行车路轨、行车路轨模块及其制造方法

专利名称：行车路轨、行车路轨模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及按照权利要求1和18的前序部分所述的磁悬浮列车的行车路轨和行车路轨模块。
背景技术：
为了具有长定子直线磁场电机的磁悬浮列车的驱动和轨迹导向需要两种型式的功能表面的行车路轨。至少一侧面导向表面形式的第一功能表面用作轨迹导向，该侧面导向表面固定在一侧面导轨形式的第一配件上。至少另一滑动表面形式的第一功能表面在磁悬浮列车的正常停车或紧急停车时是需要的并且构成在另一滑动板条形式的第一配件上。最后，第二安装表面形式的功能表面用作长定子直线磁场电机的定子叠片的事后安装，并且构成在第二定子支座形式的配件上。其中该定子叠片的下面与在磁悬浮列车上安装的浮升与励磁磁铁之间在列车的悬浮与行驶状态下形成约10mm的间隙。
至今已知这种型式的磁悬浮系统的行车路轨绝大多数包括沿预选定的铁路线的方向接连设置的例如24m至62m长的行车路轨段。每一行车路轨段包括一在两个或三个支柱上支承的桁梁和在其上固定的各配件。其中各第一功能表面，即侧面导向表面和滑动表面沿整个桁梁长度延伸并且设有全部必要的曲率，这些曲线由选定的铁路线的待驶过的曲线、圆形顶峰、谷地产生。相反，各第二功能表面，即安装表面一般包括沿铁路线方向间隔开的平面表面部分，因为在其上固定的定子叠片只在选定的位置连接于桁梁并且其中设置使其同样平面的下面沿一近似一条预选定的空间曲线的多角形连接延伸(DE 199 34912 A1)。
为了即使在行驶速度达到500km/h和更高时确保导向系统和驱动系统的满意的功能，所述各功能表面必须以高精度制造和/或安装。关于通过至少两个侧面导轨的间距确定的轨距和通过滑动表面离定子叠片的下面的间距确定的支腰梁尺寸，沿桁梁的长度观察，要求例如至多2mm、优选小于1mm的尺寸公差。关于邻接的桁梁和定子叠片的对接头处的侧面偏移和高度偏移甚至于允许至多0.2mm的公差。
关于功能表面的制造和配件在桁梁上的安装已知众多的建议。
定子叠片的安装表面的制造一律这样实现，即在一第一步骤中将定子支座通过焊接或螺钉固定在钢桁梁上或通过浇铸砂浆固定在混凝土桁梁上。在其上随后在一第二步骤中制造安装表面，为此定子支座在外面制有固定螺钉用的孔，其或设有适于容纳间隔衬套的沉孔或首先设有裕量并然后通过切削加工将其切削到预选定的额定尺寸。在该两种情况下通过计算机控制的工具的应用并考虑到铁路线的全部合乎目的的数据确保，定子叠片的下面在安装以后自动地以要求的公差设置和定位(例如DE 34 04 061 C1，DE 39 28 277 C1)。
这样的处理方式的应用只在安装较短的最大约2m长的直定子叠片时是有意义的，其可以在大量件数中用同一的尺寸和很小的公差偏差制造。相反，这样的处理方式转到安装较长的并根据铁路线延伸不同的弯曲的侧面导轨和滑动板条导致不可接受的高费用。此外，在第一配件的这样的安装时不能自动地确保，在其设定的功能表面上沿整个桁梁长度位于要求的公差之内。
因此一般由钢构成的侧面导轨和滑动板条在钢桁梁中的安装绝大多数这样进行，即使这些配件类似于定子支座通过焊接或借助于可调的螺钉固定在桁梁上。为了保持沿整个桁梁长度要求的公差对此进行耗费很大的调整工作，以便其铁路线合理地定位在第一配件上已存在的侧面导向表面和滑动表面和在必要时补偿存在的坡度。在借助于浇铸入混凝土桁梁中的固定螺钉用的连接体或借助于在第一配件上安装的锚板将这些配件固定在混凝土桁梁上时涉及到同样的情况，其中各锚板在精确定位以后用砂浆浇铸于为其设置的混凝土桁梁的凹槽中固定之(例如ZEV-Glas，年鉴105，1981年，第205至215页；“土木工程师(Bauingenieur)”63，1988年，第463至469页)。此外，虽然也已知，在混凝土桁梁的应用中将滑动板条与其成一件由混凝土制造，然后通过磨削加工到一预选定的定子叠片的下面定向的额定高度。但其前提是，已安装好定子叠片。因此借助于一专用的磨削车在已建立的桁梁上进行磨削过程，这并不怎么简化滑动板条的制造(博士工程师Klaus Heinrich和学士工程师Rolf Kretschmar的“磁轨传送速度-行驶的新尺度(Magnetbahn Transrapid-Die Neue Dimension desReisens)”，Darmstadt，Hestra出版社，1989年，第23页)。
