CN110422051A - 一种永磁磁悬浮管轨运输系统 - Google Patents

Abstract

一种永磁磁悬浮管轨运输系统。本发明将车体结构设计成圆柱状，并在其四周设置磁轨悬浮导向系统和防护轮，磁轨悬浮导向系统和防护轮在车体运行时保持车体与包围其外部的空心的圆柱结构的管道无接触。由此，本发明可通过对管道内部进行抽气处理，降低管道内部气压，以减小车体运行时的空气摩擦阻力和气动噪声。

Description

一种永磁磁悬浮管轨运输系统

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体而言涉及一种永磁磁悬浮管轨运输系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，各地区之间的联系日益加强，人们的出行频率 更高，生活节奏加快，对交通工具快速性、安全性、准时性提出了更高的要求。 同时我国的电子商务行业高速发展，对网购的物品的配送速度要求也越来越 高。特别是对一些海鲜、瓜果类的物品，配送速度逐渐成为制约快递企业的一 个瓶颈。

目前中国的高速铁路技术已经达到国际先进水平并保持在领先地位，“复兴号”已达到350Km/h的设计时速。但是，由于部分轨道路基和一些地段转弯半径的限制，“复兴号”列车在通过这些路段的时候需要降速，因此其实际运行时速并不能达到设计的350Km/h。高速铁路速度最大的限制因素就是高铁自身轮轨结构以及其在稠密大气层底部所受到的空气阻力。这两种限制，使得轮轨高铁的运行速度很难再有更大的突破。

为了突破高铁轮轨结构的限制，世界上许多国家对磁悬浮列车展开了积极的研究，并取得了不错的研究结果。比如德国的TR系列高速磁浮列车和日本的HSST系列低速磁浮列车，其都已投入商业运营。我国的国防科技大学与北京控股磁悬浮技术发展有限公司联合研制了CMS-04型低速磁浮列车，并获批建设了中国第一条低速磁浮商业运营线－－北京S1线。虽然磁悬浮列车规避了高铁轮轨结构对齐运行速度的限制，但是仍然无法避免其在稠密大气层底部所受的空气阻力的限制。空气阻力往往是列车运行中所受的最大阻力，其可达到列车所受全部阻力的70％。

