專利名稱：吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種懸掛式永磁懸浮系統(tǒng)，具體地說，涉及一種軌道高架，列車在軌道下方運(yùn)行的永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磁懸浮列車的核心技術(shù)之一是懸浮系統(tǒng)。德國(guó)TR系列采用的是氣隙傳感電磁吸懸浮技術(shù)；日本MLX系列采用的是超導(dǎo)電動(dòng)懸浮技術(shù)；中國(guó)GK06系列采用的是永磁補(bǔ)償式懸浮技術(shù)。
德國(guó)TR系列與日本MLX系列磁懸浮列車所采用的懸浮技術(shù)有著共同的缺點(diǎn)造價(jià)高、控制成本高、懸浮能力小、能耗高、資源耗費(fèi)多、懸浮工作狀態(tài)穩(wěn)定性差。中國(guó)GK06永磁補(bǔ)償式懸浮技術(shù)雖然在降低造價(jià)、增大有效懸浮力、節(jié)約能源、節(jié)省資源等方面有了重大突破，但與本發(fā)明相比有三個(gè)突出缺點(diǎn)(1)磁能量補(bǔ)償分散；(2)釹鐵硼用量多增大了造價(jià)；(3)列車與軌道氣隙小控制難度大、運(yùn)行阻力大。
以上技術(shù)參見《磁懸浮鐵路系統(tǒng)與技術(shù)》(中國(guó)科學(xué)與技術(shù)出版社2003.11)；《管道真空永磁補(bǔ)償式懸浮列車-高架路-站系統(tǒng)》(中國(guó)專利ZL0010573.5)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)。本發(fā)明可以使磁懸浮列車的懸浮能力提高，運(yùn)行平穩(wěn)，造價(jià)降低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供出的吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，由軌道和車輛兩部分組成，其中軌道部分，其基礎(chǔ)是一鋼筋混凝土梁，下方固定連接有弓形吊枕，弓形吊枕的兩內(nèi)側(cè)腰部對(duì)稱地各設(shè)有一條鐵磁性材料制成的導(dǎo)向平衡懸浮軌，該懸浮軌斷面呈凹形；弓形吊枕兩端部的上面各設(shè)有永磁軌，弓形吊枕兩端部的側(cè)面設(shè)有輔助導(dǎo)向軌；車輛部分，由磁懸浮艙和車廂兩部分一體組成；磁懸浮艙支架的兩側(cè)面對(duì)稱地各設(shè)有上下兩條平衡永磁鐵，同一側(cè)的上下兩條平衡永磁為不同極性；該平衡永磁鐵與磁懸浮艙之間固定有導(dǎo)磁基；在上下兩條平衡永磁鐵的中間軸設(shè)有導(dǎo)向定滑輪軸；磁懸浮艙支架的兩端下面各設(shè)有一翼磁基，翼磁基的下面設(shè)有翼磁，翼磁基的兩內(nèi)側(cè)設(shè)有滑靴；磁懸浮艙的下部與車廂之間對(duì)稱地設(shè)有輔助導(dǎo)向輪；上述磁懸浮艙鑲嵌在弓形吊枕內(nèi)，磁懸浮艙兩側(cè)的平衡永磁鐵分別與弓形吊枕內(nèi)側(cè)的兩條導(dǎo)向平衡懸浮軌相對(duì)應(yīng)，兩者之間有5-60mm的氣隙；磁懸浮艙的翼磁與弓形吊枕內(nèi)的軌磁上下同極性相對(duì)應(yīng)，兩者之間氣隙為2-60mm；磁懸浮艙兩側(cè)的導(dǎo)向定滑輪支撐在弓形吊枕內(nèi)導(dǎo)向平衡懸浮軌的凹形中部，將列車控制在弓形吊軌的中央；磁懸浮艙的輔助導(dǎo)向輪對(duì)應(yīng)于弓形吊枕內(nèi)輔助導(dǎo)向軌，相互之間設(shè)有2-10mm的間隙；由上述系統(tǒng)，車輛受到斥懸浮力和上下平衡吸力的雙重作用呈懸浮狀態(tài)。
所述導(dǎo)向平衡懸浮軌的背面設(shè)有加強(qiáng)筋以增強(qiáng)與弓形吊枕的連接牢固性。
所述磁懸浮艙的滑靴在翼磁和軌磁之間氣隙小于2mm時(shí)與輔助導(dǎo)向軌接觸，以防止翼磁和軌磁損壞。
所述磁懸浮艙的輔助導(dǎo)向輪對(duì)應(yīng)于弓形吊枕內(nèi)輔助導(dǎo)向軌，在轉(zhuǎn)彎時(shí)兩者之間發(fā)生接觸，以減小運(yùn)行阻力及確保行車安全。
所述平衡磁、翼磁和軌磁由釹鐵硼永磁材料制成。
