CN103612635A - 一种u型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，属于轨道交通领域,适用于中低速磁悬浮列车双备安全运行及悬浮驱动节能。由U型轨道1、自锁液压行走轮机构2、连接架3、车体4、空气弹簧5、转向架臂6、锭子7、铝感应板8、悬浮磁铁9组成。U型轨道结构的设计提高了U型轨道的生产效率、减少了热轧生产轧辊消耗、降低了生产成本。U型轨道结构与自锁液压行走轮机构的组合，使磁浮列车具备了磁浮和胶轮双备安全运行机构，大幅度减小了磁浮列车起浮能耗，减小牵引悬浮能耗10%-15%，节能效果明显。运行的安全性和事故应急能力大幅度提高,在全部悬浮系统失效状态下,胶轮支撑车在直线电机驱动下仍然能安全到达目的车站。

Description

一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构

技术领域

本发明涉及一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，属于轨道交通领域,适用于中低速磁悬浮列车双备安全运行及悬浮驱动节能。

背景技术

磁浮列车理论在20世纪初先后由美国和德国科学家提出，经美国、德国、日本、韩国、中国等国家持续90多年的研究，中低速磁悬浮交通技术核心技术已经成熟。我国自八十年代初期开始中低速磁浮列车的研究，工作重点和研究方向是车辆、车辆的悬浮控制系统等。世界各国在轨道方面也有所研究但相对较少，轨道细节方面的研究还不足，把轨道与列车悬浮和驱动联合起来系统研究的就更少。

CN1621618公开了用于磁悬浮列车的一种行驶道路，该道路包括一个支承在地基上尤其由钢筋混凝土或预应力混凝土制成的支承结构，该支承结构在与车辆相联系的部位上板状地具有侧面伸出的边缘部位，在该边缘部位上布置磁悬浮轨道运行机构的被车辆的悬浮框架呈U形环绕的功能组件-如滑动板、定子和侧面导向轨道，使车辆悬浮框架的和支承结构的端部部位之间的传输声的缝隙的尺寸最小化，并且使该缝隙是迷宫形式的。此时，缝隙的高度和宽度大约对应着在滑动板的和侧面导向轨道的部位上的磁悬浮轨道运行机构的公差尺寸。

CN2869102公开了一种中低速磁浮列车轨道，钢轨通过螺栓或预埋方式直接固定在梁的两侧；钢轨的下表面以螺栓方式固定倒U型悬浮轨或者钢轨的下部呈倒U型，构成倒U型悬浮轨。

CN201288279Y公开了一种中低速磁浮列车轨道用热轧F型钢，斜腿和直腿两侧与下腹板之间均有92-110度的夹角。相关报导克服了由斜腿带来的轧制时轴向力大、产品精度难以控制等技术问题。

现有的中低速磁悬浮列车轨道用F型钢存在边部的斜退带有倾斜角使轧制时轴向力大造成轧辊孔型磨损严重、每对轧辊生产F钢产量低、综合生产效率低、能耗高、F型钢精度难以控制等技术问题。现有中低速磁浮列车F型钢轨道铝感应板与安装翼板之间距离小，不具备安装双备行走轮机构的条件，致使悬浮机构出现故障时只能以10公里以下低速行走，影响全线路轨道交通的正常运行；

现有的日本、中国、韩国等中低速磁浮试验线和运营示范线，悬浮磁铁起浮高度为18mm到8mm稳定悬浮，起浮时磁铁励磁电流高达100-130A，8mm正常悬浮电流35A左右，每次起浮都消耗大量电能。现有中低速磁浮列车所用驱动直线电机正常运行时车上定子与轨道上转子感应铝板之间的间隙为12mm，由于间隙大和转子不连续造成的边端效应等使直线电机的效率只有60%。

发明内容

针对以上技术不足，为更好地解决现有中低速磁浮轨道和悬浮、驱动机构存在：一由于F型钢边部的斜退带有倾斜角使轧制时轴向力大造成轧辊孔型磨损严重、每对轧辊生产产量低、综合生产效率低、能耗高、F型钢精度难以控制等技术问题；二现有中低速磁浮列车F型钢轨道铝感应板与安装翼板之间距离小，不具备安装双备安全行走轮机构的条件，致使悬浮机构出现故障时转向架只能落下以10公里以下低速行走，影响全线路轨道交通的正常运行；三由于悬浮磁铁起浮高度大，起浮时磁铁励磁电流高，造成的每次起浮都消耗大量电能；四由于现有中低速磁浮列车所用驱动直线电机正常运行时车上定子与轨道上转子感应铝板之间的间隙大，使驱动直线电机的效率低（60%）、能耗高等一系列问题。在综合研究系统结构的基础上，本发明涉及一种综合解决中低速磁悬浮列车双备安全运行方案、悬浮和直线电机驱动节能技术方案。

