CN112626940A - 超导磁体连接装置及超导电动磁悬浮车辆轨道系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超导磁体连接装置及超导电动磁悬浮车辆轨道系统,其中,所述超导磁体连接装置包括:腔体,设于悬浮架构架上;绝热支撑机构,置于超导磁体内,用于连接固定超导磁体的内杜瓦;弹性支撑机构,设于腔体中,用于吸收悬浮架构架经腔体施加的第一合力,并输出第一合力缓冲后的第二合力;力转移构件,设于超导磁体与悬浮架构架之间;若干传力构件,连接绝热支撑机构及力转移构件,用于将第二合力分散地作用于绝热支撑机构上以分散地传递到超导磁体的内杜瓦。简化了超导磁体到悬浮架构架的传力路径,解决了超导磁体刚度要求高车辆运行舒适性低、及车辆低速运行时无法稳定安全地支撑超导磁体的问题。
Description
技术领域
本发明设计超导电动磁悬浮走行机构领域,具体涉及一种超导磁体连接装置及超导电动磁悬浮车辆轨道系统。
背景技术
超导电动磁悬浮车辆(EDS)一般采用侧壁式悬浮,在U形轨道的两侧壁上布置地面悬浮导向线圈和地面推进线圈,悬浮架两侧布置超导电磁铁,地面推进线圈产生的磁场与超导磁体作用推动车辆运行,超导磁体产生的磁场切割地面悬浮线圈形成感应电流和感应电场,依靠感应电场与超导磁体的相互作用实现悬浮和导向。
申请号为JP1990143623的专利文献中公开了一种超导磁体与悬浮架构架的连接结构,其超导磁体中每个线圈区域对应一个杜瓦中间安装体,通过传力杆将杜瓦中间安装体与超导磁体连接,相邻线圈对应的杜瓦中间安全体之间通过可调节距离的连接杆连接;杜瓦中间安装体再通过两个横臂与悬浮架构架连接,超导磁体、两个横臂以及构架安装座组从纵断面上看组成为平行四连杆机构,使得超导磁体可以相对于构架上下运动,再在超导磁体外杜瓦顶部设置一系弹簧安装座,通过一系弹簧与构架连接,承受垂向载荷并提高缓冲性能和舒适性。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
第一,适用于整车的超导磁体外的杜瓦一般长5至6米,其顶部前后两端各设置一个一系弹簧,整车的载荷先传递到超导磁体的外杜瓦,再向内传递到超导磁体线圈上,即超导磁体的外杜瓦承受整车的集中载荷;因此对外杜瓦的强度和刚度要求极高,导致超导磁体质量较大、往往占整个悬浮架质量的50%甚至更多,且此部分质量为簧下质量,质量增大极不利于磁悬浮车辆的动力学性能及正常行驶时的舒适性。
第二,在低速运行时超导磁体不能产生足够的电磁悬浮力和导向力,此时依靠起落架和导向轮支撑运行,超导磁体需要安全支撑在悬浮架上,上述专利的一系弹簧为空气弹簧,空气弹簧基本无法承受拉力,因此一系弹簧无法弹性吊挂超导磁体,导致车辆低速运行时无法稳定安全地支撑超导磁体;另外,仅依靠刚性制动器在低速阶段支撑超导磁体将导致振动过大,导致超导电动磁悬浮车辆低速运行时的舒适度不佳。
发明内容
鉴于上述超导磁体刚度要求高、簧下质量大、车辆运行舒适性低、及低速运行时无法稳定安全地支撑超导磁体的问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种超导磁体连接装置及超导电动磁悬浮车辆轨道系统。
依据本发明的一个方面,提供一种超导磁体连接装置,其适用于悬浮架构架与超导磁体的连接,包括:腔体,设于悬浮架构架上;绝热支撑机构,置于超导磁体内,用于连接固定所述超导磁体的内杜瓦;弹性支撑机构,设于所述腔体中,用于吸收所述悬浮架构架经所述腔体施加的第一合力,并输出所述第一合力减振后的第二合力;力转移构件,设于所述超导磁体与所述悬浮架构架之间,并与所述弹性支撑机构连接,用于转移所述弹性支撑机构输出的所述第二合力;若干传力构件,连接所述绝热支撑机构及所述力转移构件,用于将所述第二合力分散地作用于所述绝热支撑机构上以分散地传递到所述超导磁体的内杜瓦中。
