CN114411460A

CN114411460A - 磁悬浮道岔系统

Info

Publication number: CN114411460A
Application number: CN202011167635.2A
Authority: CN
Inventors: 夏委; 胡道宇; 张志华; 陈慧星; 冯馨月
Original assignee: Casic Feihang Technology Research Institute of Casia Haiying Mechanical and Electronic Research Institute
Current assignee: Casic Feihang Technology Research Institute of Casia Haiying Mechanical and Electronic Research Institute
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2022-04-29

Abstract

本发明涉及磁悬浮技术领域，公开了一种磁悬浮道岔系统。其中，该系统包括直线段轨道、分叉段轨道上支路、分叉段轨道下支路、支撑轮滑轨、导向轮滑轨和地面线圈单元，所述地面线圈单元包括推进线圈和悬浮线圈，所述分叉段轨道上支路与所述直线段轨道连接，所述直线段轨道底部设置有开口且所述分叉段轨道下支路从所述开口穿出向下延伸，所述分叉段轨道上支路的底面和所述分叉段轨道下支路的底面设置所述支撑轮滑轨，所述分叉段轨道上支路的侧壁和所述分叉段轨道下支路的侧壁设置所述导向轮滑轨，所述直线段轨道的侧壁、所述分叉段轨道上支路的侧壁和所述分叉段轨道下支路的除分叉点开始的预定距离以外部分的侧壁设置所述地面线圈单元。

Description

磁悬浮道岔系统

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁悬浮道岔系统。

背景技术

对于超导电动悬浮系统，地面线圈包括推进线圈和零磁通线圈，地面线圈与安装在列车上的超导磁体相互作用为列车提供推进力和悬浮力。其中，推进线圈为磁悬浮列车提供推进力，零磁通线圈则为列车提供悬浮力和导向力。地面线圈通常是安装在轨道梁两侧，而地面线圈与超导磁体之间的间隙直接影响到地面列车整体的性能。在这种情况下，由于地面线圈独特的布置方式，要实现列车安全可靠的过岔路口就显得比较困难。

发明内容

本发明提供了一种磁悬浮道岔系统，能够解决现有技术中的问题。

本发明提供了一种磁悬浮道岔系统，其中，该系统包括直线段轨道、分叉段轨道上支路、分叉段轨道下支路、支撑轮滑轨、导向轮滑轨和地面线圈单元，所述地面线圈单元包括推进线圈和悬浮线圈，所述分叉段轨道上支路与所述直线段轨道连接，所述直线段轨道底部设置有开口且所述分叉段轨道下支路从所述开口穿出向下延伸，所述分叉段轨道上支路的底面和所述分叉段轨道下支路的底面设置所述支撑轮滑轨，所述分叉段轨道上支路的侧壁和所述分叉段轨道下支路的侧壁设置所述导向轮滑轨，所述直线段轨道的侧壁、所述分叉段轨道上支路的侧壁和所述分叉段轨道下支路的除分叉点开始的预定距离以外部分的侧壁设置所述地面线圈单元。

优选地，所述分叉段轨道下支路的分叉点开始的预定距离部分的侧壁设置所述推进线圈。

优选地，所述直线段轨道的底面设置所述支撑轮滑轨。

优选地，所述直线段轨道的侧壁设置所述导向轮滑轨。

优选地，所述悬浮线圈为零磁通线圈。

通过上述技术方案，在直线段轨道过渡到分叉段轨道(上支路和下支路)的过程中，分叉段轨道上支路始终铺设地面线圈单元，而分叉段轨道下支路则是在分叉点开始的一段地方不铺设地面线圈单元，在分叉点开始的一段地方之外再铺设地面线圈单元，并且，所述分叉段轨道上支路的侧壁和所述分叉段轨道下支路的侧壁设置有所述支撑轮滑轨和所述导向轮滑轨，这样磁悬浮列车无论是进入上支路通行还是进入下支路通行，悬浮方向的支撑轮以及导向方向的支撑轮始终分别与对应的滑轨相接处，从而可以确保磁悬浮列车进入对应支路(特别是下支路)通行的过程中的安全性，避免了碰撞事故的发生。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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示出了根据本发明一种实施例的一种磁悬浮道岔系统的整体示意图；

图2A-2C示出了根据本发明一种实施例的一种磁悬浮道岔系统的三维视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2A-2C示出了根据本发明一种实施例的一种磁悬浮道岔系统的三维视图。。

如图1和2A-2C所示，本发明实施例提供了一种磁悬浮道岔系统，其中，该系统包括直线段轨道1、分叉段轨道上支路(简称上支路)2、分叉段轨道下支路(简称下支路)3、支撑轮滑轨4、导向轮滑轨5和地面线圈单元6，所述地面线圈单元6包括推进线圈和悬浮线圈，所述分叉段轨道上支路2与所述直线段轨道1连接，所述直线段轨道1底部设置有开口且所述分叉段轨道下支路3从所述开口穿出向下延伸，所述分叉段轨道上支路2的底面和所述分叉段轨道下支路3的底面设置所述支撑轮滑轨4，所述分叉段轨道上支路2的侧壁和所述分叉段轨道下支路3的侧壁设置所述导向轮滑轨5，所述直线段轨道1的侧壁、所述分叉段轨道上支路2的侧壁和所述分叉段轨道下支路3的除分叉点开始的预定距离以外部分的侧壁设置所述地面线圈单元6。

