CN112955605A - 磁悬浮铁路系统 - Google Patents

Abstract

用于并入轮轨轨道(103)中的磁悬浮铁路系统，其包括磁悬浮铁路轨道(3)，磁悬浮铁路轨道(3)包括直线电机(7)和设置在轮轨轨道(103)外侧的磁悬浮轨道(5)，所述磁悬浮轨道(5)包括具有至少水平部分(9a)的导电导轨(9)，所述导轨(9)被配置为用于具有带磁铁的悬浮装置(12)的磁悬浮列车(2)，导轨(9)被配置为用于由于磁悬浮列车运动磁体产生电动势而产生的磁悬浮列车的被动悬浮。

Description

磁悬浮铁路系统

技术领域

本发明涉及一种铁路系统，特别是一种可以并入现有的铁路网或公路网中的磁悬浮铁路系统。

背景技术

众所周知，可以对现有的车轮列车铁路网进行改进以使其包括用于磁悬浮列车的铁路轨道。尽管由于现有基础设施通常未针对磁悬浮系统进行优化并导致性能降低，特别是在磁悬浮列车的可能速度上，因此仍需要一些折衷方案，但使用现有铁路轨道基础设施在降低实施成本和时间方面仍具有显著优势。易于实施是一个重要因素，尤其是在对现有常规铁路轨道的影响最小下对现有网络进行改造以并入磁悬浮系统。考虑到现有铁路轨道可能有各种表面，有碴的或无碴的，因此还需要考虑对铁路沿线这些不同表面的适应性。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的一个目的是提供一种磁悬浮铁路系统，其可以并入现有基础设施中，特别是现有铁路网或现有公路网中，该磁悬浮铁路系统可快速且容易地安装，同时具有良好的性能和可靠性。

有利的是，提供一种用于并入现有铁路或道路基础设施中的磁悬浮铁路系统，该系统可以快速部署在现有基础设施中，并且可以容易地适应现有基础设施的不同条件。

有利的是，提供一种磁悬浮轨道系统，其可以以经济高效的方式进一步升级以用于真空管操作。

本发明的目的已通过提供权利要求1所述的系统实现。

本发明的目的已通过提供权利要求2所述的系统实现。

本发明的目的已通过提供权利要求21所述的用于磁悬浮铁路系统的耦合适配器实现。

本发明公开了一种用于并入轮轨轨道中的磁悬浮铁路系统，其包括磁悬浮铁路轨道，磁悬浮铁路轨道包括直线电机和设置在轮轨轨道外侧的磁悬浮轨道，所述磁悬浮轨道包括具有至少水平部分的导电导轨，该导电导轨被配置为用于具有带磁铁的悬浮装置的磁悬浮列车。

根据本发明的第一方面，导轨被配置为用于由于磁悬浮列车的运动磁体产生电动势而产生的磁悬浮列车的被动悬浮。

根据本发明的第二方面，所述磁悬浮铁路系统用于并入无碴地面支撑物中，并且包括预制基板和安装在预制基板上的磁悬浮轨道，该预制基板包括嵌入在基底中的加固框架，所述预制基板通过地-板界面层安装在所述无碴地面支撑物上，所述地-板界面层包含可变形应力分布材料。

在一个有利的实施方式中，可变形应力分布材料包括聚合物或沥青。

在一个有利的实施方式中，耦合到无碴地面支撑物的预制基板包括地-板定位柱，该定位柱记录所述预制基板相对于无碴地面支撑物的位置。

在一个有利的实施方式中，地-板定位柱基本上沿铁路轨道的中心线设置。

在一个有利的实施方式中，预制基板还包括固定嵌件，所述固定嵌件安装在基底的固定嵌件接收部分中，所述磁悬浮轨道固定在固定嵌件上，所述固定嵌件是离散的且在轨道方向上以间隔方式设置。

