CN105539461A - 一种真空轨道磁悬浮列车系统 - Google Patents
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Abstract
一种真空轨道磁悬浮列车系统,包括有真空隧道、磁悬浮轨道、磁悬浮列车、站点列车运行系统和行车列车运行系统以及总控列车运行系统,真空隧道上设有开关门,磁悬浮列车包括有车头和车厢,车头/车厢中设有车内控制系统和空气循环系统,并在下侧设有若干组悬浮架;磁悬浮轨道与每组悬浮架构成内向抱合结构;车头/车厢与磁悬浮轨道之间设有悬浮机构、驱动机构和制动机构以及导向机构;本发明实现了磁悬浮列车在真空或低真空环境下的变道行驶,在轨道系统停电时进行非机械式紧急制动,列车高速运行时进行非接触式供电,解决了磁悬浮列车在经过各个站点时无需停车进行旅客上下车的问题,提高了列车运行效率和旅客出行的舒适度,市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮列车技术领域,尤其是一种真空轨道磁悬浮列车系统。
背景技术
沿铁路运行的列车已经有两百多年的发展历史,随着科技的进步,列车的运行速度越来越快。目前,高铁技术极大地提升了列车运行的速度,但是列车的运行速度达到一定区间后,空气和轨道对列车的阻力成为阻碍列车速度继续上升的最大障碍。
为了解决上述问题,磁悬浮列车系统应运而生。但是,现有的磁悬浮列车系统,均采用露天行驶的方式,没有从根本上解决空气对列车行驶所带来的阻力的问题。另外,现有的磁悬浮列车轨道结构的设计极大地制约了磁悬浮列车的运行方式,即只能进行单轨道行驶,列车不能进行变道。现有的磁悬浮列车在高速运行时,不能由轨道系统进行无触点供电,也不能在轨道系统停电的情况下进行非机械式紧急制动。与此同时,现有的磁悬浮列车还采用传统的运输方式,即在到达各个站点时停车等待旅客上下车,这极大地加长了列车的运行时间,降低了列车的运行效率,旅客出行的舒适度也受到严重的影响。
发明内容
本发明的目的就是要解决当前磁悬浮列车不能进行变道,行驶中所受的空气阻力大,轨道系统停电时不能进行非机械式紧急制动,以及列车到达站点需要停车等待旅客上下车而导致运行效率降低的问题,为此提供一种高速运行的真空轨道磁悬浮列车系统。
本发明的具体方案是:一种真空轨道磁悬浮列车系统,包括有真空隧道、磁悬浮轨道、磁悬浮列车、站点列车运行系统和行车列车运行系统以及总控列车运行系统,在真空隧道上设有若干个开关门,磁悬浮列车包括有车头和若干节车厢,车头和车厢的下侧均设有若干组悬浮架,并在车头和车厢中分别单独设有车内控制系统和空气循环系统;其特征是:所述磁悬浮轨道与每组悬浮架构成内向抱合结构,其中磁悬浮轨道呈一体式内勾型结构,具有朝轨道内侧呈对称布置的左、右沿边,并在左、右沿边的端部各设有一个沿磁悬浮列车行走方向布置的“L”型导磁件,每组悬浮架均由背向呈对称布置的左、右“L”型悬浮架构成外勾型结构;在车头/车厢与磁悬浮轨道之间设有悬浮机构、驱动机构和制动机构以及导向机构;所述悬浮机构由上浮机构和吸附机构构成,其中上浮机构包括有等间距排布在车头/车厢底部左右侧的至少4个超导线圈和等间距排布在磁悬浮轨道左、右沿边上端面的若干个同磁极间隔排布的永磁体,其中有两个超导线圈分别布置在车头/车厢的前、后端,吸附机构包括有等间距排布在左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上电磁铁组A,电磁铁组A在通电时产生磁力对“L”型导磁件水平侧的一面产生吸引力,以调节磁悬浮列车悬浮在磁悬浮轨道上的气隙;所述制动机构包括有等间距排布在相邻的两个超导线圈之间的至少一组电磁铁组B,电磁铁组B在磁悬浮列车发出紧急制动信号时,电磁铁组B的引出线启动短路,电磁铁组B与各个同磁极间隔排布的永磁体相互作用而产生洛伦兹力阻止磁悬浮列车的运行;所述驱动机构包括有等间距排布在磁悬浮轨道左、右沿边的下端面上的若干组电磁铁组C和等间距排布在左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上的若干个磁