CN108001289B

CN108001289B - 紧急制动型磁悬浮列车

Info

Publication number: CN108001289B
Application number: CN201711420479.4A
Authority: CN
Inventors: 朱虹斐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: CN108001289A

Abstract

本发明涉及一种紧急制动型磁悬浮列车，本紧急制动型磁悬浮列车包括有驾驶舱、车厢和供电系统，在车厢的底部安装有端截面呈L型的扣板，扣板包括有固定在车厢底部的支承竖板，在支承竖板上等距设置有驱动磁条；驱动磁条与铁轨上的驱动电磁单元对应匹配；在支承竖板的下端固定设置有支承横板，在支承横板上等距设置有水平的制动轴，在各所述制动轴上套设有阻尼轮和阻尼片；在各所述阻尼轮的径向安装有悬浮磁条，所述悬浮磁条与铁轨上的通电后的悬浮电磁单元异极相吸；该磁悬浮列车能够在铁轨或列车停电故障时，提供有效的制动能力，同时为乘客提供紧急的能源供给，保证列车内的电力通讯和照明，为乘客的生命安全提供保证。

Description

紧急制动型磁悬浮列车

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮列车，特别的，是一种方便停电后制动的磁悬浮列车。

背景技术

磁悬浮列车是现今铁路运输中的热门工具，磁悬浮技术能够大大减小列车与铁轨之间的摩擦阻力，为铁路运输的提速提供重要保障；列车与铁轨悬浮，没有机械摩擦，可大大提高车速，同时降低磨损和能耗，具有广阔的发展前景；但是磁悬浮列车也有其需要解决的技术问题，其中之一便是磁悬浮在停电时的制动问题；磁悬浮列车的动力来源是通过铁轨上磁场方向交替变化的电磁单元驱动列车前行、制动，悬浮力的来源是通过电磁磁极的同极相斥或异极相吸来使列车腾空；当电路突然中断时，列车的悬浮力消失，此时列车将处于失控状态，高速行驶的列车具有极大的惯性，列车与铁轨的高速摩擦，会加剧车体的损耗，同时列车的制动力也消失，失去了制动功能，列车可能发生过站、碰撞甚至脱轨等情况，乘客的生命安全受到严重威胁；特别是列车出现电路故障时，车内的通讯系统、电力系统、制动系统和照明系统都可能受到威胁，极有可能造成群众的失控，存在较大的安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种紧急制动型磁悬浮列车，该磁悬浮列车能够在铁轨或列车停电故障时，为磁悬浮列车提供有效的制动能力，同时为乘客提供紧急的能源供给，保证列车内的电力通讯和照明，为乘客的生命安全提供保证。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本紧急制动型磁悬浮列车包括有驾驶舱、车厢和供电系统，在车厢的底部安装有与铁轨匹配的悬浮驱动装置；

所述悬浮驱动装置包括有两个端截面呈L型的扣板，两个所述扣板镜像对称的内扣设置在铁轨的两侧；

扣板包括有固定在车厢底部的支承竖板，在支承竖板上等距设置有驱动磁条；驱动磁条与铁轨上的驱动电磁单元对应匹配；

在支承竖板的下端固定设置有支承横板，在支承横板上等距设置有水平的制动轴，在各所述制动轴上套设有阻尼轮和阻尼片，阻尼片与制动轴固定连接，阻尼轮与阻尼片之间有阻尼接触；在各所述阻尼轮的径向安装有悬浮磁条，所述悬浮磁条与铁轨上的通电后的悬浮电磁单元异极相吸。

本发明的有益效果是：列车正常运行时，铁轨上的悬浮电磁单元与悬浮磁条异极相吸，磁吸力与列车的重力平衡，列车呈悬浮状态，列车上的阻尼轮悬空，不与铁轨接触；驱动电磁单元通过连续改变电流方向，实现磁极方向的反复变化，使得驱动电磁单元与前方的驱动磁条同极相斥、后方的驱动磁条异极相吸；在“前推后拉”中实现列车的加速；在列车需要制动时，改变驱动电磁单元的电流方向，进而改变驱动电磁单元与驱动磁条的磁力作用，从而实现列车的减速。