在一个有利的实施方式中，所述系统还包括安装在其上的常规轮轨轨道，该常规轮轨轨道包括安装在预制基板上的轨道。

在一个有利的实施方式中，用于轮轨轨道的轨道被固定于固定嵌件。

在一个有利的实施方式中，至少一个所述直线电机沿着轨道的中心线固定到轮轨轨道上。

在一个有利的实施方式中，直线电机包括垂直竖立的同步电机，用于与位于直线电机任一侧的磁体进行磁耦合。

在另一个实施方式中，直线电机包括垂直竖立的异步电机，用于与位于直线电机任一侧的导电板耦合。

在一个有利的实施方式中，磁悬浮铁路轨道包括沿磁悬浮轨道设置并固定在磁悬浮轨道上的至少一个直线电机。

在一个有利的实施方式中，导轨包括从水平部分延伸的垂直部分，用于横向引导磁悬浮列车。

在一个有利的实施方式中，所述系统还包括轨枕，所述轨枕包括嵌入加固物的基底，以及从轨枕的上安装面竖立的锚定元件，所述锚定元件包括用于常规轨道的锚定元件，还包括用于轨枕外端的磁悬浮轨道的锚定元件。

在一个有利的实施方式中，导轨安装在支撑轨或支撑柱上，支撑轨或支撑柱与轨枕或预制基板耦合。

在一个有利的实施方式中，所述导轨耦合到所述支撑轨，所述支撑轨包括被配置为调节所述导轨的垂直高度和/或水平位置的位置调节机构。

在一个有利的实施方式中，所述系统还包括耦合适配器，所述耦合适配器包括固定部分，该固定部分被配置为安装在轮轨轨道的常规轨道底面上，还包括用于将磁悬浮轨道的导轨安装在其上的部分。

在一个有利的实施方式中，耦合适配器轮轨固定部分包括接收轮廓和用于夹紧所述轨道底面的夹持机构。

在一个有利的实施方式中，磁悬浮轨道包括适配器-导轨接口层，该适配器-导轨接口层包括用于插入导轨和支撑轨或耦合适配器之间的可变形材料。

在一个有利的实施方式中，适配器-导轨接口层包含聚合物材料。

根据本发明的第三方面，本发明还公开了一种用于铁路系统的耦合适配器，所述铁路系统包括用于并入轮轨轨道中的磁悬浮铁路轨道，所述磁悬浮铁路轨道包括布置在轮轨轨道的轮轨外侧的磁悬浮轨道。耦合适配器配置为安装在铁路系统的轨枕上或轨枕之间，并包括轮轨固定部分，该轮轨固定部分包括接收轮廓和夹持机构，所述接收轮廓具有适于安装到所述轮轨底部的形式，所述夹持机构能够被拧紧以将耦合适配器牢固地固定到所述轮轨的底部。

在一个有利的实施方式中，夹持系统包括一个或多个可调节的夹持钩。

在一个有利的实施方式中，夹持系统包括支撑柱和位置调节机构，所述支撑柱用于安装磁悬浮轨道的导轨，所述位置调节机构用于调节支撑柱的位置，从而调节导轨相对于夹持机构的位置。

在一个有利的实施方式中，支撑柱包括倾斜的调节引导面以调节导轨相对于轮轨的高度。支撑柱的调节引导面可直接与轨枕的倾斜上安装面啮合，或者可选地与固定在轨枕或安装有磁悬浮轨道的其他结构上的块体的倾斜上安装面啮合。

