【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道运输车辆，更具体的说是涉及一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统。
技术介绍
1、以下论述中“垂向”指重力加速度方向，“纵向”为前进方向，“横向”指垂直于“垂向”和“纵向”的水平方向，车载磁体是指安装在转向架上的磁组，轨道磁体是指安装在天梁上是磁组。
2、磁悬浮列车是利用磁力克服重量以悬浮车辆，在磁力导向作用下，利用驱动系统驱动车辆运行的一种新型交通工具，主要有超导电动型磁悬浮列车、常导电磁吸力型高速磁悬浮列车以及常导电磁吸力型中低速磁悬浮，目前所有磁悬浮车辆均采用了直线电机进行驱动，暂无利用旋转电机驱动磁浮列车的相关研究和报道。
3、永磁悬浮轨道系统利用导向轮限制转向架在天梁内的运动范围，其牵引采用短定子直线感应电机进行驱动，实现车辆的运行。
4、采用直线电机驱动磁浮列车，可简化传动系统，但直线电机驱动效率远低于旋转电机，且造价昂贵，所以采用旋转电机驱动磁浮列车具有很大优势，但采用普通旋转电机系统驱动磁浮列车，需要增加传动系统，而增加了系统复杂性，轮式电机的优点是省略了大量传动部件，高度集成化，效率更高，因此采用轮式旋转电机驱动磁浮列车可提高传动效率，能省略普通旋转电机的传动系统，并极大简化现有磁浮列车的驱动系统。
5、目前所有磁浮列车驱动形式均采用了直线电机驱动方式，附图1是江西理工大学建设的工程试验线--红轨的截面示意图，该示意图只显示了悬浮、导向和牵引的结构示意。
6、转向架下部安装有车载磁体，天梁底部安装有轨道磁体，两者形成永磁悬浮
7、在天梁中部的支撑壁上安装有直线电机感应版，在转向架上部安装有直线电机线圈，取电后，直线电机线圈和感应版之间产生电磁作用力，驱动转向架运动，在转向架导向轮的作用下，转向架沿天梁内壁运动。
8、现有技术中，采用直线电机驱动，众所周知直线电机驱动效率远低于旋转电机，且现有技术中直线电机的初级和次级分别安装在转向架和天梁上，在垂直方向上，由于受轻、重车影响，该方向间隙时刻变化不定，导致两者间的间隙不断变化，从而引起驱动效率不稳定；在横向方向上，由于转向架在天梁内壁左右变动，直线电机初级和次级在横向方向上重合率不断变化，进一步导致驱动效率降低。
9、现有技术中，天梁为下端开口结构，轨道磁体安装在天梁底部支撑上，天梁底部受力后会撑大开口形成“八”字形结构，进一步加剧了车载磁体和轨道磁体的偏移量和相对位置的不确定性，导致垂向悬浮力不稳定，影响车辆运行平稳性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，以期解决
技术介绍
中的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，包括：天梁、转向架、轮式电机和永磁悬浮对，所述天梁内具有安装腔，所述转向架通过永磁悬浮对产生的悬浮力垂向悬浮在所述安装腔内；转向架的一侧设有贯穿设置的轮对，所述轮对相对转向架仅具有绕垂向轴的转动自由度；所述轮对在永磁悬浮对产生的偏移力作用下始终保持与天梁一侧的侧壁相贴合；所述轮式电机安装在转向架的上端，用于驱动所述轮对转动。
4、在一些实施例中，所述轮对包括上驱动轮、连接轴和下从动轮，所述连接轴通过轴箱安装在转向架上，连接轴相对转向架仅具有绕垂向轴的转动自由度；轮式电机和下从动轮安装于转轴的上下两端；上驱动轮安装在轮式电机外部；上驱动轮、下从动轮和连接轴三者相对转向架绕垂向轴的转动完全相同。
5、在一些实施例中，所述上驱动轮、下从动轮均为充气轮胎。
6、在一些实施例中，所述永磁悬浮对采用车载磁体和轨道磁体构成，所述车载磁体包括左侧车载磁体和右侧车载磁体，所述轨道磁体包括左侧轨道磁体和右侧轨道磁体，所述左侧车载磁体和右侧车载磁体设置在转向架上，所述左侧轨道磁体和右侧轨道磁体设置在天梁上，且左侧车载磁体和左侧轨道磁体以及右侧车载磁体和右侧轨道磁体均错位偏移设置，使得左侧车载磁体和左侧轨道磁体产生的侧偏力以及右侧车载磁体和右侧轨道磁体产生的侧偏力均朝向设有上驱动轮的一侧。
7、在一些实施例中，所述安装腔的左右两侧壁上分别设有相向水平布置的支撑台，其中，左侧的支撑台用于安装左侧轨道磁体，右侧的支撑台用于安装右侧轨道磁体。
8、在一些实施例中，所述转向架具有上顶面和下底面，所述上顶面和下底面分别设置在支撑台的上下两侧，其中，左侧车载磁体设置在上顶面下部的左侧，右侧车载磁体设置在上顶面下部的右侧。
9、在一些实施例中，所述轴箱安装在一系簧上，一系簧固定在转向架上。
10、在一些实施例中，还包括从动轮系统，所述从动轮系统布置在转向架右侧，且呈上下对称布置，所述从动轮系统包括液压缸、导轨、滑块、第二从动轮，所述液压缸固定在转向架上，所述导轨固定在转向架上，所述第二从动轮安装在滑块上，所述滑块与液压缸的活塞杆连接，所述滑块能在液压缸推动下在导轨上来回滑动。
11、本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
12、本专利技术利用轨道磁体和车载磁体错位产生的侧偏力，让转向架向一侧偏移，通过在该侧转向架上布置轮式电机，轮式电机外侧包裹有充气轮胎，在侧偏力的作用下，充气轮胎与该侧天梁内壁上形成足够的附着力，以保证转向架始终只与天梁内壁一侧贴合，在轮式电机提供动力的情况下，而带动转向架沿天梁内壁运行，稳定了转向架的运行轨迹，提高了悬挂式空轨车辆运行的平稳性。
13、在过因离心力抵消了附着力的弯道时、极端天气工况下附着力不够时，或在需要紧急制动时等情况下，通过液压机构推动第二从动轮贴合在轨道梁侧壁以增加压力，保障驱动轮有足够附着力，实现车辆顺利走行。
