CN102935814B - 一种高效直线电机感应板连接装置 - Google Patents

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本发明涉及一种高效直线电机感应板连接装置，由钢板、铝板、T型钢接头、乙型铝件，H型铝件，H型钢件组成，轨道缝隙连接装置的两端左右各一个复合感应板对称放置，复合感应板由钢板与铝板结合在一起；铝板端部加工成台阶状，左右一对T型钢接头通过T接头螺柱连接在两边的钢板上；左右一对乙型铝件用螺柱安装在T型钢接头的上部；H型钢件沿两边相对称的T型钢凸板插入，左右各一对H型钢螺柱通过滑动槽把H型钢件固定；H型铝件对应两边的乙型铝件凸板插入，并置于H型钢件的正上方，由螺柱固定在H型钢件上；H型铝件和H型钢件的两端均留有热膨胀量。结构简单，可有效减少端部效应和磁阻造成的能耗，提高直线电机工作效率，综合效益好。

Description

一种高效直线电机感应板连接装置
技术领域
本发明涉及一种高效直线电机感应板连接装置，尤其是一种轨道交通用直线电机因次级不连续造成的端部效应和磁阻的减除装置，结构简单，可有效减少端部效应和磁阻造成的能耗，提高直线电机工作效率，综合效益好。
背景技术
直线感应电机的初级铁心或次级感应板在纵向两端是开断的，不论是长初级结构还是短初级结构，形成了直线形气隙的一个入端（entry-end）和一个出端（exit-end），电机运行时，气隙中除了工作所需的行波磁场外，还存在由这两个开断端口而产生的多种附加磁场，它们叠加在基本行波磁场上，使电机的气隙磁场发生畸变、三相反电动势和电流不平衡、次级涡流分布不均匀，进而产生附加损耗和附加阻力，使直线感应电机的性能明显地不同于旋转感应电机。通常，把这种由入端和出端对电机磁场和性能产生的影响称为纵向端部效应
目前直线电机被广泛应用于磁浮列车交通和轮轨列车交通,如中低速磁浮列车、直线电机驱动的地铁和轻轨等，为降低造价采用短初级长次级，即直线电机的初级线圈安装在车上，次级感应板安装在轨道上。次级感应板一般由钢板与铝板或铜板复合而成，由于铺设在轨道上的次级感应板必须解决热胀冷缩的问题，造成次级复合感应板一定长度必须有一个断开的间隙，以吸收热胀冷缩量，在断开的间隙处造成磁场畸变和次级感应涡流不连续，产生附加损耗和附加阻力，降低了直线电机的效率，增加了能耗。
发明内容
针对以上技术不足，本发明提供一种高效直线电机感应板连接装置，尤其是用于一种轨道交通用长次级复合感应板的直线电机。
如图8所示，是一段中低速磁悬浮列车轨道的部分F钢轨连接在一起的示意图，图9是图8的左视图，即F钢轨图。复合感应板由两部分组成，钢板（1）和铝板（2）。为释放热膨胀量，复合感应板无法实现无限长，复合感应板通常为1.5-12米断开一个20-40mm的轨道缝隙（9）；由于铝板的膨胀系数是钢板的2倍以上，当每根复合感应板长度大于3米-12米时，复合感应板上的铝板还要断开1-3个铝板缝隙（10），以释放铝板与钢板不同的膨胀量。不论缝隙大小，在断开的轨道缝隙（9）和铝板缝隙（10）间隙处就造成磁场畸变和次级感应涡流不连续，产生附加损耗和附加阻力，降低了直线电机的效率，增加了能耗，因此必须实现轨道缝隙（9）和铝板缝隙（10）的磁场和感应涡流的连续性，以提高直线电机的效率，同时又能满足释放热膨胀量的技术要求。
本发明提供一种轨道缝隙连接装置，由钢板（1）、铝板（2）、T型钢接头（3）、乙型铝件（4），H型铝件（5），H型钢件（6）组成，见图1。轨道缝隙连接装置的两端左右各一个复合感应板对称放置，复合感应板由钢板（1）与铝板（2）结合在一起；铝板（2）端部加工成台阶状（如图1所示）；如图1、图2和图3所示，左右一对T型钢接头（3）通过T接头螺柱（3C）连接在两边的钢板（1）上；左右一对乙型铝件（4）用螺柱（8）安装在T型钢接头（3）的上部；H型钢件（6）沿两边相对称的T型钢凸板（3A）插入（图4所示），左右各一对H型钢螺柱（6A）通过滑动槽（3B）把H型钢件（6）固定；图5所示H型铝件（5）对应两边的乙型铝件凸板（4A）插入，并置于H型钢件（6）的正上方，由螺柱（8）固定在H型钢件（6）上；H型铝件（5）和H型钢件（6）的两端均留有热膨胀量，具体数值由本专业技术人员设计。
轨道缝隙连接装置即图1的俯视图如图7所示，实现了轨道缝隙的钢板（1）和铝板（2）的无缝隙搭接，保证了作为直线电机次级的复合感应板中磁场和涡流的连续性，减小了磁场和涡流在轨道缝隙中的畸变造成的附加损耗和附加阻力，提高了直线电机的效率，减少了能耗。
优选的，所述钢板（1）与铝板（2）通过螺柱或销钉结合在一起，或采用轧制复合，或爆炸复合在一起。优选的，所述铝板（2）完全可用铜板替代。
优选的，所述的轨道缝隙连接装置，其特征在于，H型钢件（6）厚度与钢板（1）相同，H型铝件（5）完全由T型铝件（7）替代，T型铝件（7）通过螺柱（8）安装在H型钢件（6）上组成；T型铝件（7）和H型钢件（6）的两端均留有热膨胀量。
