一种磁动火车制造技术

本发明专利技术提出一种磁动火车，磁动火车的磁转子安装在火车车轮外侧的飞轮上，磁定子安装在铁路钢轨外侧的水泥基座上，构成一种由直轨式磁动机驱动的火车类型。磁动火车只消耗很少的电能，在匀速运行时，可以做到能源零消耗，在减速运行时，还可以通过再生制动发电补充电能。磁动火车只在铁路沿线点状设置磁定子，磁性材料的消耗量很小。磁动火车每节车辆都有独立的驱动和制动机构，即可编组成列，也可独立调动和运行。在铁路上安装磁定子以后，不影响其它有轮列车通行，所以，磁动火车可以在全部安装钢轨的铁路线上运行。磁动火车的制造和运营成本都很低，其经济效益具有极强的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种磁动火车(一)
本专利技术涉及磁动火车
(二)
技术介绍
稀土永磁材料在对外做功时不消耗自身能量，是一种人造的可再生能源。利用稀土永磁的这种特性，专利技术人于2010年研制成功一种环形轨道式磁动机(2010102583336)。由于这种磁动机靠中心主轴输出动力，所以只能作为汽车、船舶等小型交通工具的动力源或可移动电源。本专利技术的目的就是要根据磁动机的动力发生原理，制造出靠磁力自驱动的磁动火车。(三)
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要制造一种以铁路钢轨为轨道的直轨式磁动机，代替环形轨道式磁动机，用以作为火车运行的动力装置。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术提出一种磁动火车。磁动火车的磁转子安装在火车车轮外侧的飞轮上，磁定子安装在铁路钢轨外侧的水泥基座上，构成一种由直轨式磁动机驱动的火车类型。磁动火车的固定轴距、车辆全轴距和车辆全长都必须是车轮周长的整数倍。在制造车辆轮对时，将现行车轴向两端延长，在油箱盖外侧紧密地压装两个厚度和刚度符合设计要求的飞轮，同时在车轴上加工出一个轴心通孔、两个与轴心通孔连通的径向孔。在径向孔的出口处安装电刷，电刷与一个以车轴为轴承支撑的圆环形电极摩擦相接。在车轴的设计位置套装一个机械或磁力齿轮。磁转子安装在飞轮外侧边缘，分为两种类型，一种是永磁体磁转子，一种是电磁体磁转子。电磁体磁转子按设计位置固定安装。永磁体磁转子或者按设计位置固定安装，或者安装在环形滑移轨道上，由电动千斤顶或其它机构定位在各设计要求位置。磁转子的各种用电机构的电源线通过轴心通孔和径向孔与电刷相连接。磁定子动力发生极的磁极端面为短边与车轴中心线平行的矩形，向来车方向按设计倾角倾斜。双线铁路上行和下行线路的磁定子的动力发生极极性相反。在平直线路段，每隔一个车辆全长的距离设置一对磁定子。在有坡度线路段或停靠车站内线路段，每个车辆全长距离内设置2到4对磁定子。在磁动车辆进入磁动轨道之前，设置一个磁转子定位矫正装置。该装置为一对容许单个轮对悬空的断轨，断轨下面设一个与磁定子动力发生极极性相反的磁极端面。磁动火车的机车以直流电动机为动力，设有驾驶室、自动控制室和电源室。各节车辆都安装电池箱和人工操控装置。高能蓄电池储存在机车电源室和各车辆的电池箱内。大型停靠站存有备用电池和备用机车。列车运行时，永磁体磁转子定位在动力发生位，电磁体磁转子只在运行到磁定子磁极端面顶部时才用脉冲电流供电充磁，产生动力。当列车爬坡或加速时，启动备用电磁体磁转子，机车也同时加大动力。当列车下坡或减速时，降低或关闭电磁体磁转子的电源供应，固定安装的永磁体磁转子将动力通过车轴上安装的齿轮传递给发电机进行发电，安装在环形滑移轨道上的永磁体利用电动千斤顶使磁转子磁极端面远离动力发生位。当列车进入刹车状态时，给全部电磁体磁转子进行反向充磁，使其异名磁极与磁定子动力发生极相互吸引而达到刹车效果。列车重新启动时，机车对整车进行牵引，并向各车辆的磁动机构发出与刹车相反的动作指令。当列车按返回路线反向行驶之前，机车自行调头，牵引各车辆通过磁定子定位矫正装置，更换永磁体磁转子的动力发生极，使正向行驶时动力发生位的异名磁极处于动力发生位，对电磁体磁转子反向充磁，列车便进入反向驱动状态。本专利技术的有益效果在于：第一，节省能源。与传统的蒸汽机、内燃机、电力机为动力的火车相比，磁动火车只消耗很少的电能，在匀速运行时，可以做到能源零消耗，在减速运行时，还可以通过再生制动发电，补充部分电能。第二，节省资源。磁悬浮列车虽然具有高速、舒适等优点，但由于需要沿整条铁路线和整个列车都布设永磁或软磁材料，对磁性材料的消耗量十分巨大。磁动火车只在铁路沿线点状设置磁定子，在车轮处安装小块磁铁作磁转子，磁性材料的消耗量是很小的。第三，操控灵活便捷。磁动火车每节车辆都有独立的驱动和制动机构，即可编组成列，也可独立调动和运行，可正反向行驶。这对现行的只靠机车牵引的运行方式是个革命性的改造。第四，便于利用现有铁路设施。在铁路上安装磁定子以后，不影响其它有轮列车通行，所以，磁动火车可以在全部安装钢轨的铁路线上运行。第五、磁动火车的制造和运营成本都很低，其经济效益具有极强的市场竞争力。