CN108394310A - 一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，由电机梁组件、防碰组件、电磁吸盘、压板或反应板、导向滑块单元、弹性件、下支撑板、导向轴、上支撑板等组成。与现有技术相比，本发明可根据列车在运行过程中的运行速度和线路状况，调节直线电机与轨道的距离，使之保持在较小的合理范围，从而提高直线电机的驱动力和效率；此外，在列车发生悬浮故障时，本发明的保护装置能快速响应，使直线电机恢复到初始的安全位置等。

Description

一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置

技术领域

本发明涉及中低速磁浮系统的直线电机领域，尤其是涉及一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置。

背景技术

常导电磁悬浮(EMS)交通系统与传统轨道交通系统相比具有运行噪声低、爬坡能力强、转弯半径小、安全可靠性高、运营维护成本低、地形环境适应能力强等突出特点。目前世界上建成并投入商业运营的中低速磁浮线路共有四条，分别是日本名古屋东部丘陵线、韩国仁川机场线、长沙机场快线和北京S1线，列车的最高运行速度为100km/h。与传统的地铁列车相比，速度优势并不明显，因此提高中低速磁浮列车的运行速度成为当前中低速磁浮交通技术发展的热点。

影响中低速磁浮列车最高运行速度的因素主要是磁浮列车的直线电机驱动能力。现行的中低速磁浮列车的直线电机是固连在悬浮架纵梁上。列车在停车状态时，直线电机下表面与轨道上表面的间距一般为3-5mm；当列车处于悬浮状态时，列车上浮约8mm，使两者之间的间距增大至11-13mm，较大的电机气隙限制了直线电机的推力和效率，增加电机损耗。

专利CN 103895528 A公开了一种能在悬浮状态下通过3-5组纵向设置的液压缸调节直线电机与轨道之间的距离的方法，但该专利所示的方法存在安全隐患。目前在线运行的中低速磁浮列车一般是一节车5模块，即一节中低速磁浮车的悬浮控制点共有20个，列车在运行过程中发生悬浮控制点的局部失效(俗称“掉点”或“触轨”)问题还难以避免，悬浮控制点失效意味着故障一侧的悬浮架将没有悬浮力，现行的中低速磁浮列车的直线电机是固连在悬浮架纵梁上的，受垂向滑橇的保护，直线电机是不会与轨道发生擦碰的。如果直线电机与轨道的间距可适时调节，则意味着在列车运行过程中，直线电机的位置可能会低于垂向滑橇的位置，使直线电机失去垂向滑橇的保护，当列车发生“掉点”时，液压系统存在系统响应速度慢的特点，无法保证直线电机快速恢复到初始的安全位置，势必发生直线电机与轨道相互擦碰，在高速运行状态下会导致轨道面长距离擦伤以及电机定子损伤。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，使列车在运行过程中根据运行速度和线路状况，调节直线电机与轨道的距离，使之保持在较小的合理范围，从而提高直线电机的驱动力和效率；在列车发生悬浮故障时，本发明的保护装置能快速响应，使直线电机恢复到初始的安全位置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，包括：

下方固定安装有直线电机的电机梁组件；

两组导向组件：分别固定布置在电机梁组件两端，其包括固定安装的导向轴、套设在导向轴下部的受压弹性件，以及底部抵接所述受压弹性件顶端并可沿导向轴上下移动的导向滑块单元，所述的导向滑块单元还连接所述电机梁组件；

固定安装的至少一个电磁吸盘；

与电机梁组件固定安装的吸合件：电磁吸盘通电时，使得吸合件产生带动电机梁组件趋向电磁吸盘的吸合力；

防碰组件：安装在电机梁组件两端并用于保护直线电机不与轨道发生碰撞。

本发明中吸合件的作用主要是为了使得其与电磁吸盘产生的电磁吸力，同时，通过控制电磁吸力的产生，可以实现电磁吸力、受压弹性件产生的弹性力、直线电机重力、直线电机法向力等在动态中平衡，进而控制直线电机的运动。优选的，所述的吸合件包括安装在电机梁组件上，且产生吸合力的部位位于电磁吸盘上方的压板，或所述吸合件包括安装在电机梁组件上且产生吸合力的部位位于电磁吸盘下方的反应板，此时，在电机梁组件上还安装有用于抵接悬浮架纵梁以限制直线电机最大下移位移的限位板。且当吸合件为位于电磁吸盘上方的压板时，弹性件产生的弹力优选控制大于直线电机重力、直线电机法向力的合力，且小于直线电机重力、直线电机法向力和电磁吸力的合力；而当吸合件为位于电磁吸盘下方的反应板时，弹性件产生的弹力优选控制为大于直线电机重力，小于直线电机重力、直线电机法向力的合力，且大于直线电机重力、直线电机法向力和电磁吸力的合力。

