CN114312864B - 一种吊挂式悬浮架及磁浮车辆系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊挂式悬浮架，其包括：构架、托臂和电磁铁组件，电磁铁组件沿着纵向方向延伸，构架与电磁铁组件固定连接且位于电磁铁组件下方；托臂包括依次连接的下方水平臂、竖直臂和上方水平臂，上方水平臂位于下方水平臂的正上方，下方水平臂的内端与电磁铁组件固定连接；电磁铁组件的下方纵向间隔设置有两个构架，每一个构架的上方对应设置有两个关于纵向竖直平面对称的托臂。本发明的磁浮车辆系统的轨道采用倒T字形的轨道梁，相对于箱型梁结构，悬浮架各部件均在轨道外侧，悬浮架安装及后期维护简单方便，电磁铁散热效果较好；摇枕、抗侧滚橡胶堆、空气弹簧构成车体的减振与抗侧滚系统，改善了乘坐舒适性并防止车辆侧滚。

Description

一种吊挂式悬浮架及磁浮车辆系统

技术领域

本发明涉及一种吊挂式悬浮架及磁浮车辆系统，属于磁浮列车技术领域。

背景技术

目前大城市的交通拥堵状况日益严重，公共汽车、出租车等地面公共交通工具的平均行驶速度逐渐下降，严重影响人们的工作和生活，因此城市内部迫切需要一种快捷的小型化交通工具，这种小型化交通工具应当具有噪音小、选线灵活、发车间隔短、轨道结构轻便且占地面积小等特点，可快速连接5km范围内的大型社区、商场、医院、地铁站、公交站等公共场所，实现一人或同行几人在5km范围内快捷到达的舒适交通。

磁浮列车具有绿色、爬坡能力强、转弯半径小等优点，然而现有的商业化磁浮交通车辆，并不适于土地资源紧缺、空间有限的城市社区。因此，如何提供一种绿色、快捷、短距离、选线灵活且占地面积小的公共交通工具，成为了本领域亟待解决的技术问题。

悬挂式交通系统能够合理利用城市的空间，改善地面交通日益拥堵的问题。目前的悬挂式交通系统均为中等运量，建设成本高，占地面积大，无法解决最后1公里的出行问题。

另外，现有的小型化吊挂式磁浮车辆通常是把电磁铁组件放置在轨道框架的内部，导致维护不方便。比如专利文献1(CN207631021U)公开的一种小型化吊挂式磁浮车辆与轨道结构。

发明内容

为了提高吊挂式悬浮架的维护便捷性，本发明提供一种吊挂式悬浮架，具体技术方案如下。

一种吊挂式悬浮架，其特征在于，包括：构架、托臂和电磁铁组件，所述电磁铁组件沿着纵向方向延伸，所述构架与所述电磁铁组件固定连接且位于所述电磁铁组件下方；所述托臂包括依次连接的下方水平臂、竖直臂和上方水平臂，所述上方水平臂位于所述下方水平臂的正上方，所述下方水平臂的内端与所述电磁铁组件固定连接；所述电磁铁组件的下方纵向间隔设置有两个所述构架，每一个所述构架的上方对应设置有两个关于纵向竖直平面对称的所述托臂。

采用上述的技术方案，对应的轨道梁可以采用倒T型截面，将电磁铁组件作为构架和托臂的连接部件，简化了吊挂式悬浮架的结构，而且使得不用将电磁铁组件以及构架设置在轨道梁下方的腔室中，使得悬浮架安装及后期维护简单方便，且有利于提高电磁铁散热效果。其中纵向方向是车辆的行驶方向，横向方向是垂直于纵向方向的水平方向。

