永磁力车制造技术

一种永磁力车，特别是一种永磁感应悬浮车。在车体底板对称中心上设置驱动源，在其伸出的轴上左右对称地固定磁轮；在每个磁轮的正下方是固定在路基上的轨道，轨道上打衬感应板；在车体底部沿轨道延伸方向躲开磁轮，离开轨道一间隙设置平行于轨道感应板的永磁板；磁轮的一部分及永磁板插入到轨道的槽内，但不与槽接触，或者磁轮及永磁板隔一间隙骑在轨道上方；当磁轮旋转时，与轨道发生电磁相互作用而产生悬浮力、导向力、推进力，同理，当车行驶时，永磁板也产生悬浮力和导向力。车及轨道造价低、实用、易推广。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术公开一种永磁力车，特别是一种永磁感应悬浮车。技术背景磁悬浮车具有非接触、振动小、噪音小、安全、快速、能耗小、效率高 等优异性能，但是技术复杂难度高，造价昂贵。磁悬浮车按悬浮方式分为吸浮式和斥浮式。德国采取常导吸浮式，而日 本采取超导斥浮式。所谓常导吸浮式即用设置于列车上的电磁铁吸引路基下 面设置的磁性轨道，使列车悬浮和导向，用同步或异步直线电机推进。中国 上海从龙阳路到国际机场磁悬浮列车线就是采用德国的常导吸浮式技术。吸浮式列车悬浮高度可达lOmm，运行速度从100Km/h 500 Km/h。所谓超导斥 浮式即在列车高速行驶时，利用超导强磁体与轨道线圈产生的电磁感应斥力 使列车悬浮和导向，用同步直线电机推进。以上两种磁悬浮车(包括车体、轨道、供电线路、控制系统等)，缺憾较 多，特别是其悬浮、导向及推进系统技术复杂，造价极昂贵，营运维护费用 巨大，实际应用受到极大限制。中国专利公开号CN143114 (申请号为03114974. X)，公开日2003年07月23日，技术名称为磁悬浮列车及悬浮、导向和推进系统，设计了 一种永磁悬浮、导向及永磁推进的磁悬浮列车，具有悬浮和导向力大而稳定、 非接触式的推进、节能、难度低等优点。但是，该技术在轨道和车体上 设置的永磁体，用量很大，永磁体的布置安装很繁杂，故造价依然很高，而 且该技术难以应用到对现有轨道交通的改造。中国专利公开号CN (申请号为01128908.8)，公开日年月日，技术 名称为永磁感应悬浮与导向装置，在列车上设置n 型永磁体，型永磁体从上、左、右卡在用漆包线制作的多层同心短路环组成的轨道外面， 当列车高速行驶时，永磁体与轨道发生电磁感应，从而实现对列车较为稳定 地悬浮与导向，而且不需要电能。但是，该技术的轨道用由漆包线制作 的多层同心短路环组成，漆包线用量大，工艺繁杂，而且为了屏蔽感应磁场， 还要在轨道(线圈)底面铺设比普通钢贵的铝板或铜板，因此轨道的建造费 用很高。另外，该技术没有涉及推进技术方案。总之，日本和德国的磁悬浮列车技术复杂，造价极其昂贵。现已公开的 有关磁悬浮列车的技术或技术专利，由于有种种缺憾，离实际应用 还有较大差距，实际造价太高，难以实施。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有磁悬浮列车技术复杂，实际造价昂贵，营 运维护费用高，应用受限制，无法应用到对现有轨道交通的改造等问题。 本技术通过下述技术方案实现。 第一方案本技术在车体底板对称中心上设置驱动源，在其伸出的轴上左右对 称地固定磁轮；磁轮的磁圈由若干块永磁体沿周向极性交替地拼成，或者由 一个整体磁环沿周向分区，且多极极性交替地充磁而成；左右磁轮的中心距 就是在路基上设置的两条平行轨道的中心距，左右磁轮在水平方向上的对称 中心及在垂直方向上的对称中心与两条平行轨道的一致，轨道的感应衬板用 铜或铝或其它感应材料制成。当磁轮被驱动旋转时，磁轮的磁圈在轨道的感 应板内产生交变感应磁场，由电磁感应原理知，交变感应磁场将产生交变感 应电流，感应电流的磁场要阻碍磁场的变化，即阻碍磁轮的旋转，但磁轮被 驱动旋转，这种阻碍不能使磁轮停止旋转，结果对磁轮产生了悬浮力、导向 力和推进力，所述的三个力随着磁轮转速的增大而增强。同样的道理，由于空气动力或其它原因使车体(连同磁轮)上下波动、左右摆动将受到抑制。 磁轮转速越高，悬浮力、导向力和推进力越大，车行驶越稳定，而且由于所 产生的悬浮力、导向力和推进力都是斥力型，所以本技术车的运行系统 是自稳定且自适应的。