极极性交替排布的永磁体,其中电磁铁组C中相邻的两个电磁铁的磁极呈周期性交替变化,并且电磁铁组C与各个磁极极性交替排布的永磁体上下对应;所述导向机构包括有等间距排布在左、右“L”型悬浮架内侧的竖直端面上的电磁铁组D,电磁铁组D与“L”型导磁件的竖直端面左右对应;每组悬浮架的长度与每个超导线圈或每组电磁铁组B排布的长度相对应,或者每组悬浮架的长度与相邻排布的单个超导线圈和单组电磁铁组B整体排布的长度相对应;所述超导线圈、电磁铁组A、电磁铁组B和电磁铁组D分别连接车内控制系统,电磁铁组C与设置在各个站点列车运行系统相连接并与总控列车运行系统相协调。
本发明中所述磁悬浮轨道包括有主干道和若干个岔道,主干道与每个岔道间的夹角α的范围为3°-8°,从主干道到每个岔道均设有一段可移动的对接轨道和一段弧形轨道,在主干道与每个岔道的结合部的轨道上均留有供左、右“L”型悬浮架移动的让位间隙,并在主干道与每个岔道的内侧分别设有一组对应相应的让位间隙的限位组件;每组电磁铁组C排布的长度大于让位间隙的宽度,并小于对接的车头与车厢或相邻的车厢上相对应的两组悬浮架之间的间隔。
本发明中所述左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上分别设有一排连续布置的光发射装置,并在磁悬浮轨道左、右沿边的下端面上等间距排布有若干个光接收装置,其中每个光接收装置对应每组电磁铁组C并与光发射装置呈上下对应;在每组电磁铁组C首尾两端的电磁铁上均装有一个霍尔传感器。
本发明中在车头或车厢的左、右“L”型悬浮架内侧的竖直端面上均设有气隙传感器A,气隙传感器A相应地与磁悬浮轨道左、右沿边上的“L”型导磁件的竖直端面相对应;在车头或车厢的左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上均设有气隙传感器B,气隙传感器B相应地与磁悬浮轨道左、右沿边的下端面相对应。
本发明中所述电磁铁组B中等间距排布的各个电磁铁采用单股或多股绕线绕制而成,并且相邻的电磁铁上线圈的绕向相反,绕线设有引出端A、B;引出端A、B通过导线连接有转换开关A,转换开关A的一端对接制动回路,转换开关A的另一端对接转换开关B,转换开关B的两边分别对接AC-DC转换电路和DC-AC逆变电路。
本发明中所述车头或车厢的长度为10-30m,在车头或车厢的下侧设有多组悬浮架,超导线圈设有4个,相邻的两个超导线圈之间设有两组电磁铁组B,并且磁悬浮轨道左、右沿边上端面上各个同磁极间隔排布的永磁体的排布密度为电磁铁组B中各个电磁铁排布密度的1/2。
本发明中磁悬浮列车在磁悬浮轨道上的悬浮气隙的高度D的范围为0-120mm。
本发明中所述真空隧道内为真空环境或低真空环境,其中低真空环境的的气压为0.001Pa-0.1Pa。
本发明中车头和车厢的两侧分别设有旅客进出门A,并在车头/车厢的前后端均设有旅客进出门B;在车头与车厢之间、车厢与车厢之间均设有对接机构,并配置有伸缩门A,伸缩门A用以在车头与车厢之间或车厢与车厢之间构成对接时,伸缩门A伸出并与两端的旅客进出门B构成与真空隧道相隔离的区域,以便车头与车厢之间或相邻的车厢之间的旅客通行;在站台区域内,真空隧道上的每个开关门的内侧设有伸缩门B,伸缩门B用于伸出对接相应的车头或车厢的旅客进出门A,伸缩门B与旅客进出门A、开关门构成与真空隧道相隔离的区域,以便旅客上下车。
本发明中磁悬浮列车的车头具有与其各个车厢相同的结构,在各个站点的磁悬浮轨道上设有用于旅客上车的一节或多节上车厢,行驶中的磁悬浮列车为主列车厢,主列车厢末端的一节或多节车厢为下车厢;在站点区域内设有三套分别对应上车厢、主列车厢和下车厢的列车调度系统,构成站点列车运行系统;在以站点为中心的站点区域外设有一段段行驶区域,并分别配置由一套对应各段行驶区域的行车列车运行系统,行驶区域的长度小于或等于磁悬浮列车的最高运行速度乘以磁悬浮列车的最小间隔发车时间;所有站点列车运行系统和行车列车运行系统均与总控列车运行系统相连接,构成列车运行系统。