进一步地，所述构架包括竖直梁和水平梁，所述水平梁与所述竖直梁的下端固定连接，所述竖直梁的上端与所述电磁铁组件固定连接；所述水平梁上设置有两个位于所述竖直梁两侧的空气弹簧，所述空气弹簧的下端与所述水平梁连接，每一个所述空气弹簧的上端连接一个摇枕，所述摇枕沿着横向方向延伸，所述摇枕与所述竖直梁铰接，两个摇枕的内端通过弹性部件连接，所述摇枕的外端通过吊杆与车体连接。两个摇枕和弹性部件一起起到了抗侧滚功能，比如当车体的左端向上运动时，带动左边的摇枕的外端向上运动，由于摇枕与构架的竖直梁铰接，那么左边摇枕内端向下运动，左边摇枕通过弹性部件带动右边摇枕的内端向下运动，从而使得右边摇枕外端具有向上运动的趋势，以此防止车体发生较大的侧滚运动。

优选地，所述弹性部件采用橡胶堆。该橡胶堆既能够承受一定的横向力有能够承受一定的垂向力，从而协调两个摇枕的运动。

进一步地，所述吊挂式悬浮架还包括有牵引装置，所述牵引装置包括第一拉杆、第二拉杆、竖直杆和牵引座；所述第一拉杆的一端与两个所述构架中的一个铰接，另一端与所述竖直杆的下端铰接，所述第二拉杆的一端与两个所述构架中的另一个铰接，另一端与所述竖直杆的上端铰接；所述牵引座固定设置在所述车体的中部，所述竖直杆的中部与所述牵引座铰接。两个拉杆和竖直杆形成Z字型双拉杆结构，通过Z字型双拉杆结构运动，有利于适应构架与车体上下运动。

基于同一方面构思，本发明还涉及一种磁浮车辆系统，其特征在于，包括轨道梁和上述的吊挂式悬浮架，所述轨道梁具有倒T型截面，所述轨道梁包括轨道竖直梁和轨道水平梁，所述轨道竖直梁的下端固定连接于轨道水平梁的中部；所述托臂的上方水平臂位于所述轨道水平梁的上方，所述轨道水平梁的下表面固定设置有直线电机定子，所述电磁铁组件位于所述直线电机定子的下方，且所述电磁铁组件包括悬浮电磁铁和直线电机动子。

进一步地，所述托臂的竖直臂对应于所述轨道水平梁的外端面设置有导向轮。

进一步地，所述托臂的上方水平臂对应于所述轨道水平梁的上表面设置有紧急支撑轮和垂向滑橇。

本发明相比于现有技术具有以下有益效果。

1)、本发明的磁浮车辆系统的轨道采用倒T字形的轨道梁，相对于箱型梁结构，悬浮架各部件均在轨道外侧，悬浮架安装及后期维护简单方便，电磁铁散热效果较好。并且轨道梁结构简单、成本较低。并在轨道梁的外侧设置有防护罩，防止异物落入悬浮架、并可衰减车辆对外部的噪音。

2)、本发明的吊挂式单轨悬浮架，悬浮架包括两个构架、四个托臂、一个电磁铁组件及两组悬挂装置等组成，结构简单，安装方便。托臂从轨道两侧环抱轨道，悬浮电磁铁与直线电机动子集成一体，电磁铁两端设置构架、托臂等装置，两个构架之间的空间有利于设备布置。

3)、本发明吊挂式单轨悬浮架的悬挂装置，主要包括空气弹簧、摇枕、橡胶堆和吊杆等。通过吊杆的摆杆实现车体与悬浮架的相对运动，有利于车辆通过曲线线路；摇枕、抗侧滚橡胶堆、空气弹簧构成车体的减振与抗侧滚系统，改善乘坐舒适性并防止车辆侧滚。

附图说明

图1是本发明的磁浮车辆系统的轨道梁示意图；

图2是本发明的磁浮车辆系统的轨道梁和托臂示意图；

图3是本发明的磁浮车辆系统的示意图(纵向方向观察)；

图4是本发明的磁浮车辆系统的示意图(横向方向观察)。

图中：构架1、竖直梁1.1、水平梁1.2、托臂2、下方水平臂2.1、竖直臂2.2、上方水平臂2.3、电磁铁组件3、轨道梁4、轨道竖直梁4.1、轨道水平梁4.2、防护罩5、直线电机定子6、导向轮7、紧急支撑轮8、垂向滑橇9、空气弹簧10、摇枕11、弹性部件12、吊杆13、车体14、第一拉杆15、第二拉杆16、竖直杆17、牵引座18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