更优选的，当所述吸合件包括压板时，压板与电磁吸盘的间距与不大于列车的悬浮距离；

当所述吸合件包括反应板和限位板时，限位板与悬浮架纵梁的间距不大于列车的悬浮距离。

优选的，所述的受压弹性件刚度设计满足：其压缩量小于或等于列车的悬浮量。

优选的，在导向轴的上下两端分别设有用于固定安装并定导向轴上滑动行程的上支撑板和下支撑板，所述的导向滑块单元包括一端与电机梁组件连接，另一端套设在导向轴上并抵住受压弹性件顶端的导向滑块，在导向滑块与导向轴之间还设有起导向和润滑作用的滑套。

优选的，所述的防碰组件包括与电机梁组件固定连接的安装座，以及设置的安装座上的两根滚轮拔杆、滚轮、滚轮轴、拔杆轴、两根限位挡块和两根微动开关，其中，所述拔杆轴转动设置在安装座上，所述滚轮拔杆的一端分别连接所述拔杆轴的两端，另一端下部转动安装有所述滚轮轴，并在滚轮轴上设置有下沿突出直线电机下表面的所述滚轮，所述的微动开关还反馈连接控制电磁吸盘通断电的电机位置控制器；当列车发生故障使得直线电机位置失控下降时，滚轮先于直线电机与轨道接触，并带动滚轮拔杆绕拔杆轴转动，使得滚轮拔杆触碰所述微动开关，微动开关即向电机位置控制器发生报警信号，并由电机位置控制器向电磁吸盘发出相应通断电指令，使得直线电机快速向上复位至安全位置。此处电机位置控制器发出的电磁吸盘的通断电的指令具体根据吸合件与电磁吸盘的位置关系决定，当吸合件在电磁吸盘的上方时，即电磁吸盘产生的电磁吸力用于控制直线电机下降时，则控制电磁吸盘断电，反之，当吸合件位于电磁吸盘下方时，则控制电磁吸盘通电。

更优选的，所述的防碰组件还包括固定在安装座上并用于限定所述滚轮拔杆向上转动角度的限位挡块。

更优选的，在拔杆轴与安装座之间还设有用于产生使滚轮拔杆远离微动开关的卡簧件。

更优选的，所述的驱动和保护装置还包括布置在悬浮磁铁左右两侧并用于监测其与悬浮磁铁间隙的两个悬浮传感器，以及与所述悬浮传感器连接并控制悬浮磁铁端部升降的悬浮控制器，所述的悬浮控制器还连接所述电机位置控制器；当悬浮磁铁一侧的悬浮控制器接收悬浮传感器所测间隙信号并监测到悬浮传感器与悬浮磁铁间隙异常并超过设定值时，发出报警信号给电机位置控制器，并由电机位置控制器向悬浮磁铁另一侧的悬浮控制器发出指令控制悬浮磁铁另一侧降落，同时，电机位置控制器向电磁吸盘发出相应通断电指令，使得直线电机快速向上复位到安全位置。

与现有技术相比，本发明利用弹性件(可以采用弹簧)和电磁铁的响应快的技术特点，通过弹力和电磁力的不同的配置形成的不同技术方案均能实现列车在运行过程中向下调节直线电机的工作位置，使直线电机与轨道的间距减小到更有利于发挥直线电机驱动力和提高效率，并且在紧急状况下保证直线电机能快速复位至安全位置。本发明结构简单、安全可靠，能有效提高直线电机的驱动效率，有助于中低速磁浮列车提高运行速度，降低运行损耗。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明的另一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明的电机梁组件与导向滑块单元配合的剖视示意图；

