CN101565002A - 一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，包括通过空气弹簧与车体相连的固定有直线电机的两个悬浮模块、位于悬浮模块下方的轨道梁、悬浮轨、供电轨、受流器、以及电磁铁，其中，所述的轨道梁包括水泥箱形梁以及位于该水泥箱形梁两外侧的水泥轨道支座；所述的悬浮轨为L型轨道；所述的两个悬浮模块之间通过一转轴轴连接，悬浮模块下方固定有用于固定电磁铁的电磁铁托架，该电磁铁托架的下方设置有用于固定受流器的受流器支架，该受流器支架与所述的凸台之间依次连接有受流器以及供电轨；所述的电磁铁包括断面呈E型的悬浮电磁铁以及导向电磁铁。本发明具有轨道轧制工艺简单、劳动生产率高、安全性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及磁浮车领域，尤其涉及一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统。
技术背景
请参阅图1，图中示出了现代已经研制成功和正在研制的常导中低速磁浮车辆悬浮和导向系统的结构，主要采用了自稳定导向的悬浮系统，电磁铁选择了U型铁心1′和F型轨道2′。
但是，这种系统的轨道轧制困难，弯轨的加工就更困难了。如果采取焊接成型再用机床加工，费时费力，劳动生产率很低。电磁铁的线圈有一部分在铁心的外部，带来很大的漏磁，最大可以达到20％，磁通利用率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，它具有轨道轧制工艺简单、劳动生产率高、安全性高的优点。
实现上述目的的技术方案是：一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，包括通过空气弹簧与车体相连的固定有直线电机的两个悬浮模块、位于悬浮模块下方的轨道梁、悬浮轨、供电轨、受流器以及电磁铁，其中，
所述的轨道梁包括水泥箱形梁以及位于该水泥箱形梁两外侧的水泥轨道支座，该水泥轨道支座的内侧固定有所述的悬浮轨，所述的水泥箱形梁的中部具有凸台；
所述的悬浮轨为L型轨道，该L型轨道分为垂直部和水平部，所述的垂直部的外侧固定于所述的水泥轨道支座的内侧，所述的水平部位于悬浮模块的正下方，该水平部的上表面敷设有铝反应板；
所述的两个悬浮模块之间通过一转轴轴连接，悬浮模块下方固定有用于固定电磁铁的电磁铁托架，该电磁铁托架的下方设置有用于固定受流器的受流器支架，该受流器支架与所述的凸台之间依次连接有受流器以及供电轨；
所述的电磁铁包括断面呈E型的悬浮电磁铁以及导向电磁铁，所述的悬浮电磁铁固定于所述的电磁铁托架上，并且位于所述的L型轨道的水平部的正下方，所述的导向电磁铁固定于所述的悬浮电磁铁的外侧，并且位于L型轨道垂直部的内侧以提高悬浮模块的导向力。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的悬浮电磁铁由四个组合成一整体结构的罐形电磁铁构成。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的导向电磁铁由四个独立的罐形电磁铁构成，它固定于所述的悬浮电磁铁的侧面。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的悬浮电磁铁和导向电磁铁的四组线圈，两两一组串联连接。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的悬浮电磁铁的两端以及导向电磁铁的两个最外端均设置有传感器支座。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的导向电磁铁的中部还设置有一传感器支座。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的悬浮模块的外侧、悬浮轨的上方还设置有支撑轮。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的水泥箱形梁的中部凸台上设置有一口字形钢型材，其上表面均匀的设置有等距的齿槽。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的电磁铁托架下方还设置有机械制动器，该机械制动器与所述的口字形钢型材相对设置，通过夹紧口字形钢型材的侧面，产生机械制动力。