根据权利要求书以及以下详细描述和附图，本发明的其他目的和有利方面是显而易见的。

附图说明

现在将参考附图来描述本发明，这些附图举例说明了本发明的实施方式，其中：

图1a是根据本发明一个实施方式的包含磁悬浮铁路系统的铁路轨道的横截面示意图；

图1b是图1a所示的铁路轨道的横截面示意图；

图2是与图1b类似的一个变体的示意图；

图3是类似于图1a的本发明的一个实施方式的示意图；

图4a是类似于图1a的本发明的另一实施方式的示意图；

图4b是根据本发明一个实施方式的用于磁悬浮轨道的耦合适配器的横截面示意图；

图4c是图4b沿箭头IVc方向的视图；

图4d是根据本发明一个实施方式的一段铁路轨道的俯视示意图；

图4e是根据本发明另一实施方式的一段铁路轨道的俯视示意图；

图5a是根据本发明一个实施方式铁路系统的轨枕侧面和部分的横截面图；

图5b是图5a的轨枕的俯视图；

图5c是沿图5b的Vc-Vc线的剖视图；

图6a示出了可用于根据本发明实施方式的铁路系统的直线电机的第一实施方式的示意性透视图；

图6b是类似于图6a的另一实施方式的视图；

图6c是类似于图6a的又一实施方式的视图；

图6d是类似于图6b的又一实施方式的视图；

图7a是根据本发明一个实施方式的直线电机的单相绕组的示意透视图；

图7b是类似于图6a的另一变体的视图；

图8a是根据本发明一个实施方式铁路系统的磁悬浮轨道的一部分的示意性透视图；

图8b和8c是根据本发明一个实施方式的安装在列车上的磁悬浮元件的磁体极化示意图；

图9a到9d是根据本发明不同实施方式的磁悬浮铁路系统的多种构造的简化示意图；

图10a示出了一种常规道路的横截面示意图；

图10b是与图10a类似的示出了集成在常规道路中的磁悬浮铁路系统的视图；

图11a是根据本发明另一实施方式的铁路轨道的部分横截面示意图；

图11b是类似于图11a的在另一横截面车道中的视图；

图12是具有图11a和11b所示实施方式的铁路系统的示意图。

图13是具有图11a和11b所示实施方式的铁路系统的另一实施方式的视图，其还进一步包括真空管。

具体实施方式

参考附图，示出了一种铁路系统，该铁路系统包括用于引导常规轮轨列车102的常规轮轨轨道103和本发明实施方式的用于引导磁悬浮列车2的磁悬浮铁路轨道3。该磁悬浮铁路轨道3可以并入现有的常规轮距铁路系统中，或者可以在新安装的基础设施中包含常规的轮距铁路系统。铁路系统可包括现有常规铁路轨道的路段和作为同一网络的一部分或沿现有线路的新路段，例如，根据铁路系统的维护状态，现有线路的某些路段可由新路段取代。因此，本发明的实施方式允许以完全集成和无缝的方式升级、替换或安装铁路网的新路段。

铁路轨道103、3支撑在轨道地面支撑物101上，所述轨道地面支撑物101可以是有碴的，即在由砾石和石头组成的支撑物101a上，或者可以是无碴支撑物101b如混凝土或沥青，其可以是机动车路面，或其他基础设施元件，例如桥梁、隧道和其他工程结构的一部分。

在有碴地面支撑物101a上的常规轮轨轨道103包括轨枕104，轨枕104通常由预应力钢筋混凝土制成或尤其是在较旧的基础设施中由木梁制成。轨道105通过固定机构106固定到梁上，这些特征本身是众所周知的，不需要在此详细描述。

本发明实施方式的磁悬浮铁路轨道3包括用于引导磁悬浮列车2的磁悬浮轨道5和用于提供驱动磁悬浮列车2的推进力的直线电机7。磁悬浮铁路轨道3可支撑在现有常规轨枕104上，或本发明实施方式的轨枕4上，或本发明实施方式的预制基板13上。根据现有基础设施的状态，可以在沿着其不同区段的铁路线上找到上述实施方式的全部或部分。

磁悬浮轨道5安装在常规轨道105的外侧，常规轨道105总高度小于常规轮轨列车102的底部，所述常规轮轨列车102本身遵循众所周知的标准，例如结构规格。每个磁悬浮轨道5包括导轨9，根据具体实施方式，导轨9可能具有不同的轮廓。导轨可选地通过适配器-导轨接口层42安装在支撑件上，所述支撑件可以是连续的轨道10或耦合适配器11的离散的支柱28。根据具体实施方式，导轨9和支撑轨10或耦合适配器11耦合到轨枕4、104或预制基板13。

在如图3所示的第一实施方式中，导轨9和支撑轨10直接耦合在轨枕4、104上。

在如图4a到4e所示的其他有利实施方式中，提供了用于支撑导轨9的耦合适配器11，该耦合适配器11被配置为用于安装到轮轨轨道103的轨道105上。

如图4d所示，第一实施方式中的耦合适配器11可安装在轨枕4、104上，或安装在无碴支撑物(例如路面)上。如图4e所示，在第二个实施方式中，耦合适配器11安装在轨枕4、104之间(沿轨道方向)。第二实施方式可用于现有铁路轨枕不能很好地适应将磁悬浮轨道安装在其外部末端上的情况，或用于更容易和更迅速地沿有碴地面支撑物101a部署磁悬浮铁路轨道的情况。

如图4b和4c最佳示出地，本发明实施方式的耦合适配器11包括轮轨固定部分30和夹持机构，该轮轨固定部分30包括具有适于安装到常规轨道105底部形式的接收轮廓38，该夹持机构能够被夹持以将耦合适配器11牢固地固定到常规轨道105的底部，该夹持机构例如为一个或多个可调节夹持钩40。