(四)具体实施方式实施例一，制造四轴磁动车辆。其主要尺寸如下：车轮半径0.4m，固定轴距2.512m，车辆全轴距10.048m，车辆全长12.56m，飞轮内侧距油箱盖0.03m，飞轮半径0.4m，厚度0.04m，材质为不锈钢。在4个轮对的飞轮外边缘各固定安装一个磁转子。第1、2和3、4号车轮安装永磁体磁转子，第5、6号车轮安装常用电磁体磁转子，第7、8号车轮安装备用电磁体磁转子。磁转子以N极为动力发生极。磁定子的磁极端面为短边平行车轴中心线的矩形永磁体，以N极为动力发生极，固定安装在钢筋混凝土基座顶部斜面上。在第1轮对和第2轮对组成的转向架上安装一个具设计功率的发电机。与第1和第2轴上的齿轮通过离合器连接或断开。在完成各项电路连接后，在车钩一侧安装手动控制装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁动火车，包括由固定在轨道转轮上的磁转子与固定在基座上的磁定子组成的动力发生机构，其特征在于所述的磁动火车的磁转子安装在火车车轮外侧的飞轮上，磁定子安装在铁路钢轨外侧的水泥基座上，构成一种由直轨式磁动机驱动的火车类型，磁动火车的固定轴距、车辆全轴距和车辆全长都必须是车轮周长的整数倍，在制造车辆轮对时，将现行车轴向两端延长，在油箱盖外侧紧密地压装两个厚度和刚度符合设计要求的飞轮，同时在车轴上加工出一个轴心通孔、两个与轴心通孔连通的径向孔，在径向孔的出口处安装电刷，电刷与一个以车轴为轴承支撑的圆环形电极摩擦相接，在车轴的设计位置套装一个机械或磁力齿轮，磁转子安装在飞轮外侧边缘，分为两种类型，一种是永磁体磁转子，一种是电磁体磁转子，电磁体磁转子按设计位置固定安装，永磁体磁转子或者按设计位置固定安装，或者安装在环形滑移轨道上，由电动千斤顶或其它机构定位在各设计要求位置，磁转子的各种用电机构的电源线通过轴心通孔和径向孔与电刷相连接，磁定子动力发生极的磁极端面为短边与车轴中心线平行的矩形，向来车方向按设计倾角倾斜，双线铁路上行和下行线路的磁定子的动力发生极极性相反，在平直线路段，每隔一个车辆全长的距离设置一对磁定子，在有坡度线路段或停靠车站内线路段，每个车辆全长距离内设置2到4对磁定子，在磁动车辆进入磁动轨道之前，设置一个磁转子定位矫正装置，该装置为一对容许单个轮对悬空的断轨，断轨下面设一个与磁定子动力发生极极性相反的磁极端面，磁动火车的机车以直流电动机为动力，设有驾驶室、自动控制室和电源室，各节车辆都安装电池箱和人工操控装置，高能蓄电池储存在机车电源室和各车辆的电池箱内，大型停靠站存有备用电池和备用机车，列车运行时，永磁体磁转子定位在动力发生位，电磁体磁转子只在运行到磁定子磁极端面顶部时才用脉冲电流供电充磁，产生动力，当列车爬坡或加速时，启动备用电磁体磁转子，机车也同时加大动力，当列车下坡或减速时，降低或关闭电磁体磁转子的电源供应，固定安装的永磁体磁转子将动力通过车轴上安装的齿轮传递给发电机进行发电，安装在环形滑移轨道上的永磁体利用电动千斤顶使磁转子磁极端面远离动力发生位，当列车进入刹车状态时，给全部电磁体磁转子进行反向充磁，使其异名磁极与磁定子动力发生极相互吸引而达到刹车效果，列车重新启动时，机车对整车进行牵引，并向各车辆的磁动机构发出与刹车相反的动作指令，当列车按返回路线反向行驶之前，机车自行调头，牵引各车辆通过磁定子定位矫正装置，更换永磁体磁转子的动力发生极，使正向行驶时动力发生位的异名磁极处于动力发生位，对电磁体磁转子反向充磁，列车便进入反向驱动状态。...

【技术特征摘要】
1.一种磁动火车，包括由固定在轨道转轮上的磁转子与固定在基座上的磁定子组成的动力发生机构，其特征在于所述的磁动火车的磁转子安装在火车车轮外侧的飞轮上，磁定子安装在铁路钢轨外侧的水泥基座上，构成一种由直轨式磁动机驱动的火车类型，磁动火车的固定轴距、车辆全轴距和车辆全长都必须是车轮周长的整数倍，在制造车辆轮对时，将现行车轴向两端延长，在油箱盖外侧紧密地压装两个厚度和刚度符合设计要求的飞轮，同时在车轴上加工出一个轴心通孔、两个与轴心通孔连通的径向孔，在径向孔的出口处安装电刷，电刷与一个以车轴为轴承支撑的圆环形电极摩擦相接，在车轴的设计位置套装一个机械或磁力齿轮，磁转子安装在飞轮外侧边缘，分为两种类型，一种是永磁体磁转子，一种是电磁体磁转子，电磁体磁转子按设计位置固定安装，永磁体磁转子或者按设计位置固定安装，或者安装在环形滑移轨道上，由电动千斤顶或其它机构定位在各设计要求位置，磁转子的各种用电机构的电源线通过轴心通孔和径向孔与电刷相连接，磁定子动力发生极的磁极端面为短边与车轴中心线平行的矩形，向来车方向按设计倾角倾斜，双线铁路上行和下行线路的磁定子的动力发生极极性相反，在平直线路段，每隔一个车辆全长的距离设置一对磁定子，在有坡度线路段或停靠车站内线路段，每个车辆全长距离内设置2到4对磁定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：马瑞志，
申请(专利权)人：马瑞志，
类型：发明
国别省市：北京,11