本发明的技术方案是：

一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，由U型轨道1、自锁液压行走轮机构2、连接架3、车体4、空气弹簧5、转向架臂6、锭子7、铝感应板8、悬浮磁铁9组成。U型轨道1安装在轨枕上或轨道梁上；铝感应板8安装在U型轨道1的槽底板外表面上；车体4位于本发明U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的最上方，车体4的底部通过空气弹簧5与转向架臂6的上表面相联结，转向架臂6下表面安装有直线电机的锭子7，并与铝感应板8完全上下对应；连接架3安装在转向架臂6的里侧，其上安装有自锁液压行走轮机构2，自锁液压行走轮机构2的行走轮压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面；悬浮磁铁9位于U型轨道1的正下方，安装在转向架臂6外侧板的下部。U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构镜像对称地安装在轨枕10上或轨道梁上组成磁浮车的双备安全运行机构。如图1、图2、图3和图8所示。

优选的，所述U型轨道1，由安装翼板1A，槽底板1B，U型轨道的外腿1C和内腿1D组成。其特征在于U型轨道1主体横断面为“倒U”型，U型一侧有安装翼板1A；槽底板1B的槽底外表面1E的两个角部有外凹槽1F和内凹槽1G；外腿1C和内腿1D相互平行且垂直于槽底板1B；外腿1C的外腿端面1Ca和内腿1D的内腿端面1Da在同一个水平面上且平行于槽底板1B。如图3所示。

优选的，安装翼板1A上表面与槽底外表面1E的水平距离为16-200mm，根据工程和设计的需要，本专业技术人员可选择大于200mm距离的方案。

优选的，所述U型轨道1直接由热轧工艺生产，U型轨道1各部分的角部可根据热轧工艺要求或使用性能要求为1-10mm半径的圆弧，由本专业技术人员确定具体数值。或热轧后外腿1C的外腿端面1Ca和内腿1D的内腿端面1Da经机械加工而成。

优选的，U型轨道1通过安装翼板1A安装在轨枕10上或安装在轨道梁上组成磁浮列车运行轨道。如图8所示。

优选的，所述转向架臂为倒“L”形，由转向架臂上表面6A、转向架臂下表面6B、转向架臂里侧面6C、转向架臂外侧板6D组成。如图7所示。

优选的，所述连接架3安装在转向架臂里侧面6C上，或直接与转向架臂制造为一个整体，由本专业技术人员根据工艺和设备空间需要进行设计。

优选的，自锁液压行走轮机构2通过自锁液压缸2C和安装基板2D安装在连接架3上，并且自锁液压行走轮机构2的行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面上。

优选的，所述铝感应板8为槽型结构，由槽腹板8A、槽左翼缘8B、槽右翼缘8C组成。所述铝感应板8安装在U型轨道槽底外表面1E上，槽左翼缘8B、槽右翼缘8C分别对应安装在内凹槽1G和外凹槽1F内，组成直线电机的转子结构，如图4和图1所示。

优选的，所述悬浮磁铁9安装在转向架臂外侧板6D下部，通过磁浮列车转向架臂6和空气弹簧5安装在车体上；悬浮磁铁9位于U型轨道1的正下方，并且悬浮磁铁9的两个磁极与U型轨道1的两个外腿和内腿完全上下对应。

