吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统技术方案

一种吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统，由轨道和车辆两部分组成：轨道部分由有一弓形吊枕，其两内侧腰部对称地各设有一条导向平衡悬浮轨；弓形吊枕两端部的上面各设有永磁轨，弓形吊枕两端部的侧面设有辅助导向轨。车辆部分由磁悬浮舱和车厢体组成，磁悬浮舱两侧面对称地各设有上下两条不同极性的平衡永磁铁；该平衡永磁铁与磁悬浮舱之间固定有导磁基；上下两条平衡永磁铁的中间轴设有导向定滑轮轴；磁悬浮舱支架的两端下面各设有一翼磁基，翼磁基的下面设有翼磁，翼磁基的两内侧设有滑靴；磁悬浮舱的下部与车厢之间对称地轴设有辅助导向轮。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种悬挂式永磁悬浮系统，具体地说，涉及一种轨道高架，列车在轨道下方运行的永磁平衡补偿式悬浮系统。
技术介绍
磁悬浮列车的核心技术之一是悬浮系统。德国TR系列采用的是气隙传感电磁吸悬浮技术；日本MLX系列采用的是超导电动悬浮技术；中国GK06系列采用的是永磁补偿式悬浮技术。德国TR系列与日本MLX系列磁悬浮列车所采用的悬浮技术有着共同的缺点造价高、控制成本高、悬浮能力小、能耗高、资源耗费多、悬浮工作状态稳定性差。中国GK06永磁补偿式悬浮技术虽然在降低造价、增大有效悬浮力、节约能源、节省资源等方面有了重大突破，但与本专利技术相比有三个突出缺点(1)磁能量补偿分散；(2)钕铁硼用量多增大了造价；(3)列车与轨道气隙小控制难度大、运行阻力大。以上技术参见《磁悬浮铁路系统与技术》(中国科学与技术出版社2003.11)；《管道真空永磁补偿式悬浮列车-高架路-站系统》(中国专利ZL0010573.5)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统。本专利技术可以使磁悬浮列车的悬浮能力提高，运行平稳，造价降低。为实现上述目的，本专利技术提供出的吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统，由轨道和车辆两部分组成，其中轨道部分，其基础是一钢筋混凝土梁，下方固定连接有弓形吊枕，弓形吊枕的两内侧腰部对称地各设有一条铁磁性材料制成的导向平衡悬浮轨，该悬浮轨断面呈凹形；弓形吊枕两端部的上面各设有永磁轨，弓形吊枕两端部的侧面设有辅助导向轨；车辆部分，由磁悬浮舱和车厢两部分一体组成；磁悬浮舱支架的两侧面对称地各设有上下两条平衡永磁铁，同一侧的上下两条平衡永磁为不同极性；该平衡永磁铁与磁悬浮舱之间固定有导磁基；在上下两条平衡永磁铁的中间轴设有导向定滑轮轴；磁悬浮舱支架的两端下面各设有一翼磁基，翼磁基的下面设有翼磁，翼磁基的两内侧设有滑靴；磁悬浮舱的下部与车厢之间对称地设有辅助导向轮；上述磁悬浮舱镶嵌在弓形吊枕内，磁悬浮舱两侧的平衡永磁铁分别与弓形吊枕内侧的两条导向平衡悬浮轨相对应，两者之间有5-60mm的气隙；磁悬浮舱的翼磁与弓形吊枕内的轨磁上下同极性相对应，两者之间气隙为2-60mm；磁悬浮舱两侧的导向定滑轮支撑在弓形吊枕内导向平衡悬浮轨的凹形中部，将列车控制在弓形吊轨的中央；磁悬浮舱的辅助导向轮对应于弓形吊枕内辅助导向轨，相互之间设有2-10mm的间隙；由上述系统，车辆受到斥悬浮力和上下平衡吸力的双重作用呈悬浮状态。所述导向平衡悬浮轨的背面设有加强筋以增强与弓形吊枕的连接牢固性。所述磁悬浮舱的滑靴在翼磁和轨磁之间气隙小于2mm时与辅助导向轨接触，以防止翼磁和轨磁损坏。所述磁悬浮舱的辅助导向轮对应于弓形吊枕内辅助导向轨，在转弯时两者之间发生接触，以减小运行阻力及确保行车安全。所述平衡磁、翼磁和轨磁由钕铁硼永磁材料制成。本专利技术的吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统的工作原理是，当平衡磁与导向平衡悬浮轨在同一水平高度时，竖向吸力为0，当平衡磁低于导向平衡悬浮轨高度时对磁悬浮舱产生向上的吸力，该力与翼磁和轨磁产生的斥力方向相同形成车体向上的悬浮合力。当列车载重增大时，“吸力”和“斥力”同时增大。当列车在运行过程中因偶然因素使平衡磁超过导向平衡悬浮轨高度时，即产生竖直向下的拉力，该力与斥力相反使列车回落到正常高度。应用上述技术构成的车辆在行驶及停车时，受到斥悬浮力和上下平衡吸力的双重作用呈悬浮状态。导向定滑轮与导向平衡悬浮轨接触，将车辆控制在两条导向平衡悬浮轨中间。附图说明图1为本专利技术吊轨剖面示意图。图2为本专利技术磁悬浮车辆的剖面示意图。图3为本专利技术吊轨与车辆结合关系剖面示意图。具体实施例方式以下所述的内容是结合附图对本专利技术作的详细描述，而不应被理解为对本专利技术的限定。