文档介绍：直线电机地铁线路设计关键技术第25卷,第2期中国铁道科学2004年4月CHINARAILWAYSCIENCE文章编号:1001-4632(2004)02-0130-04Vol25No2April,2004直线电机地铁线路设计关键技术时瑾,魏庆朝,万传风(北京交通大学交通与环境工程研究所,北京100044)摘要:介绍国外直线电机地铁线路设计参数。探讨直线电机地铁的线路工程、轨道工程、隧道及车站、减振降噪措施、车辆段及其他用房等技术,提出直线电机地铁线路设计关键参数。对即将修建的首都机场线路设计提出最大运营速度110kmh-1;限制坡度6%;最小曲线半径150m;采用小号道岔;站台长度按照每列车5节编组考虑的建议。关键词:地铁;直线电机;线路设计;关键技术中图分类号:U2311文献标识码:A辆运动的方向也随之改变。直线电机车辆的车轮只1引言在传统城市轨道交通中,轨道对车辆的运动起驱动、支承及导向作用,车辆上电动机的旋转运动通过齿轮及轮轨间的相互作用转变为车辆在轨道上的运动。车辆行驶过程中产生较大的振动。此外,地铁建设中修建隧道的费用非常昂贵,而隧道的工程造价取决于隧道断面的大小,所以在保证载客量不变的情况下,为降低工程造价,修建小断面地铁非常必要。直线电机地铁的出现为城市轨道交通开辟了一条新的途径,它是21世纪无人驾驶全自动地铁系统的发展方向。直线电机地铁技术比较成熟,具有造价低、振动小、噪声低、爬坡能力强、牵引能力优越、通过曲线半径小、能耗低、污染小、安全性能好等诸多优点,非常适合大中城市大中运量交通发展的要求。直线电机地铁一般采用直线感应电动机(LIM),其结构相当于将旋转电机切割展开成直线状,定子(初级线圈)设置在车辆上、转子(次级线圈)设置在感应轨上(见图1)。车辆平稳运行时,定子与感应轨之间的间隙控制在10mm左右。当初级线圈通以三相交流电时,由于感应而产生电磁力,直接驱动车辆前进。改变磁场移动方向,车收稿日期:2003-04-08作者简介:时瑾(1980),男,甘肃临夏人,博士研究生。起导向和支撑作用[1]。图1直线电机原理2国外直线电机地铁线路设计参数目前,加拿大温哥华空中列车、马来西亚吉隆坡PUTRA线、日本大阪7号线(鹤见绿地线)、日本东京地铁12号线(大江户线)、英国斯卡伯勒快速运输系统、美国底特律市区运输系统、美国纽约肯尼迪机场线都采用了这种直线电机牵引制式,具体情况见表1。3直线电机地铁线路设计相关问题31线路工程直线电机地铁不受轮轨之间的粘着限制,具有良好的爬坡能力。常规铁路的坡度一般不超过3%~4%,直线电机地铁坡度可达6%~8%。这使得直线电机地铁在转入地下和爬升地面时显得相当[2]第2期直线电机地铁线路设计关键技术表1直线电机地铁各国概况线路名称项目运营年度线路长度/km地下长度/km最大限制坡度()最小曲线半径/m最大设计速度/kmh-1最大运营速度/kmh-1车站数/个牵引电压/V供电方式车辆类型加拿大温哥华空中列车198628916625701008020DC600第四轨供电MK6070908013DC750第四轨供电MK加拿大温哥华新千年线2001203马来西亚吉隆坡PUTRA线**********-908024DC750第四轨供电MK54-11010010DC750第三轨供电MK美国纽约肯尼迪机场线200313日本东京地铁12号线199140全部地下-100-7038DC1500架空柔性接触网70系列日本大阪7号线199056全部地下-102-7017DC1500架空柔性接触网12000系列131灵活,直线电机地铁从地下爬到6m高的高架线上所需的距离约是普通地铁所需距离的12,这显然可大大缩短隧道长度。车体使用径向转向架,车辆可以在曲线半径很小的线路上平稳运行,轮缘力和轮轨磨耗等性能指标也大大降低。采用径向转向架后,一位轮对冲角比自导向转向架减少80%,比构架式转向架减少84%,导向效果极为明显。例如,加拿大空中列车在通过曲线半径为70m的弯道时可以不减速。采用如此小的曲线半径一方面有利于城市轨道交通选线,另一方面可以在困难地段减少拆迁量,降低工程造价。因此直线电机地铁非常适合城市轨道交通小曲线、大坡度的需要。直线电机铁路完全采用无人驾驶自动化控制运行,即采用车载信号,线间距计算时不用考虑列车地面信号限界,不限速会车安全量仍取400mm,MK车辆限界半宽为1400mm,直线电机地铁线间距为21400+400=3200mm,这比常规地铁小,成为隧道、高架结构降低工程造价的主要原因。32轨道工程直线电机地铁轨道主要由整体道床、走行轨、感应轨、供电轨、弹性扣件等构成。除了感应轨之外,其它部分可采用传统地铁轨道结构形式。由于直线电机地铁振动低,噪声小,对轨道结构及减振降噪措施的要求比传统地铁标准