优选的，所述自锁液压行走轮机构2由行走轮2A、行走轮架2B、自锁液压缸2C、安装基板2D、二级锁板座2E、弹簧2F、二级锁板2G、一级锁板座2H、一级锁板2J、支座2K、拉杆液压缸2L、拉杆2M、二级锁口2N、一级锁口2P组成，如图5所示。自锁液压行走轮机构2通过自锁液压缸2C和安装基板2D安装在车体4的底部；行走轮架2B安装在自锁液压缸2C上，行走轮2A安装在行走轮架2B上；自锁液压缸2C的下缘与安装基板2D焊接成一个整体；安装基板2D的下表面以行走轮架2B为中心对称安装有一对二级锁板座2E，一对二级锁板座2E上对应安装有一对二级锁板2G，一对二级锁板2G由前后对称的一对弹簧2F相连接组成自动二级锁紧机构；安装基板2D的下表面二级锁板座2E的两边还对称安装有一对一级锁板座2H，一对一级锁板座2H上对应安装有一对一级锁板2J；安装基板2D的下表面一级锁板座2H的两边还对称安装有一对支板2K，一对支板2K的下端安装有一对拉杆液压缸2L，一对拉杆液压缸2L上安装有一对拉杆2M，一对拉杆2M分别联接在一对一级锁板2J上,；行走轮架2B的中上部加工有一对二级锁口2N，一对二级锁板2G的端部在弹簧2F的作用下对应自动插入二级锁口2N后与自锁液压缸2C共同支撑起车体的重量；行走轮架2B的中下部加工有一对一级锁口2P，一对一级锁板2J的端部在拉杆2M的压力下对应插入一级锁口2P锁定后与自锁液压缸2C共同支撑起车体的重量,当行走轮架2B需要提升时拉杆2M就施加拉力使一对一级锁板2J拉开解锁。在磁浮列车停车时，行走轮架2B在液压作用下由自锁液压缸2C中伸出，并由一级锁板2J的端部在拉杆2M的压力下对应插入一级锁口2P锁定，行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A上支撑车体的重量，并保持U型轨道的外腿端面1Ca和内腿端面1Da与悬浮磁铁9的两磁极在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm。在磁浮列车启动悬浮后和运行状态时，一级锁板2J的端部在拉杆2M的拉力下从一级锁口2P拉出，行走轮架2B在液压作用下向自锁液压缸2C中缩回，到达二级锁口2N位置后，由一对二级锁板2G在前后对称的一对弹簧2F作用下二级锁板自动锁紧，并使行走轮2A与安装翼板1A的上表面保持4-6mm的距离。遇到特殊紧急情况突然落车时，自锁液压行走轮机构2二级锁口2N位置的自动锁紧状态支撑起车体重量，并保持锭子5与铝感应板8之间的距离在2-4mm，以防止锭子5与铝感应板8碰撞损坏直线电机的锭子5。如图1、图2、图5和图8所示。

优选的，所述行走轮2A为胶轮、或耐磨工程塑料轮、或耐磨钢轮、或其它耐磨材质的轮子。自锁液压行走轮机构胶轮的应用使U型轨道具备了磁浮和胶轮双备安全运行机构，安全性和事故应急能力大幅度提高。每节车箱的底部均安装有5组转向架，当1-2组转向架的悬浮磁铁出现故障失去对车体重量的支撑能力时，自锁液压行走轮机构将自动伸出，使行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面上承担起该1-2组转向架的悬浮磁铁所承担的车体重量，并且使悬浮磁铁与U型轨道的距离保持6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm，因此使磁浮车的运行速度仍能保持60-100公里/小时正常运行。在全部悬浮系统失效状态下,胶轮支撑车在直线电机驱动下仍然能以40-80公里/小时的速度运行，运行噪声小于70dB（远低于地铁和轻轨93dB的噪声），把乘客安全、舒适的送达目的车站。

所述的中低速磁悬浮列车U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的安装方法，包括下列步骤：

1、铝感应板8安装在U型轨道槽底外表面1E上，槽左翼缘8B、槽右翼缘8C分别对应安装在内凹槽1G和外凹槽1F内，组成直线电机的转子结构。

2、U型轨道1通过安装翼板1A安装在轨枕上或安装在轨道梁上组成磁浮列车运行轨道。

3、自锁液压行走轮机构2通过自锁液压缸2C和安装基板2D安装在连接架3上，连接架3安装在转向架臂6上，并通过转向架臂6和空气弹簧5安装在车体上。

4、悬浮磁铁9安装在转向架臂外侧板6D下部，通过磁浮列车转向架和空气弹簧安装在车体上。

所述的中低速磁悬浮列车U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的使用方法方法，包括下列情况：

1）磁浮列车停车状态保持U型轨道的外腿端面1Ca和内腿端面1Da与悬浮磁铁9的两磁极面在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm，减少了目前把30-35吨重（载人后满载荷）的磁浮列车由18mm起浮提升到8mm的能耗损失。当磁浮列车悬浮后和运行过程，自锁液压行走轮机构2不再承担车体重量负荷时自动由一级锁口2P位置提升到二级锁口2N位置并锁定，并与安装翼板1A上表面保持4-6mm的距离。

2）当磁浮列车要进站停车，车速减到5公里/小时以下时，自锁液压行走轮机构2自动伸出、到达一级锁口2P位置自锁定位，轮子压在U型轨道的安装翼板1A上行走，并支撑起车体的重量，列车到站停车。停车后保持U型轨道的外腿端面1Ca和内腿端面1Da与悬浮磁铁9的两磁极在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm。