此外已知，桁梁由复合混凝土制造并且在其制造过程中已设有三个钢制的配件。其中为了改善稳定性可以将这些配件通过焊接连接于一刚性的至少部分地处于混凝土中的构件和/或连接于一在混凝土浇铸时可应用的衬板上(DE 42 19 200 A1，EP 0 381 136 B1)。但这种方法的前提是，要采用高精度制成的配件和功能表面，因此实际上还没有采用。
对于众多不同的用于制造和安装配件的已知方法涉及到同样的情况，即其中采用这一概念，即制造与桁梁分开的全套预制的设有全部要求的功能表面的组合部件。这些组合部件在施工现场借助于可调的螺钉等固定在所属的桁梁上(DE 41 15 935A1，DE 41 15 936 A1，DE196 19 866A1，DE 196 19 867 A1)。在这种情况下只当预制的组合部件以要求的精度制造时才能保持窄的公差。因此相对于其他所述的方法得不到任何优点，因为矫正问题只是从桁梁转到组合部件上。
为了减少所述问题还已知，不用沿整个桁梁长度延伸的组合部件而只采用开头所述型式的短的例如6m长的行车路轨板，即板形的模块。这些模块例如完全由钢通过焊接或同样以复合构造方式这样制造，即将侧面导轨、滑动板条和定子支座在浇灌混凝土以前精配合地插入一钢壳子板中。这样的模块一方面可以避免不同的功能表面的相对位置的事后的相互调整。另一方面通过短的板形的和完全相同构成的模块可以达到使它们类似于定子叠片沿多角形连接敷设并因此可以近似于一预定的空间曲线(DE 198 08 622 C2，DE 298 09 580 U1，EP 1 048784 A2)。为了板模块在桁梁上的固定其中还建议，设置在模块下面安装的固定装置或垫块，它们伸入桁梁的开口中并且构成使其可选择地形成一固定支承或使模块可有一个自由度。此外设定，必需的行车路轨的曲线超高或横向倾角这样实现，即将楔块和垫块插入模块与桁梁之间。
这样的模块构造方式的问题在于，当涉及直的行车路轨段或在三个空间方向以很大的半径弯曲的行车路轨段时也许可以实现要求的窄公差。因为曲线半径越小，由于各个模块的多角形敷设的结果特别是关于准确的轨迹导向并从而力求的乘车舒适性是使人可越强地感觉到的。
尽管有说明的现有技术，至今已知的行车路轨、行车路轨模块及其制造方法仍不是在所有地方使人满意的。

发明内容
由此出发本发明的目的在于，构成开头所述型式的行车路轨，使其在其全长上具有要求的尺寸精度，而不必以耗费很大的措施调准各个配件。此外，要建议一种行车路轨模块及其制造方法，借其大大简化磁悬浮列车的行车路轨的建立并且仍可在保持说明的公差下实施。
权利要求1、18和21所表明的特征用于达到该目的。
由诸从属权利要求得出本发明的其他有利的特征。
以下结合附图对各实施例更详细地说明本发明。其中

图1一理想化表示的行车路轨模块的透视图，其包括在一通过曲线的行车路轨段的区域内的通用的侧面导向表面、滑动表面和定子叠片的安装表面；图2按照本发明制成的行车路轨模块的透视图；图3一定子叠片在按图2的模块的安装表面上的固定的大大放大的示意图；图4本发明的由按图2的模块制成的行车路轨的示意俯视图；图5和6沿图4的线V-V和VI-VI截取的剖面图；图7本发明的模块以不带支承的构造方式的另一实施例的透视俯视图；图8按图7的模块的透视底视图；图9按图7和8的模块在一混凝土桁梁上的安装的示意图；图10按图7至9的模块用的支承方案的示意图；图11本发明的模块以不带支承的构造方式的安装的另一实施例的示意图；图12沿图11的线XII-XII截取的横剖面图；图13本发明的模块以不带支承的构造方式的安装的第三实施例的示意图；图14至16本发明的模块以不带支承的构造方式的安装的第四实施例以一透视图和各一个通过设置一支承的横剖面和纵剖面示意表示的一部分；以及图17本发明的模块在带支承的构造方式中的相当于图8的示意底视图。
具体实施例方式
图1示出一钢制的理想化表示的行车路轨模块1，其适用于建立具有长定子直线磁场电机的磁悬浮铁路的行车路轨。在该实施例中涉及一种完全沿预定的铁路线弯曲的模块1，如由一条在其中平面所示的空间曲线2所表明的那样。此外示意地示出一具有相互垂直的轴x、y和z的直角坐标系。其中绕x轴的弯曲意味着在一曲线超高的意义上的横向倾角，绕y轴的弯曲意味着一通过一圆形顶峰或一谷地的行车路轨段而绕z轴的弯曲意味着一曲线行驶。