无论是高速铁路还是高速磁悬浮列车，在高速下的主要阻力均为列车头尾的空气压差阻力和列车表面的空气摩擦力，该阻力与列车的速度平方成正比，并且会造成气动噪声以速度的七次方或八次方急增。这是任何形式的交通工具都无法避免的。气动噪声给铁路沿线的居民生产生活以及自然生态带来不小的消极影响。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种永磁磁悬浮管轨运输系统，本发明通过管道系统，将车体运行空间保持在低气压的状态，能够进一步提升列车的运行速度，并降低其气动噪声。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种永磁磁悬浮管轨运输系统，其包括：管道，其为空心的圆柱结构，该结构内部能够形成低气压的车体运行环境；车体，设置在所述管道内部，包括圆柱状的车厢功能实现舱以及封闭所述车厢功能实现舱两端的运行控制舱；主驱动电机，包括沿所述管道内壁下方铺设的主驱动电机定子和设置在车体外壁下方的主驱动电机动子；主驱动电机定子驱动所述主驱动电机动子以使得所述车体在所述管道内沿所述管道的轴向运行；防护轮，包括设置在所述管道内壁表面和/或所述车体外壁表面的至少一对，用于在所述车体偏离所述管道轴向运行时，对所述车体外壁提供支撑和推力，避免所述车体外壁与所述管道内壁碰擦并恢复所述车体的运行方向；磁轨悬浮导向系统，包括设置在所述内壁表面和所述车体外壁表面的至少两对，所述磁轨悬浮导向系统包括有磁性材料，设置在所述内壁表面和所述车体外壁表面的各对所述磁性材料之间相互啮合，并在所述车体运行时对所述车体提供悬浮的支撑力，并提供导向；车厢底板，水平的固定于所述车厢功能实现舱的下部，在所述车厢功能实现舱内形成有供乘客活动的水平面；安全座椅，包括有多组，分别设置在所述车厢底板的上表面，用于容纳乘客。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，所述管道的外壁的下部连接有底基层，所述管道的外壁与所述底基层的上部连接固定，所述管道的外壁与所述底基层的左右两侧之间还连接有管道固定架以维持所述管道及其内部结构稳定。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，所述运行控制舱的外部设置为子弹头流线型，其端部还设置有隐藏车钩安装部，所述隐藏车钩安装部内设置有隐藏式的车钩用于连接前后相邻的两个车厢功能实现舱。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，还包括辅助驱动电机，所述辅助驱动电机包括设置在管道内壁的辅助驱动电机定子和设置在车体外壁的辅助驱动电机动子，所述辅助驱动电机定子驱动所述辅助驱动电机动子以使得所述车体在所述管道内保持沿所述管道的轴向运行。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，所述辅助驱动电机包括分别设置在所述管道内壁、所述车体外壁上部左右两侧的一对，每一个所述辅助驱动电机的辅助驱动电机动子与辅助驱动电机定子均相对的设置；所述主驱动电机设置在所述管道内壁以及车体外壁的正下方，其中的主驱动电机定子与所述主驱动电机动子相对设置。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，所述防护轮，包括设置在所述管道内壁顶部表面的第一对、设置在所述车体外壁左右两侧表面的第二对，以及设置在所述车体外壁下侧表面的第三对，每一个所述防护轮对侧的车体外壁或管道内壁分别设置有一个抵接平台，用于在车体的运行方向偏离时抵接所述防护轮，对所述车体外壁提供支撑和推力，避免所述车体外壁与所述管道内壁碰擦并恢复所述车体的运行方向；其中设置在所述车体外壁下侧表面的所述第三对防护轮分别设置在所述主驱动电机的主驱动电机动子的左右两侧；设置在所述车体外壁左右两侧表面的所述第二对防护轮的上方还分别设置有车外磁轨悬浮导向系统，所述车外磁轨悬浮导向系统包括设置在所述管道内壁左右两侧表面和所述车体外壁左右两侧表面的至少一对，所述车外磁轨悬浮导向系统构成所述磁轨悬浮导向系统的一部分，其中包括有磁性材料，且所述磁性材料之间相互啮合但不接触，以在所述车体运行时对所述车体提供悬浮的支撑力，并提供导向。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，设置在所述管道内壁顶部表面的第一对防护轮之间还设置有电磁感应板，所述电磁感应板的对侧设置有磁性体，所述电磁感应板在所述车体相对所述管道运行时切割所述磁性体的磁感线以产生电能，在高速或超高速运行时为所述车体内的车载受电系统提供电能。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，所述车体的上部还设置有车厢顶板，所述车厢顶板的下侧边缘连接所述车厢底板的左右两侧边缘，所述车厢顶板的顶部以及上部左右两侧分别设置有车厢垂向链接轴和车厢侧向链接轴，用于连接并固定所述车厢顶板至所述车厢功能实现舱的内壁；所述车厢顶板与所述车厢功能实现舱的内壁之间形成有上层线路铺设仓，用于容纳所述车体内的线路单元；所述车厢顶板的上部左右两侧还分别连接并设置有储物台。

可选的，上述的永磁磁悬浮管轨运输系统中，所述车体外壁与所述管道内壁之间还设置有测速定位系统和滑触线结构；所述测速定位系统用于测量所述车体相对所述管道的速度；所述滑触线结构包括设置在所述管道内壁表面的电能供给端和设置在所述车体外壁的电能获取端，两者在所述车体相对所述管道低速运行时保持电接触以向所述车体内的车载受电系统提供电能；两者在所述车体相对所述管道高速或超高速运行时断开电接触，此时，所述车体内的车载受电系统的电能由所述电磁感应板提供。

有益效果

本发明将车体结构设计成圆柱状，并在其四周设置磁轨悬浮导向系统和防护轮，磁轨悬浮导向系统和防护轮在车体运行时保持车体与包围其外部的空心的圆柱结构的管道无接触。由此，本发明可通过对管道内部进行抽气处理，降低管道内部气压，以减小车体运行时的空气摩擦阻力和气动噪声。

进一步，本发明中的车体，其底部和两侧分别设置有主驱动电机和辅助驱动电机所构成的多级驱动系统。其能够在驱动车体运行的同时，实现列车进出站台/陡坡等环境下的动力辅助和再生制动等功能。

