磁悬浮导轨运输系统中的垂直切换技术方案

用于磁悬浮运输系统的轨道开关，包括轨道的主干段、轨道的上分支段、轨道的下分支段、以及分岔区域。分岔区域具有从主干段伸出并且分成上轨条和下轨条的共同延伸且间隔开的轨条，上轨条延伸至上分支段，下轨条延伸至下分支段，因此与轨条接合并且在主干段进入开关的车辆被引导并且磁悬浮至上分支段或下分支段中选择的一个。

Vertical switching in maglev guideway transportation system

A track switch for a magnetic suspension system, consisting of a trunk section of an orbit, an upper branch of an orbit, a lower branch of a track, and a bifurcation region. Bifurcation extends from the trunk section and is divided into rail and common rail extension and spaced from the rail, rail extending up branch, under the rail extends to the lower branch, and therefore rail joint and enter the switch in the trunk section of the vehicle is guided and a magnetic suspension the first branch section or branch segment selection.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁悬浮导轨运输系统中的垂直切换相关申请的交叉引用本申请要求2014年9月5日提交的第62/046843号美国临时申请的优先权，其全文以引用的方式并入本文。
本专利技术通常涉及车辆在磁悬浮导轨运输系统中的可选路径之间的切换。
技术介绍
相比常规的在轨条上的轮子，悬浮可以提供优势。悬浮可以是磁悬浮。磁悬浮通常具有较低的或零机械摩擦，因此在悬浮系统中的部件不会由于接触导致磨损。磁悬浮可以在很大的速度范围上运行，并且在运行中，它产生相对较低的噪声水平。磁悬浮可以被应用于传统的大型铁路系统架构，以及单轨或个人快速交通（PRT）系统。磁悬浮可以将主动或被动的磁相互作用用于悬浮和定心功能，并且可以将感应或同步的磁相互作用用于推进。例如，网络化的导轨运输系统可以使用永磁体耦合来提供随运动而被动产生的主要升程，并且可以使用电动排斥来产生在大多数运行速度下的定心力，同时将线性运动功能与电动定心功能结合。参见，例如，在2009年7月21日发表的WambleIII等人的第7562628号美国专利，以及在2012年5月8日发表的WambleIII等人的第8171858号美国专利，它们以引用的方式并入本文。推进装置既可以与悬浮装置集成，也可以与悬浮装置分离。例如，在2013年1月3日公开的WambleIII的国际公布WO2013/003387A2中描述了与悬浮装置分离的推进装置，其以引用的方式并入本文。车辆悬浮由一个或多个悬浮装置（例如，在WO2013/003387A2的图2、3、4、9、10、11A、11B中的410）所支撑，并且每个悬浮装置具有一个或多个细长磁极。当车辆与轨道接合时，每个细长磁极均与轨道的固定导电轨条的平坦垂直面相邻，并且细长磁极以可变角倾斜。当细长磁极沿着轨条移动时，来自细长磁极的磁场包括轨条中的涡电流，在轨条中的涡电流在细长磁极之上产生升力。在一些典型工作条件下，升力通常与倾斜的角度和车辆的速度成比例（参见WO2013/003387A2的说明书第[0066]到[0072]段）。导轨开关是导轨中使得路径的分开或合并成为可能的一块。导轨开关是构造多导轨线路的导轨网络的重要的和有价值的技术特征。