体和第二主体设置有与导向轮匹配的导向面。可选的，第一主体或/和第二主体设置有供电轨，供电轨设置在胶轮与上部之间，或钢轮与上部之间。可选的，在动力转向架设置胶轮为走行轮时，载具的下方设置有保护轮，第一主体和第二主体的上部的上方设置有与保护轮匹配的保护轨或保护面；预设保护轮与保护轨或保护面之间留有一定的间隙。可选的，所述动力转向架的驱动轴设置有稳定轮，第一主体和/或第二主体设置有与稳定轮匹配的限位件；或者，动力转向架的上部设置有稳定轮，所述稳定轮位于第一主体和/或第二主体的上部的下方。附图说明图1是本申请实施例提供的内嵌式轨道交通运输系统的沿走行方向的纵截面示意图；图2-图4是本申请实施例提供的运载单元(载具示意其底盘，除运载人或物的箱体)沿走行方向的纵截面的多种结构示意图；图5-图9是本申请实施例提供的运载单元的多种轮轨匹配结构示意图；图10-图14是本申请实施例提供的第三主体的多种截面结构示意图；图15是本申请方案中轨道梁单元的一种沿走行方向的纵截面结构示意图；图16是本申请方案中轨道梁单元的仰视示意图；图17是本申请实施例提供的内嵌式轨道交通运输系统的立体示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。图1是本申请实施例提供的一种内嵌式轨道交通运输系统的沿走行方向的纵截面示意图；本申请内嵌式轨道交通运输系统包括轨道梁100、动力转向架200、载具300和支撑件400，所述轨道梁100包括若干轨道梁单元；所述轨道梁单元包括镜像对称设置的第一主体1101和第二主体1102，所述第一主体1101和第二主体1102之间的空间形成走行空间；第一主体1101和第二主体1102的上部和下部之间预设的间距分别是走行空间的上开口和下开口；所述第一主体1101和第二主体1102是型钢结构；所述动力转向架200设置在所述走行空间的内部，且所述动力转向架200沿走行空间行走；所述动力转向架200的上方支撑连接所述载具300，载具300与第一主体1101和第二主体1102的上部之间预设有间隙；所述支撑件400对所述轨道梁100提供支撑，支撑件400与轨道梁100之间设减震支座500，所述减震支座500可以是球型支座或者橡胶支座。相比于现有轨道交通运输系统，本申请技术方案提供的内嵌式轨道交通运输系统，通过将动力转向架设置在走行空间内部，即从高度方向上重合设置了动力转向架及轨道梁，从而本申请的运载单元的重心降低；本申请运输系统中，支撑件设置在轨道梁或轨道梁单元的下方，支撑件的高度也同样降低。动力转向架内嵌于组合结构型轨道梁的方式，不仅促使运载单元及支撑件的重心降低，同时组合结构型的轨道梁本身相比于现有的轨道梁结构而言，用钢量降低；并且本申请方案在实际使用过程中，走行空间因设置有上开口和下开口，结构上可避免在轨道梁内产生大量积雪。本申请方案的整体结构更为简便，且支撑件的高度明显降低；本申请相比于悬挂式而言，支撑件的高度可以明显降低，具有成本优势；例如在运输系统同样载具离地面高度限高4.5米的情况下，本申请方案的支撑件高度低至5米，悬挂式的支撑件高度则至少是9米以上，整体来讲，本申请方案相比于悬挂式而言，支撑件的高度至少降低了轨道梁和载具对应物品的高度之和。另外，本申请方案相比于悬挂式轨道交通运输系统而言，在安全性上更具有优势：例如当轨道梁需要检修时，检修人员可不用吊挂于轨道梁下方进行检修；例如当运输系统出现紧急故障时，可在支撑件的上方设置一个安全疏散通道，可及时的疏散相关人员。相比于跨座式单轨而言，本申请方案的运载单元的整体重心降低，可参考前述对运载单元重心降低的详细描述。其他的，例如噪音，本申请方案相比于跨座式单轨而言，由于转向架内嵌于轨道梁内部，其噪音明显低于跨座式单轨；例如安全性，本申请方案相比于跨座式单轨而言，跨座式单轨的轨道梁通常较窄，检修人员在检修时依然存在风险，而本申请方案检修人员则可以站立于轨道梁内部，安全系数明显提高。请参考图2-图4所示，本申请方案中的第一主体1101或第二主体1102可以采用图2-图4中所示的任意型材结构，特别是型钢结构，例如c型钢、h型钢或u型钢，可优选第一主体1101和第二主体1102是相同结构的型钢结构；另外，第一主体1101和第二主体1102的厚度优选不低于10mm，特别优选是10mm-40mm。另外，本申请第一主体1101和第二主体1102可以是用热轧成型制成的型钢结构，其在组成轨道梁单元时，第一主体1101和第二主体1102采用镜像对称的设置方式。