一种磁浮运输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁浮运输系统，该系统包括：磁浮模块、轨道、直线电机和被动式磁悬浮列车，其中，磁浮模块，包括：呈下凹形弧形结构的永磁体模块；下凹形弧形结构的顶面和底面具有下凹形弧形面，侧面为竖直面；磁浮模块的数量为两组，两组磁浮模块设置于被动式磁悬浮列车的底部；直线电机，包括：直线电机定子、直线电机动子；直线电机定子，沿被动式磁悬浮列车的行进方向，安装于待运行隧道内道床的路面中心位置上；轨道的数量为两组，两组轨道均匀布置在直线电机定子的两侧。本发明专利技术的方案，可以解决现有被动式磁悬浮系统中，悬浮与导向分体，从而导致结构复杂、安全性能差灯问题，达到简化结构、提升安全性能的有益效果。

A Maglev Transportation System

The invention discloses a magnetic levitation transportation system, which comprises a magnetic levitation module, a track, a linear motor and a passive magnetic levitation train. The magnetic levitation module includes a permanent magnet module with a concave arc structure, a concave arc surface on the top and bottom of the concave arc structure, and a vertical surface on the side. The number of magnetic levitation modules is two groups, and two groups of magnetic levitation modules are set up. Located at the bottom of the passive maglev train; linear motor, including: linear motor stator, linear motor rotor; linear motor stator, along the direction of the passive maglev train, is installed in the central position of the road bed in the tunnel to be operated; the number of tracks is two groups, two groups of tracks are evenly arranged on both sides of the linear motor stator. The scheme of the present invention can solve the problem of complex structure and poor safety performance lamp caused by the separation of suspension and guidance in the existing passive magnetic levitation system, and achieve the beneficial effect of simplifying structure and improving safety performance.

【技术实现步骤摘要】
一种磁浮运输系统
本专利技术属于交通
，具体涉及一种磁浮运输系统，尤其涉及一种基于被动永磁悬浮技术的走行机构及其轨道、以及具有该走行机构及其轨道的运输系统。
技术介绍