本发明通过对现有的磁悬浮列车系统进行改进,实现了磁悬浮列车在真空或低真空环境下的变道行驶,在行驶同时对列车进行非接触式供电,并在轨道系统停电时进行非接触式紧急制动,在提升速度的同时,解决了磁悬浮列车在经过各个站点时无需停车进行旅客上下车的问题,从而大大提高了磁悬浮列车的运行效率和旅客出行的舒适度,具有广阔的市场前景。
附图说明
图1是本发明的透视示意图;
图2是本发明的侧视示意图;
图3是本发明中车头的结构示意图;
图4是图2中K处的局部放大示意图;
图5是本发明中磁悬浮轨道的平面示意图;
图6是本发明中磁悬浮轨道的结构示意图;
图7是本发明中磁悬浮轨道的局部剖面视图;
图8是本发明中左、右“L”型悬浮架的结构示意图;
图9是本发明中超导线圈与电磁铁组B以及各个同磁极间隔排布的永磁体的排布示意图;
图10是本发明中电磁铁组B的排布示意图;
图11是本发明中转换开关A、B分别与制动回路、AC-DC转换电路、DC-AC逆变电路对接的电路原理图;
图12是本发明中电磁铁组C与各个磁极极性交替排布的永磁体的排布示意图;
图13是本发明中旅客在对接的车厢之间通行或上下车时,伸缩门A、B的开关状态示意图;
图14是本发明中磁悬浮列车开始进入站点时,下车厢准备与主列车厢脱离,上车厢在站点等待与主列车厢对接的结构示意图;
图15是本发明中磁悬浮列车进入站点后,下车厢与主列车厢脱离,上车厢在站点加速启动并开始与主列车厢对接的结构示意图;
图16是本发明中磁悬浮列车离开站点时,下车厢停靠在站点,上车厢与主列车厢实现对接并开始离开站点的结构示意图。
图中:1—真空隧道,2—磁悬浮轨道,201—主干道,202—岔道,203—对接轨道,204—弧形轨道,205—让位间隙,206—限位组件,3—车头,4—车厢,401—上车厢,402—主列车厢,403—下车厢,5—开关门,6—左沿边,7—右沿边,8—“L”型导磁件,9—左“L”型悬浮架,10—右“L”型悬浮架,11—超导线圈,12—同磁极间隔排布的永磁体,13—电磁铁组A,14—电磁铁组B,15—电磁铁组C,16—磁极极性交替排布的永磁体,17—电磁铁组D,18—光发射装置,19—光接收装置,20—霍尔传感器,21—气隙传感器A,22—气隙传感器B,23—转换开关A,24—制动回路,25—转换开关B,26—AC-DC转换电路,27—DC-AC逆变电路,28—旅客进出门A,29—旅客进出门B,30—伸缩门A,31—伸缩门B,32—站点。
具体实施方式
实施例1,参见图1-12,本发明包括有真空隧道1、磁悬浮轨道2、磁悬浮列车、站点列车运行系统和行车列车运行系统以及总控列车运行系统,在真空隧道1上设有若干个开关门5,磁悬浮列车包括有车头3和若干节车厢4,车头3和车厢4的下侧均设有若干组悬浮架,并在车头3和车厢4中分别单独设有车内控制系统和空气循环系统;所述磁悬浮轨道2与每组悬浮架构成内向抱合结构,其中磁悬浮轨道2呈一体式内勾型结构,具有朝轨道内侧呈对称布置的左、右沿边6、7,并在左、右沿边6、7的端部各设有一个沿磁悬浮列车行走方向布置的“L”型导磁件8,每组悬浮架均由背向呈对称布置的左、右“L”型悬浮架9、10构成外勾型结构;在车头/车厢3/4与磁悬浮轨道2之间设有悬浮机构、驱动机构和制动机构以及导向机构;所述悬浮机构由上浮机构和吸附机构构成,其中上浮机构包括有等间距排布在车头/车厢3/4底部左右侧的至少4个超导线圈11和等间距排布在磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7上端面的若干个同磁极间隔排布的永磁体12,其中有两个超导线圈11分别布置在车头/车厢3/4的前、后端,吸附机构包括有等间距排布在左、右“L”型悬浮架9、10内侧的水平端面上电磁铁组A13,电磁铁组A13在通电时产生磁力对“L”型导磁件8水平侧的一面产生吸引力,以调节磁悬浮列车悬浮在磁悬浮轨道2上的气隙;所述制动机构包括有等间距排布在相邻的两个超导线圈11之间的至少一组电磁铁组B14,电磁铁组B14在磁悬浮列车发出制动信号时,电磁铁组B14的引出线启动短路,电磁铁组B14与各个同磁极间隔排布的永磁体12相互作用而产生洛伦兹力阻止磁悬浮列车的运行;所述驱动机构包括有等间距排布在磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