优选的,所述弹性支撑机构包括:上横臂,连接所述力转移构件及所述腔体的侧壁面;下横臂,连接所述力转移构件及所述腔体的侧壁面;弹性支撑部,用于保持所述上横臂、下横臂竖向位置的稳定。
优选的,所述弹性支撑机构还包括:第一弹性节点,所述上横臂通过该第一弹性节点与所述力转移构件连接;第二弹性节点,所述上横臂通过该第二弹性节点与所述腔体的侧壁面连接;第三弹性节点,所述下横臂通过该第三弹性节点与所述力转移构件连接;第四弹性节点,所述下横臂通过该第四弹性节点与所述腔体的侧壁面连接。
优选的,所述弹性支撑部包括:第一减振定位弹簧,置于所述上横臂、下横臂之间,并与所述上横臂、下横臂连接;第一减振器,置于所述上横臂、下横臂之间,并与所述上横臂、下横臂连接;第一竖向止挡弹簧,对应所述上横臂设于所述腔体的上壁面;第一低速支撑弹簧,对应所述下横臂设于所述腔体的下壁面。
优选的,所述弹性支撑部包括:第二减振定位弹簧,置于所述腔体的上壁面与所述上横臂之间,并与所述腔体的上壁面、所述上横臂连接;第二减振器,置于所述腔体的上壁面与所述上横臂之间,并与所述腔体的上壁面、所述上横臂连接;第二低速支撑弹簧,对应所述下横臂设于所述腔体的下壁面。
优选的,所述弹性支撑部包括:第三减振定位弹簧,置于所述力转移构件的上端面与所述悬浮架构架之间,并与所述力转移构件的上端面、所述悬浮架构架连接;第三减振器,置于所述腔体的上壁面与所述上横臂之间,并与所述腔体的上壁面、所述上横臂连接;第三低速支撑弹簧,对应所述下横臂设于所述腔体的下壁面。
优选的,所述超导磁体的外杜瓦连接在若干所述传力构件上。
优选的,所述传力构件为无磁连接杆。
优选的,所述第一弹性节点、第二弹性节点、第三弹性节点、第四弹性节点为橡胶衬套或金属橡胶衬套。
依据本发明的另一个方面,还提供一种超导电动磁悬浮车辆轨道系统,包括:U形轨道,用于限定超导电动磁悬浮车辆的移动轨迹;超导磁体,设于所述U形轨道中;悬浮线圈,其固定于所述U形轨道的内侧壁面,以驱使所述超导磁体悬浮;推进线圈,其固定于所述U形轨道的内侧壁面,以驱使所述超导磁体沿所述移动轨迹方向移动;悬浮架构架,用于支撑固定车辆;其中,所述超导磁体及所述悬浮架构架通过如上任一所述的超导磁体连接装置连接。
本发明的有益效果为:本发明结构设计合理巧妙,简化了超导磁体到悬浮架构架的传力路径;使原本作用在超导磁体的外杜瓦上的集中载荷,分散地转移到超导磁体的内杜瓦上,再传递到超导磁体中的超导线圈,有效降低对超导磁体的刚性要求,从而减少超导磁体的质量,减少簧下质量,有效地降低了车辆运行过程的振动幅度,提高车辆运行的舒适性、及动力学性能;通过弹性支撑部的设置,实现了车辆低速运行时对超导磁体的稳定且安全的支撑;解决了超导磁体刚度要求高车辆运行舒适性低、及车辆低速运行时无法稳定安全地支撑超导磁体的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中一种超导磁体连接装置及超导电动磁悬浮车辆轨道系统的结构示意图;
图2是图1中A部的局部放大图;
图3是本发明实施例1中超导磁体的内部结构示意图;
图4是本发明实施例2中一种超导磁体连接装置的结构示意图;
图5是本发明实施例3中一种超导磁体连接装置的结构示意图。
附图标记说明:1、悬浮架构架;2、超导磁体;3、弹性支撑机构;4、力转移构件;5、传力构件;8、U形轨道;9、车辆;11、腔体;12、起落架;13、导向轮;21、绝热支撑机构;22、内杜瓦;23、外杜瓦;24、冷媒;31、上横臂;32、下横臂;33、第一减振定位弹簧;34、第一减振器;35、第一竖向止挡弹簧;36、第一低速支撑弹簧;61、第二减振定位弹簧;62、第二减振器;63、第二低速支撑弹簧;71、第三减振定位弹簧;72、第三减振器;73、第三低速支撑弹簧;81、悬浮线圈;82、推进线圈;91、空气弹簧;211、气流通孔;311、第一弹性节点;312、第二弹性节点;321、第三弹性节点;322、第四弹性节点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