本發(fā)明的吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)的工作原理是，當(dāng)平衡磁與導(dǎo)向平衡懸浮軌在同一水平高度時(shí)，豎向吸力為0，當(dāng)平衡磁低于導(dǎo)向平衡懸浮軌高度時(shí)對(duì)磁懸浮艙產(chǎn)生向上的吸力，該力與翼磁和軌磁產(chǎn)生的斥力方向相同形成車體向上的懸浮合力。當(dāng)列車載重增大時(shí)，“吸力”和“斥力”同時(shí)增大。當(dāng)列車在運(yùn)行過程中因偶然因素使平衡磁超過導(dǎo)向平衡懸浮軌高度時(shí)，即產(chǎn)生豎直向下的拉力，該力與斥力相反使列車回落到正常高度。
應(yīng)用上述技術(shù)構(gòu)成的車輛在行駛及停車時(shí)，受到斥懸浮力和上下平衡吸力的雙重作用呈懸浮狀態(tài)。導(dǎo)向定滑輪與導(dǎo)向平衡懸浮軌接觸，將車輛控制在兩條導(dǎo)向平衡懸浮軌中間。


圖1為本發(fā)明吊軌剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明磁懸浮車輛的剖面示意圖。
圖3為本發(fā)明吊軌與車輛結(jié)合關(guān)系剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下所述的內(nèi)容是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作的詳細(xì)描述，而不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明的限定。
請(qǐng)參見圖1，是本發(fā)明吊軌剖面示意圖，從圖中可看出本發(fā)明吊軌的構(gòu)成弓形吊枕1通過螺栓緊固件2與上方的鋼筋混凝土梁3連接。在弓形吊枕1的腰部對(duì)稱地設(shè)有兩條導(dǎo)向平衡懸浮軌4。該軌4斷面呈凹形，背面設(shè)有加強(qiáng)筋5，用鐵磁性材料制成。永磁軌6與輔助導(dǎo)向軌7固定在弓形吊枕1端部的上面和側(cè)面。本發(fā)明的吊軌中采用的永磁軌6例如但不限于釹鐵硼(NdFeB)永磁材料制成。
請(qǐng)結(jié)合圖2，是本發(fā)明磁懸浮車輛斷面示意圖。從圖中可以看出列車由上部的磁懸浮艙8和下部的車廂9兩部分組成。磁懸浮艙8的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有上下兩條平衡永磁10，該永磁10固定在導(dǎo)磁基11上，導(dǎo)磁基11固定在懸浮動(dòng)力艙8上。在兩條平衡永磁10的中間設(shè)有導(dǎo)向定滑輪12固定在輪梁13上。在磁懸浮艙的下部對(duì)稱地設(shè)有輔助導(dǎo)向輪14，固定在輪梁19上。翼磁15、滑靴16固定在翼磁基17上。本發(fā)明的車輛部分采用的平衡永磁10與翼磁15例如但不限于釹鐵硼(NdFeB)永磁材料制成。
請(qǐng)結(jié)合圖3，是本發(fā)明吊軌與車輛結(jié)合關(guān)系剖面示意圖。從圖中可以看出，磁懸浮艙8鑲嵌在弓形吊枕1內(nèi)，磁懸浮艙8兩側(cè)的平衡永磁10中同一側(cè)的上下兩條為不同極性，即在同一側(cè)的上下兩條平衡永磁10其中一條為S極，另一條則為N極，分別與弓形吊枕1兩側(cè)的兩條導(dǎo)向平衡懸浮軌4相對(duì)應(yīng)，平衡永磁10與導(dǎo)向平衡懸浮軌4之間的氣隙為5-60mm，兩者之間產(chǎn)生指向平行高度的平衡吸力。翼磁15與永磁軌6相對(duì)應(yīng)，保持有2-60mm的氣隙，兩者產(chǎn)生向上斥懸浮力。滑靴16在翼磁15和永磁軌6之間的氣隙小于2mm時(shí)與輔助導(dǎo)向軌7接觸，以防止翼磁15和永磁軌6損壞。導(dǎo)向定滑輪12設(shè)置在兩條平衡磁10之間，支撐在導(dǎo)向平衡懸浮軌4的凹形中部，將車輛控制在弓形吊軌的中央。輔助導(dǎo)向輪14與輔助導(dǎo)向軌7之間設(shè)有2-10mm的間隙，只有在轉(zhuǎn)彎時(shí)兩者才發(fā)生接觸，以減小運(yùn)行阻力及確保行車安全。
本發(fā)明吊軌永磁平衡補(bǔ)償懸浮技術(shù)應(yīng)用于磁懸浮列車上有如下優(yōu)點(diǎn)1)運(yùn)力大，相當(dāng)于德國(guó)的6倍，即可客運(yùn)又可貨運(yùn)；2)造價(jià)低，相當(dāng)于德國(guó)TR系列的1/10；3)節(jié)能，耗能相當(dāng)于德國(guó)TR系列的10％；4)列車自重輕，相當(dāng)于德國(guó)的1/3。