14、在正常运行等工况时，第二从动轮在液压缸作用下离开轨道梁壁面，依靠磁体错位偏移产生的侧偏力提供附着力，从而降低滚动阻力，提高牵引效率，减小轮胎的磨损。
15、本专利技术以轮式电机取代了直线电机，在轮式电机提供动力的情况下，带动转向架沿天梁内壁运行，稳定了转向架的运行轨迹，提高了悬挂式空轨车辆运行的平稳性。极大简化了悬挂式空轨驱动系统的结构，大幅提升了整个系统的驱动效率。通过布置简单的液压系统，根据工况需要提供附着力，保障运行的安全性、稳定性。
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1.一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，包括：天梁、转向架、轮式电机和永磁悬浮对，所述天梁内具有安装腔，所述转向架通过永磁悬浮对产生的悬浮力垂向悬浮在所述安装腔内；转向架的一侧设有贯穿设置的轮对，所述轮对相对转向架仅具有绕垂向轴的转动自由度；所述轮对在永磁悬浮对产生的偏移力作用下始终保持与天梁一侧的侧壁相贴合；所述轮式电机安装在转向架的上端，用于驱动所述轮对转动。
2.根据权利要求1所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述轮对包括上驱动轮、连接轴和下从动轮，所述连接轴通过轴箱安装在转向架上，连接轴相对转向架仅具有绕垂向轴的转动自由度；轮式电机和下从动轮安装于转轴的上下两端；上驱动轮安装在轮式电机外部；上驱动轮、下从动轮和连接轴三者相对转向架绕垂向轴的转动完全相同。
3.根据权利要求2所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述上驱动轮、下从动轮均为充气轮胎。
4.根据权利要求1所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述永磁悬浮对采
5.根据权利要求4所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述安装腔的左右两侧壁上分别设有相向水平布置的支撑台，其中，左侧的支撑台用于安装左侧轨道磁体，右侧的支撑台用于安装右侧轨道磁体。
6.根据权利要求5所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述转向架具有上顶面和下底面，所述上顶面和下底面分别设置在支撑台的上下两侧，其中，左侧车载磁体设置在上顶面下部的左侧，右侧车载磁体设置在上顶面下部的右侧。
7.根据权利要求2所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述轴箱安装在一系簧上，一系簧固定在转向架上。
8.根据权利要求1所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，还包括从动轮系统，所述从动轮系统布置在转向架右侧，且呈上下对称布置，所述从动轮系统包括液压缸、导轨、滑块、第二从动轮，所述液压缸固定在转向架上，所述导轨固定在转向架上，所述第二从动轮安装在滑块上，所述滑块与液压缸的活塞杆连接，所述滑块能在液压缸推动下在导轨上来回滑动。
9.一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，包括：天梁、转向架、轮式电机和永磁悬浮对，所述天梁内具有安装腔，所述转向架通过永磁悬浮对产生的悬浮力垂向悬浮在所述安装腔内；轮式电机分别安装在转向架的左侧的上部和底部，且能绕电机中心轴线转动，充气轮胎安装在轮式电机外部。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，包括：天梁、转向架、轮式电机和永磁悬浮对，所述天梁内具有安装腔，所述转向架通过永磁悬浮对产生的悬浮力垂向悬浮在所述安装腔内；转向架的一侧设有贯穿设置的轮对，所述轮对相对转向架仅具有绕垂向轴的转动自由度；所述轮对在永磁悬浮对产生的偏移力作用下始终保持与天梁一侧的侧壁相贴合；所述轮式电机安装在转向架的上端，用于驱动所述轮对转动。
2.根据权利要求1所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述轮对包括上驱动轮、连接轴和下从动轮，所述连接轴通过轴箱安装在转向架上，连接轴相对转向架仅具有绕垂向轴的转动自由度；轮式电机和下从动轮安装于转轴的上下两端；上驱动轮安装在轮式电机外部；上驱动轮、下从动轮和连接轴三者相对转向架绕垂向轴的转动完全相同。
3.根据权利要求2所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述上驱动轮、下从动轮均为充气轮胎。
4.根据权利要求1所述的一种分布式轮式永磁电机驱动的客货永磁悬浮运输系统，其特征在于，所述永磁悬浮对采用车载磁体和轨道磁体构成，所述车载磁体包括左侧车载磁体和右侧车载磁体，所述轨道磁体包括左侧轨道磁体和右侧轨道磁体，所述左侧车载磁体和右侧车载磁体设置在转向架上，所述左侧轨道磁体和右侧轨道磁体设置在天梁上，且左侧车载磁体和左侧轨道磁体以及右侧车载磁体和右侧轨道磁体均错位偏移设置，使得左侧车载磁体和左侧轨道磁体产生的侧偏力以及右侧车载磁体和右侧轨道...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，占鹏飞，胡海林，杨牧南，曾金成，钟淑伟，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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