由以上所述原理，根据车的全重(含载重)和车速要求，配置发动机， 设计磁轮大小及数量(要求所有磁轮同时同步旋转，同时启停)，设计轨道， 就能实现车辆稳定地悬浮、导向，同时车被高速推进。根据电磁感应原理，当车运行时，只要降低磁轮的转速，不但减少了动 力，实现自然减速，而且同时产生制动力，实现刹车减速，当磁轮停止转动 时，就获得最大制动力。在车底还设置支撑车轮，支撑在设置于轨道内侧或外侧的轨道上，这跟 普通列车车轮与钢轨支撑一样，可将支撑轮设计成象飞机的起落架一样可收 放，车低速行驶时或静止时，放下起支撑作用，车高速行驶时收起来减少车 所受的空气阻力。果一力果为了进一步增强对车的悬浮、导向，提高车的运行稳定性，基于第一方 案，在第一方案的车体底部沿轨道延伸方向，躲开磁轮，离开轨道一间隙设 置平行于轨道感应板的永磁板，每个永磁板由一个整体永磁板沿轨道延伸方 向分区，且沿厚度方向多极极性交替地充磁而成，或者由若干块沿厚度方向 充磁的永磁体沿轨道延伸方向极性交替地拼成，永磁板的长度方向与轨道的 延伸方向一致，长度小于车长，永磁板与轨道相对应的部分感应板的宽度相 等，或者永磁板的宽度比与轨道相对应的部分感应板的宽度小，永磁板固定 在导磁樑上，导磁樑与车底板联接。当车行驶时，永磁板与对应轨道上的感应板发生电磁感应，由电磁感应原理知，感应板中的感应电流的磁场要阻碍磁场的变化，结果产生了对永磁 板的悬浮力和导向力，所述的两个力随着车速的增大而增强。同样的道理， 由于空气动力或其它原因使车体(连同永磁板)上下波动、左右摆动将受到 抑制。而且由于所产的悬浮力、导向力和都是斥力型，所以悬浮、导向也是 自稳定且自适应的。本方案增加了车行驶时的悬浮力和导向力，当车速足够高时，车将被稳 定地悬浮和导向。在第一方案中，推进力、悬浮力和导向力都由磁轮产生， 一辆车对这三个力大小需求不是均等的，在推进力足够而悬浮力和导向力不 足的情况下，就得增加磁轮数量，并且磁轮的旋转要同步、转速要相同，要 达到此要求，就得在车上增加较为复杂的传动机构和控制系统，这样不但增 加了车的重量还加大了制造成本、降低了效率。第二方案用在车上设置永磁 板简单地弥补了这个不足。根据实际情况，可去掉第二方案中轨道内侧(或外侧)的永磁板，只保 留外侧(或内侧)的永磁板，其它不变。本技术的悬浮、导向、推进装置，能用于其它运动系统。与现有的磁悬浮列车技术相比，本技术有以下优点-1、 系统结构简单；2、 悬浮及导向力强，悬浮高度大；3、 车行驶时，受到的悬浮及导向是感应斥力型的，且由于磁轮和永磁 板抑制由于空气动力或其它原因使车体上下波动、左右摆动，因而是自稳定 和自适应的，推进平稳，不需要复杂昂贵的控制系统；4、 通过控制磁轮的转速控制车速，尤其是通过降低磁轮的转速使车通 过减少动力减速的同时产生了制动力，实现刹车减速，省去了复杂的刹车系 统，车的造价也低；5、 轨道用材料较便易，且悬浮高度较大，对轨道建造精度要求低，工 艺简单，因此新建磁悬浮线路造价低；6、 特别适用于将己有的轨道线路改造成为磁悬浮线路，且造价低；7、 便于维护，营运成本小。附图说明图1为具体实施方式一的结构示意图；图2为图1中磁轮3的结构示意图；图3为图2的左视图；图4为具体实施方式二的结构示意图；图5为图4中磁轮7的结构示意图；.图6为图5的左视图；图7为具体实施方式三的结构示意图；图8为图7中磁轮9的结构示意图；图9是图8的A-A剖视图；图IO为具体实施方式四的结构示意图；图11为图12的B-B剖视图；图12为图lO的磁轮ll的一种结构A向视图；图13为图7中磁轮11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁力车，特别是一种永磁感应悬浮车，其特征是在车体底板（６）对称中心上设置驱动源（１），在其伸出的轴（２）上左右对称地固定磁轮；磁轮的磁圈由若干块永磁体沿周向极性交替地拼成，或者由一个整体磁环沿周向分区且多极极性交替地充磁而成；左右磁轮的中心距就是在路基（５）上设置的两条平行轨道的中心距，左右磁轮在水平方向上的对称中心及在垂直方向上的对称中心与两条平行轨道的一致；轨道由非磁性材料的轨道座和打衬在轨道座上的感应板组成，轨道在磁轮的正下方，且固定在路基（５）上；在车体底部沿轨道延伸方向躲开磁轮，离开轨道一间隙设置平行于轨道感应板的永磁板，永磁板由一个整体永磁板沿轨道延伸方向分区，且沿厚度方向多极极性交替地充磁而成，或者由若干块沿厚度方向充磁的永磁体沿轨道延伸方向极性交替地拼成；磁轮的一部分及永磁板插入到轨道的槽内，但不与槽接触，或者磁轮及永磁板隔一间隙骑在轨道上方。

