CN114537152A - 一种磁浮车辆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁浮车辆系统，所述磁浮车辆系统包括包括车体和至少两个悬浮架，所述悬浮架设置于所述车体的底部，所述车体通过所述悬浮架在轨道上运行；每个所述悬浮架包括两个悬浮架模块，每个所述悬浮架模块包括构架装置；所述轨道包括U型支撑架，所述U型支撑架左右两侧顶部均设有两个F型导轨；每个所述F型导轨下方均设有与所述构架装置相连接的电磁铁装置。与现有技术相比，本专利所采用的轨道结构以及悬浮架结构，使得磁浮车辆系统中单个悬浮架的悬浮能力得到提高；在相同载客量要求的情况下，可减少悬浮架数量，简化了结构，便于磁浮车辆车底设备布置。

Description

一种磁浮车辆系统
技术领域
本发明涉及一种磁浮车辆系统，属于轨道交通车辆技术领域。
背景技术
中低速磁悬浮列车是一种用于城市客运轨道交通的新型交通工具，具有噪声低、加速和制动能力强、爬坡能力强、转弯半径小、振动小、舒适性好等优点。目前中低速磁浮车辆每节车均由多个悬浮架紧密布置，如长沙磁浮、北京S1线等磁浮车辆，每节车由5个悬浮架组成。磁浮车辆通过悬浮架在轨道上运行，现有的轨道顶部设有两个F型导轨。每个悬浮架包含两个悬浮架模块，每个悬浮架模块包括滑台装置、悬挂装置、构架装置、直线电机装置等，两个悬浮架模块之间通过抗侧滚装置相连接。滑台装置上端与磁浮车辆的车体相连，下端与悬挂装置相连接；悬挂装置另一端与构架装置相连接，构架装置底部外侧设有电磁铁装置。每个悬浮架模块上设有一个电磁铁装置，通过电磁铁装置环抱F型导轨产生作用力使得磁浮车辆悬浮。由于磁浮车辆车底空间有限，而多个悬浮架就占用了很大的车底空间，不利于车底设备布置且电磁铁装置产生的悬浮能力有限。同时，由于直线电机装置的横向安装空间受到抗侧滚装置的限制，导致单个直线电机的牵引力较小，限制了磁浮车辆最高运行速度。悬浮架的悬浮能力及牵引能力是磁浮车辆发展的制约点，需要发明一种提高单个悬浮架悬浮能力、牵引能力的悬浮架结构。
中国发明专利申请公布号CN108466569A公开一种中低速磁浮车辆走行机构，该走形机构包括依次连接的悬浮架，每个悬浮架两侧分别悬挂一个直线感应电机定子，所述的悬浮架设有六个，所述的直线感应电机定子共十二个，并对称分布的走行机构两侧，走行机构每一侧的直线感应电机定子至少分为2组，每一组中的直线感应电机定子分别串联并连接至一个车载牵引逆变器。与现有技术相比，该发明增大单台直线感应电机定子的端电压，能够提升磁浮列车的最大运行速度，同时提高了系统的可用性和可靠性，保证列车的安全、稳定运行。但是，该走形机构的悬浮能力并未得到提高。
发明内容
针对目前存在的问题以及现有技术的不足，本发明提供了一种磁浮车辆系统，可提高单个悬浮架的悬浮能力。在相同载客量要求下，每节磁浮车辆底部可减少悬浮架数量，简化结构，有利于车底设备布置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种磁浮车辆系统，包括车体和至少两个悬浮架，所述悬浮架设置于所述车体底部，所述车体通过所述悬浮架在轨道上运行；每个所述悬浮架包括两个悬浮架模块，每个所述悬浮架模块包括构架装置；其结构特点是：所述轨道包括U型支撑架，所述U型支撑架左右两侧顶部均设有两个F型导轨，每个所述F型导轨下方均设有与所述构架装置相连接的电磁铁装置。
