CN110091725A - 一种超导磁浮车走行装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高温超导磁浮车设计制造技术领域，具体涉及一种超导磁浮车走行装置。包括低温保持容器，所述低温保持容器内设置有高温超导块材，所述低温保持容器通过连接机构可转动地与车体相连。本发明通过在车体上可转动连接走行部就可以使得各低温保持容器独立旋转，随着永磁轨道的曲率变化调整其姿态，提高其适应线路的能力，充分发挥其过小曲线的潜能。同时限制了其它自由度上的运动，提高了其运动稳定性。本发明极大地简化了走行部的结构，装配简单，维护方便，减轻车的自重，节省了宝贵的空间。

Description

一种超导磁浮车走行装置

技术领域

本发明涉及高温超导磁浮车设计制造技术领域，具体涉及一种超导磁浮车走行装置。

背景技术

高温超导磁悬浮车是一种悬浮和导向不需要电源、不需要控制的自稳定悬浮系统，它通过车载块状高温超导体与磁性轨道之间的电磁作用力实现车体的稳定悬浮。

当前，高温超导磁悬浮列车由于其在高速重载方面的潜力，正成为各国学者和工程师们的研究热点。目前世界上研制成功高温超导磁悬浮列车的国家有中国、德国、巴西和俄罗斯等国。

目前高温超导磁悬浮车的相关研究主要在短距离的试验线上进行，若需要在长距离的试验线上进行运行，通过弯道的能力就非常重要。现有技术中的载人高温超导磁悬浮车在走行部的设计上：各个存放高温超导体的低温保持容器不能独立旋转，未能充分发挥高温超导磁悬浮的过曲线能力。比如，巴西里约热内卢联邦大学开发的“Maglev-Cobra”号车，共由4节车厢组成，能载24人，但是只能在直线段上运行，没有设计相应的走行机构，不具备过曲线能力。同时，现有技术中高温超导磁悬浮的走行部结构较为复杂，占用的空间大。

发明内容

本发明目提供了一种超导磁浮车走行装置，解决了现有的高温超导磁悬浮车的曲线通过能力差的问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种超导磁浮车走行装置，包括低温保持容器，所述低温保持容器内设置有高温超导块材，所述低温保持容器通过连接机构可转动地与车体相连。从而使整个走行装置和低温保持容器可绕着连接机构相对于车身自由转动，当通过弯道时，走行装置可随着不同曲率的线路调整角度，使超导磁悬浮车能够顺利通过弯道。

作为上述技术方案的优选，所述低温保持容器上方设置有至少两个上支撑轮，两个上支撑轮处于同一平面且顶部均与车体接触，同时，两个上支撑轮分别设置在连接机构的两侧。两个上支撑轮与车体上的平板接触，形成两个高副，保持走行装置的稳定性。

作为上述技术方案的优选，所述上支撑轮设置有三个，三个上支撑轮处于同一平面且呈三角形设置，所述连接机构设置在三个上支撑轮之间。三个上支撑轮与车体上的平板接触，形成三个高副，可以防止走行装置因为连接机构或车体平板的形变而前后点头和左右倾覆，即可以防止走行装置绕x轴旋转或绕y轴旋转。

作为上述技术方案的优选，所述低温保持容器的顶部设置有上盖板，上盖板上设置有轴承座，轴承座内设置有轴承，轴承上套设有心轴，心轴的上部与车体相连。所述心轴的上部依次套设有下轴套和上轴套，连接时，将上轴套从心轴上取下，将心轴穿过车体连接平板上的连接通孔中，待下轴套与车体连接平板的底部接触后，再将上轴套套设在心轴上，且上轴套与车体连接平板的顶部接触后，通过紧固件将上轴套的位置固定，实现心轴与车体的连接；所述紧固件包括螺母、销子等。

作为上述技术方案的优选，所述上盖板上还设置有连接件，连接件包括互相垂直的水平部和竖直部，水平部与上盖板固定连接，竖直部设置在所述低温保持容器的一侧，且竖直部的下部设置有横向保护轮。横向保护轮可在低温保持容器发生较大横向位移时与护轨接触来保证不发生脱轨事故。

作为上述技术方案的优选，所述横向保护轮水平设置，且在同一平面上设置有两个。两个横向保护轮的设置，能够有效保持走行装置的稳定性，当需要横向保护轮来防止脱轨事故时，防止因为受力不均而使走行装置发生较大横向位移或绕着心轴发生不必要的旋转。

作为上述技术方案的优选，所述竖直部的底部设置有纵向支撑轮，纵向支撑轮的最低点低于所述连接件。纵向支撑轮可在低温保持容器中的高温超导体阵列失去超导状态时提供垂向支撑力。