7的下端面上的若干组电磁铁组C15和等间距排布在左、右“L”型悬浮架9、10内侧的水平端面上的若干个磁极极性交替排布的永磁体16,其中电磁铁组C15中相邻的两个电磁铁的磁极呈周期性交替变化,并且电磁铁组C15与各个磁极极性交替排布的永磁体16上下对应;所述导向机构包括有等间距排布在左、右“L”型悬浮架9、10内侧的竖直端面上的电磁铁组D17,电磁铁组D17与“L”型导磁件8的竖直端面左右对应;每组悬浮架的长度与每个超导线圈11或每组电磁铁组B14排布的长度相对应,或者每组悬浮架的长度与相邻排布的单个超导线圈11和单组电磁铁组B14整体排布的长度相对应;所述超导线圈11、电磁铁组A13、电磁铁组B14和电磁铁组D17分别连接车内控制系统,电磁铁组C15与设置在各个站点的站点列车运行系统相连接并与总控列车运行系统相协调。
参见图5,本实施例中所述磁悬浮轨道2包括有主干道201和若干个岔道202,主干道201与每个岔道202间的夹角α的范围为3°-8°,从主干道201到每个岔道202均设有一段可移动的对接轨道203和一段弧形轨道204,在主干道201与每个岔道202的结合部的轨道上均留有供左、右“L”型悬浮架9、10移动的让位间隙205,并在主干道201与每个岔道202的内侧分别设有一组对应相应的让位间隙205的限位组件206;每组电磁铁组C15排布的长度大于让位间隙205的宽度,并小于对接的车头3与车厢4或相邻的车厢4上相对应的两组悬浮架之间的间隔。
本实施例中所述左、右“L”型悬浮架9、10内侧的水平端面上分别设有一排连续布置的光发射装置18,并在磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7的下端面上等间距排布有若干个光接收装置19,其中每个光接收装置19对应每组电磁铁组C15并与光发射装置18呈上下对应,参见图4、图8;在每组电磁铁组C15首尾两端的电磁铁上均装有一个霍尔传感器20,参见图12。
当布置在磁悬浮轨道2上某一段的光接收装置19接收到磁悬浮列车其中一节车厢上的左、右“L”型悬浮架9、10上的光发射装置18发出的信号时,对应该磁悬浮轨道段的高速固态继电器闭合,使得该段的电磁铁组C15选择相应的线路连接列车运行系统,同时,车内控制系统通过感知霍尔传感器20上电压方向的变化及列车加速或减速电流的开关时间,调控磁悬浮列车前进的方向,通过向电磁铁组C15中输入不断变化的电流而产生不断变化的磁场,其磁性与布置在左、右“L”型悬浮架9、10内侧的水平端面上的若干个磁极极性交替排布的永磁体16相互作用,其中处于前侧的电磁铁拉动永磁体,而处于后侧的电磁铁则对该永磁体产生推动力,参见图12,以此来推动磁悬浮列车的匀速、加速和减速以及停止运行等调度与运行工作。
参见图8,本实施例中在车头3或车厢4的左、右“L”型悬浮架9、10内侧的竖直端面上均设有气隙传感器A21,气隙传感器A21相应地与磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7上的“L”型导磁件8的竖直端面相对应;在车头3或车厢4的左、右“L”型悬浮架9、10内侧的水平端面上均设有气隙传感器B22,气隙传感器B22相应地与磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7的下端面相对应。车内部控制系统通过气隙传感器A21实时调控左、右“L”型悬浮架9、10内侧的竖直端面与磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7上的“L”型导磁件8的竖直端面之间相应的间隙,并在磁悬浮列车需要进入岔道202时,进行导向控制;车内部控制系统通过气隙传感器B22实时调控磁悬浮列车在磁悬浮轨道2上悬浮的高度,其中磁悬浮列车在磁悬浮轨道2上的悬浮气隙的高度D的范围为0-120mm。