参见图1-图4，磁浮车辆系统包括轨道梁4和吊挂式悬浮架，轨道梁4的外围设置有防护罩5，轨道梁4具有倒T型截面，轨道梁4包括轨道竖直梁4.1和轨道水平梁4.2，轨道竖直梁4.1的下端固定连接于轨道水平梁4.2的中部；轨道水平梁4.2的下表面固定设置有直线电机定子6；

吊挂式悬浮架包括：构架1、托臂2和电磁铁组件3，电磁铁组件3沿着纵向方向延伸，构架1与电磁铁组件3固定连接且位于电磁铁组件3下方；托臂2包括依次连接的下方水平臂2.1、竖直臂2.2和上方水平臂2.3，上方水平臂2.3位于下方水平臂2.1的正上方，下方水平臂2.1的内端与电磁铁组件3固定连接；电磁铁组件3的下方纵向间隔设置有两个构架1，每一个构架1的上方对应设置有两个关于纵向竖直平面对称的托臂2。

托臂2的上方水平臂2.3位于轨道水平梁4.2的上方，电磁铁组件3位于直线电机定子6的下方，且电磁铁组件3包括悬浮电磁铁和直线电机动子(未图示)。直线电机动子与直线电机定子6配合为车辆提供牵引力，悬浮电磁铁为车辆提供悬浮力。

托臂2的竖直臂2.2对应于轨道水平梁4.2的外端面设置有导向轮7；托臂2的上方水平臂2.3对应于轨道水平梁4.2的上表面设置有紧急支撑轮8和垂向滑橇9。

两个托臂2从轨道梁4两侧抱轨，导向轮7与轨道梁4侧面接触，起导向及横向支撑作用；在车辆悬浮失效情况下，紧急支撑轮8可以通过液压装置支撑整个车辆，并使车辆运行到站点；垂向滑橇9用于在非悬浮状态时支撑列车。

构架1包括竖直梁1.1和水平梁1.2，水平梁1.2与竖直梁1.1的下端固定连接，竖直梁1.1的上端与电磁铁组件3固定连接；水平梁1.2上设置有两个位于竖直梁1.1两侧的空气弹簧10，空气弹簧10的下端与水平梁1.2连接，每一个空气弹簧10的上端连接一个摇枕11，摇枕11沿着横向方向延伸，摇枕11与竖直梁1.1铰接，两个摇枕11的内端通过弹性部件12连接，摇枕11的外端通过吊杆13与车体14连接；两个摇枕11和弹性部件12一起起到了抗侧滚功能，当车体14的左端向上运动时，带动左边的摇枕11的外端向上运动，由于摇枕11与构架1的竖直梁1.1铰接，那么左边摇枕11内端向下运动，左边摇枕11通过弹性部件12带动右边摇枕11的内端向下运动，从而使得右边摇枕11外端具有向上运动的趋势，以此防止车体14发生较大的侧滚运动。优选地，弹性部件12采用橡胶堆，该橡胶堆既能够承受一定的横向力有能够承受一定的垂向力，从而协调两个摇枕11的运动。其中，构架1的竖直梁1.1可以设置两个，两个摇枕11分别与其中一个铰接，如图3所示。

吊挂式悬浮架还包括有牵引装置，牵引装置包括第一拉杆15、第二拉杆16、竖直杆17和牵引座18；第一拉杆15的一端与两个构架1中的一个铰接，另一端与竖直杆17的下端铰接，第二拉杆16的一端与两个构架1中的另一个铰接，另一端与竖直杆17的上端铰接；牵引座18固定设置在车体14的中部，竖直杆17的中部与牵引座18铰接；两个拉杆和竖直杆17形成Z字型双拉杆结构，通过Z字型双拉杆结构运动，有利于适应构架与车体上下运动。