特别的，本申请方案中第一主体1101、第二主体1102可以是上部1001和下部1002对称的h型钢、u型钢或c型钢，也可以是上部1001和下部1002不对称的h型钢、u型钢或c型钢。在采用苫布1001的宽度大于下部1002的宽度的型钢时，所得轨道梁单元能避免其内部更多积雪的产生。参考本申请方案中走行空间的下开口102的宽度l2小于动力转向架200的驱动轴两端的走行轮201之间的轮距l3，优选本申请方案中走行空间的上开口101的宽度l1同样小于动力转向架200的驱动轴两端的走行轮201之间的轮距l3；所述设置下，所得轨道梁单元可有效避免动力转向架在走行过程中发生倾覆的可能。请参考图2-图4所示；第一主体1101、第二主体1102的下部1002或者走行空间内部的任意部位即第一主体1101、第二主体1102的中部均可设置第一接触式走行部，无论何种方式，皆可较大程度的降低运载单元的重心高度。请参考图2-图4所示；本申请运输系统中，动力转向架沿第一接触式走行部行走的主要部位即走行轮，所述走行轮201既可以是胶轮，也可以是钢轮；另外，可进一步的优选胶轮或钢轮的高度与动力转向架的高度趋近齐平，这样可最大程度的降低运载单元的重心高度。另外，轨道梁单元的高度虽没有特别限制，但作为优选，轨道梁单元的高度可以与动力转向架的高度趋近齐平，同样最大程度的降低运载单元的整体重心高度。可以说，本申请内嵌式轨道交通运输系统相比于跨座式单轨在降低运载单元的整体重心高度可以从以下几个方面实现或进一步优化：1、动力转向架内嵌于轨道梁内部，并非动力转向架跨座于轨道梁的外部；跨座的结构设计是运载单元从下至上分别是轨道梁、动力转向架及载具，高度是这三种结构的高度之和；内嵌的结构设计是从下至上分别是轨道梁和载具，高度是这两种结构的高度之和。2、动力转向架的走行轮的高度与动力转向架的高度趋近齐平，和/或轨道梁单元的高度与动力转向架的高度趋近齐平；这样的设置下，动力转向架的高度设置较低、轨道梁单元的高度设置较低，并且由于动力转向架内嵌于轨道梁单元的内部，促使本申请优化后的方案中轨道梁单元的整体高度较低。请参考图5-图7所示，本申请方案中当动力转向架设置胶轮131为走行轮时，第一接触式走行部是与胶轮131匹配的平面轨面；或者，动力转向架设置钢轮132为走行轮时，第一接触式走行部是与钢轮132匹配的立体钢轨。动力转向架200还可以设置有导向轮14，第一主体1101、第二主体1102设置有与导向轮14匹配的导向面。特别的，本申请方案中当动力转向架设置胶轮131为走行轮201时，载具300的下方设置有保护轮15，第一主体1101和第二主体1102的上部的上方设置有与保护轮15匹配的保护轨或保护面，预设保护轮15与保护轨或保护面之间留有一定的间隙。这样的设置可以在胶轮131因突发爆胎或破损情况时，保护轮15即可在重力作用下下降并与保护轨或保护面接触，有效避免载具发生倾覆的可能。特别的，请参考图5-图7所示，本申请的第一主体1101、第二主体1102还可以设置有供电轨17，供电轨17可以设置在胶轮131与上部1001之间，或钢轮132与上部1001之间，动力转向架上设置有与供电轨17匹配的受流装置；这样的设置可以有效避免供电轨17周围发生积雪的可能。另外，请参考图8-图9所示，本申请系统中可优选动力转向架的驱动轴设置有稳定轮202，第一主体1101和/或第二主体1102设置有稳定板1003，稳定轮202位于稳定板1003的下方；或者，动力转向架的上部设置有稳定轮202，所述稳定轮202位于第一主体1101和/或第二主体1102的上部1001的下方。请参考图10-图14所示，图10-图14是本申请实施例提供的第三主体1103的多种截面结构示意图；本申请方案中的第三主体1103可以采用任意型钢结构，例如图10-图14中所示的c型钢、h型钢、u型钢或矩形管，可优选第三主体1103是与第一主体1101、第二主体1102类似的型钢结构；若干第三主体1103的两端分别固定连接于第一主体1101的下部和第二主体1102的下部，可以是下部的上表面、内侧面或下表面。同样的，第三主体1103可以是对称结构，也同样可以采用热轧成型。本申请方案中优选第三主体1103的厚度不低于5mm，更优选不低于10mm。第三主体的使用可以进一步的减少用钢量。相比于采用由第一主体和第二主体构成的轨道梁单元，采用增加第三主体的设置可增加轨道梁单元的长度，减少支撑件的数量，从而有效减少整体运输系统的用钢量。本申请方案在采用内嵌式结构时，由于载具位于轨道梁单元的上方，即上开口的上方位置，因此，支撑件完全可以固定连接在轨道梁单元的下方位置，从而有效降低支撑件的高度。