图4为本发明的防碰组件的结构示意图；

图5为本发明的悬浮控制器和电机位置控制器的控制逻辑图；

图中，1-电机梁组件，2-防碰组件，3-电磁吸盘，4-压板，5-销轴，6-导向滑块单元，7-第一弹簧，8-下支撑板，9-导向轴，10-上支撑板，11-锁紧螺母，12-第一安装孔，13-第二安装孔，14-电机梁型材，15-轴承座，16-橡胶关节轴承，17-销轴垫圈，18-导向滑块，19-滑套，20-第三安装孔，21-第四安装孔，22-挡圈，23-安装座，24-滚轮左拔杆，25-滚轮右拔杆，26-滚轮，27-滚轮轴，28-拔杆轴，29-卡簧，30-微动开关，31-第五安装孔，32-第六安装孔，33-限位挡块，34-第二弹簧，35-反应板，36-电磁吸盘，37-限位板，38-电磁吸盘上的电开关，39-电机位置控制器，40-悬浮控制器L，41-悬浮控制器R，42-悬浮传感器L，43-悬浮传感器R，44-悬浮磁铁，45-车辆控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明下述所用悬浮控制器、电机位置控制器、车辆控制器等均采用现有的具有信息采集与处理等功能的控制器，如PLC控制器等。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，参见图1和图4所示，包括：

下方固定安装有直线电机的电机梁组件1；

两组导向组件：分别固定布置在电机梁组件1两端，其包括固定安装的导向轴10、套设在导向轴10下部的受压弹性件，以及底部抵接所述受压弹性件顶端并可沿导向轴10上下移动的导向滑块单元6，所述的导向滑块单元6还连接所述电机梁组件1；

固定安装的至少一个电磁吸盘；

与电机梁组件1固定安装的吸合件：电磁吸盘通电时，使得吸合件产生带动电机梁组件1趋向电磁吸盘的吸合力；

防碰组件2：安装在电机梁组件1两端并用于保护直线电机不与轨道发生碰撞。

本发明中吸合件的作用主要是为了使得其与电磁吸盘产生的电磁吸力，同时，通过控制电磁吸力的产生，可以实现电磁吸力、受压弹性件产生的弹性力、直线电机重力、直线电机法向力等在动态中平衡，进而控制直线电机的运动。优选的，所述的吸合件包括安装在电机梁组件1上，且产生吸合力的部位位于电磁吸盘上方的压板4，参见图1所示，或所述吸合件包括安装在电机梁组件1上且产生吸合力的部位位于电磁吸盘下方的反应板35，参见图2所示，此时，在电机梁组件1上还安装有用于抵接悬浮架纵梁以限制直线电机最大下移位移的限位板37。且当吸合件为位于电磁吸盘上方的压板4时，弹性件产生的弹力优选控制大于直线电机重力、直线电机法向力的合力，且小于直线电机重力、直线电机法向力和电磁吸力的合力；而当吸合件为位于电磁吸盘下方的反应板35时，弹性件产生的弹力优选控制为大于直线电机重力，小于直线电机重力、直线电机法向力的合力，且大于直线电机重力、直线电机法向力和电磁吸力的合力。

更优选的，当所述吸合件包括压板4时，压板4与电磁吸盘的间距与不大于列车的悬浮距离；

当所述吸合件包括反应板35和限位板37时，限位板37与悬浮架纵梁的间距不大于列车的悬浮距离。

优选的，所述的受压弹性件刚度设计满足：其压缩量小于或等于列车的悬浮量。

优选的，参见图2所示，在导向轴10的上下两端分别设有用于固定安装并定导向轴10上滑动行程的上支撑板10和下支撑板8，所述的导向滑块单元6包括一端与电机梁组件1连接，另一端套设在导向轴10上并抵住受压弹性件顶端的导向滑块18，在导向滑块18与导向轴10之间还设有起导向和润滑作用的滑套19。