耦合适配器11可如图4e所示固定在轨枕4、104之间的一段轨道上，或如图4d所示固定在轨枕4、104上，轨枕例如支撑在有碴表面上，通过移除夹持机构所在轨段下方的砾石和石块。

耦合适配器11可以安装在每个轨枕上或轨枕之间，或者可以每第二个或第三个轨枕安装一个。换句话说，耦合适配器可以在轨道5的方向上被没有安装耦合适配器的一个或多个轨枕隔开。

如图4b、4c所示的实施方式中，提供了一对夹持钩40，其设置在支撑柱28的相对侧。

耦合适配器11还包括用于安装导轨9的支撑柱28。在一个实施方式中，支撑柱28可包括调节引导面36a，调节引导面36a构成位置调节机构32的一部分，该位置调节机构32还包括调节螺钉34，以调整导轨9相对于夹持机构40和轮轨固定部分30的接收轮廓38的位置。在调节机构中可以包括例如由板簧制成的弹簧44，以将支撑柱28弹性地偏压向调节螺钉。

在图4b所示的实施方式中，支撑柱28的调节引导面36a直接与轨枕4的倾斜上安装面36b啮合，或者可选地与固定安装在轨枕或安装有悬浮轨道5的其他结构上的块体(未显示)的上倾斜面啮合。

在图4c和4b所示的实施方式中，调节引导面36a、36b相对于水平线略微倾斜，从而通过转动调节螺钉34使支撑柱28位移以升高或降低导轨9。因此，可以调节沿铁路轨道的导轨9相对于轮轨轨道103的轨道105的高度，以考虑到轨道底部的不规则性和建造公差，该不规则性和建造公差可以轻微改变轮轨固定部分30的位置及其相对于铁路轨道附近部分的相邻耦合适配器定位角的角度。

可在导轨9和支撑轨10或耦合适配器11之间提供另一个位置调节机构，以调节导轨9的横向位置。在变体(未示出)中可以注意到，替代地或除了在支撑柱28和轨枕4之间的位置调节机构外，用于调节高度和/或横向位置的位置调节机构可以设置在导轨9和支撑轨10或耦合适配器11之间。

适配器-导轨接口层42可由聚合物或复合材料或其他允许导轨9和支撑轨10或耦合适配器11之间具有一定柔性的材料制成。这可能有助于抑制导轨和支撑轨之间接触处的局部应力和/或抑制导轨和支撑轨或耦合适配器11之间的振动和移动。

适配器-导轨接口层42还可以有利地充当导轨和支撑轨或耦合适配器11之间的介电隔离层。这有助于减少金属之间的电偶腐蚀，特别是在铝-钢界面。介电层还可以改善和优化由于车辆上产生引起悬浮的电动势的磁场通过而由涡流引起的磁悬浮力。

在图3所示的实施方式中，支撑轨10被示为通过固定装置6直接安装在轨枕104、4上，固定装置6可以为多种形式，例如通过众所周知的用于固定常规铁路线路的螺栓和夹具，或者通过直接焊接或粘合在轨枕上，例如通过使用适用于外部环境中高负荷应用的合适的粘合剂。

在一个变体(未示出)中，可将耦合适配器插入支撑轨和轨枕之间，耦合适配器例如包括位置调节机构，所述位置调节结构允许调节支撑轨的高度和/或横向位置从而也可调节导轨9的高度和/或横向位置。

在所示的实施方式中，导轨基本上以扁棒或平板的形式示出，其具有用于引导磁悬浮列车的垂直位置的水平部分9a，且在有利的实施方式中，它还可进一步包括用于引导磁悬浮列车的横向(水平)位置的垂直部分9b。在内侧，还可以有另一垂直部分9c，用于将导轨固定到支撑轨10或支撑柱28上。

导轨9由导电材料制成，以便根据众所周知的通过电导体附近的移动磁场产生电动势的物理原理产生电动势，该电动势上推移动悬浮列车2的悬浮元件。因此，根据本发明的一个方面所述的悬浮系统是产生悬浮力的被动系统，其中一旦列车2以一定速度移动，列车2上的磁悬浮元件产生悬浮力，使车辆脱离与导轨9的接触。

