一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架制造技术

本实用新型专利技术属磁悬浮模型展示领域，提供了一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架，它包括横梁(1)、防滚梁组件(2)、托臂(3)、直线感应电机(4)、弹性支撑柱(5)、电磁铁连接轴(7)、受流器连接板(8)；横梁(1)和防滚梁组件(2)在托臂(3)的支撑和固定下形成口字形悬浮行走装置；横梁(1)与悬浮轨道延伸方向平行；直线感应电机(4)沿横梁(1)方向设置；弹性支撑柱(5)用于连接和支撑磁悬浮模型车体并实现解耦；电磁铁连接轴用于固定连接电磁铁；电磁铁在磁悬浮模型车体控制器的控制下与悬浮轨道中的F型轨道之间保持设定的间隙；受流器连接板(8)设置在每个托臂(3)的脚部，与悬浮轨道的滑触轨靴连接。

【技术实现步骤摘要】
一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架
本技术总体地涉及磁悬浮原理模型展示领域，具体地涉及一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架。
技术介绍
常导磁吸式磁悬浮列车是利用装在悬浮架两侧底部的常导电磁铁(悬浮电磁铁)和铺设在线路导轨上的铁磁构件，在磁场作用下产生的电磁吸力使车辆浮起，并利用悬浮架两侧的直线感应电机与轨道上的感应铝板相互作用，牵引列车前行。悬浮架作为磁悬浮列车的核心构件，其由“左右两个悬浮模块+左右牵引电机+2对防侧滚梁”的基本机构组成，是实现磁悬浮列车悬浮、导向和驱动的基础。在磁悬浮列车原理的小型化模型展示领域，普通的磁悬浮模型车为永磁铁与电磁轨道相斥悬浮的设计，其悬浮架结构单一、电磁永磁体面积大，结构复杂，而且没有牵引运动，其悬浮原理与实际的中低速磁浮列车差异明显。采用电磁悬浮的磁悬浮模型车能更直观、更合理地将实际运行中的中低速磁浮列车运行原理展示出来，让更多人近距离的了解磁浮列车的基本原理。
技术实现思路
本技术的目的是针对磁悬浮列车原理和模型展示方面，传统电磁永磁混合悬浮模型系统存在机构复杂、占地面积大，以及与实际中低速磁浮列车悬浮/牵引原理差异大等方面的缺陷，提供一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架，它基于电磁悬浮原理，通过悬浮轨道上的铁磁F型轨道与本技术悬浮架上的电磁铁产生吸力来实现悬浮架及其上部磁悬浮模型车体的稳定悬浮，并提供了与该电磁悬浮原理相配套的结构简单紧凑的悬浮、导向和牵引结构。本技术的技术方案是，一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架，它架设于所述悬浮轨道上方、承载和固定所述磁悬浮模型车体，所述悬浮轨道包括滑触轨靴、F型轨道和铝感应板；所述磁悬浮模型车体包括控制器，所述悬浮架包括横梁、防滚梁组件、托臂、直线感应电机、弹性支撑柱、电磁铁连接轴、受流器连接板；所述横梁包括与悬浮轨道延伸方向平行的两根；所述托臂包括相同的4个，分别设置在所述横梁的四个端部，所述横梁的端部固定连接于每个托臂顶部的安装座中；所述防滚梁组件包括垂直于横梁的2组，分别嵌入横梁前、后端的托臂中，与所述横梁形成口字型结构，为磁悬浮模型车体提供基本支撑，构成悬浮行走装置；所述直线感应电机沿横梁方向设置，用于与悬浮轨道上的铝感应板形成行波磁场获得水平前行的牵引力；弹性支撑柱用于连接和支撑所述磁悬浮模型车体并实现悬浮和前行过程中磁悬浮模型车体的解耦，它由弹性橡胶制成，依靠弹性橡胶本身的可压缩和可扭转特性，来满足悬浮行走装置的解耦；而空气弹簧结构复杂，用在模型车领域因设计成本和造价等方面不合适，所以用弹性支撑柱替代，它的结构简单，也可实现车体与悬浮架的解耦；所述电磁铁连接轴包括4个，在每个托臂内侧分别设置，其一端固定于托臂上，另一端连接电磁铁，一块电磁铁固定在与横梁同方向的前后两个电磁铁连接轴上；所述电磁铁是由磁悬浮模型车体内的控制器通过调节电流大小使其与悬浮轨道中的F型轨道之间保持设定的间隙；所述受流器连接板设置在每个托臂的脚部，与悬浮轨道的滑触轨靴连接。