优选的，参见图3所示，所述的防碰组件2包括与电机梁组件1固定连接的安装座23，以及设置的安装座23上的两根滚轮拔杆、滚轮26、滚轮轴27、拔杆轴28、两根限位挡块33和两根微动开关30，其中，所述拔杆轴28转动设置在安装座23上，所述滚轮拔杆的一端分别连接所述拔杆轴28的两端，另一端下部转动安装有所述滚轮轴27，并在滚轮轴27上设置有下沿突出直线电机下表面的所述滚轮26，所述的微动开关30还反馈连接控制电磁吸盘通断电的电机位置控制器39；当列车发生故障使得直线电机位置失控下降时，滚轮26先于直线电机与轨道接触，并带动滚轮拔杆绕拔杆轴转动，使得滚轮拔杆触碰所述微动开关30，微动开关30即向电机位置控制器39发生报警信号，并由电机位置控制器39向电磁吸盘发出相应通断电指令，使得直线电机快速向上复位至安全位置。此处电机位置控制器39发出的电磁吸盘的通断电的指令具体根据吸合件与电磁吸盘的位置关系决定，当吸合件在电磁吸盘的上方时，即电磁吸盘产生的电磁吸力用于控制直线电机下降时，则控制电磁吸盘断电，反之，当吸合件位于电磁吸盘下方时，则控制电磁吸盘通电。

更优选的，所述的防碰组件2还包括固定在安装座23上并用于限定所述滚轮拔杆向上转动角度的限位挡块33。

更优选的，在拔杆轴28与安装座23之间还设有用于产生使滚轮拔杆远离微动开关30的卡簧件。

更优选的，所述的驱动和保护装置还包括布置在悬浮磁铁44左右两侧并用于监测其与悬浮磁铁44间隙的两个悬浮传感器，以及与所述悬浮传感器连接并控制悬浮磁铁44端部升降的悬浮控制器，所述的悬浮控制器还连接所述电机位置控制器39；参见图5所示，当悬浮磁铁44一侧的悬浮控制器接收悬浮传感器所测间隙信号并监测到悬浮传感器与悬浮磁铁44间隙异常并超过设定值时，发出报警信号给电机位置控制器39，并由电机位置控制器39向悬浮磁铁44另一侧的悬浮控制器发出指令控制悬浮磁铁44另一侧降落，同时，电机位置控制器39向电磁吸盘发出相应通断电指令，使得直线电机快速向上复位到安全位置。

上述各实施方式中，根据吸合件与电磁吸盘的位置关系，本发明的中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置可以优选两种不同的设计方案，具体结合以下实施例1和实施例2进行进一步说明。

实施例1

一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，由电机梁组件1、防碰组件2、第一电磁吸盘3、压板4、销轴5、导向滑块组件6、第一弹簧7、下支撑板8、导向轴9、上支撑板10等组成，如图1所示。电机梁组件1通过第二安装孔13与直线电机螺纹连接，以增强直线电机的刚度；电机梁组件1与导向滑块单元6通过销轴5装配为直线电机的运动部件，同时采用锁紧螺母11旋紧防松。

电机梁组件1的结构参见图2所示，其由电机梁型材14、轴承座15、橡胶关节轴承16、挡圈22等组成，其中，电机梁型材14与轴承座15铆接或焊接。导向滑块单元的结构也参见图2，其包括导向滑块18和滑套19，其中，导向滑块18与轴承座15通过销轴5和橡胶关节轴承16连接，同时，在两者连接处还设置有销轴垫圈17和挡圈22。

导向轴9设置在电机梁组件1的两端，相互平行，导向轴9通过下支撑板8和上支撑板10安装在悬浮架的空簧座上，形成直线电机升降的导轨，参见图2所示，下支撑板8和上支撑板10上均设有与空簧座固定安装的第三安装孔20，导向轴9上还设有其与上支撑板10固定的第四安装孔21；第一弹簧7套在导向轴9上，并布置在导向滑块单元6的下方，托举着整个直线电机部件的重量；第一电磁吸盘3通过第一安装孔12固连到悬浮架纵梁上，压板4与电机梁组件1螺纹连接，两者的垂向间距与列车的悬浮距离相匹配，小于或等于悬浮距离。

第一弹簧7位于导向滑块单元6的下方，弹簧刚度的设计原则是：弹簧压缩量小于或等于列车的悬浮量；产生的弹簧力大于电机重力、电机法向力的合力，且小于电机重力、电机法向力和电磁吸力的合力。