实施例1,参见图1至图3,本发明实施例提供一种超导磁体连接装置,其适用于悬浮架构架1与超导磁体2的连接,包括:腔体11,设于悬浮架构架1上;绝热支撑机构21,置于超导磁体2内,用于连接固定所述超导磁体2的内杜瓦22;弹性支撑机构3,设于所述腔体11中,用于吸收所述悬浮架构架1经所述腔体11施加的第一合力,并输出所述第一合力减振后的第二合力;力转移构件4,设于所述超导磁体2与所述悬浮架构架1之间,并与所述弹性支撑机构3连接,用于转移所述弹性支撑机构3输出的所述第二合力;若干传力构件5,连接所述绝热支撑机构21及所述力转移构件4,用于将所述第二合力分散地作用于所述绝热支撑机构21上以分散地传递到所述超导磁体2的内杜瓦22中。
具体地,悬浮架构架1、超导磁体2均为超导电动磁悬浮车辆的主要构成部分,悬浮架构架1指的是悬浮架中的构架,而悬浮架是磁悬浮车辆的重要组成部分,其中,构架(即悬浮架构架1)用于车辆承重,是主要的承力和联系部件;腔体11用于提供超导磁体2竖直方向的支撑面,所述腔体11可以是凹陷与悬浮架构架1壁面设置,也可以是通过悬浮架构架1壁面凸起设置的上支撑块、下支撑块构成;本超导磁体连接装置,通过弹性支撑机构3、力转移构件4、传力构件5、绝热支撑机构21的设置,简化了超导磁体2到悬浮架构架1的传力路径;当超导磁体2处于悬浮状态时,悬浮架构架1承载的车辆和其自身重量,通过腔体11传递到弹性支撑机构3,向弹性支撑机构3施加第一合力,再由弹性支撑机构3吸收缓冲后输出第二合力至力转移构件4,由力转移构件4将第二合力转移到若干传力构件5,由若干传力构件5分散地作用于绝热支撑机构21上以分散地传递到所述超导磁体2的内杜瓦22,其中,内杜瓦22通过卡入若干传力构件5的间距固定;需要注意的是,内杜瓦是一个密封结构,内部直接安装或通过单独的骨架安装有超导线圈,即第二合力也被分散地传递到超导磁体2的超导线圈中。
也就是说,通过本超导磁体连接装置,使原本作用在超导磁体2的外杜瓦23上的集中载荷,分散地转移到用于缠绕超导线圈的内杜瓦22上,其中超导线圈还可以通过骨架安装在内杜瓦上,再传递到超导磁体2中的超导线圈,有效降低对超导磁体2的刚性要求,从而减少超导磁体2的质量,减少簧下质量,根据动力守恒定律,有效地降低了车辆9运行过程的振动幅度,提高车辆9运行的舒适性、及动力学性能。
其中,弹性支撑机构3还起到了对超导磁体2运行振动的过滤,进一步提高车辆9的运行舒适性。
另外,通过绝热支撑机构21来固定内杜瓦22,一方面保证若干传力构件5与内杜瓦22的连接不破坏内杜瓦22的结构;另一方面有效防止隔外界的热量沿传力构件5传递到超导磁体2的内杜瓦22,保证超导线圈的工作环境温度的稳定。
优选的,所述弹性支撑机构3包括:上横臂31,连接所述力转移构件4及所述腔体11的侧壁面;下横臂32,连接所述力转移构件4及所述腔体11的侧壁面;弹性支撑部,用于保持所述上横臂31、下横臂32竖向位置的稳定。
具体地,弹性支撑部还起到了对上横臂31、下横臂32的弹性定位功能和减振功能,通过弹性支撑部保持所述上横臂31、下横臂32竖向位置的稳定,由于上横臂31、下横臂32均与所述力转移构件4连接,使得通过绝热支撑机构21、传力构件5与所述力转移构件4连接的超导磁体2的竖向位置也较为稳定,从而通过弹性支撑机构3实现对超导磁体2良好的竖向支撑和其竖向振动的缓冲。
优选的,所述弹性支撑机构3还包括:第一弹性节点311,所述上横臂31通过该第一弹性节点311与所述力转移构件4连接;第二弹性节点312,所述上横臂31通过该第二弹性节点312与所述腔体11的侧壁面连接;第三弹性节点321,所述下横臂32通过该第三弹性节点321与所述力转移构件4连接;第四弹性节点322,所述下横臂32通过该第四弹性节点322与所述腔体11的侧壁面连接。