上述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其中，所述的悬浮轨由低碳钢制成。
本发明的有益效果是：本发明采用了L型轨道，可以使其轧制工艺简单，劳动生产率高，制作小半径弯轨时，可以采用切口整形再焊接的方式，技术难度减小；电磁铁加工成长条的罐形，断面为E型，线圈被铁心所包覆，磁通在铁心内闭合，基本消除了漏磁；设置的侧向导向电磁铁，提高了悬浮模块的导向力，从而可以提高车辆的运行速度；悬浮模块与轨道组成内包的形式，用一个转轴将两个悬浮模块连接起来，实现五自由度的运动能力；供电轨安装在轨道梁的中部(车下)，受流器不裸露在梁的外部，提高了安全性；轨道梁的中部还安装了测速和测距的口字形钢型材，其上还开了齿槽，悬浮模块上只要安装一个传感器架，就可以用开关型感应式传感器，用测量齿槽的方法，获取对应车辆运行的距离和速度的脉冲电信号，该口字形钢型材还可以作为机械制动的制动轨，一物多用。车站处使用频繁的制动轨，在磨损较大时，可以方便地更换；悬浮模块上的安全保护支撑轮可以像直线电机轮轨车辆一样，以较低的速度在轨道上运行。
附图说明
图1是现有技术的一种磁浮车的悬浮和导向系统的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的口字形钢材的结构示意图；
图4是本发明的电磁铁的结构示意图；
图5是本发明的悬浮模块与轨道梁的安装示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
磁浮列车可以分成两大类，即常导吸力型(EMS)和超导斥力型(EDS)。常导吸力型磁浮车依直线电机的驱动结构，又可以分成长初极、短次极电机驱动和短初极、长次极电机驱动方式。本发明的悬浮结构属于常导吸力型，驱动电机为短初极、长次极的中低速磁浮车系统。
请参阅图1至图5，图中示出了本发明的一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，包括通过空气弹簧2与车体3相连的固定有直线电机(图中未示出)的两个悬浮模块1、位于悬浮模块1下方的轨道梁4、悬浮轨5、受流器6、供电轨7以及电磁铁，其中：
轨道梁4包括水泥箱形梁41以及位于该水泥箱形梁41两外侧的水泥轨道支座42，该水泥轨道支座42的内侧固定有悬浮轨5，水泥箱形梁41的中部具有凸台411，该凸台411上设置有一口字形钢型材43，该口字形钢型材43上表面均匀的设置有等距的齿槽431，齿槽431的长度为200mm，悬浮模块1上只要安装一个传感器架432，就可以用开关型感应式传感器，用测量齿槽的方法，获取对应车辆运行的距离和速度的脉冲电信号，传感器架432上实际上安装了4个传感器433，它们的间距为200*3/4mm，将这些脉冲求和，每个脉冲等效的车辆运行距离为50mm，与大等距的线路上的应答器结合起来，就可以为ATC(列车自动运行系統)信号系统提供速度和位置信息；
悬浮轨5为由低碳钢制成的L型轨道，该L型轨道分为垂直部51和水平部52，垂直部51的外侧固定于水泥轨道支座42的内侧，水平部52位于悬浮模块1的正下方，该水平部52的上表面敷设有铝反应板53，成为感应式直线电机的长次极；
两个悬浮模块1之间通过一转轴11轴连接，悬浮模块1下方固定有用于固定电磁铁的电磁铁托架12，该电磁铁托架12的下方设置有用于固定受流器6的受流器支架13，该受流器支架13与凸台411之间依次连接有受流器6以及供电轨7，由于供电轨7位于轨道梁的中部，受流器6不裸露在梁的外部，提高了安全性。电磁铁托架12下方还设置有机械制动器14，该机械制动器14与口字形钢型材43相对设置，通过夹紧口字形钢型材43的侧面，产生机械制动力；
电磁铁包括断面呈E型的悬浮电磁铁81以及导向电磁铁82，悬浮电磁铁81固定于电磁铁托架12上，并且位于L型轨道的水平部52的正下方，导向电磁铁82固定于悬浮电磁铁81的外侧，并且位于L型轨道垂直部51的内侧以提高悬浮模块的导向力，从而可以提高车辆的运行速度，其中：