防碰组件2由安装座23、滚轮左拔杆24、滚轮右拔杆25、滚轮26、滚轮轴27、拔杆轴28、卡簧29、微动开关30组成。防碰组件2通过第五安装孔31安装在直线电机的两端；每个防碰组件2包括两个微动开关30，相互冗余，分别通过第六安装孔32安装在安装座23上两侧；滚轮左拔杆24、滚轮右拔杆25、滚轮26、滚轮轴27通过拔杆轴28与安装座23装配，能在一定范围内绕拔杆轴28转动；滚轮26的下沿突出于直线电机定子表面约2-3mm，当列车的某个悬浮磁铁44发生故障，导致对应的直线电机位置失控“掉点”时，滚轮26先于直线电机与轨道发生接触，并使得对应的滚轮左拔杆24和滚轮右拔杆25对应触发微动开关30，同时由微动开关30向电机位置控制器39发出报警信号，电机位置控制器39向悬浮控制器L40和悬浮控制器R41发出“悬浮磁铁降落”指令，使得悬浮磁铁44降落，同时向第一电磁吸盘上的电开关38发出“关闭”指令，第一电磁吸盘3断电，直线电机在第一弹簧7的作用下快速向上复位至安全位置。此外，在防碰组件2未完全解除与轨面接触前，受用于限位抵接滚轮左、右拔杆的限位挡块33的约束，滚轮26继续与轨道保持接触并随车行进，保护直线电机不与轨道发生碰撞。

当列车处于非悬浮状态时，直线电机下表面与轨道上表面保持3-5mm左右的间隙，当列车处于悬浮状态时，直线电机随列车上浮，此时的直线电机下表面与轨道上表面的间隙增大为11-13mm，列车在运行过程中可根据行驶速度和轨道状况适时调节直线电机的工作位置，其过程是：当列车处于非运行状态时，第一弹簧7产生的弹簧力大于直线电机重量，使导向滑块单元6的导向滑块18上表面与上支撑板10下表面贴合；当列车处于低速运行状态时，第一弹簧7产生的弹簧力大于电机重量和电机法向力的合力，直线电机定子仍保持原位不动；当列车处于高速运行状态时，参见图5所示，列车控制系统(即车辆控制器45)向电机位置控制器39发出“电机下降”指令，电机位置控制器39向第一电磁吸盘上的电开关38发出“闭合”指令，第一电磁吸盘3上电，安装在电机梁组件1上的压板4受到电磁吸力作用，带动电机梁组件1、导向滑块单元6和安装在电机梁组件1上的直线电机沿导向轴9竖直向下移动，此时弹簧力小于电机重量、电机法向力和电磁吸力所形成的合力，使直线电机与轨道保持约5-6mm的距离，从而提高直线电机的推力和牵引效率。

参见图5所示，当列车的某悬浮控制器(例如悬浮控制器L40)监测到对应的悬浮磁铁44的L端的悬浮传感器L42间隙异常并超过规定值时，向电机位置控制器39发出报警信号，电机位置控制器39向该悬浮磁铁44的R端的悬浮控制器R41发出“悬浮磁铁降落”指令，同时向第一电磁吸盘上的电开关38发出“关闭”指令。第一电磁吸盘3断电后，第一弹簧7受压解除，弹簧力大于电机重量和电机法向力，驱使直线电机快速向上复位至安全位置，防止直线电机与轨道面发生擦碰。

实施例2

一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，由电机梁组件1、防碰组件2、销轴5、导向滑块单元6、下支撑板8、导向轴9、上支撑板10、第二弹簧34、反应板35、第二电磁吸盘36、限位板37等组成，如图4所示。电机梁组件1通过第二安装孔13与直线电机螺纹连接，以增强直线电机的刚度；电机梁组件1与导向滑块单元6通过销轴5装配为直线电机的运动部件，同时设置锁紧螺母11防松；导向轴9设置在两端，相互平行，导向轴9通过下支撑板8和上支撑板10与悬浮架的空簧座上，形成直线电机升降的导轨；第二弹簧34套在导向轴9上，设置在导向滑块单元6的下方，托举着整个直线电机部件的重量；第二电磁吸盘36通过第一安装孔12固连到悬浮架纵梁上，反应板35和限位板37与电机梁组件1螺纹连接，在列车处于非运行状态时，反应板35与第二电磁吸盘36是贴合的，限位板37与悬浮架纵梁的垂向间距与列车的悬浮距离相匹配，小于或等于悬浮距离。