进一步的，本技术还包括支撑导向轮，所述支撑导向轮包括至少四个，所述四个支撑导向轮分别设置在四个托臂上端的内侧，，用于在没有悬浮力的情形下使所述悬浮架在所述悬浮轨道上形成支撑或滑行，其由尼龙材质制成，用以在未悬浮时对悬浮轨道的保护。进一步的，本技术还包括接近感应开关，所述接近感应开关包括两个，分别设置在所述悬浮架行走方向的两端，接近感应开关与磁悬浮模型车体内的控制器连接，用于感应行走方向换向点位置数据并将此数据发送给控制器，控制器形成控制向所述直线感应电机输送牵引换向的指令。进一步的，本技术还包括限位弹性橡胶，所述限位弹性橡胶包括两个，分别设置在所述悬浮架行走方向的两端，用于形成所述磁悬浮模型车体换向失效情况下的机械保护，以免冲出悬浮轨道。进一步的，上述防滚梁组件包括卡接件，以与磁悬浮模型车体底部配合防止磁悬浮模型车体因突然启动或停止导致翻滚。进一步的，上述直线感应电机包括两个，分别设置在两根横梁的下方。进一步的，上述直线感应电机包括1个，设置在两根横梁之间。直线感应电机的个数、在悬浮架上的位置与悬浮轨道上铝感应板的设置有密切关系，只要保证悬浮架支撑在悬浮轨道上方时，直线感应电机与铝感应板上下对应设置且保持一定的间隙即可实现感应。直线感应电机包括：安装在悬浮架上的定子，称作电机初级和沿轨道铺设的铝感应板，作为电机的次级，当初级通入交流电时，就会产生直线运动的行波磁场。进一步的，上述弹性支撑柱包括至少4个，分别设置在四个托臂上，对所述磁悬浮模型车体形成弹性支撑，便于解耦。进一步的，上述横梁在长度方向包括两段，两段的连接部设置可旋转调节板，通过此旋转调节板便于电磁铁和直线感应电机的线缆安装与固定。进一步的，上述支撑导向轮固定连接在托臂上。相比于现有技术，本技术的先进点在于：1)本技术利用固定在悬浮架上的电磁铁与F型轨道相配合，两者在控制器控制下相互吸引，使悬浮架向上被吸引悬浮至距离F型轨道预定的距离；与永久磁铁与电磁轨道相斥产生的悬浮相比，其在原理和功能上更能体现中低速磁悬浮技术；与小型磁浮模型车体和悬浮轨道配合使用，实现电磁吸力悬浮节约了磁铁的所需的体积和制造成本，；2)本技术直流感应电机与悬浮轨道的铝感应板配合形成悬浮架及其上部的磁浮模型车体水平前进的牵引力，原料更为易得、成本更低；3)对托臂简化了设计，用弹性支撑柱替代了空气弹簧结构，简化了磁浮模型车在悬浮架上的横向移动解耦，降低震动；4)在悬浮架的前后端设置接近感应开关和限位防撞橡胶，用于及时实现换向运动和对磁浮模型车进行安全防护。本技术的电磁吸引控制悬浮设计相较于永磁悬浮设计，不仅不需要大面积的永磁体，并且克服了永磁体相较于普通金属材料，成本高，不易加工的缺陷，同时传统的永磁铁永磁斥力是无法形成稳定悬浮，也需要加入电磁辅助才能形成稳定的悬浮状态，而且随着时间推移，永磁体自身磁性会消退，后期维护成本高，而本技术只需通过控制器控制电流，使电磁铁与F轨形成稳定的磁场，即可实现悬浮架上的电磁铁距离F型轨道预定距离的稳定悬浮。因此，在磁悬浮列车原理的小型化模型展示领域具有明显优势。附图说明从下面结合附图对本技术实施例的详细描述中，本技术的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：图1为本技术实施例的与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架的结构示意图；其中：1-横梁，2-防滚梁组件，3-托臂，4-直线感应电机，5-弹性支撑柱，6-支撑导向轮，7-电磁铁连接轴，8-受流器连接板，9-接近感应开关，10-限位弹性橡胶；图2为本技术实施例的悬浮架与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合后整体的结构示意图，其中11-电磁铁；图3为本技术实施例的悬浮架与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合后从磁悬浮模型车体头部方向的结构示意图。