请参见图1，是本专利技术吊轨剖面示意图，从图中可看出本专利技术吊轨的构成弓形吊枕1通过螺栓紧固件2与上方的钢筋混凝土梁3连接。在弓形吊枕1的腰部对称地设有两条导向平衡悬浮轨4。该轨4断面呈凹形，背面设有加强筋5，用铁磁性材料制成。永磁轨6与辅助导向轨7固定在弓形吊枕1端部的上面和侧面。本专利技术的吊轨中采用的永磁轨6例如但不限于钕铁硼(NdFeB)永磁材料制成。请结合图2，是本专利技术磁悬浮车辆断面示意图。从图中可以看出列车由上部的磁悬浮舱8和下部的车厢9两部分组成。磁悬浮舱8的两侧对称设有上下两条平衡永磁10，该永磁10固定在导磁基11上，导磁基11固定在悬浮动力舱8上。在两条平衡永磁10的中间设有导向定滑轮12固定在轮梁13上。在磁悬浮舱的下部对称地设有辅助导向轮14，固定在轮梁19上。翼磁15、滑靴16固定在翼磁基17上。本专利技术的车辆部分采用的平衡永磁10与翼磁15例如但不限于钕铁硼(NdFeB)永磁材料制成。请结合图3，是本专利技术吊轨与车辆结合关系剖面示意图。从图中可以看出，磁悬浮舱8镶嵌在弓形吊枕1内，磁悬浮舱8两侧的平衡永磁10中同一侧的上下两条为不同极性，即在同一侧的上下两条平衡永磁10其中一条为S极，另一条则为N极，分别与弓形吊枕1两侧的两条导向平衡悬浮轨4相对应，平衡永磁10与导向平衡悬浮轨4之间的气隙为5-60mm，两者之间产生指向平行高度的平衡吸力。翼磁15与永磁轨6相对应，保持有2-60mm的气隙，两者产生向上斥悬浮力。滑靴16在翼磁15和永磁轨6之间的气隙小于2mm时与辅助导向轨7接触，以防止翼磁15和永磁轨6损坏。导向定滑轮12设置在两条平衡磁10之间，支撑在导向平衡悬浮轨4的凹形中部，将车辆控制在弓形吊轨的中央。辅助导向轮14与辅助导向轨7之间设有2-10mm的间隙，只有在转弯时两者才发生接触，以减小运行阻力及确保行车安全。本专利技术吊轨永磁平衡补偿悬浮技术应用于磁悬浮列车上有如下优点1)运力大，相当于德国的6倍，即可客运又可货运；2)造价低，相当于德国TR系列的1/10；3)节能，耗能相当于德国TR系列的10％；4)列车自重轻，相当于德国的1/3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统，由轨道和车辆两部分组成，其中：轨道部分，其基础是一钢筋混凝土梁，下方固定连接有弓形吊枕，弓形吊枕的两内侧腰部对称地各设有一条铁磁性材料制成的导向平衡悬浮轨，该悬浮轨断面呈凹形；弓形吊枕两端部的上面各设 有永磁轨，弓形吊枕两端部的侧面设有辅助导向轨；车辆部分，由磁悬浮舱和车厢两部分一体组成；磁悬浮舱支架的两侧面对称地各设有上下两条平衡永磁铁，同一侧的上下两条平衡永磁为不同极性；该平衡永磁铁与磁悬浮舱之间固定有导磁基；在上下两条平衡永 磁铁的中间轴设有导向定滑轮轴；磁悬浮舱支架的两端下面各设有一翼磁基，翼磁基的下面设有翼磁，翼磁基的两内侧设有滑靴；磁悬浮舱的下部与车厢之间对称地轴设有辅助导向轮；上述磁悬浮舱镶嵌在弓形吊枕内，磁悬浮舱两侧的平衡永磁铁分别与弓形吊枕内 侧的两条导向平衡悬浮轨相对应，两者之间有５－６０ｍｍ的气隙；磁悬浮舱的翼磁与弓形吊枕内的轨磁上下相对应，两者之间气隙为２－６０ｍｍ；磁悬浮舱两侧的导向定滑轮支撑在弓形吊枕内导向平衡悬浮轨的凹形中部，将列车控制在弓形吊轨的中央 ；磁悬浮舱的辅助导向轮对应于弓形吊枕内辅助导向轨，相互之间设有２－１０ｍｍ的间隙；由上述系统，车辆受到斥悬浮力和上下平衡吸力的双重作用呈悬浮状态。...

【技术特征摘要】
1.一种吊轨永磁平衡补偿式悬浮系统，由轨道和车辆两部分组成，其中轨道部分，其基础是一钢筋混凝土梁，下方固定连接有弓形吊枕，弓形吊枕的两内侧腰部对称地各设有一条铁磁性材料制成的导向平衡悬浮轨，该悬浮轨断面呈凹形；弓形吊枕两端部的上面各设有永磁轨，弓形吊枕两端部的侧面设有辅助导向轨；车辆部分，由磁悬浮舱和车厢两部分一体组成；磁悬浮舱支架的两侧面对称地各设有上下两条平衡永磁铁，同一侧的上下两条平衡永磁为不同极性；该平衡永磁铁与磁悬浮舱之间固定有导磁基；在上下两条平衡永磁铁的中间轴设有导向定滑轮轴；磁悬浮舱支架的两端下面各设有一翼磁基，翼磁基的下面设有翼磁，翼磁基的两内侧设有滑靴；磁悬浮舱的下部与车厢之间对称地轴设有辅助导向轮；上述磁悬浮舱镶嵌在弓形吊枕内，磁悬浮舱两侧的平衡永磁铁分别与弓形吊枕内侧的两条导向平衡悬浮轨相对应，两者之间有5-60mm的气隙；磁悬浮舱的翼磁与弓形吊枕内的轨磁上下相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岭群，
申请(专利权)人：李岭群，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]