现有的轨道交通车辆的制式，可以包括：钢轮-钢轨系统、单轨系统(跨座式单轨和悬挂式单轨)、磁悬浮系统、橡胶轮轻轨系统等。其中，磁悬浮系统目前普遍采用的是常导电磁悬浮和高温超导磁悬浮以及低温超导磁悬浮等几种形式。而对于新兴起的真空管道磁悬浮系统，基于被动永磁悬浮技术的磁悬浮技术目前也获得了工程应用。但现有的几种磁悬浮形式，都存在着各自的技术短板。如图1和图2所示，对于常导电磁悬浮系统，其主要是靠电磁线圈产生的吸力进行悬浮，属于主动悬浮，因此对于悬浮系统的控制要求较高。此外，由于没有车轮做支撑，仅靠滑橇装置进行支撑，倘若发生停电事故，仅靠滑橇的滑动摩擦来进行制动是及其危险的。其中，常导电磁悬浮系统中，设置有导向电磁铁21、导磁导轨22和悬浮电磁铁23。如图3和图4所示，对于高温超导磁悬浮系统，其沿轨道铺设的永磁体消耗巨大，据计算，倘若铺设100公里永磁体轨道将消耗我国一年的稀土产量。对于长大干线的建造而言，是极其不经济的。其中，高温超导磁悬浮系统中，设置有超导线圈24、地面线圈25、高温超导块26和永磁导轨27。如图5和图6所示，对于低温超导磁悬浮技术，首先就是低温超导技术本身相对于高温超导技术的复杂性，且用于低温超导的液氦，比用于高温超导的液氮的经济性差。其中，低温超导磁悬浮系统中，也设置有超导线圈24、地面线圈25。而对于现有的基于被动永磁悬浮技术设计的磁浮列车，以正在试验阶段的HyperloopOne公司(即超级高铁公司，是总部位于美国洛杉矶的初创企业)的样车为例，从其公布的视频资料看，该车采用两块悬浮磁铁提供升力、两块导向磁铁提供导向力，同时有小轮在铝板上提供支撑。但由于该样车目前为止仍属于原理性试验，并未承担载人运输任务，因此作为支撑的小轮能否适应其高速运行目标，尚未可知；且其磁浮模块与导向模块分别独立工作，结构复杂，不易于工程化生产。总之，在现阶段，既有的几种磁悬浮交通形式，都存在各自的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述缺陷，提供一种磁浮运输系统，以解决现有技术中主动悬浮系统若发生停电事故仅靠滑橇的滑动摩擦来进行制动存在安全性差是的问题，达到提升安全性能的效果。本专利技术提供一种磁浮运输系统，包括：磁浮模块、轨道、直线电机和被动式磁悬浮列车，其中，所述磁浮模块，包括：呈下凹形弧形结构的永磁体模块；所述下凹形弧形结构的顶面和底面具有下凹形弧形面，侧面为竖直面；所述磁浮模块的数量为两组，两组所述磁浮模块设置于所述被动式磁悬浮列车的底部；所述直线电机，包括：直线电机定子、直线电机动子；所述直线电机定子，沿所述被动式磁悬浮列车的行进方向，安装于待运行隧道内道床的路面中心位置上；所述轨道的数量为两组，两组所述轨道均匀布置在所述直线电机定子的两侧，用于在所述直线电机的驱动下，与所述磁浮模块形成悬浮力和导向力，使所述被动式磁悬浮列车在所述轨道上运行。可选地，在所述磁浮模块的侧面，还设置有导向板，用于增强所述永磁体模块的磁铁利用率和导向力。可选地，其中，所述轨道，由L形铝合金型材制成；和/或，所述轨道，包括：竖直部和水平部，所述竖直部和所述水平部之间呈L形结构；所述水平部的顶面，具有与所述磁浮模块的下凹形弧形结构相匹配的下凹形弧形面；所述竖直部，与所述磁浮模块的侧面平行。可选地，所述被动式磁悬浮列车，包括：转向架和车体；其中，所述转向架的数量为两组，两组所述转向架，前后设置于所述车体的底部；每组所述转向架与每组所述磁浮模块配合安装。可选地，所述转向架，包括：低地板式转向架；所述低地板式转向架，包括：独立轮对、构架、中央连接件、牵引拉杆和直线电机牵引架；其中，所述构架的数量为两组，两组所述构架通过所述中央连接件在中间相连；每组所述构架的前后两端，分别设置有两组所述直线电机牵引架；所述直线电机动子悬挂在对应的所述直线电机牵引架的中心正下方；每组所述构架的前后两端，分别设置有两组所述独立轮对；两组所述牵引拉杆分别连接在对应的所述直线电机牵引架和所述中央连接件之间；每组所述磁浮模块安装在每组所述构架的中间下凹位置处；每组所述构架的中间下凹位置处连接至所述车体。可选地，所述低地板式转向架，还包括：抗蛇行减震器、垂向减震器和横向减振器；其中，四组所述抗蛇行减振器分别安装在对应的所述直线电机牵引架的外侧，呈左右对称形式布置；四组所述垂向减震器分别安装在对应的所述直线电机牵引架的上方，呈左右对称形式布置；两组所述横向减震器安装在所述中央连接件的左右两侧。可选地，其中，所述独立轮对，包括：实体橡胶车轮结构或金属橡胶复合车轮结构，用于支撑所述被动式磁悬浮列车、以及使所述被动式磁悬浮列车在低速阶段运行；和/或，每组所述磁浮模块与对应的所述独立轮对的中心共线。本专利技术的方案，通过采用低地板式转向架，为车辆提供支撑及直线驱动；同时借助永磁磁浮模块及磁浮轨道为车辆提供悬浮力和导向力；在列车进行紧急制动时，由于采用成熟的机械制动模式，因为安全性大为提高；且由于永磁悬浮比超导悬浮成本低，因而具备更强的经济性；同时，由于采用悬浮、导向融为一体的磁浮模块技术，结构更为简单合理，具备更强的工程化实现能力。进一步地，本专利技术的方案，通过采用基于被动永磁悬浮技术的低地板式转向架+磁浮模块形式，此外磁浮模块兼具悬浮和导向两种作用，使得该新型走行机构具备进一步提高运行速度的潜力，因此具有一定的技术优势；另外，由于采用了低地板转向架，使得列车具备更低矮的外形，从而减小了真空管道的截面尺寸。