因此，磁悬浮列车2配备有车轮或滑块(未显示)，允许其沿导轨9滑动或滚动，直到达到一定速度。在实际的例子中，产生足够悬浮力的速度通常为每小时40-60公里。考虑到悬浮列车与导轨9接触的速度相对较低，并进一步考虑到即使在提升之前，悬浮力也会减少施加在导轨上的列车重量，与列车的常规车轮相比，磁悬浮列车的车轮不需要具有高的机械强度和阻力。因此，它们可以更小更轻，例如由聚合物材料或聚合物复合材料形成，或者由涂有防止对导轨的过度压力和损坏的聚合物材料的金属形成。在优选的实施方式中，磁悬浮列车车轮的表面材料的硬度低于形成导轨9的导电材料的硬度。

导轨9的优选材料包括钢和铝合金。但是，也可以使用其他导电材料，例如铜合金。导轨9也可以由堆叠结构的多种材料形成，例如粘合在一起的复合材料上的金属。

导轨9可以通过挤压、轧制和其他已知的成型工艺来成型。在某些实施方式中，导轨可以安装到支撑轨10的一段上或原位安装在单独的支撑轨上。导轨9优选地由非磁性材料形成，以避免磁极化，从而减小磁滞。

在某些实施方式中，支撑轨10可以是连续的轨道，或者可以设置成具有间隔或没有间隔的部分。

考虑到导轨9主要用作悬浮表面，它也可以设置成直接耦合在一起或不直接耦合在一起的部分，以允许导轨和支撑轨的热膨胀，从而适应轮轨、地面和磁悬浮轨道之间的不同热膨胀。

尽管导轨9被示为具有基本平坦的水平和垂直部分的部件，但它可以在不脱离本发明的范围条件下，具有各种复杂的形状，并且还可以进一步与支撑轨10直接合并或整体形成以便形成单个导轨。

如图8a所示，列车2上的磁悬浮装置12包括磁体12a，在优选的实施方式中，磁体12a可以是具有交替极化的永磁体形式，例如如图8b所示，磁极之间的方向变化为180°，或如图8c所示磁极方向发生90°变化(对应于已知的Halbach阵列)。然而，其他磁极设置也是可能的，例如具有相对于相邻段具有45°或30°旋转的段。代替永磁体或者除了永磁体之外列车也可配备电磁铁。在后一种实施方式中，为了在较低的速度下产生较高的磁悬浮力，由此可以在较高的速度下关闭或打开电磁铁，这可能是有用的。

在实施方式中，列车可包括例如多种构造，例如：

1.启动/减速–由于高能耗，直线电机由外部电源供电。悬浮和稳定用永磁体如图9a示例性所示。

2.巡航或提速(在真空系统中)–为了保持基本恒定的速度，大功率电机不是必需的，因此列车上的推进电磁铁被打开并且可以起到同时提供推进和悬浮的作用，如图9b示例性所示。在这种情况下，功率通常比加速时峰值功率小三到五倍。

3.在真空系统(不考虑紧急情况)中，车辆可通过直线电机加速，然后在加速时，归因于低空气阻力，以比直线电机电机峰值功率小40到100倍的低功耗驱动(滑行)。

用于移动元件的导电板，例如铝，可用于滑行期间的悬浮和推进。为车载电磁铁供电的能量可能来自电池、燃料电池、无线电力传输、受电弓或它们的任何组合。

有利的是，使用被动悬浮系统，从而使带车轮的磁悬浮列车可以低速停在磁悬浮轨道上或可选地停在另一轨道上(例如现有的常规轮轨轨道上)，使其并入现有铁路网，非常简单且避免了在悬浮轨道中提供线圈的复杂性。主动悬浮系统中的线圈增加了安装的复杂性和成本，并且在主动悬浮轨道的任何部分发生故障时降低了系统的可靠性。这种被动悬浮系统大大简化了导轨的机械安装和调节以及高度的调节，而且如果在导轨中避免线圈，则更容易提供具有更大鲁棒性和耐用性的系统。

在现有常规铁路线路的外侧设置导轨的另一个优点是，它对磁悬浮列车的侧倾具有很高的稳定性。

应注意，术语“水平”和“垂直”的使用旨在包括一些度数的倾斜，以便允许磁悬浮列车在铁路轨道曲线中倾斜。

参考图5a至5c，本发明实施方式的用于新装置的轨枕4包括基底，特别是具有已知的加固物48的混凝土基底46。轨枕还包括多个锚定元件50，这些锚定元件50嵌入在基底中，并且有一部分突出在轨枕的顶部安装面之外，以便为常规轨道和另外为轨枕外部末端的磁悬浮轨道提供固定元件。

