一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法技术

本发明专利技术提供了一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法，涉及高速运行试验技术领域，包括真空管道及超导悬浮相关设备。通过超导块材与永磁轨道的超导钉扎效应，实现无源自稳定悬浮和导向功能，降低模型车悬浮和导向的复杂程度，提高运行稳定性和可靠性。同时，可满足不同尺寸比例模型车试验条件，也可在不同气压下行驶，实现多种气压下的试验，完成不同气压下的运行环境和不同运行速度的轨道交通系统综合试验研究与验证，实现对多态耦合条件下轨道交通轮轨（磁轨）动力学、空气动力学、悬浮与导向、牵引与控制、大功率轨道电磁推射以及管道

【技术实现步骤摘要】
一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法


[0001]本专利技术涉及高速运行试验
，具体而言，涉及一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法。

技术介绍

[0002]近年来，高温超导钉扎磁浮技术在载重能力提升、动态悬浮稳定性、应用样机研制等方面均取得了一定进展。但是目前并没有适用于对多态耦合条件下磁浮交通空气动力学、悬浮与导向、牵引与控制、大功率轨道电磁推射以及管道
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轨道
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列车
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气流
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热耦合作用等多学科综合交叉的基础科学问题与共性关键技术进行研究的试验平台。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一方面，本申请提供了一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，包括：真空管道、真空维持系统、电机支承平台和模型车；所述真空管道一端部设有第一真空隔离舱门，所述真空管道另一端部封闭，所述真空管道内设有第二真空隔离舱门，所述第二真空隔离舱门将所述真空管道分为过渡段和真空段；所述真空维持系统与分别与过渡段和真空段连通；所述电机支撑平台设置于所述真空管道内，并延伸出所述过渡段至外界，所述电机支撑平台上设有定子绕组和永磁轨道；所述模型车的底部设有动子和低温杜瓦，所述低温杜瓦内设有超导块材，所述定子绕组通电后与所述动子产生驱动力，推动所述模型车前进，所述超导块材与所述永磁轨道配合产生悬浮力。
[0004]进一步地，所述电机支承平台包括电机支承平台和两个电机支架，所述电机支承平台与所述真空管道固定连接，两个所述电机支架分别设置于所述电机支承平台的两侧，两个所述电机支架之间具有夹缝，所述定子绕组的数量为二组，两组所述定子绕组分别设置于一个电机支架的侧壁上，两个所述定子绕组均位于所述夹缝中，所述动子位于两组所述定子绕组之间，所述动子与两组定子绕组之间具有缝隙。
[0005]进一步地，所述定子绕组包括定子铁芯和线圈，所述定子铁芯与所述电机支架固定连接，所述线圈固定连接与所述定子铁芯连接，所述线圈位于所述夹缝处。
[0006]进一步地，还包括：位置检测装置，所述位置检测装置设置于其中一个所述电机支架上，所述位置检测装置位于所述夹缝之间。
[0007]进一步地，所述动子为永磁体制成。
[0008]进一步地，所述真空管道的过渡段由透明材料构成而成，所述真空管道的真空段由金属材料制备而成。
[0009]进一步地，还包括三个支座，每个所述支座均与地面固定连接，每个所述支座远离地面的一端均设有管道支撑鞍座，其中两个管道支撑鞍座分别与所述第一真空隔离舱门和所述第二真空隔离舱门固定连接，另一个所述管道支撑鞍座与所述真空管道的封闭处固定
连接。
[0010]进一步地，所述永磁轨道为Halbach排列方式。
[0011]另一方面，本申请中还提供了种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台的试验方法，包括：进行人工检查硬件设备并对真空管道进行真空抽取作业;启动牵引与制动系统的储能装置，进行储能作业，直至储能完成；向低温杜瓦充装液氮，并在充装完成后将模型车与动子连接，然后将模型车及动子推送入过渡段，关闭第一真空隔离舱门；开启过渡段与真空维持系统连接阀门，对过渡段进行真空抽取作业，直至过渡段压力达到第二目标值；开启第二真空隔离舱门，开启真空段与真空维持系统联通的阀门，对真空管道内气压进行调整，直至整个管道压力达到设定目标值并维持稳定；开启测试与通信系统，进行时间同步；启动测试与通信系统，开始试验数据采集；启动牵引与制动系统，控制模型车加速、匀速然后减速制动；保存试验数据，并依次关闭牵引与制动系统和测试与通信系统；控制多功能检测车将模型车回送至过渡段；关闭第二真空隔离舱门，对过渡段破空，当过渡段内压力恢复至大气压力后开启第一真空隔离舱门，将模型车从过渡段移出至准备段；试验结束后，若近期不再进行试验，分别关闭过渡段与真空维持系统的阀门以及真空段与真空维持系统的阀门，最后关闭真空产生与维持系统，等待真空管道内气压自然升压；当真空管道内温度恢复至环境温度后，关闭整个系统。
[0012]进一步地，进行人工检查硬件设备并对真空管道进行真空抽取作业,包括：试验前48h，进行人工检查硬件设备；验前24小时，关闭第一真空隔离舱门，设定真空管道压力为目标值，启动真空维持系统，对真空管道进行真空抽取作业，真空管道内压力达到第二目标值后进行压力维持；试验前2小时，基于综合监控系统，设定相关试验参数，检查相关设备数据，根据试验需求设定系统联锁和互锁。