通过将车辆从一条线路切换到另一条线路，乘客或货物不需要被转移到在另一条线路上的另一车辆。附图说明图1为具有一对共同延伸的间隔开的轨条的轨道的横截面，以及与根据本专利技术的轨条相接合的车辆的后视图；图2为处于轨道中的垂直切换分岔区域的图1的轨道的横截面，以及对于图1的车辆通过分岔区域时跟随下可选路径的情况下车辆的后视图；图3为处于轨道中的垂直切换分岔区域的图1的轨道的横截面，以及对于图1的车辆通过分岔区域时跟随上可选择路径的情况下车辆的后视图；图4为在图1中介绍的轨道中的轨道开关的透视图；图5为在图4的轨道开关中的分岔区域的放大图；图6为车辆的示意图，该车辆包括推进和悬浮装置，以及从车辆的左侧和右侧伸出的滚筒装置；图7为图6中介绍的其中一个悬浮装置的透视图；图8为带有推进装置的图7的悬浮装置与将滚筒装置安装至车辆的安装支架的组装件的透视图；图9为其中一个图6中介绍的滚筒装置和用于将该滚筒装置安装至车辆的安装支架的组装件的透视图；图10、11和12为在来自主干轨道的车辆进入分岔区域并且继续到开关的下分支时的时间上的连续时刻，处于图5的开关的分岔区域的轨道的侧视图；图13、14和15为在来自主干轨道的车辆进入分岔区域并且朝向开关的上分支时的时间上的连续时刻，处于图5的开关的分岔区域的轨道的侧视图；图16展示了来自主干轨道的车辆进入开关的分岔区域被切换到开关的上分支的控制逻辑；图17展示了图2的变形，其中，线圈被嵌入在用于切换车辆通过开关的分岔区域的路径的轨条中；图18展示了图3的变形，其中，线圈被嵌入在用于切换车辆通过开关的分岔区域的路径的轨条中；图19展示了图4的变形，其中，线圈被嵌入在用于切换车辆通过开关的分岔区域的路径的轨条中；图20为图19的轨道开关的分岔区域的放大图；图21为轨道网络的顶视图，其中，两条平行的、共面的且相邻的轨道通过在这两条平行轨道的每条轨道中的上跨桥和轨道开关相连接；图22为图21中介绍的轨道网络的侧视图；图23为轨道网络的侧视图，其中，两条平行的且相邻的轨道一上一下间隔，并且通过在这两条平行轨道的每条轨道中的斜面和轨道开关向连接；图24展示了类似于图1的可选结构，不同在于乘客或货物舱是悬挂在轨道上的；图25展示了类似于图1的可选结构，不同在于货物集装箱被引导在轨道的两根轨条之间的外壳内；图26展示了由两条平行的、共面的且相邻的轨道通所支撑和引导双宽度车辆的可选结构；图27展示了图26的双宽度车辆的变形，其中，已经移除了中心的推进和悬浮装置，以致双宽度车辆不会与双平行轨道的中心轨条接合；图28展示了悬浮装置的可选结构的截面图，该悬浮装置接合在轨条中并且具有与悬浮装置集成在一起的滚筒；图29展示了图28中介绍的悬浮单元的透视图。上述各实施例的仅以举例说明的方式提出，不应当被解释为对本专利技术的范围的限制。因此，许多这样的细节既没有被显示也没有被描述。虽然在前面的描述中已经提出了本专利技术的许多特点和优点，以及本专利技术的结构和功能的细节，但是这里的公开仅是为了说明，可以在本专利技术的原理内在由所附的权利要求中使用的术语的广泛含义所表明的最大程度上对细节，尤其是部件的形状、尺寸和布置，做出改变。因此可以理解的是，可以在所附的权利要求的范围内修改上述实施例。权利要求语言记载的一组中的“至少一个”表明满足权利要求的该组中的一个成员或该组中的多个成员。具体实施方式可以理解的是，为了说明的简单和清楚起见，在不同的附图中重复合适的附图标记以表明相应的或类似的元素。此外，为了提供对这里所述的实施例的彻底理解，提出了许多具体细节。然而，本领域技术人员可以理解的是，无需这些具体细节也可以实施这里描述的实施例。在另一方面，方法、程序和部件没有被详细描述，以免混淆被描述的相关特征。此外，描述不被认为是对这里所述的实施例的范围的限制。附图不一定是按照比例的，某些部件的比例被夸大，以便更好的说明本专利技术的细节和特征。本专利技术针对车辆在导轨运输系统中的可选路径之间的切换，该系统包括多个轨道段，其中，每个轨道段由一对共同延伸的并且间隔的导轨条组成。