一种轨道交通能量回收系统技术方案

一种轨道交通能量回收系统，以有效通过轨道被动回收列车运行的能量，为铁路沿线的铁路照明、监控等设备的供电，从而节省能源。包括轨道结构和运行于其上的列车车辆，所述列车车辆车体底部固定安装第一磁铁组，在轨道结构内沿线路纵向间隔设置第二磁铁组，第一磁铁组、第二磁铁组相对面的磁极相反，形成磁感应线；所述第一磁铁组、第二磁铁组之间设置导体构件，导体构件的两端通过导线与储能设备连接形成闭合回路；所述第一磁铁组、第二磁铁组的长度方向、导体构件轴线与轨道结构的宽度方向相平行。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通能量回收系统
本技术属于轨道交通系统，具体涉及一种轨道交通能量回收系统。
技术介绍
随着提倡新型环保节能的政策和措施推广，铁路轨道的能量回收或转化愈发受到重视。在不干扰列车运行的前提条件下，在轨道中实现能量的回收、转化、再利用，一直以来都是一个技术难题。当前轨道的能量回收措施主要是利用无砟轨道的轨道板或道床板的振动，带动线圈切割固定于轨道中的磁场，从而在闭合回路中形成电流，然后再收集至储能设备中，属于轨道主动回收能量的措施。基于法拉第电磁感应定律，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，在轨道主动回收能量的措施应用中主要体现在利用轨道振动带动线圈导体切割磁感应线，从而产生电流再收集，因轨道平顺性要求高，轨道结构振动幅度较小且衰减快，因此该方法不能有效收集电能。现有铁路网络愈发完善，主要干线和城市轨道交通线路上，列车运行密度趋于饱和，如果基于法拉第电磁感应定律通过轨道被动回收能量将是一个重大的技术创新。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种轨道交通能量回收系统，以有效通过轨道被动回收列车运行的能量，为铁路沿线的铁路照明、监控等设备的供电，从而节省能源。本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：本技术的一种轨道交通能量回收系统，包括轨道结构和运行于其上的列车车辆，其特征是：所述列车车辆车体底部固定安装第一磁铁组，在轨道结构内沿线路纵向间隔设置第二磁铁组，第一磁铁组、第二磁铁组相对面的磁极相反，形成磁感应线；所述第一磁铁组、第二磁铁组之间设置导体构件，导体构件的两端通过导线与储能设备连接形成闭合回路；所述第一磁铁组、第二磁铁组的长度方向、导体构件轴线与轨道结构的宽度方向相平行。所述第二磁铁组和导体构件固定设置在绝缘保护罩内，绝缘保护罩固定设置在轨道结构内。或者，所述第一磁铁组和导体构件固定设置在绝缘保护罩内，绝缘保护罩固定安装在列车车辆车体的底部。本技术的有益效果上，在列车车辆车体上、轨道结构内分别设置磁极相反的第一磁铁组、第二磁铁组，且在两者之间设置导体构件，基于法拉第电磁感应定律，列车车辆运行时在导体构件内产生电流，并通过导线收集至储能设备中，能有效通过轨道被动回收列车运行能量，为列车车辆或线路沿线的铁路照明、监控等设备的供电，从而节省能源；特别适用于车站两端或者长大坡道等列车需要减速的地段，磁场给列车车辆形成反作用力，有助于车辆的减速；系统简便，绿色环保，可实施性强，具有广阔的应用前景。附图说明本说明书包括如下八幅附图：图1是本技术一种轨道交通能量回收系统实施例1的立面示意图；图2是本技术一种轨道交通能量回收系统实施例1的平面示意图；图3是一种轨道交通能量回收系统中实施例1绝缘保护罩的断面图；图4是本技术一种轨道交通能量回收系统实施例2的立面示意图；图5是本技术一种轨道交通能量回收系统实施例2的平面示意图；图6是一种轨道交通能量回收系统中实施例2绝缘保护罩的断面图；图7是本技术一种轨道交通能量回收系统实施例3的立面示意图；图8是本技术一种轨道交通能量回收系统的原理图。图示中结构和对应的标记：转向架10、悬挂系统11、车轮12、第一磁铁组13，钢轨20、轨枕21，道床道砟22，绝缘保护罩30、第二磁铁组31、钢棒32、导线33、绝缘卡槽34，限位卡35、端盖36、第二绝缘保护罩37、储能设备40、轨枕块50、轨道板51。具体实施方式参照图1、图4和图6，本技术的所述列车车辆车体底部固定安装第一磁铁组13，在轨道结构内沿线路纵向间隔设置第二磁铁组31，第一磁铁组13、第二磁铁组31相对面的磁极相反，形成磁感应线。所述第一磁铁组13、第二磁铁组31之间设置导体构件，导体构件的两端通过导线33与储能设备40连接形成闭合回路。所述第一磁铁组13、第二磁铁组31的长度方向、导体构件轴线与轨道结构的宽度方向相平行，即导体构件的轴线与第一磁铁组13、第二磁铁组31的磁感应线成直角。所述导体构件为钢棒32或者异型线圈，异型线圈的由铜或易导电且电阻很小的材料。