具体地,通过第一弹性节点311、第二弹性节点312、第三弹性节点321、第四弹性节点322的设置,一方面避免超导磁体2长期的振动造成的上横臂31、下横臂32的折弯或脱落,延长本超导磁体连接装置的使用寿命;另一方面还由于其特有的弹性,对超导磁体2的横向振动、纵向振动、竖向振动均起到了良好的缓冲作用,进一步提高车辆9运行舒适性。
优选的,所述弹性支撑部包括:第一减振定位弹簧33,置于所述上横臂31、下横臂32之间,并与所述上横臂31、下横臂32连接;第一减振器34,置于所述上横臂31、下横臂32之间,并与所述上横臂31、下横臂32连接;第一竖向止挡弹簧35,对应所述上横臂31设于所述腔体11的上壁面;第一低速支撑弹簧36,对应所述下横臂32设于所述腔体11的下壁面。
具体地,第一减振定位弹簧33置于所述上横臂31、下横臂32之间并与所述上横臂31、下横臂32连接,第一减振定位弹簧33向上横臂31、下横臂32施加的推力,起到了对上横臂31、下横臂32的支撑作用;并且由于第一减振定位弹簧33自身的弹性形变特性,还起到了对超导磁体2的振动缓冲作用;而第一减振器34的设置,能很好的过滤第一减振定位弹簧33复位的余震,抑制所述第一减振定位弹簧33吸震后反弹时的震荡及来自轨道的冲击;
另外,在低速运行时,超导磁体2不能产生足够的电磁悬浮力和导向力,此时依靠悬浮架构架1自带的起落架和导向轮支撑运行,超导磁铁呈下坠趋势,此时超导磁体2若不能被安全支撑在悬浮架构架1上,则将带来极大的安全隐患;而本超导磁体连接装置结合第一低速支撑弹簧36的设置,在超导磁体2下坠时,超导磁体2通过力转移构件4带动上横臂31、下横臂32下坠,直至所述下横臂32被所述第一低速支撑弹簧36撑起,此时继续下坠的上横臂31被第一减振定位弹簧33撑起,实现低速运行时对超导磁体2的稳定且安全的支撑;而所述第一竖向止挡弹簧35的设置,当超导磁体2上升时,超导磁体2通过力转移构件4带动上横臂31、下横臂32上升,直至所述上横臂31被所述第一竖向止挡弹簧限位,此时继续上升的下横臂32被第一减振定位弹簧33限制位移;换言之,所述第一竖向止挡弹簧35在超导磁体2和磁悬浮构架之间起支撑、缓冲及减振作用,而所述第一低速支撑弹簧36既可以在超导磁体2和悬浮架构架1竖向振动过大时起止挡作用,也可在低速运行阶段为超导磁体2提供弹性支撑,从而减小低速阶段的振动;故第一竖向止挡弹簧35、第一低速支撑弹簧36的设置,限制了超导磁体2相对悬浮架构架1竖向的过渡位移,保证了车辆9行驶的舒适性。
在另一较佳的实施例中,所述上横臂31的长度短于所述下横臂32的长度,所述腔体11轮廓也根据上横臂31、下横臂32的长度做适应性的调整;其目的是尽可能的降低上横臂31的质量,从而降低簧上质量,在低速运行时,第一减振定位弹簧33、第一低速支撑弹簧36所需提供的支撑力要求降低,进而减少对第一减振定位弹簧33、第一低速支撑弹簧36的强度要求,从而降低设计难度,降低生产成本。
需要注意的是,上横臂31、下横臂32即可以是等长的,也可以是不等长的,需结合第一减振定位弹簧33和第一减振器34的安装方式综合考虑,确保超导磁体2相对悬浮架构架1向上运动时弹簧受压。
优选的,所述力转移构件4还与所述超导磁体2的外杜瓦23固定连接。
具体地,通过力转移构件4与外杜瓦23固定连接,第二合力在由力转移构件4转到到若干传力构件5时,还有一部分转移到超导磁体2的外杜瓦23;也就是说,在无需通过堆料提升外杜瓦23强度的前提下,即起到保温效果所必需的外杜瓦23厚度设计下,外杜瓦23还承担了一部分本应由内杜瓦22承担的负载,进而减少对内杜瓦22的刚度要求,进一步降低超导磁体2的整体质量,进一步减少簧下质量,降低车辆9运行过程的振动幅度,提高车辆9运行的舒适性、及动力学性能。
进一步地,所述力转移构件4为安装板或安装框,将上横臂31、下横臂32传递的第二合力转换为安装板/安装框与超导磁体2的外杜瓦23接触面的力,以减少外杜瓦23所承担的集中负载,从而再次降低超导磁体2的整体质量,减少簧下质量。
