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1、跨座式单轨铁路的特点及其应用前景论文.freel,.freel·-1旅行速度29km·h-1,这条线路一直运行到1924,年10月1。在第二次世界大战以后,随着科学技术的进步,跨座式单轨铁路技术才受到各方重视,逐渐完善和成熟起来。1952年,德国工业家Axellenardm2.1线路跨座式单轨铁路通常采用全封闭的高架系统,它的线路部分包括轨道梁、支柱、高架车站及单轨道岔。其中轨道梁和线路道岔具有非常独特的结构型式。(1)轨道梁跨座式单轨的轨道梁有预制混凝土轨道梁和钢制轨道梁两种。大多数跨座式单轨铁路都采用标准预制混凝土轨道梁,跨度为20m～22m,断面一般采用工字型
2、中空截面,高度为1.5m,宽度为0.85m3,5。轨道梁采用预应力混凝土(PC),全部由专用模板制成,具有较高的精度。当跨度大于22m或轨道梁建筑高度很高时,原则上采用钢制轨道梁。钢制轨道梁断面一般采用箱型截面。(2)单轨道岔跨座式单轨道岔是有一定长度的道岔梁,一端可以移动,每片道岔梁均固定在一个支承台车上,由台车上的电动机驱动,操作安全、可靠。跨座式单轨道岔可以分为两种类型:一类是柔性铰接型,可使道岔连续弯成曲线;另一类为简易铰接型,转辙时道岔梁在转辙点前方保持一定距离的直线,用于车库内部或低速区段6。根据连接线路的数量和形式,跨座式单轨道岔又可分为单开道岔、交叉
3、道岔和三开道岔。2.2车辆系统跨座式单轨列车采用专用的跨座式单轨电动车组,由四节、六节或八节车辆编组7;列车两端的车辆带有司机室;每节车辆由车体和两台转向架共同组成。跨座式单轨车辆的车体、车内设备、车门等的构造都与普通城市轻轨车辆相类似。车体采用轻合金焊接结构,重量轻,具有很好的耐火性能。转向架是车辆的核心部件,也是最能够体现跨座式单轨系统运行特点的部分。跨座式单轨车辆的转向架为二轴转向架,车轴为单悬臂固定在转向架上,每根轴上装有两个走行轮,直径为1006mm,是充入氮气的橡胶轮胎。转向架两侧上方各设两个导向轮,下方各设一个稳定轮,它们都是充入空气的橡胶轮胎,直径为
4、730mm8。为防止轮胎放炮,三种车轮都装有钢制备用轮,并设有轮胎检测装置。转向架构架是钢板焊接结构,不设置摇枕,车体直接支承在空气弹簧上,既保证舒适性又能达到轻量化的目的。3技术特点结构的特殊性决定技术的特殊性,跨座式单轨铁路的供电、通信、信号、环控通风、给排水、防灾报警、自动检售票等机电设备与常规轨道交通基本相同,车辆段及综合维修基地也没有太大差别,因而其技术上的特点主要体现在车辆的转向架、轨道梁和线路道岔三个方面。车辆的转向架采用骑跨在轨道梁上的结构,采用走行轮传动,通过设在转向架两侧的水平轮胎导向和稳定车体,这一点不同于常规铁路采用的钢轮-钢轨系统,走行轮对
5、同时兼有传动和导向的功能。此外,橡胶轮胎与轨道梁接触的变形和受力机理都不同于钢制轮轨。因而转向架的技术比较独特,需要进行深入系统的研究。跨座式单轨铁路的轨道梁不仅是承重的桥梁结构,同时也是支承和约束车辆行驶的轨道,此外轨道梁还是牵引电网的载体,因而,它是集多种功能于一体的建筑结构,既要有足够的强度,又必须具有足够的精度。线路道岔也是集导向和承重于一体的结构,因而较高的承载能力和搬动时的轻便灵活对于道岔结构同等重要。道岔的性能直接影响线路的安全性、平稳性和运营效率,因而,单轨铁路的道岔技术非常重要。4走行特点在轨道梁上行驶的城市单轨车辆转向架上装有三种轮胎:走行轮、导
6、向轮和稳定轮(如图2所示),它的走行机理与钢轮-钢轨系统完全不同。在列车运行过程中,走行轮始终与轨道梁顶面接触,轮胎的弹性主要缓冲车辆竖向振动;导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动的作用。如果转向架在平衡位置没有位移,导向轮和稳定轮将以有效半径向前滚动;当转向架发生横向位移(横移、侧滚、摇头)时,导向轮和稳定轮随之产生偏移,这时单侧或双侧的水平轮胎会受到轨道梁侧面的径向压力,这种压力将迫使转向架回到平衡位置。图2单轨车辆的走行系统钢制轮轨的导向是由钢轨约束轮对的横向和竖向位移,再通过一系悬挂、二系悬挂将这种约束依次传递给转向架和车体。而单轨系统则是导向轮和稳定轮主要
7、承受轨道梁的横向约束,走行轮主要承受竖向约束。横向约束通过导向轮和稳定轮传递给转向架;竖向约束由走行轮传递给转向架,再传递给车体。跨座式单轨车辆的走行特点,将使轨道梁承受较大的扭转荷载。5性能特点将跨座式单轨系统的车辆技术参数、线路技术参数以及运营组织模式等与普通高架轻轨系统进行比较(如表3所示),可以看出单轨铁路在性能方面具有以下特点:(1)单轨铁路与常规轻轨同属于中等运量的轨道交通,工程投资和运营费用相近。表3跨座式单轨铁路与高架轻轨的性能比较9噪音较低较高其环境问题日照较小较大它城市美观较小较大方面乘车舒适性好较好工程施工期短较短注:11括号中数字为带有司