请参考图15-16所示，图15是本申请方案中轨道梁单元的一种沿走行方向的纵截面结构示意图；图16是本申请方案中轨道梁单元的仰视示意图；本申请方案中的轨道梁单元采用前述的第一主体1101、第二主体1102和第三主体1103组合形成，其中，第一主体1101和第二主体1102镜像对称设置，并且第三主体1103的两端分别固定连接于第一主体1101的下部和第二主体1102的下部；第三主体1103以上，第一主体1101和第二主体1102之间的空间形成走行空间110；所述的第一主体1101、第二主体1102、第三主体1103均是型钢结构；第一主体1101和第二主体1102的上部和下部之间预设的间距分别是走行空间的上开口101和下开口102，可优选上开口101和下开口102的宽度一致；相邻第三主体1103之间预设有间隔距离104。图15-16所示的轨道梁单元可以采用图2-图4、图10-图14中任意所示的第一主体1101、第二主体1102和第三主体1103组合形成。另外，将图15-图16所示的轨道梁单元前后连接，即可形成长距离轨道交通运输的轨道梁；并且若干轨道梁单元可并行设置。具体的，本方案轨道梁的使用方式可参考图17所示的内嵌式轨道交通运输系统。图17中，包括支撑件400、动力转向架、载具300以及轨道梁100；轨道梁100通过支撑件400高于地面位置，轨道梁100支撑动力转向架，并且动力转向架位于轨道梁100的内部且沿轨道梁100的走行空间行走，动力转向架的上方支撑有载具300。下面将对比说明本申请方案同现有轨道交通运输系统的效果差异。具体实施方式-实际车间测算各项载重数据采用图2-图4任意所示的第一主体、第二主体以及图10-图14所示的第三主体并参考图15-图16所示的轨道梁单元(不含加强件12)，将不同结构的第一主体、第二主体、第三主体按排列组合方式分别制成不同的轨道梁单元结构，不同的轨道梁单元分别利用车间测算等方式，采用不同预设的第一主体、第二主体的厚度x/mm、轨道梁单元的长度y/mm，分别预设单个轨道梁单元的实际载重d/t，其他各常规参数可参考本领域常规通用参数；测算单个轨道梁单元的竖向静态变形量δ/mm、轨道梁单元的单位载重的用钢量d/(t/单位载重)，计算轨道梁单元的长度y/800(mm)；所得数据如表一所示。表一实施例x/mmy/mmd/tdy/800δ1-11010000600.19～0.2112.59.5～121-21515000600.31～0.3518.7512.5～16.751-32020000600.42～0.502520～24.51-42522000600.46～0.5527.522～271-53025000600.63～0.6731.2525～30.51-63528000600.72～0.753526～341-74030000600.77～0.8037.528.5～37现有轨道梁单元结构，同本申请采用相同的预设参数：第一种悬挂式：即敞开式单型梁模式，敞开式单型梁的下方是动车的走行空间，敞开式单型梁的左右两外侧分别支撑动车的两个车轮。采用混凝土梁的跨座式单轨可参考这种模式。第二种悬挂式：即箱式结构梁模式，箱式结构梁的内部即动车的走行空间，动车的走行轮支撑于箱式结构梁的两内侧板位置。第三种悬挂式：组合式结构梁模式，这种模式下通用的有两种具体结构，例如由两个型钢组成的结构梁，两个型钢之间的空间即走行空间；另外一种结构则是采用两个型钢组成的结构梁，并且两个结构梁的顶部焊接，同时在顶部增加固定件。第一种的敞开式单结构梁可以以较小的用钢量保证轨道强度，而此种结构决定了左右两侧分别支撑动车的两个车轮，这种模式下最优化的驱动机构与两个车轮的相对位置、尺寸和结构配置依然使整体系统更复杂。而第二种的箱式结构梁模式下的驱动机构与车轮的相对位置、尺寸和结构配置可以减少车轮的驱动能耗，但由于箱式结构及加强件为保证该结构下的强度要求，增大了轨道梁单元的单位载重的用钢量。第三种的组合式结构梁模式，无论哪种典型结构，为了达到对轨道梁单元的相应标准，即其走行方向的竖向静态变形量不超过轨道梁单元长度/800(mm)，均不可避免的使轨道梁单元的单位载重的用钢量较大。相比于第一种悬挂式而言，本申请方案的整体结构更为简便，且支撑件的高度明显降低，表一中仅说明了关于轨道梁单元的用钢量，但本申请相比于悬挂式而言，支撑件的高度可以明显降低，具有成本优势；例如在运输系统同样载具离地面高度限高4.5米的情况下，本申请方案的支撑件高度低于4.5米，悬挂式的支撑件高度则至少是9米以上，整体来讲，本申请方案相比于悬挂式而言，支撑件的高度至少降低了轨道梁和载具对应物品的高度之和。