当遇到紧急断电时，如铁轨上的驱动电磁单元和悬浮电磁单元断路时，平衡列车重力的磁吸力消失，此时列车下沉；在本发明中，阻尼轮与铁轨的底座紧密接触，阻尼轮沿底座滚动，有效减小车体与铁轨的摩擦，减小车厢的磨损，同时防止噪音的产生；阻尼轮旋转过程中受到阻尼片的减速干扰，此时列车逐渐减速。

当铁轨或列车恢复电力供应后，在磁吸力的作用下，悬浮磁条自动与悬浮电磁单元对正，此时列车恢复悬浮状态；本发明将制动装置与悬浮装置合二为一，有效简化了列车的结构，增大了列车的有效荷载，提高了铁路运输的效率；本发明能够有效减小铁轨与车厢的磨损，同时提供高效的制动效果，有效防止列车出现失控、脱轨等安全隐患，保证乘客的生命财产安全。

作为优选，所述阻尼轮包括有同轴套设的阻尼环，各阻尼环之间摩擦接触；各阻尼环之间可相对旋转；所述悬浮磁条由异极相吸的悬浮磁片组合而成，各悬浮磁片一一对应的嵌设在阻尼环中；

紧急制动时，同轴套设的阻尼环之间相对旋转，阻尼环之间的摩擦能够有效削减列车的动能，为列车减速；同时，阻尼环相对旋转时，各阻尼环上的悬浮磁片反复的正对、错位，从而产生磁场的拉扯，该磁场拉扯也能够消耗列车动能，进一步的加速列车的制动。

作为优选，在各所述制动轴内还设置有供能线圈，供能线圈所在的平面与制动轴的轴线平行；所述供能线圈与车厢内的供电系统电性连接；

列车制动时，阻尼轮相对于制动轴旋转，进而带动悬浮磁条相对于供能线圈运动；此时供能线圈内的磁通量发生变化，进而产生感应电流，该感应电流能够供给列车使用，为车厢内的乘客提供紧急的照明或通讯功能，有效防止乘客混乱，减少群众恐慌、踩踏事件的发生，进一步保证列车的安全。

附图说明

图1为本紧急制动型磁悬浮列车一个实施例在运行时的部分端截面结构示意图。

图2为图1所示实施例在运行时的侧视结构示意图。

图3为图1所示实施例在紧急制动时的部分端截面结构示意图。

图4为图1所示实施例在紧急制动时的侧视结构示意图。

具体实施方式

实施例：

在图1至图4所示的实施例中，本紧急制动型磁悬浮列车包括有驾驶舱、车厢1和供电系统，在车厢1的底部安装有与铁轨2匹配的悬浮驱动装置；

所述悬浮驱动装置包括有两个端截面呈L型的扣板3，两个所述扣板3镜像对称的内扣设置在铁轨2的两侧；

扣板3包括有固定在车厢1底部的支承竖板31，在支承竖板31上等距设置有驱动磁条311；驱动磁条311与铁轨2上的驱动电磁单元21对应匹配；

在支承竖板31的下端固定设置有支承横板32，在支承横板32上等距设置有水平的制动轴8，在各所述制动轴8上套设有阻尼轮4和阻尼片5，阻尼片5与制动轴8固定连接，阻尼轮4与阻尼片5之间有阻尼接触；在各所述阻尼轮4的径向安装有悬浮磁条6，所述悬浮磁条6与铁轨2上的通电后的悬浮电磁单元22异极相吸；在本实施例中，所述阻尼轮4包括有同轴套设的阻尼环41，各阻尼环41之间摩擦接触；各阻尼环41之间可相对旋转；所述悬浮磁条6由异极相吸的悬浮磁片61组合而成，各悬浮磁片61一一对应的嵌设在阻尼环41中；在各所述制动轴8内还设置有供能线圈7，供能线圈7所在的平面与制动轴8的轴线平行；所述供能线圈7与车厢1内的供电系统电性连接。