3）在磁浮列车运行中，有突发事故时，为防止锭子5与铝感应板8碰撞损坏直线电机的锭子5，处在二级锁口2N位置并锁定的行走轮2A压在U型轨道的安装翼板1A上行走，以确保锭子5与铝感应板8之间的距离2-4mm。

自锁液压行走轮机构的行走轮2A采用胶轮，使U型轨道具备了磁浮和胶轮双备安全运行机构，安全性和事故应急能力大幅度提高。每节车箱的底部均安装有5组转向架，每组转向架的四个角部都安装有自锁液压行走轮机构，当1-2组转向架的悬浮磁铁出现故障失去对车体重量的支撑能力时，自锁液压行走轮机构将自动伸出，使行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面上承担起该1-2组转向架的悬浮磁铁所承担的车体重量，并且使悬浮磁铁与U型轨道的距离保持6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm，因此使磁浮车的运行速度仍能保持60-100公里/小时正常运行。在全部悬浮系统失效状态下,胶轮支撑车在直线电机驱动下仍然能以40-80公里/小时的速度运行，运行噪声小于70dB（远低于地铁和轻轨93dB的噪声），把乘客安全、舒适的送达目的车站。

本发明的优势：

1、U型轨道结构的设计提高了U型轨道的生产效率和热轧产品精度控制水平、减少了热轧生产轧辊消耗、降低了生产成本。解决了目前F型钢轨道由于边部的斜退带有倾斜角使轧制时轴向力大造成轧辊孔型磨损严重、每对轧辊生产产量低、综合生产效率低、能耗高、F型钢精度难以控制等技术问题；

2、U型轨道结构与自锁液压行走轮机构的完整组合,尤其是行走轮2A采用胶轮，使磁浮列车具备了磁浮和胶轮双备安全运行机构，使运行的安全性和事故应急能力大幅度提高,当1-2组转向架的悬浮磁铁出现故障失去对车体重量的支撑能力时，自锁液压行走轮机构将自动伸出承担起该1-2组转向架的悬浮磁铁所承担的车体重量，使磁浮车的运行速度仍能保持60-100公里/小时正常运行；在全部悬浮系统失效状态下,胶轮支撑起车体全部重量，使磁浮车仍然能以40-80公里/小时的速度把乘客安全送达到目的车站。

3、U型轨道结构与自锁液压行走轮机构的组合，使现有磁浮列车由18mm到8mm的起浮距离变为0起浮距离，起浮电流由近130A缩小到35A左右的正常悬浮电流，大幅度减小了起浮能耗,同时降低了悬浮供电系统的功率和设备造价；

4、U型轨道结构与自锁液压行走轮机构2的巧妙配合，使锭子5与铝感应板8之间能保持6-10mm的间隙安全运行，比目前12mm以上的间隙节约列车牵引能耗10%-15%，直线电机效率由目前的60%提高到70-80%，节能效果明显。

附图说明：

图1为本发明结构说明示意图。

图2为本发明图1的左视图。

图3为本发明U型轨道说明示意图。

图4为本发明铝感应板说明示意图。

图5为本发明自锁液压行走轮机构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为转向架臂示意图。

图8为本发明结构的横截面剖面示意图。

1、U型轨道，1A、安装翼板，1B、槽底板，1C、外腿，1Ca、外腿端面，1D、内腿，1Da、内腿端面，1E、槽底外表面，1F、外凹槽，1G、内凹槽，

2、自锁液压行走轮机构，2A、行走轮，2B、行走轮架，2C、自锁液压机构，2D、安装基板，2E、二级锁板座，2F、弹簧，2G、二级锁板，2H、一级锁板座，2J、一级锁板，2K、支座，2L、拉杆液压缸，2M、拉杆，2N、二级锁口，2P、一级锁口，

3、连接架，4、车体，5、空气弹簧,6、转向架臂，6A、转向架臂上面，6B、转向架臂下面，6C、转向架臂里侧面，6D、转向架臂外侧板，7、锭子，8、铝感应板，8A、槽腹板，8B、槽左翼缘，8C、槽右翼缘，9、悬浮磁铁，10、轨枕。

实施例1：

一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，如图1、图2、图3和图8所示；

一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，由U型轨道1、自锁液压行走轮机构2、连接架3、车体4、空气弹簧5、转向架臂6、锭子7、铝感应板8、悬浮磁铁9组成。U型轨道1安装在轨枕上或轨道梁上；铝感应板8安装在U型轨道1的槽底板外表面上；车体4位于本发明U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的最上方，车体4的底部通过空气弹簧5与转向架臂6的上表面相联结，转向架臂6下表面安装有直线电机的锭子7，并与铝感应板8完全上下对应；连接架3安装在转向架臂6的里侧，其上安装有自锁液压行走轮机构2，自锁液压行走轮机构2的行走轮压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面；悬浮磁铁9位于U型轨道1的正下方，安装在转向架臂6外侧板的下部。U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构镜像对称地安装在轨枕10上或轨道梁上组成磁浮车的双备安全运行机构。