由此，本专利技术的方案，通过采用被动永磁悬浮技术，结合低地板式转向架、以及兼具悬浮作用和导向作用的永磁磁浮模块及磁浮轨道，解决现有技术中主动悬浮系统若发生停电事故仅靠滑橇的滑动摩擦来进行制动存在安全性差是的问题，从而，克服现有技术中安全性差、成本高和结构复杂的缺陷，实现安全性好、成本低和结构简单的有益效果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为常导电磁悬浮(EMS)系统在低速常导磁悬浮状态的结构示意图；图2为常导电磁悬浮(EMS)系统在高速常导磁悬浮状态的结构示意图；图3为低温超导磁悬浮(EDS)系统在斥力悬浮状态的结构示意图；图4为低温超导磁悬浮(EDS)系统在吸力悬浮状态的结构示意图可以参见图3所示的例子；图5为高温超导(HTS)磁悬浮系统以高温超导线圈悬浮的结构示意图，另高温超导(HTS)磁悬浮系统以高温超导块材悬浮的结构示意图可以参见图4所示的例子；图6为本专利技术的磁浮运输系统中走行机构及其轨道的整体布局图；图7为本专利技术的磁浮运输系统中轨道和直线电机定子布局的俯视图；图8为本专利技术的磁浮运输系统中轨道和直线电机定子布局的主视图；图9为本专利技术的磁浮运输系统中走行机构与车体的安装布置图；图10为本专利技术的磁浮运输系统中走行机构与车体的侧面布局图；图11为本专利技术的磁浮运输系统中走行机构的正面剖视图；图12为本专利技术的磁浮运输系统中走行机构的左视图；图13为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁浮运输系统，其特征在于，包括：磁浮模块(8)、轨道(4)、直线电机和被动式磁悬浮列车(5)，其中，所述磁浮模块(8)，包括：呈下凹形弧形结构的永磁体模块；所述下凹形弧形结构的顶面和底面具有下凹形弧形面，侧面为竖直面；所述磁浮模块(8)的数量为两组，两组所述磁浮模块(8)设置于所述被动式磁悬浮列车(5)的底部；所述直线电机，包括：直线电机定子(1)、直线电机动子(10)；所述直线电机定子(1)，沿所述被动式磁悬浮列车(5)的行进方向，安装于待运行隧道(3)内道床(2)的路面中心位置上；所述轨道(4)的数量为两组，两组所述轨道(4)均匀布置在所述直线电机定子(1)的两侧，用于在所述直线电机的驱动下，与所述磁浮模块(8)形成悬浮力和导向力，使所述被动式磁悬浮列车(5)在所述轨道(4)上运行。

【技术特征摘要】
1.一种磁浮运输系统，其特征在于，包括：磁浮模块(8)、轨道(4)、直线电机和被动式磁悬浮列车(5)，其中，所述磁浮模块(8)，包括：呈下凹形弧形结构的永磁体模块；所述下凹形弧形结构的顶面和底面具有下凹形弧形面，侧面为竖直面；所述磁浮模块(8)的数量为两组，两组所述磁浮模块(8)设置于所述被动式磁悬浮列车(5)的底部；所述直线电机，包括：直线电机定子(1)、直线电机动子(10)；所述直线电机定子(1)，沿所述被动式磁悬浮列车(5)的行进方向，安装于待运行隧道(3)内道床(2)的路面中心位置上；所述轨道(4)的数量为两组，两组所述轨道(4)均匀布置在所述直线电机定子(1)的两侧，用于在所述直线电机的驱动下，与所述磁浮模块(8)形成悬浮力和导向力，使所述被动式磁悬浮列车(5)在所述轨道(4)上运行。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述磁浮模块(8)的侧面，还设置有导向板，用于增强所述永磁体模块的磁铁利用率和导向力。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，其中，所述轨道(4)，由L形铝合金型材制成；和/或，所述轨道(4)，包括：竖直部和水平部，所述竖直部和所述水平部之间呈L形结构；所述水平部的顶面，具有与所述磁浮模块(8)的下凹形弧形结构相匹配的下凹形弧形面；所述竖直部，与所述磁浮模块(8)的侧面平行。4.根据权利要求1-3之一所述的系统，其特征在于，所述被动式磁悬浮列车(5)，包括：转向架和车体(7)；其中，所述转向架的数量为两组，两组所述转向架，前后设置于所述车体(7)的底部；每组所述转向架与每组所述磁浮模块(8)配合安装。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志宇，刘子忠，
申请(专利权)人：北京九州动脉隧道技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11