一种轮轨驱动及磁悬浮系统技术方案

一种轮轨驱动及磁悬浮系统，包括车体和轨道，车体的下部两侧设有轮毂；所述轮毂为可伸缩结构，通过轮毂的伸缩调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离。本实用新型专利技术一方面能够降低阻力，通过车轮借速；另一方面，能够大大降低能耗和电耗。

A wheel rail drive and magnetic levitation system

A wheel-rail drive and magnetic levitation system comprises a car body and a track, and the lower parts of the car body are provided with wheels; the wheels are of a retractable structure, and the rising/falling distance of the car body is adjusted by the expansion of the wheels, thereby adjusting the distance between the magnet on the car body and the corresponding repulsion induction plate. On the one hand, the utility model can reduce resistance and borrow speed through the wheel; on the other hand, it can greatly reduce energy consumption and power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种轮轨驱动及磁悬浮系统
本技术涉及磁悬浮技术，特别是一种轮轨驱动及磁悬浮系统。
技术介绍
无论是磁悬浮列车还是真空管道列车，通常是由直线电机牵引，直线电机的一个级固定于真空管道或地面，跟轨道一直延伸到远处；另一个级安装在车体上，初级通以交流，车体就沿轨道前进。车体上装有磁体，磁体随车体运动时，使设在地面或真空管道内上的线圈（或感应板）中产生感应电流，感应电流的磁场和车体上的磁体之间产生的电磁力将车体悬浮。当车体在低速或减速的时候，由于磁场弱，感应电流小，不能将车体悬浮，现有的车体也配备了车轮装置，像飞机一样，在行进时能及时收入车体，停靠时可以放下来，支撑车体。然而上述车轮装置存在以下缺陷：（1）车体依靠车轮在轨道上行驶时，会受到车体上的磁体与感应板之间产生的斥力的影响，导致斥力大于推力，进而使车体受到阻力影响；（2）现有的车轮不能调节伸缩长度，只是用于伸出或缩回，进而不能调节磁体与斥力感应板的间距；（3）现有的车轮只是用于支撑车体，而不能驱动车体，大多是靠直线电机驱动，大大提高电耗和能耗；（4）现有磁悬浮列车或真空列车都是带额外的刹车器，使结构复杂化；（5）现有的轨道都是封闭式结构，不仅容易落入灰尘，而且不易散热，因为轨道处有很多需要散热的电气件；（6）轮轨损耗极高，维护耗材成本高。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种降低阻力，节约能耗电耗，简化结构的轮轨驱动及磁悬浮系统。一种轮轨驱动及磁悬浮系统，包括车体和轨道，车体的下部两侧设有轮毂；所述轮毂为可伸缩结构，通过轮毂的伸缩调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离。本技术的设计思路是：通过将轮毂设计成伸缩结构，且伸缩长度可调，就能调节车体的上升/下降距离，即轮毂伸出，车体上升，轮毂缩回，车体下降；由于车体上设有磁体，如车体上部和车体下部都可能会设置磁体，通过调节车体的上升/下降距离就能控制磁体与斥力感应板的间距。例如车体刚启动时，处于低速状态，此时车体不会悬浮，然而车体上的磁体与斥力感应板之间仍然会产生斥力，低速状态的车体所受的推力会小于斥力，导致车体行驶受阻，增加电耗能耗，本技术通过将轮毂伸出，就能使车体上升，车体下部的磁体与斥力感应板就会增加间距，使得斥力小于推力，一方面降低阻力，便于车体行驶，并通过车轮借速，短时间加速；另一方面，节约电耗能耗，随着车体速度的增大，在低速向高速转换阶段，可逐渐缩进轮毂，使车体逐渐下降，进而逐渐缩小磁体与斥力感应板的距离，提高电磁力，使车体平稳进入悬浮状态；当进入高速时，轮毂才完全收回，车体进入悬浮状态，且轮毂收回后不会影响车体的悬浮。当车体在高速向低速转换阶段，即减速时，可将轮毂逐渐伸出，使车体逐渐靠轮毂运行至停止。因此，上述方案带来的有益效果是：通过轮毂的伸缩控制车体的上升/下降距离，来调节车体上的磁体与斥力感应板的距离，保证车体在低速时不会受到阻力影响。进一步，所述轮毂上设有驱动机构。这样，轮毂既起到支撑车体的作用，又起到驱动车体的作用，使得车体在未悬浮状态时，无需用直线电机驱动车体，直接通过轮毂驱动即可，大大降低能耗和电耗。驱动机构优选为电机，即在轮毂上设置电机，通过电机带动轮毂转动，电机由控制器控制，操作人员可远程控制电机转动。