模块1在其上面具有两个平行的、基本上水平设置的并用作为滑动表面3的部分而在其纵向侧面上具有两个基本上垂直的侧面导轨4，它们在其外面设有侧面导向表面5。此外在模块1的下面设有两个基本上水平的定子支座6，其在其下面设有在图1的左部表示的安装表面7用于在图1的右部表示的定子叠片8。此外，模块1安装在一未示出的桁梁上。
由图1显而可见的，到处匹配于铁路线延伸的模块1的优点是产生几乎理想的行驶特性。但不利的是，每一单独的模块1必须根据安装行车路轨的地方匹配于那里存在的弯曲，这在制造技术上的耗费是很大的。因此至少未知用这样的模块1制成的行车路轨。相反，通常是，将各模块1构成全部完全相同的并设有在制造公差范围内的平面的滑动表面、侧面导向表面和安装表面3、5和7(例如DE 198 08 622C2，EP 1 048 784 A2)。在曲线等的区域内这些模块1按照一近似空间曲线2的多角形连接敷设。如果一个模块1的长度为约6m，则可以在一个约30m长的桁梁上成多角形地接连设置五个这样的模块1。模块1的一种多角形敷设对于以500km/h和更高的速度运行的磁悬浮列车来说当然只在直的或以很大曲率半径弯曲的行车路轨段是可接受的。相反，在从2000m和更小起的较小的曲率半径时明显地变坏，这对乘车舒适性产生不利影响并且至今不得不考虑。
与此相反，按照本发明建议，提供按图2的行车路轨模块10。一个这样的总体上板形的行车路轨模块10基本上包括一较薄的由薄钢板制成的平面平行的盖板11，用作加固的、垂直伸出的各板条12通过焊接固定在其下面。在盖板11的各侧面的纵向边缘上安装通用的沿x方向延伸的侧面导轨14。在盖板11的上面安装两个同样沿x方向延伸的滑动板条15。最后，在两板条12的下面上固定横向于它们延伸的板条形定子支座16。
所述的各构件优选全部由钢构成并通过焊接相互连结成一结合的组合部件。此外，优选将全部的行车路轨模块10制成完全相同的，其中总的作为第一配件标记的侧面导轨14和滑动板条15以及作为第二配件标记的定子支座16全部连续地构成直的并且例如由基本上平面平行的型材构成。
配件14、15和16在成品状态下在其外面、上面和下面具有借助于图1所说明的以侧面导向表面17和滑动表面18的形式的第一功能表面和/或以安装表面9的形式的第二功能表面。其中将这些功能表面17、18和19按照本发明这样制造，即使配件14、15和16全部制有一足够的裕量，并然后通过切削加工将其切削到预定的额定尺寸。这在图2中由各配件的阴影线部分表示，这些部分表示材料余量。其中如图2中所示，将侧面导轨14切削到一最终尺寸d，将滑动板条15切削到一最终尺寸h1而将定子支座16切削到一最终尺寸h2。为了能够这样，将各侧面导轨14的裕量或最初厚度选择成使各侧面导轨14的外表面在模块10制造以后彼此间到处具有比按照要求的轨距更大的间距。相应地将各滑动板条15和各定子支座16的裕量或高度选择成如此大，即使各滑动板条15的上面或各定子支座16的下面在模块10制造以后彼此间到处具有比按照要求的支腰梁尺寸更大的间距。
在一在焊接工作后面连接的工作步骤中，通过制有裕量的表面的切削加工，最终制成模块10。这样的加工优选通过铣削进行，但也可以由刨削或任何一种其他适合的加工取代。
为了从制造考虑模块10，首先在考虑到单个加工余量的情况下确定一想像的平行于x轴延伸的中轴线或对称轴线。该想像的中轴线在极端情况下可以向两侧偏离实际存在的(几何的)构件轴线几个毫米，例如因为并没有精确固定各侧面导轨14或各滑动板条15。
现在将各侧面导轨14在其外面沿y方向切削加工并将各滑动板条15在其上面沿z方向切削加工。以便借此得到按图2的各侧面导向表面17和各滑动表面18。其中值得注意的是，侧面导向表面17沿z方向和滑动表面18沿y方向不要求任何精确的定位并因此其位置在这方面不是关键的。
所述处理方式的优点在于，各侧面导向表面和滑动表面17、18可以用同一例如在一龙门铣床中的夹紧进行加工，其中例如利用一个端铣刀首先在垂直位置用以加工侧面导向表面17，然后在转过90°的水平位置用以加工滑动表面18并且在想像的中轴线的左边和右边各操作一次。
在个别情况下实施的侧面导向表面14和滑动表面15的加工取决于，是否应该涉及为径直向前的行驶或为曲线的、上坡的或下坡的行驶等提供的模块10。在一为一直的行车路轨段确定的模块10中将制造的各侧面导向表面和各滑动表面14、15分别制成为平行于xz平面或xy平面延伸的平面。