优选的,所述传力构件5为无磁连接杆。
具体地,无磁连接杆即由无磁材料制成的连接杆,避免对超导磁体2的工作磁场造成影响。在本实施例中,所述无磁连接杆为无磁、低传热连接杆,对应超导磁体2中的每一超声线圈均设置有4个或8个所述无磁连接杆,所述无磁连接杆通过垫片、螺母或法兰与力转移构件4连接。
优选的,所述第一竖向止挡弹簧35、第一低速支撑弹簧36均为橡胶弹簧。
优选的,所述第一弹性节点311、第二弹性节点312、第三弹性节点321、第四弹性节点322为橡胶衬套或金属橡胶衬套。
具体地,以第一弹性节点311为例,橡胶衬套包括与上横臂31连接的连接部、与腔体11连接的连接套;所述连接部插置于所述连接套中与所述连接套连接,且所述连接部与所述连接套的间隙通过一橡胶圈填充。使得上横臂31、下横臂32可相对于所述外杜瓦23、悬浮架构架1作小范围的竖向移动。
优选的,所述上横臂31、下横臂32可以设计为V形或X形,使其与腔体11或力转移构件4的连接点在纵向具有一定的跨度,即有一定的距离,从而上横臂31、下横臂32可以承受牵引和制动引起的纵向力,其中,纵向指的是图1中垂直于纸面的方向。
优选的,所述绝热支撑机构21呈板状结构,由绝热材料制成,其上设有若干镂空的气流通孔211,以尽可能地减轻所述绝热支撑机构21的质量;一方面,由于绝热支撑机构21设置在外杜瓦23内,透气通孔的设置不会导致外界热量的进入,即可在满足刚度要求下大幅减少超导磁体2的质量,从而减少簧下质量;另一方面,气流通孔211的设置保证外杜瓦23内气体流向不会应本绝热支撑机构21的设置而改变,以易于内杜瓦、外杜瓦间抽真空,隔绝热量的传递。
进一步地,若干所述镂空的气流通孔211绕开所述绝热支撑机构21与内杜瓦22的接触面设置,保证不影响所述绝热支撑机构21与内杜瓦22的接触面积。
优选的,所述第一减振定位弹簧33为钢弹簧或橡胶弹簧。
优选的,所述第一减振器34为油气减振器。
依据本发明的另一个方面,参见图1至图5,还提供一种超导电动磁悬浮车辆轨道系统,包括:U形轨道8,用于限定超导电动磁悬浮车辆9的移动轨迹;超导磁体2,设于所述U形轨道8中;悬浮线圈81,其固定于所述U形轨道8的内侧壁面,以驱使所述超导磁体2悬浮;推进线圈82,其固定于所述U形轨道8的内侧壁面,以驱使所述超导磁体2沿所述移动轨迹方向移动;悬浮架构架1,用于支撑固定车辆9;其中,所述超导磁体2及所述悬浮架构架1通过如上任一所述的超导磁体2超导磁体连接装置连接。
具体地,本超导电动磁悬浮车辆轨道系统中的超导磁体2及悬浮架构架1通过本超导磁体连接装置连接;简化了超导磁体2到悬浮架构架1的传力路径,使车辆9、悬浮架构架1原本作用在超导磁体2的外杜瓦23上的集中载荷,分散地转移到用于缠绕或通过骨架安装超导线圈的内杜瓦22上,有效降低对超导磁体2的刚性要求,从而减少超导磁体2的质量,减少簧下质量,根据动力守恒定律,有效地降低了车辆9运行过程的振动幅度,提高车辆9运行的舒适性、及动力学性能。其中,所述超导磁体2还包括设置在所述外杜瓦23外,用于向内杜瓦22内空间提供冷源的冷媒24。
进一步地,所述悬浮架构架1与车辆9之间通过空气弹簧91连接。
本超导电动磁悬浮车辆轨道系统在高速运行时,超导磁体2能产生足够的电磁悬浮力和导向力;此时超导磁体2通过传力构件5、力转移构件4、弹性支撑机构3托起悬浮架构架1,超导磁体2、悬浮架构架1和U形轨道8间均不存在刚性接触,而超导磁体2运行过程中产生的振动则经弹性支撑机构3吸收过滤后传递到悬浮架构架1,再经空气弹簧91进一步缓冲后传输到车辆9;
本超导电动磁悬浮车辆轨道系统在低速运行时,超导磁体2不能产生足够的电磁悬浮力和导向力;此时依靠悬浮架构架1自带的起落架12和导向轮13支撑运行,超导磁体2通过力转移构件4带动上横臂31、下横臂32下坠,直至所述下横臂32被所述第一低速支撑弹簧36撑起,此时继续下坠的上横臂31被第一减振定位弹簧33撑起;而超导磁体2运行过程中产生的振动则通过第一弹性节点311、第二弹性节点312、第三弹性节点321、第四弹性节点322及第一减振定位弹簧33、第一竖向止挡弹簧35、第一低速支撑弹簧36吸收过滤后传递到悬浮架构架1,再由第一减振器34吸收多余振动,最后经空气弹簧91进一步缓冲后传输到车辆9,保证了车辆9运行过程的舒适性。