所述U型轨道1，由安装翼板1A，槽底板1B，U型轨道的外腿1C和内腿1D组成。其特征在于U型轨道1主体横断面为“倒U”型，U型一侧有安装翼板1A；槽底板1B的槽底外表面1E的两个角部有外凹槽1F和内凹槽1G；外腿1C和内腿1D相互平行且垂直于槽底板1B；外腿1C的外腿端面1Ca和内腿1D的内腿端面1Da在同一个水平面上且平行于槽底板1B。如图3所示。

安装翼板1A上表面与槽底外表面1E的水平距离为160mm。所述U型轨道1直接由热轧工艺生产后，其外腿1C的外腿端面1Ca和内腿1D的内腿端面1Da经机械加工而成。

U型轨道1通过安装翼板1A安装在轨枕10上或安装在轨道梁上组成磁浮列车运行轨道。如图8所示。

所述转向架臂为倒“L”形，由转向架臂上表面6A、转向架臂下表面6B、转向架臂里侧面6C、转向架臂外侧板6D组成。如图7所示。所述连接架3安装在转向架臂里侧面6C上，。

自锁液压行走轮机构2通过自锁液压缸2C和安装基板2D安装在连接架3上，并且自锁液压行走轮机构2的行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面上。

所述铝感应板8为槽型结构，由槽腹板8A、槽左翼缘8B、槽右翼缘8C组成。所述铝感应板8安装在U型轨道槽底外表面1E上，槽左翼缘8B、槽右翼缘8C分别对应安装在内凹槽1G和外凹槽1F内，组成直线电机的转子结构，如图4和图1所示。

所述悬浮磁铁9安装在转向架臂外侧板6D下部，通过磁浮列车转向架臂6和空气弹簧5安装在车体上；悬浮磁铁9位于U型轨道1的正下方，并且悬浮磁铁9的两个磁极与U型轨道1的两个外腿和内腿完全上下对应。

所述自锁液压行走轮机构2由行走轮2A、行走轮架2B、自锁液压缸2C、安装基板2D、二级锁板座2E、弹簧2F、二级锁板2G、一级锁板座2H、一级锁板2J、支座2K、拉杆液压缸2L、拉杆2M、二级锁口2N、一级锁口2P组成，如图5所示。自锁液压行走轮机构2通过自锁液压缸2C和安装基板2D安装在车体4的底部；行走轮架2B安装在自锁液压缸2C上，行走轮2A安装在行走轮架2B上；自锁液压缸2C的下缘与安装基板2D焊接成一个整体；安装基板2D的下表面以行走轮架2B为中心对称安装有一对二级锁板座2E，一对二级锁板座2E上对应安装有一对二级锁板2G，一对二级锁板2G由前后对称的一对弹簧2F相连接组成自动二级锁紧机构；安装基板2D的下表面二级锁板座2E的两边还对称安装有一对一级锁板座2H，一对一级锁板座2H上对应安装有一对一级锁板2J；安装基板2D的下表面一级锁板座2H的两边还对称安装有一对支板2K，一对支板2K的下端安装有一对拉杆液压缸2L，一对拉杆液压缸2L上安装有一对拉杆2M，一对拉杆2M分别联接在一对一级锁板2J上,；行走轮架2B的中上部加工有一对二级锁口2N，一对二级锁板2G的端部在弹簧2F的作用下对应自动插入二级锁口2N后与自锁液压缸2C共同支撑起车体的重量；行走轮架2B的中下部加工有一对一级锁口2P，一对一级锁板2J的端部在拉杆2M的压力下对应插入一级锁口2P锁定后与自锁液压缸2C共同支撑起车体的重量,当行走轮架2B需要提升时拉杆2M就施加拉力使一对一级锁板2J拉开解锁。在磁浮列车停车时，行走轮架2B在液压作用下由自锁液压缸2C中伸出，并由一级锁板2J的端部在拉杆2M的压力下对应插入一级锁口2P锁定，行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A上支撑车体的重量，并保持U型轨道的外腿端面1Ca和内腿端面1Da与悬浮磁铁9的两磁极在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm。在磁浮列车启动悬浮后和运行状态时，一级锁板2J的端部在拉杆2M的拉力下从一级锁口2P拉出，行走轮架2B在液压作用下向自锁液压缸2C中缩回，到达二级锁口2N位置后，由一对二级锁板2G在前后对称的一对弹簧2F作用下二级锁板自动锁紧，并使行走轮2A与安装翼板1A的上表面保持4-6mm的距离。遇到特殊紧急情况突然落车时，自锁液压行走轮机构2二级锁口2N位置的自动锁紧状态支撑起车体重量，并保持锭子5与铝感应板8之间的距离在2-4mm，以防止锭子5与铝感应板8碰撞损坏直线电机的锭子5。如图1、图2和图5所示。