【技术特征摘要】
1. -种永磁力车，特别是一种永磁感应悬浮车，其特征是在车体底板(6)对称中心上设置驱动源(1)，在其伸出的轴(2)上左右对称地固定磁轮；磁 轮的磁圈由若干块永磁体沿周向极性交替地拼成，或者由一个整体磁环沿周 向分区且多极极性交替地充磁而成；左右磁轮的中心距就是在路基(5)上设 置的两条平行轨道的中心距，左右磁轮在水平方向上的对称中心及在垂直方 向上的对称中心与两条平行轨道的一致；轨道由非磁性材料的轨道座和打衬 在轨道座上的感应板组成，轨道在磁轮的正下方，且固定在路基(5)上；在 车体底部沿轨道延伸方向躲开磁轮，离开轨道一间隙设置平行于轨道感应板 的永磁板，永磁板由一个整体永磁板沿轨道延伸方向分区，且沿厚度方向多 极极性交替地充磁而成，或者由若干块沿厚度方向充磁的永磁体沿轨道延伸 方向极性交替地拼成；磁轮的一部分及永磁板插入到轨道的槽内，但不与槽 接触，或者磁轮及永磁板隔一间隙骑在轨道上方。2. 根据权利要求1所述的永磁力车，其特征是磁轮(3)由外圆为V型 槽的导磁轮盘(3-1)及固套在导磁轮盘(3-1)的V型槽上的两个相同锥形磁 圈(3-2)构成，每个磁圈(3-2)由一个整体锥形永磁圈沿周向分区，且沿厚 度方向多极极性交替地充磁而成，或者由若干块沿厚度方向充磁的永磁体沿 周向极性交替地拼成；轨道(4)由非磁性材料的轨道座(4-2)和感应板(4-1) 组成，轨道(4)的横截面做成等腰三角形，其底边与路基(5)相贴，顶角 角度与磁轮(3)的V型槽的角度相同，在轨道(4)的两等腰面上打衬磁力 感应板(4-1)，磁轮(3)垂直离开轨道(4) 一间隙，骑在轨道(4)上方， 不与接触。3. 根据权利要求1或2所述的永磁力车，其特征是将权利要求2所述的 磁轮槽和轨道截面的形状互换，其它结构不变，即非磁性轨道座(8-1)作成上方正中有V型槽的，在V型槽打衬感应板(8-2)，磁轮(7)的导磁轮(7-l) 作成铁饼状，在其锥面圈上固接永磁圈(7-2)，每个永磁圈(7-2)由一个整 体锥形永磁圈沿周向分区，且沿厚度方向多极极性交替地充磁而成，或者由 若干块沿厚度方向充磁的永磁体沿周向极性交替地拼成。4. 根据权利要求1所述的永磁力车，其特征是将轨道底座(10-1)的截 面作成矩形，在其上面、左面、右面打衬感应板(10-2);磁轮(9)作成线圈 架状，离开一间隙骑在轨道(10)的上方，磁轮(9)与轨道(10)上平面相 对的磁环(9-2)由一个整体永磁环沿周向分区，且沿径向多极极性交替地充 磁而成，或者由若干块沿径向充磁的永磁体沿周向极性交替地拼成，磁环(9-2) 固套在导磁圆筒(9-1)的外圆上，二者的两个端面齐平，紧贴每个端面是一 个有凸沿非磁性圆盘(9-5);磁轮(9)与轨道(10)左面、右面相对的磁圈(9-3)均由一个整体永磁圈沿周向分区，且沿厚度方向多极极性交替地充磁 而成，或者由若干块沿厚度方向充磁的永磁体沿周向极性交替地拼成，两个 磁圈(9-3)完全相同，磁圈(9-3)的内圆固套在非磁性圆盘凸沿(9-5)的 凸沿外圆上，在磁圈背离轨道的端面紧贴一个导磁圆盘(9-4)，其外圆直径与 磁圈(9-3)外圆相同，其与磁圈(9-3)相贴的面也与非磁性圆盘(9-5)的 外端面相贴；将导磁圆盘(9-4)、非磁性圆盘(9-5)、磁圈(9-3)、导磁圆筒(9-1)、磁环(9-2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新广，
申请(专利权)人：刘新广，
类型：实用新型
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