电机梁组件1的结构参见图2所示，其由电机梁型材14、轴承座15、橡胶关节轴承16、挡圈22等组成，其中，电机梁型材14与轴承座15铆接或焊接。导向滑块单元的结构也参见图2，其包括导向滑块18和滑套19，其中，导向滑块18与轴承座15通过销轴5和橡胶关节轴承16连接，同时，在两者连接处还设置有销轴垫圈17和挡圈22。

第二弹簧34位于导向滑块单元6的下方，弹簧刚度的设计原则是：弹簧压缩量小于或等于列车的悬浮量；产生的弹簧力大于电机重力，小于电机重力、电机法向力的合力，且大于电机重力、电机法向力和电磁吸力的合力。

防碰组件2由安装座23、滚轮左拔杆24、滚轮右拔杆25、滚轮26、滚轮轴27、拔杆轴28、卡簧29、微动开关30组成。防碰组件2通过第五安装孔31安装在直线电机的两端；每个防碰组件2包括两个微动开关30，相互冗余，分别通过第六安装孔32安装在安装座23上两侧；滚轮左拔杆24、滚轮右拔杆25、滚轮26、滚轮轴27通过拔杆轴28与安装座23装配，能在一定范围内绕拔杆轴28转动；滚轮26的下沿突出于直线电机定子表面约2-3mm，当列车的某个悬浮磁铁控制点发生故障，导致对应的直线电机位置失控“掉点”时，滚轮26先于直线电机与轨道发生接触，并触发微动开关30向电机位置控制器39发出报警信号，电机位置控制器39向悬浮控制器L40和悬浮控制器R41发出“悬浮磁铁降落”指令，同时向第二电磁吸盘上的电开关38发出“闭合”指令，第二电磁吸盘36上电，直线电机在电磁吸力和弹簧力的作用下快速向上复位至安全位置。此外，在防碰组件2未完全解除与轨面接触前，受限位挡块33的约束，滚轮26继续与轨道保持接触并随车行进，保护直线电机不与轨道发生碰撞。

当列车处于非悬浮状态时，直线电机下表面与轨道上表面保持3-5mm左右的间隙，当列车处于悬浮状态时，直线电机随列车上浮，此时的直线电机下表面与轨道上表面的间隙增大为11-13mm，列车在运行过程中可自动调节直线电机的工作位置，其过程是：当列车处于非运行状态时，第二弹簧34产生的弹簧力大于电机重量，使安装在电机梁组件上的反应板35与第二电磁吸盘36贴合；当列车处于运行状态时，当电机法向力和电机重力的合力大于弹簧力时，驱使直线电机下移；直线电机下移至限位板37与悬浮架纵梁上表面接触时停止，此时直线电机与轨道保持约5-6mm的距离，从而提高了直线电机的驱动力和牵引效率。

参见图5所示，当列车的某悬浮控制器(例如悬浮控制器L40)监测到对应的悬浮磁铁44的L端的悬浮传感器L42间隙异常并超过规定值时，向电机位置控制器39发出报警信号，电机位置控制器39向该悬浮磁铁44的R端的悬浮控制器R41发出“悬浮磁铁降落”指令，同时向第二电磁吸盘上的电开关38发出“闭合”指令，第二电磁吸盘36上电。第二电磁吸盘36上电后，对反应板35产生电磁吸力，此时的第二弹簧34的回复力加电磁吸力大于电机重量、电机法向力的合力，驱使直线电机快速向上复位至安全位置，防止直线电机与轨道面发生擦碰。

在上述实施例外，利用弹簧力、电磁力或弹簧力加电磁力的方式驱动直线电机快速回复还可采用其他结构，如第二电磁吸盘设置在上下支撑板的位置，或上下支撑板与第二电磁吸盘“二合一”；又如上下支撑板可以安装在托臂上，或与空簧座或托臂“二合一”；又如导向装置可采用直线导轨或者直线轴承等，这样的变换均在本发明的保护范围之内。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，包括：