实施例2,参照图1至图4,在实施例1的基础上,所述弹性支撑部替换为:包括第二减振定位弹簧61,置于所述腔体11的上壁面与所述上横臂31之间,并与所述腔体11的上壁面、所述上横臂31连接;第二减振器62,置于所述腔体11的上壁面与所述上横臂31之间,并与所述腔体11的上壁面、所述上横臂31连接;第二低速支撑弹簧63,对应所述下横臂32设于所述腔体11的下壁面。
具体地,通过第二减振定位弹簧61推动上横臂31下移,上横臂31带动超导磁体2下移,直至所述所述下横臂32被所述第二低速支撑弹簧63撑起;该状态下超导磁体2的下移由第二低速支撑弹簧63支撑限位,超导磁体2的上移由第二减振定位弹簧61弹性限位,实现了低速运行时对超导磁体2的稳定且安全的支撑;其中,由于第二减振定位弹簧61自身的弹性形变特性,还起到了对超导磁体2的振动缓冲作用,而第二减振器62的设置,则能很好的过滤第二减振定位弹簧61复位的余震,抑制所述第二减振定位弹簧61吸震后反弹时的震荡及来自轨道的冲击。
其中,所述第二减振器62还可以集成到第二减振定位弹簧61中。
实施例3,参照图1至图5,在实施例1的基础上,所述弹性支撑部替换为:包括第三减振定位弹簧71,置于所述力转移构件4的上端面与所述悬浮架构架1之间,并与所述力转移构件4的上端面、所述悬浮架构架1连接;第三减振器72,置于所述腔体11的上壁面与所述上横臂31之间,并与所述腔体11的上壁面、所述上横臂31连接;第三低速支撑弹簧73,对应所述下横臂32设于所述腔体11的下壁面。
具体地,通过第三减振定位弹簧71推动力转移构件4下移,力转移构件4带动超导磁体2、上横臂31、下横臂32下移,直至下横臂32被所述第三低速支撑弹簧73撑起;该状态下超导磁体2的下移由第三低速支撑弹簧73支撑限位,超导磁体2的上移由第三减振定位弹簧71弹性限位实现了低速运行时对超导磁体2的稳定且安全的支撑;由于第三减振定位弹簧71自身的弹性形变特性,还起到了对超导磁体2的振动缓冲作用,而第三减振器72的设置,则通过对上横臂31的移动限位过滤第三减振定位弹簧71复位的余震,抑制所述第三减振定位弹簧71吸震后反弹时的震荡及来自轨道的冲击。
其中,所述第三减振器72还可以集成到第三减振定位弹簧71中。
需要注意的是,本实施例中,由于第三减振定位弹簧71直接作用于力转移构件4上,因此力转移构件4应当适当地增厚,以保证其足够的刚度。
本发明结构设计合理巧妙,简化了超导磁体2到悬浮架构架1的传力路径;使原本作用在超导磁体2的外杜瓦23上的集中载荷,分散地转移到超导磁体2的内杜瓦22上,再传递到超导磁体2中的超导线圈,有效降低对超导磁体2的刚性要求,从而减少超导磁体2的质量,减少簧下质量,有效地降低了车辆9运行过程的振动幅度,提高车辆9运行的舒适性、及动力学性能;通过弹性支撑部的设置,实现了车辆9低速运行时对超导磁体2的稳定且安全的支撑;解决了超导磁体2刚度要求高车辆9运行舒适性低、及车辆9低速运行时无法稳定安全地支撑超导磁体2的问题。
应理解,在本发明的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
还应理解,在本发明实施例中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
本发明中应用了具体实施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方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种超导磁体连接装置,其特征在于,包括:
腔体,设于悬浮架构架上;
绝热支撑机构,置于超导磁体内,用于连接固定所述超导磁体的内杜瓦;
弹性支撑机构,设于所述腔体中,用于吸收所述悬浮架构架经所述腔体施加的第一合力,并输出所述第一合力减振后的第二合力;
力转移构件,设于所述超导磁体与所述悬浮架构架之间,并与所述弹性支撑机构连接,用于转移所述弹性支撑机构输出的所述第二合力;
若干传力构件,连接所述绝热支撑机构及所述力转移构件,用于将所述第二合力分散地作用于所述绝热支撑机构上以分散地传递到所述超导磁体的内杜瓦中。
2.根据权利要求1所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述弹性支撑机构包括:
上横臂,连接所述力转移构件及所述腔体的侧壁面;
下横臂,连接所述力转移构件及所述腔体的侧壁面;
弹性支撑部,用于保持所述上横臂、下横臂竖向位置的稳定。
3.根据权利要求2所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述弹性支撑机构还包括:
第一弹性节点,所述上横臂通过该第一弹性节点与所述力转移构件连接;
第二弹性节点,所述上横臂通过该第二弹性节点与所述腔体的侧壁面连接;
第三弹性节点,所述下横臂通过该第三弹性节点与所述力转移构件连接;
第四弹性节点,所述下横臂通过该第四弹性节点与所述腔体的侧壁面连接。
4.根据权利要求2所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述弹性支撑部包括:
第一减振定位弹簧,置于所述上横臂、下横臂之间,并与所述上横臂、下横臂连接;
第一减振器,置于所述上横臂、下横臂之间,并与所述上横臂、下横臂连接;
第一竖向止挡弹簧,对应所述上横臂设于所述腔体的上壁面;
第一低速支撑弹簧,对应所述下横臂设于所述腔体的下壁面。
5.根据权利要求2所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述弹性支撑部包括:
第二减振定位弹簧,置于所述腔体的上壁面与所述上横臂之间,并与所述腔体的上壁面、所述上横臂连接;
第二减振器,置于所述腔体的上壁面与所述上横臂之间,并与所述腔体的上壁面、所述上横臂连接;
第二低速支撑弹簧,对应所述下横臂设于所述腔体的下壁面。
6.根据权利要求2所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述弹性支撑部包括:
第三减振定位弹簧,置于所述力转移构件的上端面与所述悬浮架构架之间,并与所述力转移构件的上端面、所述悬浮架构架连接;
第三减振器,置于所述腔体的上壁面与所述上横臂之间,并与所述腔体的上壁面、所述上横臂连接;
第三低速支撑弹簧,对应所述下横臂设于所述腔体的下壁面。
7.根据权利要求1所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述超导磁体的外杜瓦连接在若干所述传力构件上。
8.根据权利要求1所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述传力构件为无磁连接杆。
9.根据权利要求3所述超导磁体连接装置,其特征在于,所述第一弹性节点、第二弹性节点、第三弹性节点、第四弹性节点为橡胶衬套或金属橡胶衬套。
10.一种超导电动磁悬浮车辆轨道系统,其特征在于,包括:
U形轨道,用于限定超导电动磁悬浮车辆的移动轨迹;
超导磁体,设于所述U形轨道中;
悬浮线圈,其固定于所述U形轨道的内侧壁面,以驱使所述超导磁体悬浮;
推进线圈,其固定于所述U形轨道的内侧壁面,以驱使所述超导磁体沿所述移动轨迹方向移动;
悬浮架构架,用于支撑固定车辆;
其中,所述超导磁体及所述悬浮架构架通过如权利要求1-9任一所述的超导磁体连接装置连接。
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