作为上述技术方案的优选，所述纵向支撑轮竖直设置，且所述纵向支撑轮至少设置有一组，每组纵向支撑轮分别设置在所述连接件的两侧。多组纵向支撑轮的设置，在高温超导体失去超导状态时能够更好的支撑车身。

作为上述技术方案的优选，所述水平部与竖直部可拆卸地相连。方便拆卸和安装，使维护更加方便。同时，可以通过调节水平部与竖直部的连接位置，调整走行部的宽度和竖直部与护轨的距离，以适应未来可能的不同永磁轨道规格。

作为上述技术方案的优选，所述连接件的水平部与竖直部的连接处设置有至少一个垫片，竖直部的顶部设置有横梁，螺栓依次穿过水平部、垫片和横梁，将水平部、垫片和横梁连接。当需要调整走行部的高度时，可通过增加或减少垫片的数量来实现，同时，也可改善连接处的应力集中，增加走行装置的强度。

本发明的有益效果为：

本发明通过在车体上可转动连接走行部就可以使得各低温保持容器独立旋转，随着永磁轨道的曲率变化调整其姿态，提高其适应线路的能力，充分发挥其过小曲线的潜能。同时限制了其它自由度上的运动，提高了其运动稳定性。本发明可以充分利用高温超导体的磁通钉扎特性，充分发挥高温超导磁悬浮的过小曲线潜能。同时，本发明极大地简化了走行部的结构，装配简单，维护方便，减轻车的自重，节省了宝贵的空间。本发明在实际应用中，车体按载重的需求可选择采用不同数量的走行机构以充分满足大载重的需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例12中四杜瓦支撑车体结构示意图；

图3是本发明实施例12中四杜瓦支撑车体结构示意图。

图中：1、低温保持容器；2、上盖板；3、下轴套；4、上轴套；5、心轴；6、上支撑轮；7、轴承座；8、垫片；9、横向保护轮；10、纵向支撑轮；11、连接件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，包括低温保持容器1，所述低温保持容器1内设置有高温超导块材，所述低温保持容器1通过连接机构可转动地与车体相连。

通过在车体上可转动连接走行部从而使低温保持容器1独立旋转，能够随着永磁轨道的曲率变化调整其姿态，当通过弯道时，走行装置可随着不同曲率的线路调整角度，使超导磁悬浮车能够顺利通过弯道，提高其适应线路的能力，充分利用高温超导体的磁通钉扎特性，充分发挥高温超导磁悬浮的过小曲线潜能。同时，极大地简化了走行部的结构，装配简单，维护方便，减轻车的自重，节省了宝贵的空间。

实施例2：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例1基本相同，区别在于：

所述低温保持容器1上方至少设置有至少两个上支撑轮6，两个上支撑轮6处于同一平面且顶部均与车体接触。同时，两个上支撑轮6分别设置在连接机构的两侧。两个上支撑轮6与车体上的平板接触，形成两个高副，保持走行装置的稳定性。

实施例3：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例2基本相同，区别在于：

所述上支撑轮6设置有三个，三个上支撑轮6处于同一平面且呈三角形设置，所述连接机构设置在三个上支撑轮6之间。三个上支撑轮6与车体上的平板接触，形成三个高副，可以防止走行装置因为连接机构或车体平板的形变而前后点头和左右倾覆，即可以防止走行装置绕x轴旋转或绕y轴旋转。本实用新型限制低温保持容器1在其它自由度上的运动，提高了其运动稳定性。

实施例4：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例3基本相同，区别在于：

所述上支撑轮6为弹性支撑轮，且上支撑轮6设置有五个，五个上支撑轮6均设置在连接机构的四周。五个上支撑轮6余车体上的平板接触，形成五个高副。同时，上支撑轮6可根据需要进行增加，并不局限于五个。

实施例5：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例1基本相同，区别在于：

所述低温保持容器1的顶部设置有上盖板2，上盖板2上设置有轴承座7，轴承座7内设置有轴承，轴承上套设有心轴5，心轴5的上部与车体相连。所述心轴5的上部依次套设有下轴套3和上轴套4，连接时，将上轴套4从心轴5上取下，将心轴5穿过车体连接平板上的连接通孔中，待下轴套3与车体连接平板的底部接触后，再将上轴套4套设在心轴5上，且上轴套4与车体连接平板的顶部接触后，通过紧固件将上轴套4的位置固定，实现心轴5与车体的连接；所述紧固件包括螺母、销子等。

实施例6：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例5基本相同，区别在于：

所述上盖板2上还设置有连接件11，连接件11包括互相垂直的水平部和竖直部，水平部与上盖板2固定连接，竖直部设置在所述低温保持容器1的一侧，且竖直部的下部设置有横向保护轮9。