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架，它架设于悬浮轨道上方、承载和固定所述磁悬浮模型车体，所述悬浮轨道包括滑触轨靴、F型轨道和铝感应板；所述磁悬浮模型车体包括控制器，其特征在于，/n所述悬浮架包括横梁(1)、防滚梁组件(2)、托臂(3)、直线感应电机(4)、弹性支撑柱(5)、电磁铁连接轴(7)、受流器连接板(8)；/n所述横梁(1)包括与悬浮轨道延伸方向平行的两根；/n所述托臂(3)包括相同的4个，分别设置在所述横梁(1)的四个端部，所述横梁的端部固定连接于每个托臂的侧端；/n所述防滚梁组件(2)包括垂直于横梁(1)的2组，分别嵌入横梁(1)前、后端的托臂(3)中，与所述横梁(1)形成口字型结构，为磁悬浮模型车体提供基本支撑，构成悬浮行走装置；/n所述直线感应电机(4)沿横梁(1)方向设置，与磁悬浮模型车体中的控制器连接，在控制器作用下与悬浮轨道上的铝感应板形成行波磁场，使悬浮架获得水平前行的牵引力；/n所述弹性支撑柱(5)用于连接和支撑所述磁悬浮模型车体并实现在悬浮和前行过程中磁悬浮模型车体与悬浮架的解耦，它由弹性橡胶制成，依靠弹性橡胶本身的可压缩和可扭转特性，来满足磁悬浮模型车体与悬浮行走装置的解耦；/n所述电磁铁连接轴(7)包括4个，在每个托臂内侧分别设置，其一端固定于托臂上，另一端连接电磁铁，一块电磁铁固定在与横梁(1)同方向的前后两个电磁铁连接轴上；所述电磁铁由磁悬浮模型车体内的控制器控制，通过控制器调节电流大小，使其与悬浮轨道中的F型轨道保持设定的间隙；/n所述受流器连接板(8)设置在每个托臂(3)的脚部，与悬浮轨道的滑触轨靴连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架，它架设于悬浮轨道上方、承载和固定所述磁悬浮模型车体，所述悬浮轨道包括滑触轨靴、F型轨道和铝感应板；所述磁悬浮模型车体包括控制器，其特征在于，
所述悬浮架包括横梁(1)、防滚梁组件(2)、托臂(3)、直线感应电机(4)、弹性支撑柱(5)、电磁铁连接轴(7)、受流器连接板(8)；
所述横梁(1)包括与悬浮轨道延伸方向平行的两根；
所述托臂(3)包括相同的4个，分别设置在所述横梁(1)的四个端部，所述横梁的端部固定连接于每个托臂的侧端；
所述防滚梁组件(2)包括垂直于横梁(1)的2组，分别嵌入横梁(1)前、后端的托臂(3)中，与所述横梁(1)形成口字型结构，为磁悬浮模型车体提供基本支撑，构成悬浮行走装置；
所述直线感应电机(4)沿横梁(1)方向设置，与磁悬浮模型车体中的控制器连接，在控制器作用下与悬浮轨道上的铝感应板形成行波磁场，使悬浮架获得水平前行的牵引力；
所述弹性支撑柱(5)用于连接和支撑所述磁悬浮模型车体并实现在悬浮和前行过程中磁悬浮模型车体与悬浮架的解耦，它由弹性橡胶制成，依靠弹性橡胶本身的可压缩和可扭转特性，来满足磁悬浮模型车体与悬浮行走装置的解耦；
所述电磁铁连接轴(7)包括4个，在每个托臂内侧分别设置，其一端固定于托臂上，另一端连接电磁铁，一块电磁铁固定在与横梁(1)同方向的前后两个电磁铁连接轴上；所述电磁铁由磁悬浮模型车体内的控制器控制，通过控制器调节电流大小，使其与悬浮轨道中的F型轨道保持设定的间隙；
所述受流器连接板(8)设置在每个托臂(3)的脚部，与悬浮轨道的滑触轨靴连接。


2.如权利要求1所述的与悬浮轨道和磁悬浮模型车体配合的悬浮架，其特征在于，
还包括支撑导向轮(6)，所述支撑导向轮(6)包括至少四个，所述四个支撑导向轮设置在四个托臂上端的内侧，用于在没有悬浮力的情形下使所述悬浮架在所述悬浮轨道上形成导向支撑或导向滑行，其由尼龙材质制成，用以在未悬浮时对悬浮轨道的保护。

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【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟，张兴华，肖力，周文武，
申请(专利权)人：湖南凌翔磁浮科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43