在每个段中的导轨条彼此间隔恒定距离，并且通常在水平面或者倾斜面是共面的，或者以类似于传统的铁路轨道方式在曲线上倾斜。本轨道可以由一对共同延伸且间隔的导轨条组成。当设置有两根轨条和两根反应管时，该系统能够高速地运载更重的负载，因为相比于单根轨条和单根反应管，来自负载的重量和惯性力被分散在轨条的更宽广的区域上。此外，相对于与从导轨下通过的高的卡车的碰撞、地平面上导轨所在的车站中的操作、以及可位于地平面上且与导轨在同一水平上的人行道而言，行驶在共同延伸且间隔开的轨条的顶部上的车辆具有行驶稳定性、安全性的优点。如果以类似于传统的铁路轨道的方式完成轨道的切换，那么处于开关的分岔区域的轨道段将在主干段机械地枢转以可选择地将主干段与第一分支段或第二分支段接合。此外，为了切换高速行驶的车辆，处于分岔区域的轨道段还应当具有柔韧性，这样它会有选择地弯曲一条道或另一条道，以便提供从主干段到选择的分支段的平滑过渡。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于悬浮运输系统的轨道开关，包括：轨道的主干段，其配置为接收一个或多个悬浮发生器；轨道的上分支段，其配置为选择性地接收所述一个或多个悬浮发生器；轨道的下分支段，其配置为选择性地接收所述一个或多个悬浮发生器；以及分岔区域，其将所述主干段机械连接至所述上分支和所述下分支，所述分岔区域具有从所述主干段伸出的共同延伸且间隔开的轨条，所述轨条分成延伸至所述上分支的上轨条，和延伸至所述下分支段的下轨条；其中，所述下轨条和所述上轨条中的每一个均配置为容纳所述一个或多个悬浮发生器中的至少一个，并且与相应的一个或多个悬浮发生器配合以在所述悬浮运输系统的车辆上产生悬浮力，使得所述一个或多个悬浮发生器不会接触所述上分支或所述下分支。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 US 62/046,8431.用于悬浮运输系统的轨道开关，包括：轨道的主干段，其配置为接收一个或多个悬浮发生器；轨道的上分支段，其配置为选择性地接收所述一个或多个悬浮发生器；轨道的下分支段，其配置为选择性地接收所述一个或多个悬浮发生器；以及分岔区域，其将所述主干段机械连接至所述上分支和所述下分支，所述分岔区域具有从所述主干段伸出的共同延伸且间隔开的轨条，所述轨条分成延伸至所述上分支的上轨条，和延伸至所述下分支段的下轨条；其中，所述下轨条和所述上轨条中的每一个均配置为容纳所述一个或多个悬浮发生器中的至少一个，并且与相应的一个或多个悬浮发生器配合以在所述悬浮运输系统的车辆上产生悬浮力，使得所述一个或多个悬浮发生器不会接触所述上分支或所述下分支。2.根据权利要求1所述的轨道开关，其特征在于，所述下轨条相对于所述主干段形成小于五度的角。3.根据权利要求1所述的轨道开关，其特征在于，所述轨条在所述分岔区域中被分成两半。4.根据权利要求1所述的轨道开关，其特征在于，所述分岔区域还包括机械的转向器，所述转向器用于当所述车辆接触所述转向器时，使从所述主干段驶入的车辆转向至所述上分支段或所述下分支段。5.根据权利要求1所述的轨道开关，其特征在于，所述分岔区域包括安装至所述轨条的电导线线圈，以及电连接至所述线圈的电子开关，所述电子开关用于选择所述车辆在所述主干段和所述上分支段或所述下分支段之间的行驶路径。6.根据权利要求5所述的轨道开关，其特征在于，所述电子线圈包括安装至所述上轨条的第一组线圈，以及安装至所述下轨条的第二组线圈。7.根据权利要求6所述的轨道开关，其特征在于，所述电子开关包括第一组开关和第二组开关，所述第一组开关电连接至所述第一组线圈，以使所述第一组线圈短路，从而选择在所述主干段和所述上分支段之间的行驶，所述第二组开关电连接至所述第二组线圈，以使所述第二组线圈短路，从而选择在所述主干段和所述下分支段之间的行驶。8.根据权利要求5所述的轨道开关，其特征在于，在缺乏用于控制所述电子开关的电源的情况下，所述第一组开关具有开路状态，而在缺乏用于控制所述电子开关的电源的情况下，所述第二组开关具有闭合状态。