相反，如果涉及为一弯曲的类似于图1的行车路轨段确定的模块10，则侧面导轨14和滑动表面15的加工这样进行，即使侧面导向表面17和滑动表面18采取一曲率，其精确符合空间曲线的各自所属的部分(例如图1中的2)。铣削过程在这种情况下利用一计算机控制的工具在应用全部必要的铁路线数据的情况下进行。由此得出，按图2尽管最初构成的直的模块10和配件14、15和16的各侧面导向表面和各滑动表面17、18但在加工以后精确地具有同一曲率，其在图1中对于那里示出的侧面导向表面5和滑动表面3被认为是理想的，因为其精确地符合铁路线延伸。因此通过本发明产生的优点是，借助于一较简单实施的铣削过程不仅可精确地相互平行构成各侧面导向表面和各滑动表面17、18，而且由于选定的裕量也可以沿整个的桁梁长度最优地匹配于铁路线延伸。由此产生的公差偏差远小于在同样构成的直模块的多角形敷设时的公差偏差。此外，制造模块10时应从事的费用比当必须将侧面导轨14和滑动板条15如至今那样通过调准匹配于所属的空间曲线部分或类似于图1作为整体分别弯曲各模块时是显著较少的。
定子叠片8在定子支座16上的固定可以按不同的和本身已知的方式实现(例如DE 34 04 061 C2，DE 39 28 278 C2)。在本实施例中，设有类似于DE 39 28 278 C2由图3显而易见的固定装置。为此将定子支座16上的安装表面19(图2)构成为第一定位表面20(图3)。这些定位表面20不仅必须精确地制造并且必须尽可能平行于滑动表面18(图2)设置，因为它确定定子叠片8在模块10上的精确的位置。更确切地说它还必须具有离滑动表面18沿z方向的一预选定的间距，该间距用于一预选定的支腰梁尺寸的确定，后者在安装好的状态下相当于滑动表面18离定子叠片8的下面21的间距并且该尺寸还规定，借其列车在起动时必须从停车状态上升到悬浮状态。此外，下面21按已知方式与列车的浮升与励磁磁铁协同操作而形成一间隙。
定子叠片8在其上面固定连接于横向于其纵向方向或沿y方向延伸的横梁22，其具有经由定子叠片8伸出的同样沿y方向延伸的具有燕尾形或T形的横截面的凸出部22a、该凸出部22a的上面构成为第二定位表面23(图3)，其精确地平行于下面21并以不变的间距延伸。
凸出部22a为了建立与模块10的超静定的可拆式连接嵌入凹槽24中(图3)，该凹槽构成在定子支座16的下面，具有基本上相当于凸出部22a的横截面的燕尾形或T形横截面并且基本上平行于模块10的y方向设置。该凹槽24的底面构成定位表面20，其与定位表面23相配合并且确定定子叠片8或下面21的位置和对准。
在上述的侧面导向表面和滑动表面17、18的制造以后将行车路轨模块10按照定位表面20、23的构成夹紧于一镗床和/或键槽铣床中，以便按本身已知的方式在定子支座16中构成凹槽24、定位表面20和固定螺钉用的孔。各定位表面20沿y方向的延长不是关键的，并且沿x方向以预选定的间距总是如横梁22在定子叠片8上那样多存在的第一定位表面20设置。定子支座16可以具有相当于定子叠片8或模块10的长度或由各个按照凹槽24间隔开的构件构成。
不同于侧面导向表面和滑动表面17、18，全部为一确定的定子叠片8配置的定位表面20分别位于一个平面内。只要涉及直的行车路轨段，则全部所属的定子叠片8的定位表面20位于同一(xy)平面内。相反，如果涉及弯曲的行车路轨段，则各定位表面20分别位于这样的彼此间不同的平面，即在定子叠片8安装以后自动地形成其上述的多角形设置。
定子叠片8在定子支座16上的固定在凸出部22a嵌入凹槽24中以后借助只示意示出的通过横梁22的固定螺钉来实现，此时凸出部22a和凹槽24的所述横截面确保，在任何一个这样的固定螺钉的以后可能的疲劳断裂时有关的定子叠片8不会掉落。为此凸出部22a如特别是图3所示也可以以微小的间隙安装于凹槽24中。在这种情况下定位表面20、23只在由固定螺钉构成的定子叠片8的安装状态下才相互接触，而在缺少固定螺钉时在定位表面20、23之间形成较小的间隙，其借助于列车上附带的传感器检测并且可用来识别一螺钉断裂。