所述行走轮2A为胶轮。自锁液压行走轮胶轮机构与U型轨道配合，使U型轨道具备了磁浮和胶轮双备安全运行机构，安全性和事故应急能力大幅度提高。每节车箱的底部均安装有5组转向架，当1-2组转向架的悬浮磁铁出现故障失去对车体重量的支撑能力时，自锁液压行走轮机构将自动伸出，使行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面上承担起该1-2组转向架的悬浮磁铁所承担的车体重量，并且使悬浮磁铁与U型轨道的距离保持6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm，因此使磁浮车的运行速度仍能保持60-100公里/小时正常运行。在全部悬浮系统失效状态下,胶轮支撑车在直线电机驱动下仍然能以40-80公里/小时的速度运行，运行噪声小于70dB（远低于地铁和轻轨93dB的噪声），把乘客安全、舒适的送达目的车站。

所述的中低速磁悬浮列车U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的安装方法，包括下列步骤：

1、铝感应板8安装在U型轨道槽底外表面1E上，槽左翼缘8B、槽右翼缘8C分别对应安装在内凹槽1G和外凹槽1F内，组成直线电机的转子结构。

2、U型轨道1通过安装翼板1A安装在轨枕上或安装在轨道梁上组成磁浮列车运行轨道。

3、自锁液压行走轮机构2通过自锁液压缸2C和安装基板2D安装在连接架3上，连接架3安装在转向架臂6上，并通过转向架臂6和空气弹簧5安装在车体上。

4、悬浮磁铁9安装在转向架臂外侧板6D下部，通过磁浮列车转向架和空气弹簧安装在车体上。

所述的中低速磁悬浮列车U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的使用方法，包括下列情况：

1）磁浮列车停车状态保持U型轨道的外腿端面1Ca和内腿端面1Da与悬浮磁铁9的两磁极面在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm，减少了目前把30-35吨重（载人后满载荷）的磁浮列车由18mm起浮提升到8mm的能耗损失。当磁浮列车悬浮后和运行过程中，自锁液压行走轮机构2不再承担车体重量负荷时自动由一级锁口2P位置提升到二级锁口2N位置并锁定，并与安装翼板1A上表面保持4-6mm的距离。

2）当磁浮列车要进站停车，车速减到5公里/小时以下时，自锁液压行走轮机构2自动伸出、到达一级锁口2P位置自锁定位，轮子压在U型轨道的安装翼板1A上行走，并支撑起车体的重量，列车到站停车。停车后保持U型轨道的外腿端面1Ca和内腿端面1Da与悬浮磁铁9的两磁极在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm。

3）在磁浮列车运行中，有突发事故时，为防止锭子5与铝感应板8碰撞损坏直线电机的锭子5，处在二级锁口2N位置并锁定的行走轮2A压在U型轨道的安装翼板1A上行走，以确保锭子5与铝感应板8之间的距离2-4mm。

4）自锁液压行走轮机构的行走轮2A采用胶轮，使U型轨道具备了磁浮和胶轮双备安全运行机构，安全性和事故应急能力大幅度提高。每节车箱的底部均安装有5组转向架，每组转向架的四个角部都安装有自锁液压行走轮机构，当1-2组转向架的悬浮磁铁出现故障失去对车体重量的支撑能力时，自锁液压行走轮机构将自动伸出，使行走轮2A压在U型轨道1的安装翼板1A的上表面上承担起该1-2组转向架的悬浮磁铁所承担的车体重量，并且使悬浮磁铁与U型轨道的距离保持6-8mm，同时保持锭子5与铝感应板8之间的距离6-10mm，因此使磁浮车的运行速度仍能保持60-100公里/小时正常运行。在全部悬浮系统失效状态下,胶轮支撑起磁浮列车的全部重量，在直线电机驱动下仍然能以40-80公里/小时的速度运行，运行噪声小于70dB（远低于地铁和轻轨93dB的噪声），把乘客安全、舒适的送达目的车站。