参考图6a到6d，示出了本发明实施方式的可用于铁路系统的直线电机的不同构造。在图6a中，直线电机包括电枢24，该电枢24有多个线圈26，这些线圈26以用于直线电机已知的方式缠绕于电枢。通常可以有三个线圈组成的组，每个线圈对应一个三相系统。

电枢可以由铁磁材料(铁)或非铁磁材料(无铁)制成。在一个优选的实施方式中，电枢是无铁的。线圈可以由电线、电缆或切割和弯曲的铜板制成。

如图1a、1b、3和9a所示，直线电机7包括可沿铁路轨道的中心线安装的定子7a，列车包括移动元件7b，移动元件7b具有与直线电机磁耦合以提供公知的力的永磁体或电磁铁。

在图6b的构造中，有两组线圈，并且在直线电机定子7a的对侧上有移动磁性元件7b，鉴于与图6a所示的单侧系统相比可以产生更高的功率，这通常是优选构造。

图6a和6b示出了同步电机，然而直线电机也可以是如图6c和6d所示的异步类型，其中移动元件是通过感应产生力的导电元件。

直线电机的各种构造本身是众所周知的，不需要在本文中详细描述。

在一个优选的实施方式中，直线电机有利地沿着常规铁路轨道的中心线设置，并且可以独立于磁悬浮铁路轨道3安装，以便快速且容易地安装，且不干扰常规列车102。优选地，在图6b的电机构造中，直线电机的定子7a垂直竖立在列车2的移动磁性元件7b之间。一个优点是直线电机的高度不需要精确调节，从而比调节高度更容易精确调节轨道之间的横向位置。

然而，在本发明的范围内，也可能具有如图9d所示的电机布置，采用对应于图6a或6c的电机，其中直线电机的定子水平布置，并耦合到同样水平布置在列车2底座上的移动磁性元件。在另一个实施方式中，如图2和11a至13所示，还可以使直线电机沿着并耦合到磁悬浮轨道5一侧或两侧布置，由此，鉴于相对于导轨9的固定位置，电机相对于列车的定位可以得到很好地控制。该电机可以是沿中心线的直线电机的替代品，也可以是如图11a至13所示的附加电机。附加直线电机可用于适应具有不同系统的车辆，换句话说，用于适应中间或外部有直线电机的列车，或者也可用于具有特别是在加速或制动磁悬浮列车时以增加力的多个电机的列车。为了通过电磁手段产生高制动力，使用多个直线电机可能是特别有利的。

除了沿现有常规铁路轨道安装磁悬浮铁路轨道外，还可以采用本发明的原理，从而沿现有道路基础设施容易地并入磁悬浮铁路系统，例如如图10和10b所示。如图10a中所示，道路或高速公路具有三车道，因此可以修改为将一条车道用于磁悬浮铁路系统。在后一种情况下，磁悬浮铁路系统可有利地包括真空管8。如上所述的磁悬浮轨道5的各种特征也可用于具有真空管的系统中。

根据本发明的一个方面，当安装在可由混凝土或沥青形成的现有无碴地面支撑物101b上时，提供预制基板13，用于经由地-板界面层19安装在无碴地面支撑101b上。地-板界面层可由沥青、聚合物或其他可变形材料制成，在预制基板13和无碴地面支撑物101b之间提供一定的应力分布和阻尼连接。

定位元件21，例如以地-板定位柱的形式，可以设置在离散的位置处，或者作为邻近预制基板的中心线的连续或间歇轨道，以便相对于无碴地面支撑物101b锚定和定位基板。

可变形的地-板界面层19有利地吸收表面之间平面度的差异，并且还允许基板和地面之间的更好的应力分布。

预制基板13的尺寸允许通过铁路或公路进行常规运输，并且通常具有2到10米的宽度和2到12米的长度。在预制基板上，可以在轨道方向上间隔设置多个固定嵌件18。固定嵌件18被配置为用于将磁悬浮铁路轨道3固定到其上，并且如果组合系统中还提供了轮轨轨道，还另外用于固定轮轨轨道103的轨道105。固定嵌件18可安装在预制基板的基底16提供的固定嵌件接收部分20内。可选地，可在固定嵌件和接收部分之间提供嵌件安装接口层22，用于固定嵌件和基底16之间的阻尼和/或应力分布。嵌件安装接口层22可以由聚合物、沥青或其他可变形材料制成。