参见图10、图11,本实施例中所述电磁铁组B14中等间距排布的各个电磁铁采用单股或多股绕线绕制而成,并且相邻的电磁铁上线圈的绕向相反,绕线设有引出端A、B,在电磁铁组B14中首尾端的电磁铁上分别装有一个霍尔传感器20;引出端A、B通过导线连接有转换开关A23,转换开关A23的一端对接制动回路24,转换开关A23的另一端对接转换开关B25,转换开关B25的两边分别对接AC-DC转换电路26和DC-AC逆变电路27,其中AC-DC转换电路26由整流滤波及调压电路组成供可充电蓄电池组充电使用,整流滤波及调压电路的输入端连接转换开关B25的其中一个对接端,整流滤波及调压电路的输出端连接可充电蓄电池组,DC-AC逆变电路27包括有H桥,可充电蓄电池组的正负极分别连接H桥的“+”“-”输入端,H桥的交流输出端连接转换开关B25的另一个对接端,以便检修时驱动列车加速、减速、匀速、前进、后退行驶,不需要磁悬浮轨道驱动。
磁悬浮列车在前进时,电磁铁组B14切割等间距排布在磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7上端面的若干个同磁极间隔排布的永磁体12的磁力线,产生的电能储存在可充电蓄电池组中,以供磁悬浮列车上的其它设备使用。当列车运行系统停电或需要紧急制动时,车内部控制系统控制转换开关A23直接对接制动回路24,电磁铁组B14发生短路,产生洛伦兹力阻止磁悬浮列车的前进,直至列车快速停止。
本实施例中所述车头3或车厢4的长度为10-30m,在车头3或车厢4的下侧设有10组悬浮架,超导线圈11设有4个,相邻的两个超导线圈11之间设有两组电磁铁组B14,并且磁悬浮轨道2的左、右沿边6、7上端面上各个同磁极间隔排布的永磁体12的排布密度为电磁铁组B14中各个电磁铁排布密度的1/2。
本实施例中所述真空隧道1内为真空环境或低真空环境,其中低真空环境的的气压为0.001Pa-0.1Pa。
参见图13,本实施例中车头3和车厢4的两侧分别设有旅客进出门A28,并在车头/车厢3/4的前后端均设有旅客进出门B29;在车头3与车厢4之间、车厢4与车厢4之间均设有对接机构,并配置有伸缩门A30,伸缩门A30用以在车头3与车厢4之间或车厢4与车厢4之间构成对接时,伸缩门A30伸出并与两端的旅客进出门B29构成与真空隧道1相隔离的区域,通过空气循环系统向该隔离区域内充气,待隔离区域内的气压与列车内的气压平衡时,即可开启相对接车头3与车厢4或相邻的车厢4上的两个旅客进出门B29,以便车头3与车厢4之间或相邻的车厢4之间的旅客通行;在站台区域内,真空隧道1上的每个开关门5的内侧设有伸缩门B31,伸缩门B31用于伸出对接相应的车头3或车厢4两侧的旅客进出门A28,伸缩门B31与旅客进出门A28、开关门5构成与真空隧道1相隔离的区域,以便旅客上下车。
实施例2,本实施例基于实施例1,在本实施例中磁悬浮列车的车头具有与其各个车厢相同的结构,在各个站点32的磁悬浮轨道2上设有用于旅客上车的一节或多节上车厢401,行驶中的磁悬浮列车为主列车厢402,主列车厢402末端的一节或多节车厢为下车厢403,其中各个站点32的位置在图14、图15、图16中分别用磁悬浮轨道2一侧的矩形框表示;在站点区域内设有三套分别对应上车厢401、主列车厢402和下车厢403的列车调度系统,构成站点列车运行系统;在以站点32为中心的站点区域外设有一段段行驶区域,并分别配置由一套对应各段行驶区域的行车列车运行系统,行驶区域的长度小于或等于磁悬浮列车的最高运行速度乘以磁悬浮列车的最小间隔发车时间;所有站点列车运行系统和行车列车运行系统均与总控列车运行系统相连接,构成列车运行系统。