權(quán)利要求
1.一種吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，由軌道和車輛兩部分組成，其中軌道部分，其基礎(chǔ)是一鋼筋混凝土梁，下方固定連接有弓形吊枕，弓形吊枕的兩內(nèi)側(cè)腰部對(duì)稱地各設(shè)有一條鐵磁性材料制成的導(dǎo)向平衡懸浮軌，該懸浮軌斷面呈凹形；弓形吊枕兩端部的上面各設(shè)有永磁軌，弓形吊枕兩端部的側(cè)面設(shè)有輔助導(dǎo)向軌；車輛部分，由磁懸浮艙和車廂兩部分一體組成；磁懸浮艙支架的兩側(cè)面對(duì)稱地各設(shè)有上下兩條平衡永磁鐵，同一側(cè)的上下兩條平衡永磁為不同極性；該平衡永磁鐵與磁懸浮艙之間固定有導(dǎo)磁基；在上下兩條平衡永磁鐵的中間軸設(shè)有導(dǎo)向定滑輪軸；磁懸浮艙支架的兩端下面各設(shè)有一翼磁基，翼磁基的下面設(shè)有翼磁，翼磁基的兩內(nèi)側(cè)設(shè)有滑靴；磁懸浮艙的下部與車廂之間對(duì)稱地軸設(shè)有輔助導(dǎo)向輪；上述磁懸浮艙鑲嵌在弓形吊枕內(nèi)，磁懸浮艙兩側(cè)的平衡永磁鐵分別與弓形吊枕內(nèi)側(cè)的兩條導(dǎo)向平衡懸浮軌相對(duì)應(yīng)，兩者之間有5-60mm的氣隙；磁懸浮艙的翼磁與弓形吊枕內(nèi)的軌磁上下相對(duì)應(yīng)，兩者之間氣隙為2-60mm；磁懸浮艙兩側(cè)的導(dǎo)向定滑輪支撐在弓形吊枕內(nèi)導(dǎo)向平衡懸浮軌的凹形中部，將列車控制在弓形吊軌的中央；磁懸浮艙的輔助導(dǎo)向輪對(duì)應(yīng)于弓形吊枕內(nèi)輔助導(dǎo)向軌，相互之間設(shè)有2-10mm的間隙；由上述系統(tǒng)，車輛受到斥懸浮力和上下平衡吸力的雙重作用呈懸浮狀態(tài)。
2.權(quán)利要求1的吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)向平衡懸浮軌的背面設(shè)有加強(qiáng)筋以增強(qiáng)與弓形吊枕的連接牢固性。
3.權(quán)利要求1的吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，其特征在于，所述磁懸浮艙的滑靴在翼磁和軌磁之間氣隙小于2mm時(shí)與輔助導(dǎo)向軌接觸，以防止翼磁和軌磁損壞。
4.權(quán)利要求1的吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，其特征在于，所述磁懸浮艙的輔助導(dǎo)向輪對(duì)應(yīng)于弓形吊枕內(nèi)輔助導(dǎo)向軌，在轉(zhuǎn)彎時(shí)兩者之間發(fā)生接觸，以減小運(yùn)行阻力及確保行車安全。
5.權(quán)利要求1的暗軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，其特征在于，所述平衡磁、翼磁和軌磁由釹鐵硼永磁材料制成。
全文摘要
一種吊軌永磁平衡補(bǔ)償式懸浮系統(tǒng)，由軌道和車輛兩部分組成軌道部分由有一弓形吊枕，其兩內(nèi)側(cè)腰部對(duì)稱地各設(shè)有一條導(dǎo)向平衡懸浮軌；弓形吊枕兩端部的上面各設(shè)有永磁軌，弓形吊枕兩端部的側(cè)面設(shè)有輔助導(dǎo)向軌。車輛部分由磁懸浮艙和車廂體組成，磁懸浮艙兩側(cè)面對(duì)稱地各設(shè)有上下兩條不同極性的平衡永磁鐵；該平衡永磁鐵與磁懸浮艙之間固定有導(dǎo)磁基；上下兩條平衡永磁鐵的中間軸設(shè)有導(dǎo)向定滑輪軸；磁懸浮艙支架的兩端下面各設(shè)有一翼磁基，翼磁基的下面設(shè)有翼磁，翼磁基的兩內(nèi)側(cè)設(shè)有滑靴；磁懸浮艙的下部與車廂之間對(duì)稱地軸設(shè)有輔助導(dǎo)向輪。
文檔編號(hào)B60L13/04GK1833907SQ20051005589
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者李嶺群 申請(qǐng)人:李嶺群