轻型磁悬浮自适应智能运载系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统，其包括轨道梁、磁悬浮列车、桥梁自适应监测系统、车辆自适应悬浮控制系统以及智能运控及维护系统；磁悬浮列车运行在轨道梁上，桥梁自适应监测系统设置在轨道梁及桥梁下部结构上，被配置为监测轨道梁及桥梁下部结构的动态变型参数；车辆自适应悬浮控制器设置在磁悬浮列车上，并与桥梁自适应监测系统通信连接；车辆自适应悬浮控制器被配置为根据轨道梁的动态变型参数对磁悬浮列车的悬浮间隙进行自适应控制，以提高磁悬浮列车的通过性能。通过监测轨道梁的动态变型参数，并根据动态变型参数对磁悬浮列车进行控制，增加了磁悬浮列车的通过能力，使得磁悬浮列车可以安全平稳地运行在轻型轨道梁上。

Light maglev adaptive intelligent carrier system

【技术实现步骤摘要】
轻型磁悬浮自适应智能运载系统
本技术涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统。
技术介绍
传统中低速磁悬浮列车系统具备快速、转弯半径小、爬坡能力强的特点，其支承和走行部是一种非接触式结构，由于轨道结构型式的特点决定了有限的悬浮能力，悬浮能力的限制对车辆的轻量化和小型化提出了要求；此外，磁浮车辆依靠悬浮力支承，为保证车辆的通过性能，车辆悬浮(控制)对桥梁结构变型提出了高要求，因此，既有设计中对轨道梁的结构变型设计要求都较为保守，导致轨道梁的体量较大，影响城市景观和桥下通透性，并相应的增加了土建成本造价。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统，通过监测轨道梁的动态变型参数，磁悬浮列车根据动态变型参数对车辆悬浮间隙进行控制，增加了磁悬浮列车的通过能力，使得磁悬浮列车可以安全平稳地运行在轻型轨道梁上。为了实现上述目的，本技术提供一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统，其特征在于，包括轨道梁、磁悬浮列车、桥梁自适应监测系统以及车辆自适应悬浮控制系统，其中：所述磁悬浮列车运行在所述轨道梁上；所述桥梁自适应监测系统设置在轨道梁及桥梁下部结构上，被配置为监测所述轨道梁及桥梁下部结构的动态变型参数；所述车辆自适应悬浮控制系统设置在所述磁悬浮列车上，并与所述桥梁自适应监测系统通信连接；所述车辆自适应悬浮控制系统被配置为根据所述轨道梁的动态变型参数对所述磁悬浮列车的悬浮间隙进行自适应控制，以提高所述磁悬浮列车的通过性能。优选的，所述磁悬浮列车为轻型磁悬浮列车，所述磁悬浮列车的车辆载荷≤1.4ton/延米，所述磁悬浮列车的走行机构采用四模块悬浮架结构，车体宽≤2500mm，车体长度≤13000mm。优选的，所述轨道梁为轻型轨道梁，其宽度≤1200mm，其高度≤1700mm，其竖向静活载挠度≥L/3200。优选的，所述桥梁自适应监测系统包括数据分析处理器、数据采集器以及若干传感器；各所述传感器与所述数据采集器电性连接，所述数据采集器与所述数据分析处理器电性连接；所述传感器包括倾角传感器、静力水准仪以及加速度计。优选的，所述倾角传感器安装在所述轨道梁的上表面，用于监测所述轨道梁的动态变型量；所述加速度计安装在所述轨道梁的上表面，用于监测所述轨道梁的振动特性；所述静力水准仪安装在所述轨道梁下部的桥梁墩柱上表面，用于监测所述桥梁墩柱的沉降量；所述轨道梁的所述动态变型参数包括所述轨道梁的动态变型量、所述轨道梁的振动特性以及所述桥梁墩柱的沉降量。优选的，还包括智能运控及维护系统；所述智能运控及维护系统分别与所述桥梁自适应监测系统以及所述车辆自适应悬浮控制系统通信连接；所述智能运控及维护系统被配置为根据所述桥梁自适应监测系统监测的桥梁变型参数以及所述车辆自适应悬浮控制系统检测的列车状态参数向所述磁悬浮列车发送运行指令。本技术的有益技术效果为：(1)实时地监测桥梁系统的状态，并根据轨道梁的动态变型参数进行悬浮控制，提高车辆的通过性能，同时采用轻量化的磁悬浮列车，使得轨道梁的小型化成为可能；小型化的轨道梁可提升高架线路桥下通透性以及城市景观美观性、轨道梁体量降低后，降低了轨道梁的自重，从而也降低了下部结构的体量，减小经济造价。(2)可实现磁悬浮列车的车辆轻量化和小型化设计，车体宽度和车辆长度减小，对应的车站长度和线间距减小，车站规模缩小，可减少相应投资，同时桥梁系统设计相应的荷载要求减小，有利于桥梁系统小型化，既有中低速磁浮车辆轨道梁的刚度指标为：静活载挠度为L/4800，本系统设计指标可优化为：竖向静活载挠度≥L/3200。(3)运控及维护系统接收桥梁动态信息并根据其进行车辆运行状态控制，同时收集并自动分析桥梁及车辆的故障指导运营维护，保证车辆运营安全的同时降低运营维护成本。附图说明图1为本技术实施例中的控制系统的结构框图；图2为轻型磁悬浮自适应智能运载系统的侧视图；图3为轨道梁的截面视图。具体实施方式下面根据附图1至3，给出本技术的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本技术的功能、特点。