本发明中，还可进一步在车体顶部设置电磁感应板，使其在所述车体相对所述管道运行时切割管道内的磁性体的磁感线以产生电能，在高速或超高速运行时为所述车体内的车载受电系统提供电能。这样的电能提供方式，一方面能够充分利用车体运行的动能，另一方面还可进一步减少供电结构机械接触在车体运行中带来的摩擦。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的永磁磁悬浮管轨运输系统的整体结构示意图；

图2是本发明的永磁磁悬浮管轨运输系统中车体结构的示意图；

图中，1表示上级垂向防护轮；2表示辅助驱动电机，包括设置在管道内壁的辅助驱动电机定子和设置在车体外壁的辅助驱动电机动子；3表示车厢侧向链接轴；4表示车外磁轨悬浮导向系统；5表示管道；6表示车体外壁；7表示管道固定架；8表示测速定位系统；9表示下级垂向防护轮；10表示外臂管轨悬浮导向系统；11表示电磁感应板；12表示车厢垂向链接轴；13表示上层线路铺设仓；14表示侧向防护轮；15表示车厢载客仓；16表示滑触线结构；17表示车载控制仓；18表示主驱动电机，包括设置在管道内壁的主驱动电机定子和设置在车体外壁的主驱动电机动子；19表示地基层；20表示车厢服务设备层；21表示储物台；22表示安全座椅；31表示隐藏车钩安装部；32表示运行控制舱；33表示车厢功能实现舱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1为根据本发明的一种永磁磁悬浮管轨运输系统，包括：圆形的管道5、设置在管道5内的车体、磁轨悬浮导向系统、防护轮和推进系统以及运控系统等。

依据车载模块功能不同，该磁浮运输系统可分为由多级电机驱动、多条磁轨制式所构成的集悬浮和导向为一体的永磁磁轨系统、两级受电系统等。其中，多级电机驱动系统均采用直线电机驱动，按照功能可分为由主驱动电机18与辅助驱动电机2所构成的多级驱动系统。其中的主驱动电机18提供车辆全程驱动输出，辅助驱动电机2用于实现列车进出站台/陡坡等环境下的动力辅助和再生制动等功能，主驱动电机18由安装于车体外底部的弧形直线电机动子和安装于管道内底部的弧形直线电机定子构成；而辅助电机可以设置于车体顶部或者靠近车体顶部两侧的位置。

其中的多级受电系统依据工作原理不同，可分为滑触受电系统和电磁感应系统。所述的滑触受电系统包括设置在所述车体外壁6与所述管道内壁之间的滑触线结构16，其用于提供列车中低速运控环境下的电能输出。列车高速乃至超高速运行要求下，则由电磁感应板11所构成的电磁感应系统提供列车运营的电能输送。上述的车辆多级供电设备可选择安设于车体两侧。

所述的磁轨悬浮导向系统由车载永磁导轨（简称磁轨）和安装在管道内部的永磁管轨（简称管轨）构成，采用永磁多轨悬浮机制，结合车体多组机械辅助轮或防护轮，实现车体的稳定悬浮。磁轨和管轨的磁轴与水平面呈一定角度，二者相互啮合，此种安装结构与管道两侧的导向悬浮轨共同实现车辆稳定导向功能。为提高车辆的舒适度和稳定性，可在车体悬浮和导向系统中安设电磁阻尼系统，通过车载运控系统实时调控电磁铁的磁力实现对车体悬浮/导向的瞬时微调。

此外，所述车体外壁6与所述管道内壁之间还设置有测速定位系统8、车载运控系统、智能服务系统等等，用于测量所述车体相对所述管道的速度并提供相应的控制。其中，测速定位系统实现对车辆运行的速度和位置信息的获取；车载运控系统属于一种车辆运行状态下的整体控制，包括车辆运行速度控制、语音播报、控制指令等一系列基本功能的监控与实现；智能服务系统可包括乘客舱的人性化服务、控制室/驾驶室等相应的智能化设计等基本功能。

该永磁磁悬浮系统具有速度快、效率高、能耗低、全天候，安全性和智能化等多种优势。

参考图2，上述永磁磁悬浮管轨运输系统中，车体为圆管形，形成车厢功能实现舱33。车厢功能实现舱33其前后由运行控制舱32封闭，所述运行控制舱32的外部设置为子弹头流线型，其端部还设置有隐藏车钩安装部31，所述隐藏车钩安装部31内设置有隐藏式的车钩用于连接前后相邻的两个车厢功能实现舱33，运行控制舱的端部还用于预设车辆运行状态的检测设备的安装，为安全行车提供实时检测与管理保障。