进一步，所述轮毂上设有刹车机构。例如将刹车器移植到轮毂上，这样，可无需采用额外的刹车装置，大大简化结构。进一步，所述轮毂的伸缩长度由车体的运行速度决定；在低速时，轮毂的伸出长度接近或等于伸出最大值；在低速向高速转换阶段，轮毂的伸出长度逐渐缩小；高速时，轮毂缩回，车体进入悬浮状态。进一步，所述列车的上部和/或下部设有导向磁体，导向磁体与导向斥力感应板相对设置；所述导向斥力感应板设置于真空管道上。进一步，所述磁体的侧面设有导向磁体，所述轨道的内侧设有与导向磁体相对的导向斥力感应板。将导向磁体设于磁体的侧面，用于限位车体，确保车体在高速或超高速环境下稳定运行，防止车体与真空管道相撞。进一步，所述斥力感应板与驱动线圈间隔布置，形成驱动悬浮结构。现有技术中，通常是底部设置驱动系统（如驱动线圈），仅起到驱动作用，而侧面设置悬浮导向系统，本技术优选将斥力感应板与驱动线圈间隔排布，同时起到驱动加悬浮的作用，更加便于通过调节车体的上升/下降距离，来控制车体的受阻情况，并达到低速时轮驱、高速时磁驱的目的。进一步，所述车体的下部两侧还设有导向轮，导向轮采用收缩或偏转式结构，车体进入悬浮状态时，导向轮远离轨道。一方面能够使车体在运行偏心时，通过导向轮偏移使车体重新回到轨道上来；另一方面，能够在车体进入悬浮状态时，导向轮通过收缩或偏转远离轨道，不影响车体的磁悬浮运行。收缩和偏转式结构已是较为成熟的技术，此处不再赘述，只要能让导向轮进行收缩或偏转远离轨道即可。例如收缩可以采用与轮毂收缩相同的结构。进一步，所述车体的下部两侧还设有可伸缩的被动轮，被动轮与导向轮、轮毂之间间隔排布。本技术的被动轮主要起到支撑车体的作用。进一步，所述轮毂的伸缩通过液压缸、气缸或电机实现。轮毂通过伸缩杆与液压缸、气缸或电机联动连接。进一步，所述轨道包括轮接触面和感应面，轮接触面和感应面通过筋板连接。这样，既能防止轨道上积累灰尘，又能便于轨道周围的各电气件散热。进一步，所述磁体为永磁体或电磁体。进一步，所述斥力感应板为铝或铜感应板。铝感应板和铜感应板均具有较高的导电率，且不会与磁体产生吸引力。本技术的有益效果：（1）通过设置轮毂可伸缩，从而调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离，有效降低阻力；（2）轮毂既起到支撑车体的作用，又起到驱动车体的作用，使得车体在未悬浮状态时，无需用直线电机驱动车体，直接通过轮毂驱动即可，大大降低能耗和电耗；（3）轮毂上设有刹车机构，就无需设置额外的刹车器，大大简化结构，且制动效率高；（4）车体的底部设置导向轮，能够使车体在运行偏心时，通过导向轮偏移使车体重新回到轨道上来；（5）轨道的轮接触面和感应面通过筋板连接，既能防止轨道上积累灰尘，又能便于轨道周围的各电气件散热，并且轨道的感应面可设置斥力感应板，一轨多用，大大简化整体结构。附图说明图1是本技术实施例列车处于正常停车状态的结构示意图；图2是本技术实施例列车处于低速时的结构示意图；图3是本技术实施例列车处于高速时的结构示意图；图4是本技术实施例列车在磁悬浮状态发生轻微偏心的结构示意图；图5是本技术实施例列车在磁悬浮状态发生极限偏心的结构示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。实施例1如图1所示：一种轮轨驱动及磁悬浮系统，该轮轨驱动及磁悬浮系统用于真空列车中，真空列车包括真空管道1和运行于真空管道1内的列车，真空管道1的内侧布置有轨道3，列车的车体2下部两侧设有轮毂4，轮毂4为可伸缩结构。本实施例中，轮毂4由液压缸41控制伸缩，轮毂4通过伸缩杆42与液压缸41联动，控制器控制液压缸41，液压缸41带动伸缩杆42上下伸缩。车体2的车速可通过车速传感器进行检测，检测的车速信号发给控制器，再由控制器根据车速的大小来控制液压缸41的行程，进而对伸缩杆42的伸缩长度进行细分，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮轨驱动及磁悬浮系统，包括车体和轨道，车体的下部两侧设有轮毂；其特征在于，所述轮毂为可伸缩结构，通过轮毂的伸缩调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离。

【技术特征摘要】
1.一种轮轨驱动及磁悬浮系统，包括车体和轨道，车体的下部两侧设有轮毂；其特征在于，所述轮毂为可伸缩结构，通过轮毂的伸缩调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离。2.根据权利要求1所述的轮轨驱动及磁悬浮系统，其特征在于，所述轮毂上设有驱动机构和/或刹车机构。3.根据权利要求1或2所述的轮轨驱动及磁悬浮系统，其特征在于，所述轮毂的伸缩长度由执行机构控制，轮毂通过伸缩杆与执行机构联动连接。4.根据权利要求3所述的轮轨驱动及磁悬浮系统，其特征在于，所述执行机构为液压缸、气缸或电机。5.根据权利要求1或2所述的轮轨驱动及磁悬浮系统，其特征在于，所述列车的上部和/或下部设有导向磁体，导向磁体与导向斥力感应板相对设置；所述导向斥力感...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：张跃，
类型：新型
国别省市：湖南,43