CN100377914C - 一种永磁悬浮装置 - Google Patents

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Abstract

一种永磁悬浮装置，由磁悬浮列车的永磁悬浮翼和永磁轨道两部分组成，永磁悬浮翼悬浮在永磁轨道的上方；其中：永磁悬浮翼部分，由铁磁性翼槽、翼永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，翼永磁体镶嵌在铁磁性翼槽中，铁磁性翼槽的槽口向下，翼永磁体的N极朝向槽口，非铁磁性隔层夹在翼永磁体与翼槽侧壁之间；永磁轨道部分，由铁磁性轨槽、轨永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，轨永磁体镶嵌在铁磁性轨槽中，铁磁性轨槽的槽口向上，非铁磁性隔层夹在轨永磁体与铁磁性轨槽侧壁之间；所述的轨永磁体与翼永磁体为同极相对。由上述装置，永磁轨道上的轨永磁体的磁力线至铁磁性金属轨槽两侧的槽壁，将静磁能量集中在槽口表面，从而产生强大的排斥力。

Description

一种永磁悬浮装置
技术领域
本发明属于磁悬浮技术领域。具体地说，具体地说涉及一种磁悬浮列车上的永磁悬浮翼和该磁悬浮列车运行的永磁轨道。
背景技术
永磁悬浮列车的悬浮力来源之一是磁悬浮列车运行的永磁轨道上的轨永磁与列车上的车永磁同极相对产生的排斥力。现行的永磁轨道和列车上的车永磁是永磁材料直接固定在铁磁性基板上制成的。这种方法虽然有效，但静磁能量流失较多，增大了昂贵的硬磁材料比如钕铁硼的用量，既浪费了资源，又增大了成本。上述技术见中国专利“管道真空永磁补偿式悬浮列车-高架路-站系统”，专利号ZL00105737.5。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁悬浮装置。由本发明形成的永磁轨道和永磁悬浮翼，能够为列车提供较大的悬浮力。
为实现上述目的，本发明提供的永磁悬浮装置，由磁悬浮列车的永磁悬浮翼和永磁轨道两部分组成，永磁悬浮翼悬浮在永磁轨道的上方；其中：
永磁悬浮翼部分，由铁磁性翼槽、翼永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，翼永磁体镶嵌在铁磁性翼槽中，铁磁性翼槽的槽口向下，翼永磁体的N极朝向槽口，非铁磁性隔层夹在翼永磁体与翼槽侧壁之间；
永磁轨道部分，由铁磁性轨槽、轨永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，轨永磁体镶嵌在铁磁性轨槽中，铁磁性轨槽的槽口向上，非铁磁性隔层夹在轨永磁体与铁磁性轨槽侧壁之间；
所述的轨永磁体与翼永磁体为同极相对，且相对应的表面积相同。
所述翼永磁体设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将翼永磁体固定在铁磁性翼槽的底部，铁磁性翼槽的底部开有沉头孔，用于与列车翼基相连固定。
所述轨永磁体设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将轨永磁体固定在铁磁性轨槽的底部，铁磁性轨槽的底部开有沉头孔，用于与轨基相连固定。
所述翼永磁体和轨永磁体相对应的宽度相同。
所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的1-3倍。
所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的2倍。
由本发明的装置，永磁悬浮翼上的翼永磁体的磁力线至铁磁性金属翼槽两侧的槽壁，形成抛物线型磁力线；永磁轨道上的轨永磁体的磁力线至铁磁性金属轨槽两侧的槽壁，形成抛物线型磁力线。这种磁路将静磁能量集中在槽口表面，从而产生强大的排斥力。
附图说明
图1为本发明永磁悬浮装置在吊轨磁悬浮路-车上安装位置示意图；
图2为本发明永磁悬浮装置结构与磁力线分布示意图。
具体实施方案
以下描述是结合附图对本发明作的详细说明，而不应该被理解为是对本发明的限定。
首先请参阅图1，是本发明在吊轨磁悬浮列车上的应用。磁悬浮列车1由两部分组成，上部为悬浮动力舱1a，下部为车厢1b。悬浮动力舱1a镶嵌在弓形吊枕2内，弓形吊枕2固定在工字梁3的下方。在悬浮动力舱1a的两侧，对称设置有本发明的永磁悬浮翼4，该永磁悬浮翼4支撑列车悬浮在永磁轨道5上。悬浮动力舱1a依靠导向定滑轮6支撑在两条轨道的中央。
接着请参阅图2，为本发明的永磁悬浮翼4与永磁轨道5的结构放大示意图。永磁悬浮翼4与永磁轨道5两者同极相对，前者悬浮在后者的上方。
其中永磁悬浮翼4的结构，是将块状翼永磁体(如钕铁硼)7镶嵌在铁磁性金属翼槽8内，铁磁性金属翼槽8的槽口向下，翼永磁体7的中央设有沉头孔9，用螺栓通过沉头孔9将翼永磁体7固定在铁磁性金属翼槽8的底部。金属翼槽8的底部两侧各开有1个沉头孔10，用来与列车翼基相连固定。在翼永磁体7与铁磁性金属翼槽8的侧壁之间夹有非铁磁性隔层(如铝合金)16。
永磁轨道5的结构，是将块状轨永磁体(如钕铁硼)11镶嵌在铁磁性金属轨槽12内，铁磁性金属轨槽13的槽口向上，其轨永磁体11的磁极性质与永磁悬浮翼4中的翼永磁体7为同极相对，比如图2所示，永磁悬浮翼4中的翼永磁体7和永磁轨道5中的轨永磁体11均为N极朝向各自的槽口，并且在安装使用时，永磁悬浮翼4中的翼永磁体7与永磁轨道5中的轨永磁体11为N-N极相对应，且翼永磁体7与轨永磁体11相对应的表面积是相同的。轨永磁体11的中央都设有沉头孔13，用螺栓通过沉头孔13将轨永磁体11固定在铁磁性金属轨槽12的底部。金属轨槽12的底部两侧各开有一个沉头孔14，用来与轨基连接固定。在轨永磁体11与铁磁性金属轨槽12的侧壁之间夹设有非铁磁性隔层(如铝合金)15。
由本发明的实施，永磁悬浮翼4上的翼永磁体7的磁力线出发至铁磁性金属翼槽8两侧的槽壁，形成抛物线型磁力线；同理，永磁轨道5上的轨永磁体11的磁力线也出发至铁磁性金属轨槽12两侧的槽壁，形成抛物线型磁力线。由于槽壁的磁极性质与永磁体表面的极性相反，两者在同一水平高度上且被隔层隔开，又因块状永磁体的充磁方向是与表面垂直，所以两者的磁力线形状为对称的抛物线形，由此可知这种结构使静磁能量集中槽口的表面。当将永磁悬浮翼置于永磁轨道上时，两个同极磁之间产生了强大的排斥力。
本发明的铁磁性金属翼槽8与铁磁性金属轨槽12的壁厚相同，翼永磁体7、轨永磁体11所镶嵌的非铁磁性隔层15、16厚度也相同。翼永磁体7与轨永磁体11的宽度相同。在厚度上，较理想的是翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的1-3倍，最理想的是2倍。实验证明这一厚度比例既节省了轨磁用量，又获得了理想的悬浮效果。
本发明集能永磁悬浮技术应用于磁悬浮列车上有如下优点：
1、节约轨磁铺设量50％；
2、同比悬浮力提高40％；
3、磁路通畅，永磁体不易退磁。