参见图14、图15、图16,主列车厢402在经过各个站点32之前,旅客先进入上车厢401在站台等候,在此过程中,伸缩门B31伸出锁住列车,空气循环系统向伸缩门B31与旅客进出门A28、开关门5构成的隔离区域内充气,待隔离区域内的气压与外界大气压及列车内的气压平衡时,开启开关门5与旅客进出门A28,旅客即可上车;之后,关闭开关门5与旅客进出门A28,空气循环系统向伸缩门B31与旅客进出门A28、开关门5构成的隔离区域内抽气,待隔离区域内的气压与真空隧道气压平衡时,收起伸缩门B31,上车厢401在站台等候主列车厢402的到来,准备加速行驶,需要下车的旅客进入至下车厢403中等候下车;当主列车厢402快要进入各个站点时,下车厢403与主列车厢402的旅客进出门A28关闭,其伸缩门B31与旅客进出门A28形成的隔离区域通过空气循环系统抽气,直到气压与真空隧道的气压相同时,下车厢403与主列车厢402启动脱离,收起伸缩门B31,下车厢403减速运行,主列车厢402不停车保持高速运行,而此时上车厢401启动加速运行,当上车厢401加速到与主列车厢402相同的速度时,即可与主列车厢402实现对接,伸缩门B31进行机械锁定对接,其伸缩门B31与旅客进出门A28形成的隔离区域通过空气循环系统充气,直到气压与列车内的气压相同时开启旅客进出门A28,下车厢403与主列车厢402对接成功,方便旅客进出,从而上车厢401加入到主列车厢402行驶的队伍中。当下车厢403减速并停止在站台上时,即可伸出伸缩门B31,空气循环系统向伸缩门B31与旅客进出门A28、开关门5构成的隔离区域内充气,待隔离区域内的气压与外界大气压及列车内气压平衡时,旅客即可下车。与此同时,下车厢403还作为上车厢401来使用,用于承载下一趟上车的旅客,以此循环工作,确保磁悬浮列车在经过各个站点进站不停车高速行驶。
Claims (10)
1.一种真空轨道磁悬浮列车系统,包括有真空隧道、磁悬浮轨道、磁悬浮列车、站点列车运行系统和行车列车运行系统以及总控列车运行系统,在真空隧道上设有若干个开关门,磁悬浮列车包括有车头和若干节车厢,车头和车厢的下侧均设有若干组悬浮架,并在车头和车厢中分别单独设有车内控制系统和空气循环系统;其特征是:所述磁悬浮轨道与每组悬浮架构成内向抱合结构,其中磁悬浮轨道呈一体式内勾型结构,具有朝轨道内侧呈对称布置的左、右沿边,并在左、右沿边的端部各设有一个沿磁悬浮列车行走方向布置的“L”型导磁件,每组悬浮架均由背向呈对称布置的左、右“L”型悬浮架构成外勾型结构;在车头/车厢与磁悬浮轨道之间设有悬浮机构、驱动机构和制动机构以及导向机构;所述悬浮机构由上浮机构和吸附机构构成,其中上浮机构包括有等间距排布在车头/车厢底部左右侧的至少4个超导线圈和等间距排布在磁悬浮轨道左、右沿边上端面的若干个同磁极间隔排布的永磁体,其中有两个超导线圈分别布置在车头/车厢的前、后端,吸附机构包括有等间距排布在左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上电磁铁组A,电磁铁组A在通电时产生磁力对“L”型导磁件水平侧的一面产生吸引力,以调节磁悬浮列车悬浮在磁悬浮轨道上的气隙;所述制动机构包括有等间距排布在相邻的两个超导线圈之间的至少一组电磁铁组B,电磁铁组B在磁悬浮列车发出紧急制动信号时,电磁铁组B的引出线启动短路,电磁铁组B与各个同磁极间隔排布的永磁体相互作用而产生洛伦兹力阻止磁悬浮列车的运行;所述驱动机构包括有等间距排布在磁悬浮轨道左、右沿边的下端面上的若干组电磁铁组C和等间距排布在左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上的若干个磁极极性交替排布的永磁体,其中电磁铁组C中相邻的两个电磁铁的磁极呈周期性交替变化,并且电磁铁组C与各个磁极极性交替排布的永磁体上下对应;所述导向机构包括有等间距排布在左、右“L”型悬浮架内侧的竖直端面上的电磁铁组D,电磁铁组D与“L”型导磁件的竖直端面左右对应;每组悬浮架的长度与每个超导线圈或每组电磁铁组B排布的长度相对应,或者每组悬浮架的长度与相邻排布的单个超导线圈和单组电磁铁组B整体排布的长度相对应;所述超导线圈、电磁铁组A、电磁铁组B和电磁铁组D分别连接车内控制系统,电磁铁组C与设置在各个站点列车运行系统相连接并与总控列车运行系统相协调。
2.根据权利要求1所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:所述磁悬浮轨道包括有主干道和若干个岔道,主干道与每个岔道间的夹角α的范围为3°-8°,从主干道到每个岔道均设有一段可移动的对接轨道和一段弧形轨道,在主干道与每个岔道的结合部的轨道上均留有供左、右“L”型悬浮架移动的让位间隙,并在主干道与每个岔道的内侧分别设有一组对应相应的让位间隙的限位组件。