检测设备实现的功能可以包括：获取车辆前方一定距离的路况信息，行车状态接受的（非真空状态下）空气阻力等。

具体而言，本发明中，车厢功能实现舱33的下部设置有车厢底板。车厢底板水平的固定于所述车厢功能实现舱33的下部，在所述车厢功能实现舱33内形成有供乘客活动的水平面。其上可用于安装固定安全座椅22。安全座椅22可包括有多组，分别设置在所述车厢底板的上表面，用于容纳乘客。车厢底板和车厢功能实现舱33的下部内壁形成车载控制仓17，能够容纳车内运行所需的各种元器件。所述车体的上部还设置有车厢顶板，所述车厢顶板的下侧边缘连接所述车厢底板的左右两侧边缘，所述车厢顶板的顶部以及上部左右两侧分别设置有车厢垂向链接轴12和车厢侧向链接轴3，用于连接并固定所述车厢顶板至所述车厢功能实现舱33的内壁；所述车厢顶板与所述车厢功能实现舱33的内壁之间形成有上层线路铺设仓13，用于容纳所述车体内的线路单元；所述车厢顶板的上部左右两侧还分别连接并设置有储物台21。上层线路铺设仓13可设置为载客仓与真空仓，为乘客/货物等提供安置区域，空间较大。

本申请中，车体的空间外形呈圆管型，车体的首部和尾部所设置的运行控制舱32呈子弹头流线型。车体之所以采用该种外型结构是由于在使用等量材料建造车体的条件下，车体采用此种圆管型结构比采用其他空间几合结构外型的车体容积高出25％以上。这样可以使车厢里面的乘客有更大的活动空间，乘客携带的旅途物品也有更大的空间堆放。车体的首部和尾部设计成子弹头型是符合空气动力学原理的。在将管道内抽为接近真空后，列车能够在真空或接近真空的环境下运行。由于管道中气压较低，配合车体首尾两部分所设计成的子弹头型，可以减小气体对列车运行的阻碍。或者，在不对管道5内气体进行排出的情况下，本发明也可以作为常规环境下的地下快捷运输专线。

本发明中将车体运行的外部为一个圆形管道，设计为圆形管道有两方面的原因：第一，车体的形状是一个空间圆管外型；第二，若管道内抽为真空，管道所受的外部压力比常压下更大，且涉及到开山穿隧道，圆形管道比其他形状的管道有更好的结构承受来自管道外部的压力。建造圆形管道可以采用的材料有玻璃纤维、陶瓷、钢铁、铝、混凝土等。根据实际的情况也可以选择其他更为合适的材料。

该永磁磁悬浮管轨运输系统的悬浮系统和导向由永磁体材料实现。采用永磁体做悬浮和导向可以大大减少列车的运行能耗，从而达到节能的效果。车体的圆管外型和圆形管道在某种程度上构成了两个同心圆管的结构，这给我们悬浮系统和导向系统的设计和安装带来了结构上的便利，并且使车体在运行时具有很高的稳定性。

一般来说，上述的系统中，可以将所述的车载悬浮导向系统设计为由车载永磁磁轨和安装在管道两侧与之相互啮合的永磁管轨共同构成，每一组车载磁轨和管轨皆可构成一套独立的永磁悬浮导向结构。其中永磁悬浮导向系统的磁轨和管轨分别安设于车辆底部和管壁的底部与侧壁。上述每个独立永磁悬浮导向系统均由永磁铁构成，车载永磁磁轨简称磁轨；每一个所述的安装在管道两侧的永磁管轨同样由永磁铁构成，永磁管轨简称管轨。由车载电磁铁和管壁电导板构成电磁阻尼系统，二者相互啮合构成列车的悬浮和导向调节系统，其可通过控制电磁铁所激发的电磁力实现对车体悬浮导向的瞬时阻尼调节。

每一个所述的安装在车体上的磁轨的磁轴和安装在圆形管道上的管轨的磁轴可设置为与水平面呈一定角度（该角度一般大于0°，小于60°），磁轨和管轨相互啮合。磁轨和管轨的这种安装方法和啮合结构既能实现车体的悬浮，又能实现车体的导向。磁轨和管轨之间属于一种软啮合结构，磁轨相对管轨具有一定的弹性（非常规的硬性固定），有效缓解/避免永磁结构之间的内部应力。