Claims (6)

1.一种永磁悬浮装置，由磁悬浮列车的永磁悬浮翼和永磁轨道两部分组成，永磁悬浮翼悬浮在永磁轨道的上方；其中：
永磁悬浮翼部分，由铁磁性翼槽、翼永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，翼永磁体镶嵌在铁磁性翼槽中，铁磁性翼槽的槽口向下，翼永磁体的N极朝向槽口，非铁磁性隔层夹在翼永磁体与翼槽侧壁之间；
永磁轨道部分，由铁磁性轨槽、轨永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，轨永磁体镶嵌在铁磁性轨槽中，铁磁性轨槽的槽口向上，非铁磁性隔层夹在轨永磁体与铁磁性轨槽侧壁之间；
所述的轨永磁体与翼永磁体为同极相对，且相对应的表面积相同；
由上述装置，永磁悬浮翼上的翼永磁体的磁力线至铁磁性金属翼槽两侧的槽壁，形成抛物线型磁力线；永磁轨道上的轨永磁体的磁力线至铁磁性金属轨槽两侧的槽壁，形成抛物线型磁力线。
2.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将翼永磁体固定在铁磁性翼槽的底部，铁磁性翼槽的底部开有沉头孔，用于与列车翼基相连固定。
3.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述轨永磁体设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将轨永磁体固定在铁磁性轨槽的底部，铁磁性轨槽的底部开有沉头孔，用于与轨基相连固定。
4.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体和轨永磁体相对应的宽度相同。
5.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的1-3倍。
6.权利要求1或5的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的2倍。
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