图4至6示出一用本发明的行车路轨模块10构成的行车路轨的一较长的部分。在一包括许多直的、为直线行驶确定的模块10a的直的行车路轨段25上连接一包括两个模块10b、10c的过渡段26，其构成从直的行车路轨段25向一曲线段27的过渡，后者以一较小的曲率半径弯曲并且包括许多模块10d、10e和10f等。为了构成这样的行车路轨，将各行车路轨模块10a制成完全直的结构并且设有各个平面的侧面导向表面和滑动表面17a、18a。将模块10d、10e和10f等以借助于图2和3说明的方式同样制成完全直的结构，但随后在其上设有各侧面导向表面和各滑动表面17b、18b，其在全部三个方向(图1)弯曲。
将过渡段26中的行车路轨模块10b、10c原则上可以类似于曲线段27中那样构成。但按照本发明对于该模块10b、10c采用不同于图2的制造技术。在这方面由此出发，即在过渡段26内弯曲仍沿如此大的半径延伸，而使完全直的相当于模块10a的模块10b、10c的多角式敷设原则上将是足够的。但由于在曲线段27内模块10d、10c、10f等需要一较大的横向倾角(最大约16°)，其本身在多角形敷设时可能导致在右边或左边的侧面导向表面和滑动表面17、18的对接点上的不符合要求的大的侧面偏移或高度偏移，如在图5和6中可看出不同的横向倾角。为了避免这种情况，按照本发明建议，将模块10b、10c绕其纵轴线或x轴逐渐地并沿x方向(行驶方向)向前弹性地扭转并在该扭转的形式下固定在所属的图6中所示的桁梁28上。其中扭转的尺寸优选选择成使图4中模块10b的左边对接面与邻接的模块10a的右边对接面是精确对齐的，相应地模块10c的右边对接面与邻接的模块10d的对接面是精确对齐的，亦即在每一模块10b、10c内保持横向倾角的相应的逐渐的变化。相应地适用于模块10b与10c之间的对接，从而在整个的过渡段26内不出现任何干扰的侧面偏移或高度偏移。
模块10b、10c的扭转可以例如在其通过填缝砂浆固定在有关的桁梁上以前借助于在敷设车上附带的安装构架实现或简单地这样实现，即将其在其端面的区域内借助于沿z方向可调的螺钉连接固定在有关的桁梁上。为了能够进行这样的扭转将模块10b、10c或构成足够柔软的，为此例如省略加固的隔板和其他的横向连接或为此其总体上由较软的材料制成。此外由于扭转只需要经由几个毫米的尺寸，即使在长度达约6m的模块中也不带来任何问题。由此可见，图4中的弯曲是夸大示出的并且各模块的不可见部分基本上是直的和完全相同的。
图7和8示出从上面和下面类似于图2的本发明的模块10g的细节，不过处于各种配件还未加工的情况。特别是由图8显而易见的是，通过各隔板29可以连接各板条12，以便与盖板11一起保持一抗弯的总体结构。盖板11、板条12和隔板29适当地通过焊接连接。
按图7和8的模块10g构成为所谓的“不带支承的”构件并且按本发明设有一种整体的支承。这意味着，施加到模块10g上的力直接导入位于其下面的桁梁，但邻接的模块10g沿x方向不是抗剪地相互连接在一起。在这里优选杆状或带状的支承元件用作为整体支承，其至少沿一预定的方向是弹性的。如特别是图8所示，例如在前后两端面的区域内设有带状支承元件30，其沿x方向(图1)是弹性的，相反沿y方向基本上是抗弯的。相反，在各侧边缘的区域内安装带状支承元件31，其只沿y方向而不沿x方向是弹性的。因此支承元件30、31实现各一个沿一方向弹性的浮动支承的功能。最后，合乎目的地可以在模块10g的中部设置一固定支承，为此由各一个支承元件30、31组成一具有十字形横截面的支承元件32(同样对照图10)。作为支承元件30、31和32的材料适用具有相应降低了弯曲刚度的支承薄板或具有特别优点的弹簧薄板，亦即由弹簧钢制成的薄板带。
模块10g在混凝土主桁架33上的安装可以按图9这样实现，即主桁梁33在其上面并在支承元件30、31和32所处的那些位置上设有相应的凹槽34，其中部分地容纳支承元件30、31和32并且在模块10g在桁梁33上定位以后浇灌(二次)砂浆35。于是整个的模块10g借助于支承元件30、31和32以预选定的例如约200mm的间距设置在桁梁表面的上方，其中支承元件30构成沿横向方向(y)的固定支承，支承元件31构成沿纵向方向(x)的固定支承而支承元件32构成沿纵向和横向均固定的支承。由图10得出一种例如支承元件在模块10g上的设置，图中由粗线条表示不同的支承元件的作用。圆圈示意在那里设有沿所有方向挠性的即自由的支承元件。