另外，本申请方案相比于悬挂式轨道交通运输系统而言，在安全性上更具有优势：例如当轨道梁需要检修时，检修人员可不用吊挂于轨道梁下方进行检修；例如当运输系统出现紧急故障时，可在支撑件的上方设置一个安全疏散通道，可及时的疏散相关人员。相比于跨座式单轨而言，本申请方案的运载单元的整体重心降低，可参考前述对运载单元重心降低的详细描述。其他的，例如噪音，本申请方案相比于跨座式单轨而言，由于转向架内嵌于轨道梁内部，其噪音明显低于跨座式单轨；例如安全性，本申请方案相比于跨座式单轨而言，跨座式单轨的轨道梁通常较窄，检修人员在检修时依然存在风险，而本申请方案检修人员则可以站立于轨道梁内部，安全系数明显提高。对比项一(第二种模式)：箱式结构梁及顶部设置的固定件，采用箱式结构梁的厚度x1/mm、轨道梁单元的长度y1/mm，分别预设单个轨道梁单元的实际载重d/t，其他各常规参数可参考本领域常规通用参数；利用与表一同样的实际测算方式测算单个轨道梁单元的竖向静态变形量δ/mm、轨道梁单元的单位载重的用钢量d/(t/单位载重)，计算轨道梁单元的长度y1/800(mm)；所得数据如表二所示。表二对比项二(第三种模式)：两个型钢结构的轨道梁单元，采用型钢结构的厚度x2/mm、轨道梁单元的长度y2/mm，分别预设单个轨道梁单元的实际载重d/t，其他各常规参数可参考本领域常规通用参数；利用与表一同样的实际测算方式测算单个轨道梁单元的竖向静态变形量δ/mm、轨道梁单元的单位载重的用钢量d/(t/单位载重)，计算轨道梁单元的长度y2/800(mm)；所得数据如表三所示。表三实施例x2/mmy2/mmd/tdy2/800δ3-11010000600.20～0.2512.510～12.53-21515000600.36～0.4118.7513.5～16.753-32020000600.45～0.532521～23.53-42522000600.49～0.5927.523～273-53025000600.68～0.7131.2526～30.53-63528000600.78～0.853526.5～343-74030000600.81～0.8837.529～38.5从上表中可以得出，本申请方案在采用特定的第一主体、第二主体和第三主体的结构设置后，所得各轨道梁单元在实现自洁、降噪的同时，单位长度轨道梁的用钢量减少，成本降低，在满足轨道梁单元的竖向静态变形量δ不大于y(轨道梁单元长度)/800(mm)的前提下，轨道梁单元的单位载重的用钢量明显低于现有轨道梁结构。从表一～表三中可以有效得出，本申请方案的轨道梁单元结构相对于现有模式下的轨道梁单元结构，在采用同样厚度的主体结构，同样长度的轨道梁单元，以及同样载重的情况下，达到轨道梁单元的竖向静态变形量δ不大于y(轨道梁单元长度)/800(mm)的效果下，本申请方案中的轨道梁单元结构的用钢量明显少于现有轨道梁单元结构。虽然本申请具体实施方式仅列举了主体结构的部分厚度，轨道梁单元的部分长度，以及在承载60t/轨道梁单元载重的情况下的实测数据，但这并不影响本申请方案的完整独立性，即本申请人通过各项验证得知，本申请方案在其他参数数据与现有对比项相同(无论是50t载重、40t载重及以下或者大于60t载重，或者采用其他主体结构的厚度、轨道梁单元的长度之间的匹配参数)，且满足轨道梁单元的竖向静态变形量δ不大于y(轨道梁单元长度)/800(mm)的前提下，所得用钢量明显低于现有轨道梁单元结构，具体实施例部分仅作为举例说明。另外，从表一中，可以得出，当第一主体、第二主体的厚度，轨道梁单元的长度满足特定比例关系时，例如第一主体或第二主体的厚度x(单位：mm)与轨道梁单元的长度y(单位：m)之间的关系是：y＝-ax2+bx-c，a是0.01～0.015，b是1.1～1.4，c是0.5～2.5；其所得轨道梁单元在满足竖向静态变形量δ不大于y(轨道梁单元长度)/800(mm)的前提下，轨道梁单元的单位载重的用钢量明显更低。本申请说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统及终端实施例而言，由于其中的方法基本相似于方法的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本
技术领域：
的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。当前第1页1 2 3 

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