[0013]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术通过超导块材与所述永磁轨道产生超导钉扎效应，实现模型车的无源自稳定悬浮和导向功能的；与传统的“8”字形超导线圈相比，能够大大降低模型车悬浮和导向的复杂程度，提高系统运行的稳定性和可靠性。
[0014]2、在本申请中通过真空维持系统向真空管道内进行空气抽取，通过第一真空隔离舱门与第二真空隔离舱门的配合改变真空管道内的气压，可实现不同气压下的模型车行驶，可有效降低空气阻力，改善气动噪声，实现多种气压下的试验，完成不同气压下的运行环境和不同运行速度的轨道交通系统综合试验研究与验证，实现对多态耦合条件下轨道交通轮轨（磁轨）动力学、空气动力学、悬浮与导向、牵引与控制、大功率轨道电磁推射、以及管道
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轨道
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列车
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气流
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热耦合作用等多学科综合交叉的基础科学问题与共性关键技术进行
研究。
[0015]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，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实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为实施例1的局部结构示意示意图；图2为实施例1的剖面结构示意示意图；图3为实施例1的所述过渡段结构示意图；图中标记：1、模型车；2、动子；3、连接机构；4、低温杜瓦；5、电机支架；6、真空管道；7、位置检测装置；8、电机支承平台；9、永磁轨道；10、定子铁芯；11、线圈；12、定子支承架；13、第一真空隔离舱门；14、过渡段；15、管道支撑鞍座；16、支座；17、准备段；18、真空维持系统；19、第二真空隔离舱门；20、真空段。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于，包括：真空管道(6)，所述真空管道(6)一端部设有第一真空隔离舱门(13)，所述真空管道(6)另一端部封闭，所述真空管道(6)内设有第二真空隔离舱门(19)，所述第二真空隔离舱门(19)将所述真空管道(6)分为过渡段(14)和真空段(20)；真空维持系统(18)，所述真空维持系统(18)与分别与所述过渡段(14)和所述真空段(20)连通；电机支承平台(8)，所述电机支承平台(8)设置于所述真空管道(6)内，并延伸出所述过渡段(14)至外界，所述电机支承平台(8)上设有定子绕组和永磁轨道(9)；模型车(1)，所述模型车(1)的底部设有动子(2)和低温杜瓦(4)，所述低温杜瓦(4)内设有超导块材，所述定子绕组通电后与所述动子(2)产生驱动力，推动所述模型车(1)前进，所述超导块材与所述永磁轨道(9)配合产生悬浮力。2.根据权利要求1所述的真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于：所述电机支承平台(8)包括电机支承平台(8)和两个电机支架(5)，所述电机支承平台(8)与所述真空管道(6)固定连接，两个所述电机支架(5)分别设置于所述电机支承平台(8)的两侧，两个所述电机支架(5)之间具有夹缝，所述定子绕组的数量为二组，两组所述定子绕组分别设置于一个电机支架(5)的侧壁上，两个所述定子绕组均位于所述夹缝中，所述动子(2)位于两组所述定子绕组之间，所述动子(2)与两组定子绕组之间具有缝隙。3.根据权利要求2所述的真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于：所述定子绕组包括定子铁芯(10)和线圈(11)，所述定子铁芯(10)与所述电机支架(5)固定连接，所述线圈(11)固定连接与所述定子铁芯(10)连接，所述线圈(11)位于所述夹缝处。4.根据权利要求2所述的真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于，还包括：位置检测装置(7)，所述位置检测装置(7)设置于其中一个所述电机支架(5)上，所述位置检测装置(7)位于所述夹缝之间。5.根据权利要求1所述的真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于：所述动子(2)为永磁体制成。6.根据权利要求1所述的真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于：所述真空管道(6)的过渡段(14)由透明材料构成而成，所述真空管道(6)的真空段(20)由金属材料制备而成。7.根据权利要求1所述的真空管道超高速磁浮交通动模试验平台，其特征在于：还包括三个支座(16)，每个所述支座(16)均与地面固定连接，每个所述支座(16)远离地...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫华，邓自刚，毕海权，周文祥，郭俊，徐志根，李印川，梁乐，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：