CN106394307A - 电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置及磁浮列车 - Google Patents

电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置及磁浮列车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置及磁浮列车，公开的磁浮列车防吸死装置包括压触开关、挂钩、弹簧和磁路连接块，所述压触开关内嵌于电磁铁磁轭上端部，挂钩设置在混合电磁铁磁轭的外侧，弹簧设置在挂钩下方，用于连接挂钩和磁路连接块；所述吸死装置具有收起状态和触发状态，当压触开关未被压下时，处于收起状态时，所述挂钩钩出磁路连接块，磁路连接块位于左右两条磁轭外侧，当压触开关被压下时，处于触发状态时，挂钩松开磁路连接块，磁路连接块在磁轭下端连接电磁铁左右两条磁轭。在电磁永磁混合悬浮下，防止出现吸死现象。

Description

电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置及磁浮列车
技术领域
本发明涉及到磁悬浮列车技术领域，尤其涉及一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置。本发明还涉及具有上述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的磁浮列车。
背景技术
磁悬浮交通是一种低噪声无碳交通，是未来城市交通发展的重要方向之一。磁悬浮列车大都采用的是吸力型悬浮设计，具有转弯半径小、爬坡能力强、噪声小、乘坐舒适和安全等优点。目前，吸力型磁浮列车的磁浮装置主要有三种类型:1、单一采用电磁铁产生悬浮力；2、采用电磁铁和超导体共同产生悬浮力；3、采用电磁铁和永磁体共同产生悬浮力。
但是单一采用电磁铁产生悬浮力的方式目前较为成熟，在国内和国外都有相应的试验列车。其缺点是能耗较大，载重能力有限;采用电磁铁和超导体共同产生悬浮力的方式目前只在实验室有相关的模型;其缺点是运行需要消耗大量的液氮，运行和维护费用高。因而采用电磁铁和永磁体共同产生悬浮力的方式是一种经济实用的方式，是将永磁体设置在电磁铁中，但是这种电磁永磁混合悬浮存在的问题是：电磁铁和轨道之间必须保持一定的间距，如果间距过大永磁产生的悬浮力随气隙的变化太大，加大了电磁铁的控制难度，若间距过小，永磁体产生的磁力容易将列车吸死。在吸死的状态下，永磁体与轨道间的吸力远大于列车的自重和载荷。也就是说列车一旦吸死就很难落下。
因此，能够在电磁永磁混合悬浮下，使得电磁铁和轨道之间保持一定间隙，防止出现吸死现象，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，能够使混合电磁铁和轨道之间保持一定间隙，防止出现吸死现象。
本发明进一步要解决的技术问题是，在提供上述磁浮列车防吸死装置的基础上，还提供一种包括上述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的磁浮列车。
本发明提供的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，所述装置包括压触开关、挂钩、弹簧和磁路连接块，所述压触开关内嵌于电磁永磁混合电磁铁磁轭上端部，挂钩设置在混合电磁铁磁轭的外侧，弹簧设置在挂钩下方，用于连接挂钩和磁路连接块；
且所述吸死装置具有收起状态和触发状态，当压触开关未被压下时，处于收起状态时，所述挂钩钩出磁路连接块，磁路连接块压紧所述弹簧紧贴于磁轭外侧，当压触开关被压下时，处于触发状态时，挂钩松开磁路连接块，磁路连接块在磁轭下端连接电磁铁左右两条磁轭。
优选地，所述磁路连接块由硅钢叠片等高磁导率的材质组成。
优选地，所述压触开关可以采用机械行程开关，也可采用推力式开关。
优选地，所述磁路连接块为直板式，磁路连接块的长度等于左右两条磁轭之间的宽度。
优选地，所述磁路连接块为连接左右两条磁轭的半圆环形。
优选地，在左右两条磁轭上各布置有一个电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，所述防吸死装置处于触发状态时，两块磁路连接块在磁轭下端合并连接电磁铁左右两条磁轭。
优选地，所述磁路连接块为直板式，两块磁路连接块长度之和等于左右两条磁轭之间的宽度。
优选地，所述磁路连接块合并后为连接左右两条磁轭的半圆环形。
针对永磁电磁混合磁浮系统在电磁铁磁轭吸附于轨道情况下起到压下式永磁磁通自循环效果，使电磁铁和轨道之间磁通量降到极小值，从而防止出现吸死现象。在正常工况下磁路连接块在挂钩拉力作用下紧贴于磁轭外侧，且压紧所述弹簧，此时磁路连接块完全不影响原有悬浮磁铁的磁路；在悬浮磁铁磁轭吸附于轨道工况下，电磁铁与磁浮轨道接近，并压下压触开关，触发挂钩打开，磁路连接块在弹簧弹力作用下将磁轭下端连接起来，由此可促使在吸附状态下悬浮磁铁中磁通的绝大部分从下端循环，混合电磁铁和轨道之间保持一定间隙，从而实现对混合电磁铁与轨道的吸死状态分离。
本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是，在提供所述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的基础上，本发明还提供一种采用所述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的磁浮列车，所述磁浮列车显然具有前述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的全部有益效果，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明提供的一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的正面位置示意图；
图2为本发明提供的一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置在运行过程中的状态图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图2，图1为本发明提供的一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的正面位置示意图，图2为本发明提供的一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置在运行过程中的状态图。