本发明用于支承元件的另一实施例示于图11和12中。代替带状支承元件在这里设有以具有正方形横截面的杆形式的杆状支承元件36。各支承元件36以十字形按图12表示的样式安装到模块10h的下面上并且以未更详细示出的方式(例如类似于图9)固定在一个桁梁37上。各支承元件36例如由弯曲杆件构成，其至少沿x和y方向是挠性的并且在采用圆形横截面时实际上沿所有横向于其轴向方向之方向是挠性的。因此它们基本上实现自由支承的功能，其可以承受较多方向的力，如其例如在温度变化时出现的。这样的自由支承可以例如在图10中设置在用圆圈标记的位置。每一支承点采用的支承元件36的数量特别取决于选择的材料和要求的模块10h离桁梁37的间距。
图13示出另一本发明的用于模块10i在桁梁38上的固定的实施例。在该方案中相当于图7至12的支承元件39牢固固定在桁梁38的上面并且在其上端设有连接凸缘40。与其相对在模块10i的下面通过焊接固定的相应的在有关固定点设置的连接凸缘41。于是只需要将模块10i以其凸缘41放在凸缘40上，然后借助于穿过凸缘40、41的各固定螺钉42将两者连接在一起。其优点是，各模块10i与各桁梁38可拆式连接并且在需要时可便于拆卸和更换。此外该方案相对于图9和11的优点是，通过在凸缘40、41之间插入补偿垫片可以方便地将各模块10i按铁路线合理地并且在对接点的区域内没有偏移地定位在桁梁38上。其中各支承元件39可类似于图7至12构成。
另一用于一不带支承的构件的至今认为最好的实施例示于图14至16中。按图7和8的各支承元件30在这里由包括按板簧型式的各两个带状的相互平行设置的支承元件43a、43b的配对43代替。类似于按图11和13的实施例，支承元件43a、43b构成与模块10j分开的沿x方向(同样对照图1)是柔软的构件。如特别是图14至16所示，模块10j的下面在前后两端面设有以平面平行的凸出部或板条的形式的短安装板条44，其平面表面垂直于x方向。配对43的两个支承元件43a、43b的上端贴紧安装板条44的两平面表面，从而支承元件43a、43b的宽面同样垂直于x方向。支承元件43a、43b的下端通过其中间设置的间隔件45保持在一起。固定螺钉46和47用于支承元件43a、43b的固定，各固定螺钉穿过在安装板条44、间隔件45和支承元件43a、43b中的可共轴调准的各孔，并且在固定螺钉46、47上拧紧螺母。但可选择地也可采用其他的固定元件。
如图15和16所示，在支承元件43a、43b和间隔件45安装以后，类似于图9例如通过二次砂浆48实现模块10j在桁梁33上的安装。
在安装板条44与支承元件43a、43b之间优选设置附加的板形的间隔件或垫片。它们一方面为了使支承元件43a、43b可弹性地运动而不附着在安装板条44上或没有绕其下端的弯曲。另一方面较短的保持的间隔件可以加大支承元件43a、43b的杠杆臂，这改善弹簧特性。
在按图14至16的实施例中，如特别是图14所示的，在模块10j的前后两区域内设置各两对43的支承元件43a、43b，其虽然沿x方向，但不沿y方向是柔软的并且如同支承元件30实现浮动支承的功能。两个或更多个在模块10j的中部设置的支承元件49优选同样构成单独的并通过螺钉连接于模块10j的构件，但其构成为固定支承，其例如实现图8至10中的固定支承32的功能。
按图14至16的实施例的主要优点在于，模块10j和支承元件49为了静止目的可由足够抗弯的材料，而支承元件43a、43b相反可由一种材料例如弹簧钢制造，其允许热膨胀或收缩。由此产生的其他的相对于按图7至10的实施例的优点在于，可以实现沿z方向较短的支承元件并从而实现模块10j在桁梁33以上的较低的安装高度。最后，一主要优点在于，由于支承元件43a、43b的成对应用得到一盈余。即使一对的一个支承元件断裂仍有足够的承载能力用于应急工作。
在按图14至16的实施例中未设置沿y方向起作用的浮动支承。当例如由于较小的如1m的模块宽度预期的热膨胀或收缩较小时，可将其取消。此外显然，代替成对采用支承元件或板簧43a、43b，每一支承点也可以采用各一个支承元件或多于两个支承元件。
图17最后示出本发明的一用于以一“带支承的”构件形式的模块10k的实施例，亦即一种构件，其不仅与所属的桁梁而且与沿x方向位于其前面或后面的同一桁梁的相应的模块10k抗剪地相连接。支承元件30、31、32、36、39和43在这里由从模块10k的下面向下伸出的沿横向方向和纵向方向延伸的比较抗弯的嵌条或板条50和51代替，其中构成有许多孔52、53。这些孔52、53可以按照采用的桁梁的型式用于安装螺钉或销钉，以便将彼此靠紧对接的各模块10k相互间固定或固定在有关的桁梁上，或用作为混凝土或钢筋用的穿孔并伸入混凝土桁梁的相应的凹槽中。在后一情况下模块10k还优选设有在盖板11中构成的穿通的许多孔54，其可用作为混凝土浇灌孔并且使二级砂浆能够流入桁梁的凹槽内。代替板条50、51也可以设置其他的圆头销钉等形式的抗剪结合装置。