请参阅图1、2所示，本技术的实施例包括一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统，该系统包括轨道梁1、磁悬浮列车2、桥梁自适应监测系统3以及车辆自适应悬浮控制系统4。磁悬浮列车2运行在轨道梁1上。桥梁自适应监测系统3包括多个传感器，被配置为监测轨道梁1的动态变型参数。车辆自适应悬浮控制系统4设置在磁悬浮列车上，并与桥梁自适应监测系统3通信连接。车辆自适应悬浮控制系统4被配置为根据轨道梁1的动态变型参数对磁悬浮列车2的悬浮间隙进行自适应控制，以提高磁悬浮列车2的通过性能。车辆自适应悬浮控制系统4安装在车体内部。根据轨道梁1的动态变型参数，通过自适应悬浮控制原理对轨道动态变型进行预测，补偿磁悬浮列车2的悬浮控制能力。当轨道梁1的动态变形参数较大时，车辆自适应悬浮控制系统4可控制磁悬浮列车2提升悬浮间隙，使得悬浮间隙满足磁悬浮列车2的通过要求，从提高磁悬浮列车2的通过性能。桥梁自适应监测系统3以及车辆自适应悬浮控制系统4相配合，使得本实施例中的磁悬浮列车2可采用轻型磁悬浮列车，同时轨道梁1可以采用刚度更小的轻型轨道梁。轻型磁悬浮列车可使得轻型轨道梁的动态变型参数处于可接受的范围内。桥梁自适应监测系统3以及车辆自适应悬浮控制系统4相配合，使得轻型磁悬浮列车可以在轨道梁的动态变型参数较大的情况下保持通过性能。本实施例的轻型磁悬浮自适应智能运载系统可减少轨道梁1的变形对磁悬浮列车2的通过性能的影响，通过车辆轻量化技术使车辆载荷减小，活载变形量减小进而降低轨道梁设计的刚度指标，实现轨道梁小型化具体的，本实施例的磁悬浮列车2采用小型化、轻量化的设计，使得其可以适应轻型轨道梁。实现轻量化的手段为：车体小型化设计，车体长度≤13000mm，车体宽度≤2500mm，且车体采用复合材料实现轻量化。磁悬浮列车的车辆载荷控制在不大于1.4ton/延米。车辆走行机构采用四模块悬浮架结构。车辆小型化设计对应的电气设备用容量减小，对应车体底架设备(牵引变流器、辅助变流器、悬浮电源等)进行轻量化设计。轨道梁1的上表面安装有钢轨枕5，在钢轨枕5的顶面的两侧的边缘设置有F轨6。轨道梁1的截面尺寸：高≤1700mm，宽≤1200mm，静载挠度≥L/3200。在一个具体实施例中，轨道梁1以及磁悬浮列车2使得磁悬浮列车的单个悬浮架长度范围内轨道变形控制在2～2.5mm。桥梁自适应监测系统3包括数据分析处理器7、数据采集器8以及若干传感器。桥梁自适应监测系统3采用的传感器包括倾角传感器9、静力水准仪10以及加速度计11。倾角传感器9主要安装在轨道梁1的上表面的跨中和两端(根据实际工程可增设倾角传感器个数及相应布置点)，用于监测轨道梁1的动态变型量。加速度计11主要安装在轨道梁1的上表面的跨中和两端(根据实际工程可增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统，其特征在于，包括轨道梁及桥梁下部结构、磁悬浮列车、桥梁自适应监测系统以及车辆自适应悬浮控制系统，其中：/n所述磁悬浮列车运行在所述轨道梁上；/n所述桥梁自适应监测系统设置在轨道梁及桥梁下部结构上，被配置为监测所述轨道梁的动态变型参数；/n所述车辆自适应悬浮控制系统设置在所述磁悬浮列车上，并与所述桥梁自适应监测系统通信连接；所述车辆自适应悬浮控制系统被配置为根据所述轨道梁的动态变型参数对所述磁悬浮列车的悬浮间隙进行自适应控制，以提高所述磁悬浮列车的通过性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻型磁悬浮自适应智能运载系统，其特征在于，包括轨道梁及桥梁下部结构、磁悬浮列车、桥梁自适应监测系统以及车辆自适应悬浮控制系统，其中：
所述磁悬浮列车运行在所述轨道梁上；
所述桥梁自适应监测系统设置在轨道梁及桥梁下部结构上，被配置为监测所述轨道梁的动态变型参数；
所述车辆自适应悬浮控制系统设置在所述磁悬浮列车上，并与所述桥梁自适应监测系统通信连接；所述车辆自适应悬浮控制系统被配置为根据所述轨道梁的动态变型参数对所述磁悬浮列车的悬浮间隙进行自适应控制，以提高所述磁悬浮列车的通过性能。


2.根据权利要求1所述的轻型磁悬浮自适应智能运载系统，其特征在于，所述磁悬浮列车为轻型磁悬浮列车，所述磁悬浮列车的车辆载荷≤1.4ton/延米，所述磁悬浮列车的走行机构采用四模块悬浮架结构，车体宽≤2500mm，车体长度≤13000mm。


3.根据权利要求1所述的轻型磁悬浮自适应智能运载系统，其特征在于，所述轨道梁为轻型轨道梁，其宽度≤1200mm，其高度≤1700mm，其竖向静活载挠度≥L/3200。


4.根据权利要求1所述的轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾一峰，何德军，张宁，程光华，张晓瑜，
申请(专利权)人：中车城市交通有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31