实施例2

其它同实施例1，不同之处在于：

所述U型轨道1直接由热轧工艺生产，U型轨道1各部分的角部根据热轧工艺要求或使用性能要求为1-5mm半径的圆弧。

U型轨道安装翼板1A的上表面与槽底外表面1E的距离为100mm。

与U型轨道配套的双备安全运行的行走轮2A为耐磨实心胶轮。

实施例3

其它同实施例1，不同之处在于：

所述U型轨道1直接由热轧工艺生产。

安装翼板1A的上表面与槽底外表面1E的距离为40mm。

与U型轨道配套的双备安全运行的行走轮2A为耐磨钢轮。

实施例4

其它同实施例1，不同之处在于：

所述U型轨道1直接由热轧工艺生产，U型轨道1槽内角为5-10mm，其他各部分的角部根据热轧工艺要求或使用性能要求为1-3mm半径的圆弧。

安装翼板1A的上表面与槽底外表面1E的距离为200mm。

与U型轨道配套的双备安全运行的行走轮2A为耐磨工程塑料轮。

实施例5：

其它同实施例1，不同之处在于：

安装翼板1A的上表面与槽底外表面1E的距离为16mm。

所述U型轨道1直接由热轧工艺生产，U型轨道1各部分的角部根据热轧工艺要求或使用性能要求为1-3mm半径的圆弧。

所述行走轮2A为耐磨钢轮。

实施例6

其它同实施例1，不同之处在于：

安装翼板1A的上表面与槽底外表面1E的距离为400mm。由本专业技术人员根据实际工程设计需要选择具体参数。

与U型轨道配套的双备安全运行的行走轮2A为胶轮。

Claims (10)

1.一种U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，由U型轨道（1）、自锁液压行走轮机构（2）、连接架（3）、车体（4）、空气弹簧（5）、转向架臂（6）、锭子（7）、铝感应板（8）、悬浮磁铁（9）组成；U型轨道（1）安装在轨枕上或轨道梁上；铝感应板（8）安装在U型轨道（1）的槽底板外表面上；车体（4）位于所述U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的最上方，车体（4）的底部通过空气弹簧（5）与转向架臂（6）的上表面相联结，转向架臂（6）下表面安装有直线电机的锭子（7），并与铝感应板（8）完全上下对应；连接架（3）安装在转向架臂（6）的里侧，其上安装有自锁液压行走轮机构（2），自锁液压行走轮机构（2）的行走轮压在U型轨道（1）的安装翼板（1A）的上表面；悬浮磁铁（9）位于U型轨道（1）的正下方，安装在转向架臂（6）外侧板的下部。

2.如权利要求1所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，所述U型轨道（1），由安装翼板（1A）、槽底板（1B）、U型轨道的外腿（1C）和内腿（1D）组成，U型轨道1主体横断面为“倒U”型，U型一侧有安装翼板（1A）；槽底板（1B）的槽底外表面（1E）的两个角部有外凹槽（1F）和内凹槽（1G）；外腿（1C）和内腿（1D）相互平行且垂直于槽底板（1B）；外腿（1C）的外腿端面（1Ca）和内腿（1D）的内腿端面（1Da）在同一个水平面上且平行于槽底板（1B）；U型轨道（1）通过安装翼板（1A）安装在轨枕（10）上或安装在轨道梁上组成磁浮列车运行轨道。

3.如权利要求1所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，安装翼板（1A）上表面与槽底外表面（1E）的水平距离为16-200mm。

4.如权利要求1所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，所述转向架臂（6）为倒“L”形，由转向架臂上表面（6A）、转向架臂下表面（6B）、转向架臂里侧面（6C）和转向架臂外侧板（6D）组成。

5.如权利要求1所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，所述铝感应板（8）为槽型结构，由槽腹板（8A）、槽左翼缘（8B）、槽右翼缘（8C）组成；所述铝感应板（8）安装在U型轨道槽底外表面（1E）上，槽左翼缘（8B）、槽右翼缘（8C）分别对应安装在内凹槽（1G）和外凹槽（1F）内，组成直线电机的转子结构。

6.如权利要求1所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，所述悬浮磁铁（9）安装在转向架臂外侧板（6D）下部，通过磁浮列车转向架臂（6）和空气弹簧（5）安装在车体上；悬浮磁铁（9）位于U型轨道（1）的正下方，并且悬浮磁铁（9）的两个磁极与U型轨道（1）的外腿和内腿完全上下对应。