所述的各实施例使各模块10可以全部通过焊接或用其他方法预制并且只依此可以通过切削加工特别是铣削实现各个功能表面17、18和19的位置精确的构成。因此避免了由于事后进行的焊接或矫正工作发生功能表面17、18和19的翘曲，使其还要重新加工或精调。此外产生的优点是，各模块10在成批生产中可以构成完全相同的，因为只依此实现侧面导向表面、滑动表面和安装表面17、18和19的最终成形。其中显然，在所属的功能部件14、15和16上的相应的裕量合乎目的地选择成大于按照在设计的行车路轨内必需形成的通过切削加工除去的最大材料厚度。至今在侧面导轨14的厚度约为30mm时对于侧面导轨14的裕量具有约8至10mm的值而对于滑动板条15和定子支座16的裕量具有约5mm的值已证明是足够的。此外显然，对于图4中的行车路轨段25可以比对于行车路轨段26设置更抗弯的模块。此外，在制造第一和第二功能表面17、18和19时的主要区别在于，第二功能表面19只用作对行驶性能重要的定子叠片8的安装，而第一功能表面17、18本身直接影响行驶舒适性。
按照本发明的一特别优选的实施例，滑动板条15由优质钢或耐大气腐蚀的钢制造。因此产生的优点是，在可能的列车紧急停车时，在列车的滑橇由于其他原因落到滑动板条15上时或例如在用除雪车清除雪时，具有一支承到滑动板条15上的挡板，而不存在损坏或完全剥去例如在滑动板条15上设置的绝缘层的危险。这样的绝缘层一般特别是为了防腐蚀附加涂覆在全部三个功能表面17、18和19以及定位表面20上并且具有通常较薄的例如0.5mm的厚度。在采用优质钢或耐大气腐蚀的钢制的滑动板条15时可以取消其绝缘层。
本发明并不限于所述的各实施例，其可按许多方式加以改变。这特别适用于在个别情况采用的侧面导轨14和滑动板条15的数量和设置。按照磁悬浮列车的型式，例如在模块10的中部只设置各一个单独的滑动板条15和侧面导轨14可能是足够的，其中该侧面导轨14可以在一想像的中轴线的两侧设有侧面导向表面。相应地，可以只采用一单独的直线磁场电机用来驱动，在那种情况下足够的是，各模块设有只一排沿纵向方向延伸的定子支座16和在其上构成的凹槽24或定位表面20。此外，可以改变模块10的长度并且例如只为约2m替代约6m。各种借助于图7至16所描述的支承元件只用作为实例，其按需要和合理性可以由其他的支承元件取代。同样只在总体上示例性说明模块10的形式和构成。这样，例如有可能将配件14、15和16通过焊接连接于一刚性框架上并然后按本身已知的方式浇灌混凝土。然后接着如上所述进行不同的配件的切削加工。此外显然，也可有利地应用不同的支承(图7至17)而与按图1至6的专用的模块无关。最后应该理解，各种特征也可以以不同于所述和所示的组合加以应用。
权利要求
1.磁悬浮列车的行车路轨，它包括至少一个桁梁和多个在其上固定的沿铁路线定位的行车路轨模块(10)，所述行车路轨模块具有形式为至少各一个侧面导向表面和滑动表面的第一功能表面(17、18)和形式为定子叠片的安装表面的第二功能表面(19)；其特征在于，第一和第二功能表面(17、18、19)构成在以裕量制造的、通过切削加工切削到预选定的额定尺寸(d、h1、h2)的并且位于模块(10)上的配件(14、15、16)上。
2.按照权利要求1所述的行车路轨，其特征在于，模块(10)和配件(14、15、16)由钢构成并且通过焊接相互连接。
3.按照权利要求1或2之一项所述的行车路轨，其特征在于，用于侧面导向表面(17)的配件(14)由侧面导轨构成。
4.按照权利要求1至3之一项所述的行车路轨，其特征在于，用于滑动表面(18)的配件(15)由固定在模块(10)的上面的滑动板条构成。
5.按照权利要求1至4之一项所述的行车路轨，其特征在于，滑动板条(15)由优质钢或耐大气腐蚀的钢构成。
6.按照权利要求1至5之一项所述的行车路轨，其特征在于，模块(10)构成为板形的。
7.按照权利要求1至6之一项所述的行车路轨，其特征在于，用于安装表面(19)的配件(16)由固定在模块(10)的下面的定子支座构成。