悬浮电磁铁81由四个组合成一整体结构的罐形电磁铁构成；
导向电磁铁82由四个独立的罐形电磁铁构成，它固定于悬浮电磁铁82的侧面，悬浮电磁铁81和导向电磁铁82的四组线圈，两两一组串联连接，悬浮电磁铁81的两端以及导向电磁铁82的两个最外端均设置有传感器支座83，导向电磁铁82的中部还设置有一传感器支座83。
大批量生产时，E形铁心可以轧制成型，中间的四个极用机械加工的方法来实现，端部的零件另外用螺丝固定上去；使用整体悬挂的电磁铁，利用铁心的机械刚度，可以取消电磁铁支撑纵梁。
悬挂电磁铁81和导向电磁铁82的四组线圈，分别由两台悬浮控制器实施悬浮控制。即一台悬浮转向架(含两个悬浮模块)由四台垂向悬浮控制器和四台侧向悬浮控制器实现悬浮控制。悬浮控制器可以选用正在研制车辆上的成熟产品。
本发明的悬浮模块1的外侧、悬浮轨5的上方还设置有支撑轮9，可以像直线电机轮轨车辆一样，以较低的速度在悬浮轨5上运行。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，包括通过空气弹簧与车体相连的固定有直线电机的两个悬浮模块、位于悬浮模块下方的轨道梁、悬浮轨、供电轨、受流器以及电磁铁，其特征在于，
所述的轨道梁包括水泥箱形梁以及位于该水泥箱形梁两外侧的水泥轨道支座，该水泥轨道支座的内侧固定有所述的悬浮轨，所述的水泥箱形梁的中部具有凸台；
所述的悬浮轨为L型轨道，该L型轨道分为垂直部和水平部，所述的垂直部的外侧固定于所述的水泥轨道支座的内侧，所述的水平部位于悬浮模块的正下方，该水平部的上表面敷设有铝反应板；
所述的两个悬浮模块之间通过一转轴轴连接，悬浮模块下方固定有用于固定电磁铁的电磁铁托架，该电磁铁托架的下方设置有用于固定受流器的受流器支架，该受流器支架与所述的凸台之间依次连接有受流器以及供电轨；
所述的电磁铁包括断面呈E型的悬浮电磁铁以及导向电磁铁，所述的悬浮电磁铁固定于所述的电磁铁托架上，并且位于所述的L型轨道的水平部的正下方，所述的导向电磁铁固定于所述的悬浮电磁铁的外侧，并且位于L型轨道垂直部的内侧以提高悬浮模块的导向力。
2.根据权利要求1所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的悬浮电磁铁由四个组合成一整体结构的罐形电磁铁构成。
3.根据权利要求1所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的导向电磁铁由四个独立的罐形电磁铁构成，它固定于所述的悬浮电磁铁的侧面。
4.根据权利要求2或3所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的悬浮电磁铁和导向电磁铁的四组线圈，两两一组串联连接。
5.根据权利要求2或3所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的悬浮电磁铁的两端以及导向电磁铁的两个最外端均设置有传感器支座。
6.根据权利要求5所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的导向电磁铁的中部还设置有一传感器支座。
7.根据权利要求1所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的悬浮模块的外侧、悬浮轨的上方还设置有支撑轮。
8.根据权利要求1所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的水泥箱形梁的中部凸台上设置有一口字形钢型材，其上表面均匀的设置有等距的齿槽。
9.根据权利要求1或8所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的电磁铁托架下方还设置有机械制动器，该机械制动器与所述的口字形钢型材相对设置，通过夹紧口字形钢型材的侧面，产生机械制动力。
10.根据权利要求1所述的常导吸力型磁浮车的悬浮和导向系统，其特征在于，所述的悬浮轨由低碳钢制成。
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