本发明提供一种铝板缝隙连接装置，由铝板（2）和T型铝件（7）组成，见图7，铝板（2）端部预加工出台阶，通过螺柱（8）把T型铝件（7）安装在两铝板（2）间隙之间，并留有两边铝板（2）的热膨胀量，具体数值由本专业技术人员设计。
本发明提供一种高效直线电机感应板连接装置，由轨道缝隙连接装置和铝板缝隙连接装置两部分组成，如图8、图9所示，轨道缝隙连接装置安装在两F钢轨（11）之间的轨道缝隙（9）内，并连接两F钢轨的钢板（1）和铝板（2）；铝板缝隙连接装置安装在两铝板（2）之间的铝板缝隙（10）内，并连接两铝板（2）。两不同的部分是一个联合整体，同时解决轨道缝隙的钢板（1）和铝板（2）的无缝隙搭接。
发明的优点：是实现了轨道缝隙的钢板（1）和铝板（2）的无缝隙搭接，保证了作为直线电机次级的复合感应板中磁场和涡流的连续性，减小了磁场和涡流在轨道缝隙中的畸变造成的附加损耗和附加阻力，提高了直线电机的效率，减少了能耗。结构简单、安装效率高，综合效益好。
附图说明
图1为本发明轨道缝隙连接装置结构示意放大图，
图2为图1中T型钢接头示意放大图，
图3为图2的俯视图，
图4为本发明H型钢件示意放大图，
图5为本发明H型铝件示意放大图。
图6为本发明图1的俯视图，对应图8的轨道缝隙9。
图7为本发明铝板缝隙连接装置示意图，
图8为轨道连接缝隙和铝板缝隙示意图，
图9为图8的左视图，即F钢轨剖面图。
图10为图1的H型钢件与钢板厚度相同时，H型铝件由T型铝件替代示意图。
1、钢板，2、铝板，3、T型钢接头，3A、T型钢凸板，3B、滑动槽，3C、T接头螺柱，4、乙型铝件，4A、乙型铝件凸板，5、H型铝件，6、H型钢件，6A、H型钢螺柱，7、T型铝件，8、螺柱，9、轨道缝隙，10、铝板缝隙，11、F钢轨。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。
实施例1：
一种轨道缝隙连接装置，由钢板1、铝板2、T型钢接头3、乙型铝件4，H型铝件5，H型钢件6组成，见图1。轨道缝隙连接装置的两端左右各一个复合感应板对称放置，复合感应板由钢板1与铝板2结合在一起；铝板2端部加工成台阶状（如图1所示）；如图1、图2和图3所示，左右一对T型钢接头3通过T接头螺柱3C连接在两边的钢板1上；左右一对乙型铝件4用螺柱8安装在T型钢接头3的上部；H型钢件6沿两边相对称的T型钢凸板3A插入（图4所示），左右各一对H型钢螺柱6A通过滑动槽3B把H型钢件6固定；图5所示H型铝件5对应两边的乙型铝件凸板4A插入，并置于H型钢件6的正上方，由螺柱8固定在H型钢件6上；H型铝件5和H型钢件6的两端均留有热膨胀量，具体数值由本专业技术人员设计。轨道缝隙连接装置即图1的俯视图如图7所示，实现了轨道缝隙的钢板1和铝板2的无缝隙搭接，保证了作为直线电机次级的复合感应板中磁场和涡流的连续性，减小了磁场和涡流在轨道缝隙中的畸变造成的附加损耗和附加阻力，提高了直线电机的效率，减少了能耗。
一种铝板缝隙连接装置，由铝板2和T型铝件7组成，见图7，铝板2端部预加工出台阶，通过螺柱8把T型铝件7安装在两铝板2间隙之间，并留有两边铝板2的热膨胀量，具体数值由本专业技术人员设计。
一种高效直线电机感应板连接装置，由轨道缝隙连接装置和铝板缝隙连接装置两部分组成，如图8、图9所示，轨道缝隙连接装置安装在两F钢轨11之间的轨道缝隙9内，并连接两F钢轨的钢板1和铝板2；铝板缝隙连接装置安装在两铝板2之间的铝板缝隙10内，并连接两铝板2。两不同的部分是一个联合整体，同时解决轨道缝隙的钢板1和铝板2的无缝隙搭接。
图8是一段中低速磁悬浮列车轨道的部分F钢轨连接在一起的示意图，图9是图8的左视图，即F钢轨图。复合感应板由两部分组成，钢板1和铝板2。为释放热膨胀量，复合感应板无法实现无限长，复合感应板通常为1.5-12米断开一个20-40mm的轨道缝隙9；由于铝板的膨胀系数是钢板的2倍以上，当每根复合感应板长度大于3米-12米时，复合感应板上的铝板还要断开1-3个铝板缝隙10，以释放铝板与钢板不同的膨胀量。不论缝隙大小，在断开的轨道缝隙9和铝板缝隙10间隙处就造成磁场畸变和次级感应涡流不连续，产生附加损耗和附加阻力，降低了直线电机的效率，增加了能耗，因此必须实现轨道缝隙9和铝板缝隙10的磁场和感应涡流的连续性，还要满足释放热膨胀量的技术要求。
实施例2：
其他同实施例1。不同之处在于：
所述的轨道缝隙连接装置，其特征在于，H型钢件（6）厚度与钢板（1）相同，H型铝件（5）完全由T型铝件（7）替代，T型铝件（7）通过螺柱（8）安装在H型钢件（6）上组成；T型铝件（7）和H型钢件（6）的两端均留有热膨胀量。见图10。
实施例3：
其他同实施例1。不同之处在于：
所述钢板1与铝板2通过螺柱或销钉结合在一起，或采用轧制复合，或爆炸复合在一起。
实施例4：
其他同实施例1。不同之处在于：
所述铝板2完全用铜板替代。