3.根据权利要求1所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:所述左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上分别设有一排连续布置的光发射装置,并在磁悬浮轨道左、右沿边的下端面上等间距排布有若干个光接收装置,其中每个光接收装置对应每组电磁铁组C并与光发射装置呈上下对应;在每组电磁铁组C首尾两端的电磁铁上均装有一个霍尔传感器。
4.根据权利要求1所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:在车头或车厢的左、右“L”型悬浮架内侧的竖直端面上均设有气隙传感器A,气隙传感器A相应地与磁悬浮轨道左、右沿边上的“L”型导磁件的竖直端面相对应;在车头或车厢的左、右“L”型悬浮架内侧的水平端面上均设有气隙传感器B,气隙传感器B相应地与磁悬浮轨道左、右沿边的下端面相对应。
5.根据权利要求1所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:所述电磁铁组B中等间距排布的各个电磁铁采用单股或多股绕线绕制而成,并且相邻的电磁铁上线圈的绕向相反,绕线设有引出端A、B;引出端A、B通过导线连接有转换开关A,转换开关A的一端对接制动回路,转换开关A的另一端对接转换开关B,转换开关B的两边分别对接AC-DC转换电路和DC-AC逆变电路。
6.根据权利要求1所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:所述车头或车厢的长度为10-30m,在车头或车厢的下侧设有多组悬浮架,超导线圈设有4个,相邻的两个超导线圈之间设有两组电磁铁组B,并且磁悬浮轨道左、右沿边上端面上各个同磁极间隔排布的永磁体的排布密度为电磁铁组B中各个电磁铁排布密度的1/2。
7.根据权利要求1所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:磁悬浮列车在磁悬浮轨道上的悬浮气隙的高度D的范围为0-120mm。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:所述真空隧道内为真空环境或低真空环境,其中低真空环境的气压为0.001Pa-0.1Pa。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:车头和车厢的两侧分别设有旅客进出门A,并在车头/车厢的前后端均设有旅客进出门B;在车头与车厢之间、车厢与车厢之间均设有对接机构,并配置有伸缩门A,伸缩门A用以在车头与车厢之间或车厢与车厢之间构成对接时,伸缩门A伸出并与两端的旅客进出门B构成与真空隧道相隔离的区域,以便车头与车厢之间或相邻的车厢之间的旅客通行;在站台区域内,真空隧道上的每个开关门的内侧设有伸缩门B,伸缩门B用于伸出对接相应的车头或车厢的旅客进出门A,伸缩门B与旅客进出门A、开关门构成与真空隧道相隔离的区域,以便旅客上下车。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的一种真空轨道磁悬浮列车系统,其特征是:磁悬浮列车的车头具有与其各个车厢相同的结构,在各个站点的磁悬浮轨道上设有用于旅客上车的一节或多节上车厢,行驶中的磁悬浮列车为主列车厢,主列车厢末端的一节或多节车厢为下车厢;在站点区域内设有三套分别对应上车厢、主列车厢和下车厢的列车调度系统,构成站点列车运行系统;在以站点为中心的站点区域外设有一段段行驶区域,并分别配置由一套对应各段行驶区域的行车列车运行系统,行驶区域的长度小于或等于磁悬浮列车的最高运行速度乘以磁悬浮列车的最小间隔发车时间;所有站点列车运行系统和行车列车运行系统均与总控列车运行系统相连接,构成列车运行系统。
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