固定嵌件还可以相对于预制基板13的基底在高度和倾斜角上进行调节，以便例如提供铁路轨道的轻微角度倾斜，特别是对于铁路线路中的曲线。

预制基板13包括基底16和嵌入基板内一个或多个部分中的加固框架14。在一个实施方式中，加固框架14在工厂生产并运至安装现场，随后在加固框架14周围原位浇注基底16。在另一种方式中，加固框架14和基底可以在工厂中或者在与安装现场分开的位置形成预制构件，并运输到安装现场以安装在地面支撑物101上。

加固框架14优选由金属结构制成，以加固混凝土。

在如图13所示的有利实施方式中，真空管8可安装在预制基板13上，以便在管内产生部分真空，以降低磁悬浮列车2通过时的空气阻力。轮轨列车由于其加压的车厢，也可能受益于此空气阻力的降低。轮轨可替代地或附加地用于运输车轮速度低于磁悬浮列车的服务车辆。轮轨可替代地或附加地用于磁悬浮列车，该磁悬浮列车装配有可与常规轮轨铁路基础设施互操作的附加钢轮，从而使得在离开真空管后，该车辆可以常规方式在车轮上行驶。

列车真空管系统本身是已知的。在本发明的实施方式中，真空管可有利地包括至少两个壁部8a、8b，它们组装在一起并在顶端连接在一起，并且在底端连接到预制基板13的外侧边缘。在将壁部8a、8b组装到基板13以形成管之后，密封层50a、50b可在接合界面处接合或涂覆，以便为部分真空提供基本上的密封。密封层可以由聚合物材料制成，该聚合物材料被设计成以密封的方式填充裂缝。

标记列表

铁路系统0

轨道地面支撑物101

有碴(砾石、石头)101a

无碴(混凝土、沥青……)101b

预制基板13

加固框架14

基底(如混凝土)16

固定嵌件接受部分20

固定嵌件18

嵌件安装接口层22

地-板界面层19

地-板定位柱21

轮轨列车102

轮轨轨道103

轨枕/无碴轨道支撑物104，4

轨道(用于轮式车)105

固定机构106

磁悬浮列车2

悬浮装置12

磁体

磁悬浮铁路轨道3

轨枕4，104

基底(混凝土)46

拉杆加固物48

锚定元件50

倾斜引导面36b

固定机构6

磁悬浮轨道5

导轨9

支撑轨10

耦合适配器11

支撑柱28

轮轨固定部分30

接收轮廓38

夹持钩40

位置调节机构32

调节螺钉34

调节引导面36a

弹簧44

适配器导轨接口层42

直线电机7

定子7a

电枢24

线圈26

移动元件7b

永磁体

感应板

真空管8

臂部8a、8b

底端

顶端

密封层52a、52b

Claims (26)

1.用于并入轮轨轨道(103)中的磁悬浮铁路系统，包括磁悬浮铁路轨道(3)，所述磁悬浮铁路轨道(3)包括直线电机(7)和磁悬浮轨道(5)，所述磁悬浮轨道(5)设置在轮轨轨道(103)外侧并且包括具有至少水平部分(9a)的导电的导轨(9)，所述导轨(9)被配置为用于具有带磁铁的悬浮装置(12)的磁悬浮列车(2)，导轨(9)被配置为用于由于磁悬浮列车运动磁体产生电动势而产生的磁悬浮列车被动悬浮。

2.用于并入无碴地面支撑物(101b)的磁悬浮铁路系统，包括预制基板(13)和安装在预制基板(13)上的磁悬浮轨道，预制基板(13)包括嵌入在基底(16)中的加固框架(14)，所述预制基板通过地-板界面层(19)安装在无碴地面支撑物(101b)上，地-板界面层(19)包括可变形应力分布材料。

3.根据前一项权利要求所述的系统，其中，所述可变形应力分布材料包括聚合物或沥青。

4.根据前两项权利要求中任一项所述的系统，其中，耦合到无碴地面支撑物(101b)的预制基板(13)包括地-板定位柱(21)，所述地-板定位柱(21)记录预制基板(13)相对于无碴地面支撑物(101b)的位置。

5.根据前一项权利要求所述的系统，其中，地-板定位柱(21)基本上沿铁路轨道的中心线设置。

6.根据前四项权利要求中任一项所述的系统，其中，所述预制基板(13)还包括固定嵌件(18)，固定嵌件(18)安装在基底(16)的固定嵌件接收部分(20)中，磁悬浮轨道(5)固定在固定嵌件(18)上，所述固定嵌件是离散的且在轨道方向上以间隔方式设置。