Claims (5)

1.一种轨道缝隙连接装置，由钢板（1）、铝板（2）、T型钢接头（3）、乙型铝件（4）、H型铝件（5）和H型钢件（6）组成，其特征在于，轨道缝隙连接装置的左右两端各一个复合感应板对称放置，复合感应板由钢板（1）与铝板（2）结合在一起；铝板（2）端部加工成台阶状，左右一对T型钢接头（3）通过T接头螺柱（3C）连接在两边的钢板（1）上；左右一对乙型铝件（4）用螺柱（8）安装在T型钢接头（3）的上部； H型钢件（6）沿两边相对称的T型钢凸板（3A）插入，左右各一对H型钢螺柱（6A）通过滑动槽（3B）把H型钢件（6）固定； H型铝件（5）对应两边的乙型铝件凸板（4A）插入，并置于H型钢件（6）的正上方，由螺柱（8）固定在H型钢件（6）上；H型铝件（5）和H型钢件（6）的两端均留有热膨胀量。
2.如权利要求1所述的轨道缝隙连接装置，其特征在于，所述钢板（1）与铝板（2）通过螺柱或销钉结合在一起，或采用轧制复合在一起，或爆炸复合在一起。
3.如权利要求1或2所述的轨道缝隙连接装置，其特征在于，所述铝板（2）完全用铜板替代。
4.如权利要求1所述的轨道缝隙连接装置，其特征在于，H型钢件（6）厚度与钢板（1） 相同，H型铝件（5）完全由T型铝件（7）替代， T型铝件（7）通过螺柱（8）安装在H型钢件（6）上；T型铝件（7）和H型钢件（6）的两端均留有热膨胀量。
5.一种高效直线电机感应板连接装置，由轨道缝隙连接装置和铝板缝隙连接装置两部分组成，其特征在于，轨道缝隙连接装置安装在两F钢轨（11）之间的轨道缝隙（9）内，并连接两F钢轨的钢板（1）和铝板（2）；铝板缝隙连接装置安装在两铝板（2）之间的铝板缝隙（10）内，并连接两铝板（2）；
铝板缝隙连接装置，由铝板（2）和T型铝件（7）组成，铝板（2）端部预加工出台阶，通过螺柱（8）把T型铝件（7）安装在两铝板（2）间隙之间，并留有两边铝板（2）的热膨胀量。
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