在电机驱动结构上讲，本发明中采用直线电机实现主驱动电机18和辅助驱动电机2所构成的多级驱动系统。上述两种电机的定子和电机动子可采用圆弧形结构紧贴管壁和车厢，亦可采用非弧形结构由电机砧板加固。依据车辆驱动设计，主驱动电机安设于管道底部，具体可设置为：直线电机次级（电机动子）固定于运行车辆底部，直线电机初级线圈（电机定子）铺设于管道底部内侧，直线电机驱动由车载次级和管壁初级线圈构成。而辅助驱动电机的组合结构均相同或者相似于主电机结构（如弧形结构的选取），其电机定子设置于管道顶部两侧，其电机动子设置于车辆顶部两侧，辅助电机系统的使用数量不局限于一组电机驱动，具体方案可依据实际需求设定。直线电机的驱动器安装在管道沿途，列车运行控制器安装在车体的内底部。直线电机属于精密仪器，而本发明中安装直线电机的空间又是一个密闭的空间，刚好可以在最大程度上减少自然因素对直线电机造成的损害，从而延长直线电机的使用寿命。此处直线电机安装在列车的底部还带来另外一个好处就是：随着车载质量的增加，车体底部的直线电机动子和管道底部的直线电机定子的相对距离减小，这就使得在相同输入功率下直线电机的输出功率增大，进一步达到节能的效果。此种永磁磁悬浮管轨运输系统可以用于城际间的交通运输，或者也可以用于其他运输运载行业。

从电机多级驱动功能层面讲，列车正常的营运驱动均由主驱动电机的提供，而辅助驱动电机只是作为驱动辅助设施，例如列车进出站和斜坡等环境下的列车动力支持、能源再生制动、提供列车启动/停止过程中所需的均衡驱动（避免轿厢出现上、下倾斜导致轿厢形变甚至车辆运行安全问题）等。

在此基础上，本发明中的导向系统还可进一步设计有防护轮。具体而言，可包括设置在所述管道5内壁顶部表面的第一对、设置在所述车体外壁6左右两侧表面的第二对，以及设置在所述车体外壁6下侧表面的第三对，每一个所述防护轮对侧的车体外壁6或管道5内壁分别设置有一个抵接平台，用于在车体的运行方向偏离时抵接所述防护轮，对所述车体外壁6提供支撑和推力，避免所述车体外壁6与所述管道内壁碰擦并恢复所述车体的运行方向；

其中设置在所述车体外壁6下侧表面的所述第三对防护轮分别设置在所述主驱动电机18的主驱动电机动子的左右两侧；

设置在所述车体外壁6左右两侧表面的所述第二对防护轮的上方还分别设置有车外磁轨悬浮导向系统4，所述车外磁轨悬浮导向系统4包括设置在所述管道内壁左右两侧表面和所述车体外壁6左右两侧表面的至少一对，所述车外磁轨悬浮导向系统4构成所述磁轨悬浮导向系统的一部分，其中包括有磁性材料，且所述磁性材料之间相互啮合但不接触，以在所述车体运行时产生互斥的磁场以对所述车体提供悬浮的支撑力，并提供导向。此外，在4和10的永磁悬浮导向结构中，可引入电磁阻尼系统，构成电磁永磁混合悬浮导向控制系统。

设置在所述管道5内壁顶部表面的第一对防护轮之间还设置有电磁感应板11，所述电磁感应板11的对侧设置有磁性体，所述电磁感应板11在所述车体相对所述管道运行时切割所述磁性体的磁感线以产生感应电流，在高速或超高速运行时为所述车体内的车载受电系统提供电能。这样的设计是基于当代轨道交通系统的市场需求和未来发展趋势而考虑的。该永磁悬浮系统采用两级受电系统来适应于列车当代的中低速运行以及未来高速/超高速的速度需求。具体而言，该永磁悬浮系统运行在中低速时刻（如进出站时刻），车载受电系统则由滑触线设备提供，确保多组主/辅电机驱动的电力供给；当永磁悬浮系统处于低/中速至高/超高速的运行模态转换的速度调变时刻，该车载两级受电系统将同时工作（即车载电磁感应系统和车载滑触系统均有电力感应），此时，列车运行电力供给依然车载滑触系统提供，而车载电磁感应系统逐步由启动至保持电能稳定输出状态（该系统保证稳定且足够的电能输出，但不直接为车辆运控系统提供输出）；当永磁悬浮系统运行在高速/超高速时刻（列车平稳运行时刻），车载控制系统将逐步执行车载滑触轨回收操作，届时系统运行电力则完全由电磁感应系统供给。特别地，当运营列车属于中低速运营线时，该车载电能供给系统则完全可由车载滑触系统供给。车载滑触系统包括有滑触线结构16，其设置在所述车体外壁6与所述管道内壁之间。所述车体外壁6与所述管道内壁之间还可进一步设置测速定位系统8用于测量所述车体相对所述管道的速度以实现对车体运行状况的采集。