9.根据权利要求1所述的轨道开关，其特征在于，所述上轨条或所述下轨条中的至少一个在所述分岔区域中具有一弯曲度。10.根据权利要求1所述的轨道开关，其特征在于，还包括开关控制器和第一比较器，所述开关控制器用于选择所述上分支段和所述下分支段中的一个，所述开关控制器包括用于在所述主干段检测进入所述轨道开关的车辆的速度的车辆速度传感器，所述第一比较器电连接至所述速度传感器，用于将检测到的车辆的速度与第一阈值进行比较，并且当检测到的速度没有超过所述第一阈值时，选择所述下分支段。11.根据权利要求10所述的轨道开关，其特征在于，所述开关控制器还包括控制逻辑，所述控制逻辑用于为在上分支段进入所述轨道开关的车辆选择所述上分支段。12.根据权利要求10所述的轨道开关，其特征在于，所述开关控制器还包括振动传感器和第二比较器，所述振动传感器用于在所述主干段检测进入所述轨道开关的车辆的振动，所述第二比较器电连接至所述振动传感器，用于将检测到的车辆的振动与第二阈值进行比较，并且当检测到的振动超过所述第二阈值时，选择所述下分支段。13.根据权利要求10所述的轨道开关，其特征在于，所述开关控制器还包括接近度传感器和第三比较器，所述接近度传感器用于在所述主干段检测所述轨道开关的所述轨道和进入所述轨道开关的所述车辆之间的间隙，所述第三比较器电连接至所述接近度传感器，用于将检测到的间隙与第三阈值进行比较，并且当检测到的间隙没有超过所述第三阈值时，选择所述下分支段。14.用于磁悬浮运输系统的轨道开关，所述轨道开关包括：轨道的主干段；轨道的上分支段；轨道的下分支段；以及分岔区域，其将所述主干段机械连接至所述上分支和所述下分支，所述分岔区域具有从所述主干段伸出的、共同延伸且间隔开的轨条，所述轨条分成延伸至所述上分支的上轨条，和延伸至所述下分支段的下轨条，以便当与所述轨条接合的车辆从所述上分支段行驶至所述主干段、从所述下分支段行驶至所述主干段、以及从所述主干段行驶至选自所述上分支段和所述下分支段中的一个时，使得该车辆被引导和被磁悬浮。15.根据权利要求14所述的轨道开关，其特征在于，所述轨条在所述分岔区域中被分成两半。16.根据权利要求14所述的轨道开关，其特征在于，所述分岔区域还包括机械的转向器，所述转向器用于当所述车辆接触所述转向器时，使得从所述主干段驶入的车辆转向至所述上分支段或所述下分支段。17.根据权利要求14所述的轨道开关，其特征在于，所述分岔区域包括安装至所述轨条的电导线线圈，以及电连接至所述线圈的电子开关，所述电子开关用于选择所述车辆在所述主干段与所述上分支段或所述下分支段之间的行驶路径。18.根据权利要求17所述的轨道开关，其特征在于，所述电子线圈包括安装至所述上轨条的第一组线圈，以及安装至所述下轨条的第二组线圈。19.根据权利要求18所述的轨道开关，其特征在于，所述电子开关包括第一组开关和第二组开关，所述第一组开关电连接至所述第一组线圈，以使所述第一组线圈短路，从而选择在所述主干段和所述上分支段之间的行驶，所述第二组开关电连接至所述第二组线圈，以使所述第二组线圈短路，从而选择在所述主干段和所述下分支段之间的行驶。20.根据权利要求17所述的轨道开关，其特征在于，在缺乏用于控制所述电子开关的电源的情况下，所述第一组开关具有开路状态，而在缺乏用于控制所述电子开关的电源的情况下，所述第二组开关具有闭合状态。21.根据权利要求14所述的轨道开关，其特征在于，所述上轨条或所述下轨条中的至少一个在所述分岔区域中具有一弯曲度。22.根据权利要求14所述的轨道开关，其特征在于，还包括开关控制器和第一比较器，所述开关控制器用于选择所述上分支段和所述下分支段中的一个，所述开关控制器包括用于在所述主干段检测进入所述轨道开关的车辆的速度的车辆速度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰李·威柏三世，约翰·科尔，
申请(专利权)人：天铁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US