其中，地面线圈可以为磁悬浮列车提供推进力、悬浮力和导向力。支撑轮滑轨可以在磁悬浮列车起浮之前以及在磁悬浮列车悬浮高度较低时起悬浮方向的支撑作用。当磁悬浮列车从直线段轨道进入下支路运行时，由于磁悬浮列车刚开始进入下支路时没有零磁通线圈，车在侧向上没有导向刚度，因而可以通过导向轮滑轨提供导向支撑，确保列车运行安全。

根据本发明一种实施例，所述分叉段轨道下支路3的分叉点开始的预定距离部分的侧壁可以设置所述推进线圈。

换言之，下支路上的线圈铺设方式可以根据磁悬浮列车的运行情况以及下支路的坡度等因素决定。可以在分叉点开始的预定距离部分先铺设推进线圈，再在其余部分铺设含推进线圈和悬浮线圈的地面线圈单元；或者可替换地，在分叉点开始的预定距离部分不铺设任何线圈，在其余部分铺设含有推进线圈和零磁通线圈的地面线圈；或者可替换地，也可以在整个下支路直接铺设含有推进线圈和零磁通线圈的地面线圈。

此外，下支路上线圈的铺设位置可以根据实际情况决定，例如，车速、车整体长度、下支路的坡度变化形式等，本发明不对此进行限定。

根据本发明一种实施例，所述直线段轨道1的底面可以设置所述支撑轮滑轨4。

根据本发明一种实施例，所述直线段轨道1的侧壁可以设置所述导向轮滑轨5。

其中，直线段轨道1通常为巡航段，可以不设置支撑轮滑轨和导向轮滑轨，也可以设置支撑轮滑轨和导向轮滑轨，以进一步确保列车运行安全。

根据本发明一种实施例，所述悬浮线圈可以为零磁通线圈(8字线圈)。

下面对磁悬浮列车在本发明所述的道岔系统上的运行过程进行描述。

当磁悬浮列车进入道岔段时，磁悬浮列车可能会从分叉段轨道上支路经过，也有可能会从分叉段轨道下支路经过，当磁悬浮列车从上支路经过时，只需地面线圈单元正常工作，同时磁悬浮列车速度高于起浮速度即可保证磁悬浮列车从上支路经过。

当磁悬浮列车要从下支路通过时，列车在直线段轨道快要到分叉段轨道之前开始减速，使得磁悬浮列车在达到分叉口(分叉点)时速度低于起浮速度，即列车在到达分叉口时，起落架已经放下，支撑轮已经与支撑轮滑轨相接触，支撑轮正常工作，导向轮也与导向滑轨相接触，导向轮正常工作。之后，磁悬浮列车会在惯性的作用下沿着下支路运行，基于安全考虑，在列车沿着下支路运动的过程中，列车竖直方向向下运动的加速度应不大于重力加速度，即列车的支撑轮始终与支撑滑轨接触。基于列车从下支路运动时竖直方向向下的运动加速度不大于重力加速度的前提下，可在下支路适当的位置开始铺设地面线圈单元，例如可以根据实际运动情况以及下支路的坡度可先铺设一段推进线圈，然后再铺设包含推进线圈和零磁通线圈的地面线圈单元；或者可替换地，在分叉点开始的预定距离部分不铺设任何线圈，在其余部分铺设含有推进线圈和零磁通线圈的地面线圈；或者直接全部铺设含有推进线圈和零磁通线圈的地面线圈单元。

当列车完全进入下支路之后，可以通过增大列车速度使其速度大于悬浮速度，实现列车正常的悬浮运行。至此，列车完全地经过道岔。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种磁悬浮道岔系统，其特征在于，该系统包括直线段轨道(1)、分叉段轨道上支路(2)、分叉段轨道下支路(3)、支撑轮滑轨(4)、导向轮滑轨(5)和地面线圈单元(6)，所述地面线圈单元(6)包括推进线圈和悬浮线圈，所述分叉段轨道上支路(2)与所述直线段轨道(1)连接，所述直线段轨道(1)底部设置有开口且所述分叉段轨道下支路(3)从所述开口穿出向下延伸，所述分叉段轨道上支路(2)的底面和所述分叉段轨道下支路(3)的底面设置所述支撑轮滑轨(4)，所述分叉段轨道上支路(2)的侧壁和所述分叉段轨道下支路(3)的侧壁设置所述导向轮滑轨(5)，所述直线段轨道(1)的侧壁、所述分叉段轨道上支路(2)的侧壁和所述分叉段轨道下支路(3)的除分叉点开始的预定距离以外部分的侧壁设置所述地面线圈单元(6)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分叉段轨道下支路(3)的分叉点开始的预定距离部分的侧壁设置所述推进线圈。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直线段轨道(1)的底面设置所述支撑轮滑轨(4)。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述直线段轨道(1)的侧壁设置所述导向轮滑轨(5)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述悬浮线圈为零磁通线圈。