具体而言，上述的车载电磁感应系统具体包括设置在车体的外顶部的U型板，其长度方向沿着列车行进的方向安装固定在列车外顶部。电磁铁固定在U型板上面，在U型板的左右两个凸起上面固定电磁铁，在U 型板凹下部分的正上方安装电导板，其包括沿轨道铺设在管道外壁的三相交流线。电导板安装在圆形轨道的正上方并与列车外顶部的电磁铁啮合共同构成一个调节列车导向的调节装置。控制电磁铁的控制器放置在车体内的顶部。

为维持上述系统稳定，本发明中，所述管道5的外壁的下部连接有底基层19，所述管道5的外壁与所述底基层19的上部连接固定，所述管道5的外壁与所述底基层19的左右两侧之间还连接有管道固定架7以维持所述管道5及其内部结构稳定。

上述的运输系统可以发展为小型运输线（即发展个人快速轨道交通系统），也可以发展为中/大型客运线和货运专线等。依据发展方向不同，该运输系统中的其智能服务系统（包括照明、监控等设备）和车载运控系统的结构和功能可根据需要进行设计。

由此，本发明通过作为运载工具的车体进入密闭管道，将管道抽成低气压，让车体无接触、无摩擦的在密闭管道中运行，这样将使得管道列车的速度超越现有喷气式飞机的速度成为可能，并且打破制约运载工具高速运行的空气阻力瓶颈。由此，本发明所提供的永磁磁悬浮管轨运输系统能够高速、安全、高效、绿色的运行。该运输系统既可以做为当代中低速磁悬浮列车的新制式，又可以发展为未来高速/超高速磁悬浮列车的新模式。同时，由于该永磁磁悬浮管轨运输系统在密闭的管道内运行，还可以使系统完全避免大雪、冰雹、狂风、暴雨对列车和轨道的损耗。本发明永磁磁悬浮管轨运输系统其独特的车体外形，以及磁轨和管轨独特的安装方式，可以有效提高了列车运行安全性，保障了车辆运行寿命，具备良好的节能、绿色、智能等新特色。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，包括：

管道（5），其为空心的圆柱结构，该结构内部能够形成低气压的车体运行环境；

车体，设置在所述管道（5）内部，包括圆柱状的车厢功能实现舱（33）以及封闭所述车厢功能实现舱（33）两端的运行控制舱（32）；

主驱动电机（18），包括沿所述管道（5）内壁下方铺设的主驱动电机定子和设置在车体外壁（6）下方的主驱动电机动子；主驱动电机定子驱动所述主驱动电机动子以使得所述车体在所述管道（5）内沿所述管道（5）的轴向运行；

防护轮，包括设置在所述管道（5）内壁表面和/或所述车体外壁（6）表面的至少一对，用于在所述车体偏离所述管道（5）轴向运行时，对所述车体外壁（6）提供支撑和推力，避免所述车体外壁（6）与所述管道内壁碰擦并恢复所述车体的运行方向；

磁轨悬浮导向系统，包括设置在所述内壁表面和所述车体外壁（6）表面的至少两对，所述磁轨悬浮导向系统包括有磁性材料，设置在所述内壁表面和所述车体外壁（6）表面的各对所述磁性材料之间相互啮合，并在所述车体运行时对所述车体提供悬浮的支撑力，并提供导向；