横向保护轮9可在低温保持容器1发生较大横向位移时与护轨接触来保证不发生脱轨事故。

实施例7：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例6基本相同，区别在于：

所述横向保护轮9水平设置，且在同一平面上设置有两个。两个横向保护轮9的设置，能够有效保持走行装置的稳定性，当需要横向保护轮9来防止脱轨事故时，防止因为受力不均而使走行装置绕着心轴5发生不必要的旋转。同时，横向保护轮9的数量可根据需要进行增加，不局限于两个。

实施例8：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例6基本相同，区别在于：

所述竖直部的底部设置有纵向支撑轮10，纵向支撑轮10的最低点低于所述连接件11。纵向支撑轮10可在低温保持容器1中的高温超导体失去超导状态时提供垂向支撑力。

实施例9：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例8基本相同，区别在于：

所述纵向支撑轮10竖直设置，且所述纵向支撑轮10至少设置有一组，每组纵向支撑轮10分别设置在所述连接件11的两侧。多组纵向支撑轮10的设置，在高温超导体失去超导状态时能够更好的支撑车身，纵向支撑轮10可设置为X组，X为正整数，X的数量越大，对车身的支撑越稳定。

实施例10：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例6基本相同，区别在于：

所述水平部与竖直部可拆卸地相连。以方便拆卸和安装，使维护更加方便。同时，可以通过调节水平部与竖直部的连接位置，调整走行部的宽度和竖直部与护轨的距离，以适应未来可能的不同永磁轨道规格。

实施例11：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例10基本相同，区别在于：

所述连接件11的水平部与竖直部的连接处设置有至少一个垫片8，竖直部的顶部设置有横梁，螺栓依次穿过水平部、垫片8和横梁，将水平部、垫片8和横梁连接。当需要调整走行部的高度时，可通过增加或减少垫片8的数量来实现，同时，也可改善连接处的应力集中，增加走行装置的强度。

实施例12：

如图1所示，本实施例公开了一种超导磁浮车走行装置，本实施例与实施例1基本相同，区别在于：

在具体应用中高温超导磁悬浮车可在车体上可转动的连接四个本发明中的走行装置来支撑车体，即四杜瓦结构，如图2所示，在车体的两侧分别设置两个走行装置。在需要提高车的载重的情况下，由于采用这种走行装置的高温超导磁悬浮车的各个走行装置能独立旋转且稳定运行，故可以根据需要扩展成六杜瓦结构，即在车体上可转动的连接六个本发明中的走行装置来支撑车体，如图3所示；同时，也可以根据实际需要扩展成八杜瓦、十杜瓦等支撑车体的结构。即，可以根据实际需要，在车体上可转动的连接2n个本发明中的走行装置，其中n为正整数。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种超导磁浮车走行装置，包括低温保持容器(1)，所述低温保持容器(1)内设置有高温超导块材，其特征在于：所述低温保持容器(1)通过连接机构可转动地与车体相连。

2.根据权利要求1所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述低温保持容器(1)上方设置有至少两个上支撑轮(6)，两个上支撑轮(6)处于同一平面且顶部均与车体接触。

3.根据权利要求2所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述上支撑轮(6)设置有三个，三个上支撑轮(6)处于同一平面且呈三角形设置，所述连接机构设置在三个上支撑轮(6)之间。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述低温保持容器(1)的顶部设置有上盖板(2)，上盖板(2)上设置有轴承座(7)，轴承座(7)内设置有轴承，轴承上套设有心轴(5)，心轴(5)的上部与车体相连。

5.根据权利要求4所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述上盖板(2)上还设置有连接件(11)，连接件(11)包括互相垂直的水平部和竖直部，水平部与上盖板(2)固定连接，竖直部设置在所述低温保持容器(1)的一侧，且竖直部的下部设置有横向保护轮(9)。

6.根据权利要求5所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述横向保护轮(9)水平设置，且在同一平面上设置有两个。

7.根据权利要求5所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述竖直部的底部设置有纵向支撑轮(10)，纵向支撑轮(10)的最低点低于所述连接件(11)。

8.根据权利要求7所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述纵向支撑轮(10)竖直设置，且所述纵向支撑轮(10)至少设置有一组，每组纵向支撑轮(10)分别设置在所述连接件(11)的两侧。

9.根据权利要求5所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述水平部与竖直部可拆卸地相连。

10.根据权利要求9所述的超导磁浮车走行装置，其特征在于：所述连接件(11)的水平部与竖直部的连接处设置有至少一个垫片(8)，竖直部的顶部设置有横梁，螺栓依次穿过水平部、垫片(8)和横梁，将水平部、垫片(8)和横梁连接。