用于载客的车体14可以设置有4-6个座位，相邻两个车体两端设置有连挂装置，可单个车体运行，也可多个车体连挂运行。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种吊挂式悬浮架，其特征在于，包括：构架(1)、托臂(2)和电磁铁组件(3)，所述电磁铁组件(3)沿着纵向方向延伸，所述构架(1)与所述电磁铁组件(3)固定连接且位于所述电磁铁组件(3)下方；所述托臂(2)包括依次连接的下方水平臂(2.1)、竖直臂(2.2)和上方水平臂(2.3)，所述上方水平臂(2.3)位于所述下方水平臂(2.1)的正上方，所述下方水平臂(2.1)的内端与所述电磁铁组件(3)固定连接；所述电磁铁组件(3)的下方纵向间隔设置有两个所述构架(1)，每一个所述构架(1)的上方对应设置有两个关于纵向竖直平面对称的所述托臂(2)。

2.根据权利要求1所述的一种吊挂式悬浮架，其特征在于，所述构架(1)包括竖直梁(1.1)和水平梁(1.2)，所述水平梁(1.2)与所述竖直梁(1.1)的下端固定连接，所述竖直梁(1.1)的上端与所述电磁铁组件(3)固定连接；所述水平梁(1.2)上设置有两个位于所述竖直梁(1.1)两侧的空气弹簧(10)，所述空气弹簧(10)的下端与所述水平梁(1.2)连接，每一个所述空气弹簧(10)的上端连接一个摇枕(11)，所述摇枕(11)沿着横向方向延伸，所述摇枕(11)与所述竖直梁(1.1)铰接，两个摇枕(11)的内端通过弹性部件(12)连接，所述摇枕(11)的外端通过吊杆(13)与车体(14)连接。

3.根据权利要求2所述的一种吊挂式悬浮架，其特征在于，所述弹性部件(12)采用橡胶堆。

4.根据权利要求1所述的一种吊挂式悬浮架，其特征在于，所述吊挂式悬浮架还包括有牵引装置，所述牵引装置包括第一拉杆(15)、第二拉杆(16)、竖直杆(17)和牵引座(18)；所述第一拉杆(15)的一端与两个所述构架(1)中的一个铰接，另一端与所述竖直杆(17)的下端铰接，所述第二拉杆(16)的一端与两个所述构架(1)中的另一个铰接，另一端与所述竖直杆(17)的上端铰接；所述牵引座(18)固定设置在车体(14)的中部，所述竖直杆(17)的中部与所述牵引座(18)铰接。

5.一种磁浮车辆系统，其特征在于，包括轨道梁(4)和如权利要求1-4任意一项所述的吊挂式悬浮架，所述轨道梁(4)具有倒T型截面，所述轨道梁(4)包括轨道竖直梁(4.1)和轨道水平梁(4.2)，所述轨道竖直梁(4.1)的下端固定连接于轨道水平梁(4.2)的中部；所述托臂(2)的上方水平臂(2.3)位于所述轨道水平梁(4.2)的上方，所述轨道水平梁(4.2)的下表面固定设置有直线电机定子，所述电磁铁组件(3)位于所述直线电机定子的下方，且所述电磁铁组件(3)包括悬浮电磁铁和直线电机动子。

6.根据权利要求5所述的一种磁浮车辆系统，其特征在于，所述托臂(2)的竖直臂(2.2)对应于所述轨道水平梁(4.2)的外端面设置有导向轮。

7.根据权利要求5所述的一种磁浮车辆系统，其特征在于，所述托臂(2)的上方水平臂(2.3)对应于所述轨道水平梁(4.2)的上表面设置有紧急支撑轮和垂向滑橇。

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