车厢底板，水平的固定于所述车厢功能实现舱（33）的下部，在所述车厢功能实现舱（33）内形成有供乘客活动的水平面；

安全座椅（22），包括有多组，分别设置在所述车厢底板的上表面，用于容纳乘客。

2.如权利要求1所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，所述管道（5）的外壁的下部连接有底基层（19），所述管道（5）的外壁与所述底基层（19）的上部连接固定，所述管道（5）的外壁与所述底基层（19）的左右两侧之间还连接有管道固定架（7）以维持所述管道（5）及其内部结构稳定。

3.如权利要求2所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，所述运行控制舱（32）的外部设置为子弹头流线型，其端部还设置有隐藏车钩安装部（31），所述隐藏车钩安装部（31）内设置有隐藏式的车钩用于连接前后相邻的两个车厢功能实现舱（33）,。

4.如权利要求1-3所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，还包括辅助驱动电机（2），所述辅助驱动电机（2）包括设置在管道内壁的辅助驱动电机定子和设置在车体外壁的辅助驱动电机动子，所述辅助驱动电机定子驱动所述辅助驱动电机动子以使得所述车体在所述管道（5）内保持沿所述管道（5）的轴向运行。

5.如权利要求4所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，所述辅助驱动电机（2）包括分别设置在所述管道内壁、所述车体外壁上部左右两侧的一对，每一个所述辅助驱动电机（2）的辅助驱动电机动子与辅助驱动电机定子均相对的设置；

所述主驱动电机（18）设置在所述管道（5）内壁以及车体外壁（6）的正下方，其中的主驱动电机定子与所述主驱动电机动子相对设置。

6.如权利要求1-5所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，所述防护轮，包括设置在所述管道（5）内壁顶部表面的第一对、设置在所述车体外壁（6）左右两侧表面的第二对，以及设置在所述车体外壁（6）下侧表面的第三对，每一个所述防护轮对侧的车体外壁（6）或管道（5）内壁分别设置有一个抵接平台，用于在车体的运行方向偏离时抵接所述防护轮，对所述车体外壁（6）提供支撑和推力，避免所述车体外壁（6）与所述管道内壁碰擦并恢复所述车体的运行方向；

其中设置在所述车体外壁（6）下侧表面的所述第三对防护轮分别设置在所述主驱动电机（18）的主驱动电机动子的左右两侧；

设置在所述车体外壁（6）左右两侧表面的所述第二对防护轮的上方还分别设置有车外磁轨悬浮导向系统（4），所述车外磁轨悬浮导向系统（4）包括设置在所述管道内壁左右两侧表面和所述车体外壁（6）左右两侧表面的至少一对，所述车外磁轨悬浮导向系统（4）构成所述磁轨悬浮导向系统的一部分，其中包括有磁性材料，且所述磁性材料之间相互啮合但不接触，以在所述车体运行时对所述车体提供悬浮的支撑力，并提供导向。

7.如权利要求1-6所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，设置在所述管道（5）内壁顶部表面的第一对防护轮之间还设置有电磁感应板（11），所述电磁感应板（11）的对侧设置有磁性体，所述电磁感应板（11）在所述车体相对所述管道运行时切割所述磁性体的磁感线以产生电场，在高速或超高速运行时为所述车体内的车载受电系统提供电能。

8.如权利要求1-7所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，所述车体的上部还设置有车厢顶板，所述车厢顶板的下侧边缘连接所述车厢底板的左右两侧边缘，所述车厢顶板的顶部以及上部左右两侧分别设置有车厢垂向链接轴（12）和车厢侧向链接轴（3），用于连接并固定所述车厢顶板至所述车厢功能实现舱（33）的内壁；所述车厢顶板与所述车厢功能实现舱（33）的内壁之间形成有上层线路铺设仓（13），用于容纳所述车体内的线路单元；

所述车厢顶板的上部左右两侧还分别连接并设置有储物台（21）。

9.如权利要求1-8任一所述的永磁磁悬浮管轨运输系统，其特征在于，所述车体外壁（6）与所述管道内壁之间还设置有测速定位系统（8）和滑触线结构（16）；

所述测速定位系统（8）用于测量所述车体相对所述管道的速度及车辆位置；

所述滑触线结构（16）包括设置在所述管道内壁表面的电能供给端和设置在所述车体外壁（6）的电能获取端，两者在所述车体相对所述管道低速运行时保持电接触以向所述车体内的车载受电系统提供电能；两者在所述车体相对所述管道高速或超高速运行时断开电接触，此时，所述车体内的车载受电系统的电能由所述电磁感应板（11）提供。