7.根据前五项权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括安装在其上的常规轮轨轨道(103)，常规轮轨轨道(103)包括安装在预制基板(13)上的轨道(105)。

8.根据前一项权利要求所述的系统，其中，用于轮轨轨道的轨道(105)被固定于所述固定嵌件(18)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，至少一个所述直线电机(7)沿着轨道的中心线被固定到轮轨轨道(103)上。

10.根据前一项权利要求所述的系统，其中，所述直线电机包括垂直竖立的同步电机，用于与位于直线电机任一侧的磁体进行磁耦合。

11.根据前一项权利要求9所述的系统，其中，所述直线电机包括垂直竖立的异步电机，用于与位于直线电机任一侧的导电板耦合。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，磁悬浮铁路轨道包括沿磁悬浮轨道(5)设置并固定在磁悬浮轨道(5)上的至少一个直线电机。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，导轨(9)包括从水平部分(9a)延伸的垂直部分(9b)，用于横向引导磁悬浮列车(2)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括轨枕(4)，轨枕(4)包括嵌入加固物(48)的基底(46)和从轨枕(4)的上安装面竖立的锚定元件(50)，所述锚定元件包括用于常规轨道(105)的锚定元件，还包括用于轨枕外端的磁悬浮轨道(5)的锚定元件。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述导轨安装在支撑轨(10)或支撑柱(28)上，所述支撑轨或支撑柱与所述轨枕(4、104)或预制基板(13)耦合。

16.根据前一项权利要求所述的系统，其中，所述导轨耦合到所述支撑轨，所述支撑轨包括位置调节机构(32)，所述位置调节机构(32)被配置为调节导轨(9)的垂直高度和/或水平位置。

17.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括耦合适配器(11)，耦合适配器(11)包括固定部分(30)，所述固定部分(30)被配置为安装在轮轨轨道(103)的常规轨道(105)底面上，耦合适配器(11)还包括用于将磁悬浮轨道(5)的导轨安装在其上的部分。

18.根据前一项权利要求所述的系统，其中，所述耦合适配器轮轨固定部分(30)包括接收轮廓(38)和用于夹持所述轨道(105)底面的夹持机构(40)。

19.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，磁悬浮轨道(5)包括适配器-导轨接口层(42)，适配器-导轨接口层(42)包括用于插入导轨(9)和支撑轨(10)或耦合适配器(11)之间的可变形材料。

20.根据前一项权利要求所述的系统，其中，适配器-导轨接口层(42)包含聚合物材料。

21.用于铁路系统的耦合适配器(11)，所述铁路系统包括用于并入轮轨轨道(103)中的磁悬浮铁路轨道(3)，所述磁悬浮铁路轨道包括布置在轮轨轨道(103)的轮轨(105)外侧的磁悬浮轨道(5)，其中所述耦合适配器配置为安装在铁路系统的轨枕(4、104)上或之间，并且包括轮轨固定部分(30)，轮轨固定部分(30)包括接收轮廓和夹持机构(40)，所述接收轮廓具有适于安装到所述轨道(105)底部的形式，所述夹持机构(40)能够被拧紧以将耦合适配器牢固地固定到所述轮轨的底部。

22.根据前一项权利要求所述的耦合适配器，其中，所述夹紧机构包括一个或多个可调节的夹持钩。

23.根据前两项权利要求中任一项所述的耦合适配器，包括支撑柱(28)和位置调节机构(32)，所述支撑柱(28)用于安装磁悬浮轨道(5)的导轨(9)，所述位置调节机构(32)用于调节支撑柱的位置从而调节导轨相对于夹持机构的位置。

24.根据前一项权利要求所述的耦合适配器，其中，所述支撑柱包括倾斜的调节引导面(36a)以调节导轨相对于轮轨的高度。

25.根据前一项权利要求所述的耦合适配器，其中，所述支撑柱的调节引导面直接与轨枕的倾斜上安装面(36b)啮合，或者可选地与固定在轨枕或安装有磁悬浮轨道(5)的其他结构上的块体的倾斜上安装面啮合。

26.根据权利要求1-15中任一项所述的系统，包括根据权利要求21-25中任一项所述的耦合适配器。

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