下方固定安装有直线电机的电机梁组件(1)；

两组导向组件：分别固定布置在电机梁组件(1)两端，其包括固定安装的导向轴(9)、套设在导向轴(9)下部的受压弹性件，以及底部抵接所述受压弹性件顶端并可沿导向轴(9)上下移动的导向滑块单元(6)，所述的导向滑块单元(6)还连接所述电机梁组件(1)；

固定安装的至少一个电磁吸盘；

与电机梁组件(1)固定安装的吸合件：电磁吸盘通电时，使得吸合件产生带动电机梁组件(1)趋向电磁吸盘的吸合力；

防碰组件(2)：安装在电机梁组件(1)两端并用于保护直线电机不与轨道发生碰撞。

2.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，所述的吸合件包括安装在电机梁组件(1)上，且产生吸合力的部位位于电磁吸盘上方的压板(4)，

或所述吸合件包括安装在电机梁组件(1)上且产生吸合力的部位位于电磁吸盘下方的反应板(35)，此时，在电机梁组件(1)上还安装有用于抵接悬浮架纵梁以限制直线电机最大下移位移的限位板(37)。

3.根据权利要求2所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，当所述吸合件包括压板(4)时，压板(4)与电磁吸盘的间距与不大于列车的悬浮距离；

当所述吸合件包括反应板(35)和限位板(37)时，限位板(37)与悬浮架纵梁的间距不大于列车的悬浮距离。

4.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，所述的受压弹性件刚度设计满足：其压缩量小于或等于列车的悬浮量。

5.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，在导向轴(9)的上下两端分别设有用于固定安装并定导向轴(9)上滑动行程的上支撑板(10)和下支撑板(8)，所述的导向滑块单元(6)包括一端与电机梁组件(1)连接，另一端套设在导向轴(9)上并抵住受压弹性件顶端的导向滑块(18)，在导向滑块(18)与导向轴(9)之间还设有起导向和润滑作用的滑套(19)。

6.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，所述的防碰组件(2)包括与电机梁组件(1)固定连接的安装座(23)，以及设置的安装座(23)上的两根滚轮拔杆、滚轮(26)、滚轮轴(27)、拔杆轴(28)、两根限位挡块(33)和两根微动开关(30)，其中，所述拔杆轴(28)转动设置在安装座(23)上，所述滚轮拔杆的一端分别连接所述拔杆轴(28)的两端，另一端下部转动安装有所述滚轮轴(27)，并在滚轮轴(27)上设置有下沿突出直线电机下表面的所述滚轮(26)，所述的微动开关(30)还反馈连接控制电磁吸盘通断电的电机位置控制器(39)；

当列车发生故障使得直线电机位置失控下降时，滚轮先于直线电机与轨道接触，并带动滚轮拔杆绕拔杆轴(28)转动，使得滚轮拔杆触碰所述微动开关(30)，微动开关(30)即向电机位置控制器(39)发生报警信号，并由电机位置控制器(39)向电磁吸盘发出相应通断电指令，使得直线电机快速向上复位至安全位置。

7.根据权利要求6所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，所述的防碰组件(2)还包括固定在安装座(23)上并用于限定所述滚轮拔杆向上转动角度的限位挡块(33)。

8.根据权利要求6所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，在拔杆轴(28)与安装座(23)之间还设有卡簧件。

9.根据权利要求6所述的一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置，其特征在于，所述的驱动和保护装置还包括布置在悬浮磁铁左右两侧并用于监测其与悬浮磁铁间隙的两个悬浮传感器，以及与所述悬浮传感器连接并控制悬浮磁铁端部升降的悬浮控制器，所述的悬浮控制器还连接所述电机位置控制器(39)；当悬浮磁铁一侧的悬浮控制器接收悬浮传感器所测间隙信号并监测到悬浮传感器与悬浮磁铁间隙异常并超过设定值时，发出报警信号给电机位置控制器(39)，并由电机位置控制器(39)向悬浮磁铁另一侧的悬浮控制器发出指令控制悬浮磁铁另一侧降落，同时，电机位置控制器(39)向电磁吸盘发出相应通断电指令，使得直线电机快速向上复位到安全位置。