电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置包括压触开关1、挂钩2、弹簧3和磁路连接块4，所述压触开关1内嵌于电磁永磁混合电磁铁磁轭5上端部，挂钩2设置在混合电磁铁磁轭5的外侧，弹簧3设置在挂钩2下方，用于连接挂钩2和磁路连接块4。吸死装置具有收起状态和触发状态，当压触开关被压下时，处于触发状态时，挂钩松开磁路连接块，两块磁路连接块在磁轭下端合并连接电磁铁左右两条磁轭。混合电磁铁设置在列车之上，当列车正常悬浮时，压触开关未被压下时，吸死装置处于收起状态时，挂钩2钩出磁路连接块4，磁路连接块4压紧所述弹簧3紧贴于磁轭5外侧，当混合电磁铁接近列车轨道压触开关1被压下，压触开关1被触发，吸死装置处于触发状态时，挂钩2松开，使磁路连接块4在弹簧3的弹力作用下转向电磁铁磁轭下端，磁路连接块4连接电磁铁左右两条磁轭。。
如图2（a）所示，当列车正常悬浮时，产生沿左磁轭、铁芯7、右磁轭、悬浮气隙8、F轨9、左磁轭闭合的悬浮磁场。在正常工况下磁路连接块在挂钩拉力作用下紧贴于磁轭外侧，且压紧所述弹簧，此时磁路连接块完全不影响原有悬浮磁铁的磁场。如图2（b），当混合电磁铁接近列车轨道压触开关1被压下时，接触开关1与F轨9相接触，磁路连接块4在电磁铁磁轭下端连接电磁铁左右两条磁轭，产生铁芯7、右磁轭、磁路连接块4、左磁轭、铁芯7闭合的悬浮磁场和沿左磁轭、铁芯7、右磁轭、右磁轭上接触开关1、F轨9、左磁轭上接触开关1、左磁轭闭合的悬浮磁场。因为磁路连接块4的磁阻较小，使得在触发状态下悬浮磁铁中磁通的绝大部分从下端循环，使电磁铁和轨道之间磁通量降到极小值，从而实现对悬浮磁铁与轨道的吸死状态分离。在电磁永磁混合悬浮下，使永磁体和轨道之间的吸力可以控制，防止出现吸死现象，以实现对电磁铁的保护，并减小对轨道面的磨损，延长了轨道和电磁铁的使用寿命，降低了运行成本。
所述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置可以为一个，设置在混合电磁铁的一条磁轭的外侧，吸死装置处于触发状态时，使磁路连接块4在弹簧3的弹力作用下转向电磁铁磁轭下端，磁路连接块4连接电磁铁左右两条磁轭。
磁路连接块4可以为直板式，磁路连接块4的长度等于左右两条磁轭之间的宽度。
所述磁路连接块4也为连接左右两条磁轭的半圆环形或其他可以连接左右两条磁轭的形状，当磁路连接块4为半圆环形时，磁阻较减小，悬浮磁铁中磁通更有利于磁力从下部通过。
所述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置可以为两个，分别设置在混合电磁铁的左右两条磁轭的外侧。
磁路连接块4可以为直板式，两块磁路连接块长度之和等于左右两条磁轭之间的宽度。
磁路连接块4合并后也可以为连接左右两条磁轭的半圆环形或其他可以连接左右两条磁轭的形状，当磁路连接块为半圆环形时，磁阻较减小，悬浮磁铁中磁通更有利于磁力从下部通过。
在进一步的方案中，所述磁路连接块4由硅钢叠片等高磁导率的材质组成，使得磁路连接块磁阻达到最小，从而使磁通更容易从下端循环，进一步防止吸死现象的出现。这里需要说明的是通过对磁路连接块选用不同的材质，可控制混合电磁铁和轨道之间的吸力。
在更进一步的方案中，所述压触开关1可以采用机械行程开关，也可采用推力式开关。
除了上述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，本发明还提供一种包括上述电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置的磁浮列车，该磁浮列车的其他各部分结构请参考现有技术。
以上对本发明所提供的一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置及磁浮列车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，包括压触开关、挂钩、弹簧和磁路连接块，所述压触开关内嵌于电磁永磁混合电磁铁磁轭上端部，挂钩设置在混合电磁铁磁轭的外侧，弹簧设置在挂钩下方，用于连接挂钩和磁路连接块；
所述吸死装置具有收起状态和触发状态，当压触开关未被压下时，处于收起状态时，所述挂钩钩出磁路连接块，磁路连接块压紧所述弹簧紧贴于磁轭外侧，当压触开关被压下时，处于触发状态时，挂钩松开磁路连接块，磁路连接块在磁轭下端连接电磁铁左右两条磁轭。
2.根据权利要求1所述的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，所述磁路连接块由硅钢叠片等高磁导率的材质组成。
3.根据权利要求2所述的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，所述压触开关可以采用机械行程开关，也可采用推力式开关。
4.根据权利要求1至3所述任一项的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，所述磁路连接块为直板式，磁路连接块的长度等于左右两条磁轭之间的宽度。
5.根据权利要求1至3所述任一项的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，所述磁路连接块为连接左右两条磁轭的半圆环形。
6.根据权利要求1至3所述任一项的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，在左右两条磁轭上各布置有一个电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，所述防吸死装置处于触发状态时，两块磁路连接块在磁轭下端合并连接电磁铁左右两条磁轭。
7.根据权利要求6所述的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，所述磁路连接块为直板式，两块磁路连接块长度之和等于左右两条磁轭之间的宽度。
8.根据权利要求6所述的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置，其特征在于，所述磁路连接块合并后为连接左右两条磁轭的半圆环形。
9.一种磁浮列车，其特征在于，包括权利要求1至8中所述任一项的电磁永磁混合悬浮控制型磁浮列车防吸死装置。
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