7.如权利要求1所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，

所述自锁液压行走轮机构（2）由行走轮（2A）、行走轮架（2B）、自锁液压缸（2C）、安装基板（2D）、二级锁板座（2E）、弹簧（2F）、二级锁板（2G）、一级锁板座（2H）、一级锁板（2J）、支座（2K）、拉杆液压缸（2L）、拉杆（2M）、二级锁口（2N）和一级锁口（2P）组成；自锁液压行走轮机构（2）通过自锁液压缸（2C）和安装基板（2D）安装在车体（4）的底部；行走轮架（2B）安装在自锁液压缸（2C）上，行走轮（2A）安装在行走轮架（2B）上；自锁液压缸（2C）的下缘与安装基板（2D）焊接成一个整体；安装基板（2D）的下表面以行走轮架（2B）为中心对称安装有一对二级锁板座（2E），一对二级锁板座（2E）上对应安装有一对二级锁板（2G），一对二级锁板（2G）由前后对称的一对弹簧（2F）相连接组成自动二级锁紧机构；安装基板（2D）的下表面二级锁板座（2E）的两边还对称安装有一对一级锁板座（2H），一对一级锁板座（2H）上对应安装有一对一级锁板（2J）；安装基板（2D）的下表面一级锁板座（2H）的两边还对称安装有一对支板（2K），一对支板（2K）的下端安装有一对拉杆液压缸（2L），一对拉杆液压缸（2L）上安装有一对拉杆（2M），一对拉杆（2M）分别联接在一对一级锁板（2J）上；行走轮架（2B）的中上部加工有一对二级锁口（2N），一对二级锁板（2G）的端部在弹簧（2F）的作用下对应自动插入二级锁口（2N）后与自锁液压缸（2C）共同支撑起车体的重量；行走轮架（2B）的中下部加工有一对一级锁口（2P），一对一级锁板（2J）的端部在拉杆（2M）的压力下对应插入一级锁口（2P）锁定后与自锁液压缸（2C）共同支撑起车体的重量,当行走轮架（2B）需要提升时拉杆（2M）就施加拉力使一对一级锁板（2J）拉开解锁；

自锁液压行走轮机构（2）通过自锁液压缸（2C）和安装基板（2D）安装在连接架（3）上，并且自锁液压行走轮机构（2）的行走轮（2A）压在U型轨道（1）的安装翼板（1A）的上表面上。

8.如权利要求7所述的U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构，其特征在于，

所述行走轮（2A）为胶轮、或耐磨工程塑料轮、或耐磨钢轮。

9.如权利要求1-8任一项所述的中低速磁悬浮列车U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的安装方法，包括下列步骤：

1）铝感应板（8）安装在U型轨道槽底外表面（1E）上，槽左翼缘（8B）、槽右翼缘（8C）分别对应安装在内凹槽（1G）和外凹槽（1F）内，组成直线电机的转子结构；

2）U型轨道（1）通过安装翼板（1A）安装在轨枕上或安装在轨道梁上组成磁浮列车运行轨道；

3）自锁液压行走轮机构（2）通过自锁液压缸（2C）和安装基板（2D）安装在连接架（3）上，连接架（3）安装在转向架臂（6）上，并通过转向架臂（6）和空气弹簧（5）安装在车体上；

4）悬浮磁铁（9）安装在转向架臂外侧板（6D）下部，通过磁浮列车转向架和空气弹簧安装在车体上。

10.如权利要求1-8任一项所述的中低速磁悬浮列车U型轨道双备安全运行及悬浮驱动节能机构的使用方法，包括下列情况的一种或几种：

1）磁浮列车停车状态，保持U型轨道的外腿端面（1Ca）和内腿端面（1Da）与悬浮磁铁（9）的两磁极面在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子（5）与铝感应板（8）之间的距离6-10mm；

2）当磁浮列车悬浮后和运行过程，自锁液压行走轮机构（2）不再承担车体重量负荷时自动由一级锁口（2P）位置提升到二级锁口（2N）位置并锁定，并与安装翼板（1A）上表面保持4-6mm的距离；

3）当磁浮列车要进站停车，车速减到5公里/小时以下时，自锁液压行走轮机构（2）自动伸出、到达一级锁口（2P）位置自锁定位，轮子压在U型轨道的安装翼板（1A）上行走，并支撑起车体的重量，列车到站停车；停车后保持U型轨道的外腿端面（1Ca）和内腿端面（1Da）与悬浮磁铁（9）的两磁极在同一水平面上的距离为6-8mm，同时保持锭子（5）与铝感应板（8）之间的距离6-10mm；

4）在磁浮列车运行中，有突发事故时，为防止锭子（5）与铝感应板（8）碰撞损坏直线电机的锭子（5），处在二级锁口（2N）位置并锁定的行走轮（2A）压在U型轨道的安装翼板（1A）上行走，以确保锭子（5）与铝感应板（8）之间的距离2-4mm。

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