参照图8，当车轮12沿钢轨20向前运动时，转向架10下方的第一磁铁组13相对于轨道结构运动，第一磁铁组13与间隔设置于轨道结构内的第二磁铁组31对应形成磁场，并由固定于磁场中的导体构件被动地切割该磁场中的磁感线，所产生电流由导线33收集到储能设备40，能有效通过轨道被动回收列车运行能量，为线路沿线的铁路照明、监控等设备的供电，从而节省能源。所述第二磁铁组31、导体构件最宜设置在车站两端或者长大坡道地段等列车需要减速的地段，当列车车辆通过这些地段时，第一磁铁组13、第二磁铁组31吸之间的吸力作用于列车，有助于列车减速。实施例1：适用于有砟轨道参照图1至图3，所述轨道结构是由钢轨20、轨枕21和道床道砟22构成的有砟轨道，轨枕21沿线路方向间隔设置，钢轨20固定安装在各轨枕21顶面的承轨槽上。绝缘保护罩30固定埋设在相邻两轨枕21之间的道床道砟22内。为避免绝缘保护罩30的位置发生较大位移或偏转，所述绝缘保护罩30的横向一侧固定设置绝缘卡槽34，绝缘卡槽34延伸至轨枕21下，轨枕21的底部卡入其卡槽内。导体构件采用钢棒32，各钢棒32形成串联。实施例2：适用于无砟轨道参照图4至图6，所述轨道结构是由钢轨20、轨枕块50和轨道板51构成的无砟轨道，成对的轨枕块50沿线路方向间隔设置，钢轨20固定安装在轨枕块50顶面的承轨槽上。所述绝缘保护罩30固定设置在相邻两轨道板51的纵向端面之间。所述第二磁铁组31封装在第二绝缘保护罩37内，埋设在有砟轨道结构的相邻两轨枕21之间，或者固定安装在无砟轨道结构相邻两轨道板51的纵向端面之间。导体构件采用钢棒32，同侧钢棒32形成串联，两侧再形成并联。实施例3：适用于有砟轨道和无砟轨道参照图7，所述第一磁铁组13和导体构件固定设置在绝缘保护罩30内，绝缘保护罩30固定安装在列车车辆车体的底部。一种优选的方式是，所述绝缘保护罩30固定安装在列车车辆转向架10的底面上。导体构件采用钢棒32，各钢棒32形成串联。在上述各实施例中，所述绝缘保护罩30的横向两内壁上竖向间隔设置限位卡35，钢棒32固定安装在限位卡35内。为便于维护，所述绝缘保护罩30的顶端或者底部具有端盖36，端盖36与绝缘保护罩30的本体形成卡接。以上所述只是用图解说明本技术一种轨道交通能量回收系统的一些原理，并非是要将本技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通能量回收系统，包括轨道结构和运行于其上的列车车辆，其特征是：所述列车车辆车体底部固定安装第一磁铁组(13)，在轨道结构内沿线路纵向间隔设置第二磁铁组(31)，第一磁铁组(13)、第二磁铁组(31)相对面的磁极相反，形成磁感应线；所述第一磁铁组(13)、第二磁铁组(31)之间设置导体构件，导体构件的两端通过导线(33)与储能设备(40)连接形成闭合回路；所述第一磁铁组(13)、第二磁铁组(31)的长度方向、导体构件轴线与轨道结构的宽度方向相平行。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通能量回收系统，包括轨道结构和运行于其上的列车车辆，其特征是：所述列车车辆车体底部固定安装第一磁铁组(13)，在轨道结构内沿线路纵向间隔设置第二磁铁组(31)，第一磁铁组(13)、第二磁铁组(31)相对面的磁极相反，形成磁感应线；所述第一磁铁组(13)、第二磁铁组(31)之间设置导体构件，导体构件的两端通过导线(33)与储能设备(40)连接形成闭合回路；所述第一磁铁组(13)、第二磁铁组(31)的长度方向、导体构件轴线与轨道结构的宽度方向相平行。


2.如权利要求1所述的一种轨道交通能量回收系统，其特征是：所述第二磁铁组(31)和导体构件固定设置在绝缘保护罩(30)内，绝缘保护罩(30)固定设置在轨道结构内。


3.如权利要求2所述的一种轨道交通能量回收系统，其特征是：所述轨道结构是由钢轨(20)、轨枕(21)和道床道砟(22)构成的有砟轨道，轨枕(21)沿线路方向间隔设置，钢轨(20)固定安装在各轨枕(21)顶面的承轨槽上；绝缘保护罩(30)固定埋设在相邻两轨枕(21)之间的道床道砟(22)内。


4.如权利要求3所述的一种轨道交通能量回收系统，其特征是：所述绝缘保护罩(30)的横向一侧固定设置绝缘卡槽(34)，绝缘卡槽(34)延伸至轨枕(21)下，轨枕(21)的底部卡入其卡槽内。


5.如权利要求2所述的一种轨道交通能量回收系统，其特征是：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏乾坤，卢野，姚力，庞玲，江万红，刘大园，杨荣山，杜华杨，巫江，王育恒，邓希，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51