列车正常运行时，铁轨2上的悬浮电磁单元22与悬浮磁条6异极相吸，磁吸力与列车的重力平衡，列车呈悬浮状态，列车上的阻尼轮4悬空，不与铁轨2接触；驱动电磁单元21通过连续改变电流方向，实现磁极方向的反复变化，使得驱动电磁单元21与前方的驱动磁条311同极相斥、后方的驱动磁条311异极相吸；在“前推后拉”中实现列车的加速；在列车需要制动时，改变驱动电磁单元21的电流方向，进而改变驱动电磁单元21与驱动磁条311的磁力作用，从而实现列车的减速。

当遇到紧急断电时，如铁轨2上的驱动电磁单元21和悬浮电磁单元22断路时，平衡列车重力的磁吸力消失，此时列车下沉；在本发明中，阻尼轮4与铁轨2的底座紧密接触，阻尼轮4沿底座滚动，有效减小车体与铁轨2的摩擦，减小车厢1的磨损，同时防止噪音的产生；阻尼轮4旋转过程中受到阻尼片5的减速干扰，此时列车逐渐减速；在本实施例中，紧急制动时，同轴套设的阻尼环41之间相对旋转，阻尼环41之间的摩擦能够有效削减列车的动能，为列车减速；同时，阻尼环41相对旋转时，各阻尼环41上的悬浮磁片61反复的正对、错位，从而产生磁场的拉扯，该磁场拉扯进一步消耗列车动能，进一步的加速列车的制动；综上，在电力突然中断后，在阻尼轮4与阻尼片5之间、阻尼环41之间、悬浮磁片61之间均能够有效的削减车速，达到高效制动的效果。

同时，在本实施例中，在列车制动的过程中，阻尼轮4相对于制动轴8旋转，进而带动悬浮磁条6相对于供能线圈7运动；此时供能线圈7内的磁通量发生变化，进而产生感应电流，该感应电流能够供给列车使用，为车厢1内的乘客提供紧急的照明或通讯功能，有效防止乘客混乱，减少群众恐慌、踩踏事件的发生，进一步保证列车的安全。

当铁轨2或列车恢复电力供应后，悬浮电磁单元22恢复供电，悬浮电磁单元22与悬浮磁片61之间磁吸力将促使各个悬浮磁片61与悬浮电磁单元22自动对正，此时列车恢复悬浮状态；本发明能够有效减小铁轨2与车厢1的磨损，同时提供高效的制动效果，有效防止列车出现失控、脱轨等安全隐患，保证乘客的生命财产安全；同时，本发明将制动装置与悬浮装置合二为一，有效简化了列车的结构，增大了列车的有效荷载，提高了铁路运输的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种紧急制动型磁悬浮列车，本紧急制动型磁悬浮列车包括有驾驶舱、车厢（1）和供电系统，在车厢（1）的底部安装有与铁轨（2）匹配的悬浮驱动装置；其特征在于：所述悬浮驱动装置包括有两个端截面呈L型的扣板（3），两个所述扣板（3）镜像对称的内扣设置在铁轨（2）的两侧；扣板（3）包括有固定在车厢（1）底部的支承竖板（31），在支承竖板（31）上等距设置有驱动磁条（311）；驱动磁条（311）与铁轨（2）上的驱动电磁单元（21）对应匹配；在支承竖板（31）的下端固定设置有支承横板（32），在支承横板（32）上等距设置有水平的制动轴（8），在各所述制动轴（8）上套设有阻尼轮（4）和阻尼片（5），阻尼片（5）与制动轴（8）固定连接，阻尼轮（4）与阻尼片（5）之间有阻尼接触；在各所述阻尼轮（4）的径向安装有悬浮磁条（6），所述悬浮磁条（6）与铁轨（2）上的通电后的悬浮电磁单元（22）异极相吸；所述阻尼轮（4）包括有同轴套设的阻尼环（41），各阻尼环（41）之间摩擦接触；各阻尼环（41）之间可相对旋转；所述悬浮磁条（6）由异极相吸的悬浮磁片（61）组合而成，各悬浮磁片（61）一一对应的嵌设在阻尼环（41）中。

2.根据权利要求1所述的紧急制动型磁悬浮列车，其特征在于：在各所述制动轴（8）内还设置有供能线圈（7），供能线圈（7）所在的平面与制动轴（8）的轴线平行；所述供能线圈（7）与车厢（1）内的供电系统电性连接。