8.按照权利要求1至7之一项所述的行车路轨，其特征在于，侧面导向表面和/或滑动表面(17、18)在曲线的区域内沿由铁路线预定的空间曲线(2)弯曲。
9.按照权利要求1至8之一项所述的行车路轨，其特征在于，模块(10k)构成为带支承的构件。
10.按照权利要求9所述的行车路轨，其特征在于，桁梁由混凝土制造，而模块(10k)通过浇铸固定在桁梁上。
11.按照权利要求10所述的行车路轨，其特征在于，模块(10k)在盖板(11)的区域内设有一些混凝土浇灌孔(54)。
12.按照权利要求10或11所述的行车路轨，其特征在于，模块(10k)设有向下配置的抗剪结合装置(50、51)。
13.按照权利要求9所述的行车路轨，其特征在于，桁梁由钢制造，而模块(10k)通过螺钉或焊接固定在桁梁上。
14.按照权利要求1至8之一项所述的行车路轨，其特征在于，模块(10g至10j)构成为不带支承的构件。
15.按照权利要求14所述的行车路轨，其特征在于，桁梁(33)由混凝土制造，而模块(10g)在其下面设有沿纵向方向和/或横向方向可弯曲的、通过浇铸固定在桁梁(33)上的整体的支承元件(30、31、32)。
16.按照权利要求15所述的行车路轨，其特征在于，模块(10g)设有至少一个规定用于构成固定支承的支承元件(32)。
17.按照权利要求15或16所述的行车路轨，其特征在于，支承元件(36、39、43a、43b、49)与模块(10h至10j)可拆式连接。
18.按照权利要求1至17之一项所述的行车路轨，其特征在于，模块(10b、10c)在从直线向曲线或反之的过渡区域内弹性扭转以便考虑横向倾角变化并且在扭转的状态下固定在桁梁(28)上。
19.用于磁悬浮列车的行车路轨的行车路轨模块，它包括形式为至少各一个侧面导向表面、滑动表面和定子叠片的安装表面的功能表面(17、18、19)，其特征在于，全部的功能表面(17、18、19)构成在与其固定连结的、具有裕量的且由钢制成的并且通过切削加工切削到预选定的额定尺寸(d、h1、h2)的配件(14、15、16)上。
20.按照权利要求18所述的行车路轨模块，其特征在于，它另外按照权利要求2至18之至少一项构成。
21.按照权利要求19或20所述的行车路轨模块，其特征在于，它构成为可弹性扭转的，以便构成倾角变化。
22.用于制造按照权利要求19至21之一项或多项所述的行车路轨模块(10)的方法，其特征在于，模块(10)以在钢结构中通用的公差进行制造而其中配件(14、15、16)至少以一个对于通用的行车路轨足够的裕量进行制造，而且然后使配件(14、15、16)通过切削加工且以由行驶特性要求的公差设有直的和/或由铁路线预定的、弯曲的功能表面(17、18、19)。
23.按照权利要求22所述的方法，其特征在于，模块(10)和配件(14、15、16)以在钢结构中通用的公差分开地进行制造并且然后通过焊接相互连接。
24.按照权利要求23所述的方法，其特征在于，只在全部对于功能表面的位置精度重要的焊接工作完成以后进行切削加工。
25.按照权利要求22至24之一项所述的方法，其特征在于，通过铣削进行切削加工。
26.按照权利要求22至25之一项所述的方法，其特征在于，使模块(10b、10c)弹性扭转，以便构成横向倾角变化并且在扭转的状态下固定在桁梁(28)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于磁悬浮列车的行车路轨的行车路轨模块(10)。模块(10)具有形式为至少各一个侧面导向表面、滑动表面和定子叠片的安装表面的功能表面(17、18、19)。按照本发明功能表面(17、18、19)构成在固定连接于模块(10)的、具有裕量的且由钢制成的并且通过切削加工切削到预选定的额定尺寸的配件(14、15、16)上。此外，还涉及一种由这样的模块构成的行车路轨和用于制造模块(10)的方法，该方法包括在模块固定在桁梁上以后，使模块弹性扭转，以便由此构成横向倾角变化。
文档编号E01B25/30GK1656285SQ03811946
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月23日 优先权日2002年5月28日
发明者约翰·马图舍克, 托马斯·施蒂尔, 弗朗茨-克萨韦尔·皮希尔迈尔, 卡尔·费施特纳, 卡尔·基尔施泰因, 沃尔夫冈·基尔施泰因 申请人:蒂森克鲁普技术股份公司