云轨用无缝式伸缩装置技术研究

云轨用无缝式伸缩装置技术研究

庞长青1  ,王晶1，2,李炯2

1.丰泽智能装备股份有限公司； 2.河北省减隔震技术及装置技术创新中心

摘　要： 桥梁伸缩装置可适应桥梁的伸缩装置变形，是桥梁建设的重要附属结构，是桥梁结构中的薄弱部位，由于直接承受车轮的反复荷载，很小的不平整就会使其承受很大的冲击，因而是桥梁结构中最易损坏的部位。综合分析桥梁伸缩装置的损坏情况，需设计表面无缝式平整结构的伸缩装置，提高行车的舒适性，降低伸缩装置的损坏情况，降低噪音。

关键词： 伸缩装置；无缝

1、引言

随着现代交通网络的发展壮大，新型制式的轨道交通也开始在国内迅速成长，胶轮有轨电车交通占地少、成本底、工期短的特点受到了国内交通建设者的青睐。由于胶轮有轨电车在国内属于发展初期阶段，全线采用高架桥梁结构形式，且桥梁均为钢结构形式，结构刚度较公路和铁路桥梁刚度小；梁体之间连接处的伸缩装置属于薄弱环节，一方面连接刚度小容易疲劳破坏，另一方面传统伸缩装置纵向或横向都有实际意义的间断缝隙，行车舒适性差，且噪音较大。现有钢桥伸缩装置分为梳齿板形式和无缝形式。梳齿板形式伸缩装置纵向或横向都存在实际意义的间断缝隙，行车舒适性差，且噪音较大。无缝形式伸缩装置消除了有形的缝隙，解决了梁体之间连接连续性问题，但是这类伸缩装置大多采用销钉或凹槽导向来实现伸缩装置的变形，这种结构容易发生卡阻导致销钉剪断而发生脱落的危险，凹槽导向会在凹槽处出现弱截面降低伸缩装置的刚度导致伸缩装置断裂，伸缩装置寿命会大大降低。

2、无缝式伸缩装置

无缝式伸缩装置包括左侧固定板、右侧固定板和滑动板，左侧固定板、右侧固定板分别与伸缩装置两侧的梁体固定连接；滑动板的横向两侧具有相对于伸缩装置纵向中线倾斜的斜边，且沿斜边全长设置斜向导向凸台；左侧固定板、右侧固定板具有与斜向导向凸台相对应的斜向导向槽，斜向导向凸台凸入对应的斜向导向槽内；滑动板的底面与左侧固定板、右侧固定板上斜向导向槽的底面形成滑动摩擦副，滑动板的顶面与左侧固定板、右侧固定板的顶面平齐，滑动板通过连杆机构与左侧固定板、右侧固定板铰接。

图1

1—上固定板    2—下固定板    3—滑动板    4—连接螺栓  5—平垫圈

6—弹簧垫圈    7—螺母        8—位移连杆  9—连接销轴

2.1无缝式伸缩装置性能

（1）桥梁发生挠度或温度变形时，无缝伸缩装置的压缩工作状态：左侧固定板与右侧固定板的间距缩短，固定板带动位移连杆进行转动，位移连杆一端固定在固定板上，另一端固定在滑动板上，因此位移连杆发生转动，滑动板随之向下滑动。

（2）桥梁发生挠度或温度变形时，无缝伸缩装置的伸展工作状态：左侧固定板与右侧固定板的间距增大，固定板带动位移连杆进行转动，位移连杆一端固定在固定板上，另一端固定在滑动板上，因此位移连杆发生转动，滑动板随之向上滑动。

2.2伸缩性能试验

进行了30mm缝宽至90mm缝宽、90mm缝宽至30mm缝宽的伸缩模拟试验。

图2 伸缩性能试验（缝宽：90mm→30mm→90mm）

试验结果：进行30mm缝宽至90mm缝宽、90mm缝宽至30mm缝宽的伸缩模拟试验时，样件各部件伸缩配合完美，无卡顿及变形。

2.3荷载性能试验

进行了最大缝宽（90mm）时的加载模拟试验。

图3 荷载性能试验--加载中心

加载中心的试验结果：样件的中部下降了0.12mm（配合面紧密贴合间隙），样件的中心部位并无损坏变形。

图4 荷载性能试验--加载两侧

加载两侧的试验结果：两侧存在0.09mm的间隙（配合面紧密贴合间隙），样件两侧无损坏翘起。

3、总结

通过对无缝式伸缩装置结构性能研究，改进梳齿式式伸缩装置伸存在的行驶接触面缝宽大行驶面容易翘起的弊端，减少行驶接触面外漏缝宽从而降低车轮的磨损、降低车辆的震动、降低行车时的噪音，使得车辆行驶更加舒适；两侧的防翘槽不仅为伸缩装置的伸缩提供滑动限位，还为跨缝板两侧受力翘起的危害提供了防护保障。无缝式伸缩装置是一种全新概念的伸缩装置，为未来伸缩装置的改进提供新的思路。

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