每个构架装置的内侧均增加安装一个电磁铁装置，磁浮车辆所使用的轨道含有四个F型导轨，同时每个悬浮架上设有四个电磁铁装置。每个悬浮架通过四个电磁铁装置与F型导轨产生作用力，使得磁浮车辆的悬浮。而现有技术中，每个悬浮架上只设有两个电磁铁装置。因此，所采用的轨道结构以及悬浮架结构，使得磁浮车辆系统中单个悬浮架的悬浮能力得到提高。在相同载客量要求的情况下，可减少悬浮架数量，简化了结构，便于磁浮车辆车底设备布置。
根据本发明的实施例，还可以对本发明中的悬浮架作进一步的优化，以下为优化后形成的悬浮架的技术方案：
优选地，所述悬浮架模块包括悬挂装置，所述悬挂装置设置于所述构架装置顶部，且位于所述悬浮架模块上两个电磁铁装置的对称中心线上。所述悬挂装置为空气弹簧或其他，通过空气弹簧的变形实现车体与悬浮架的相对运动，使得磁浮车辆能顺利通过曲线线路。车体传递给悬浮架模块的力在两组电磁铁装置产生的悬浮力的中间位置，由两组电磁铁装置分别对悬浮架模块进行控制，使得悬浮架模块本身就具有抗侧滚功能，从而使得悬浮架模块之间无需设置抗侧滚装置。
进一步的，所述悬浮架模块还包括直线电机装置，所述直线电机装置设置在所述构架装置下方，所述直线电机装置可沿所述车体宽度方向延伸。直线电机装置可将牵引力传递给磁浮车辆的车体，实现磁浮车辆的牵引。由于悬浮架模块上未设置抗侧滚装置，使得直线电机装置宽度方向的安装空间增大，单个直线电机装置的牵引力可得到提高。
具体的，所述直线电机装置两端部均设有支撑轮组件和两个垂向滑撬装置，两个所述垂向滑撬装置设置在所述支撑轮组件的两侧。现有技术中，所述支撑轮组件的一侧设有垂向滑撬装置。相比现有技术，支撑轮组件的两侧均设有垂向滑撬装置，垂向滑撬装置的数量增加了一倍，可大大提到磁浮车辆在故障情况下的拖行能力。
具体的，每个所述电磁铁装置上均设有横向滑撬装置，所述横向滑撬装置可与所述F型导轨端部相卡接。
优选的，所述构架装置沿所述车体长度方向的两端均设有所述悬挂装置，两个所述悬挂装置均通过所述滑台装置与所述车体相连。
进一步的，所述滑台装置与所述车体通过线性轴承相连接。通过设置线性轴承，使得悬浮架与车体之间可横向移动，可进一步确保磁浮车辆能顺利通过曲线线路。
综上，本发明提供的一种磁浮车辆系统，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种磁浮车辆系统，所采用的轨道结构以及悬浮架结构，使得磁浮车辆系统中单个悬浮架的悬浮能力得到提高。
(2)在相同载客量要求的情况下，可减少悬浮架数量，简化了结构，便于磁浮车辆车底设备布置。
(3)由于磁浮车辆的车体传递给悬浮架模块的力在两组电磁铁装置产生的悬浮力的中间位置，由两组电磁铁装置分别对悬浮架模块进行控制，使得悬浮架模块本身就具有抗侧滚功能，从而使得悬浮架模块之间无需设置抗侧滚装置。
(4)由于悬浮架模块上未设置抗侧滚装置，使得直线电机装置宽度方向的安装空间增大，单个直线电机装置的牵引力可得到提高。
(5)由于支撑轮组件的两侧均设有垂向滑撬装置，垂向滑撬装置的数量相比现有技术增加了一倍，可大大提到磁浮车辆在故障情况下的拖行能力。
(6)通过设置线性轴承，使得悬浮架与车体之间可横向移动，可进一步确保磁浮车辆能顺利通过曲线线路。
附图说明
图1是实施例1的一种磁浮车辆系统示意图；
图2是图1中轨道横截面结构示意图；
图3是图1的悬浮架模块结构与轨道连接结构示意图；
图4是图3的右视结构示意图；
图5是实施例1的悬浮架在磁浮车辆上分布示意图；
图6是实施例2的悬浮架模块结构示意图；
图7是实施例3的悬浮架在磁浮车辆上分布示意图。
在图中
1-轨道、101-U型支撑架、102-F型导轨、2-悬浮架、21-悬浮架模块、211-滑台装置、212-电磁铁装置、213-悬挂装置、214-构架装置、215-横向滑撬装置、216-支撑轮组件、217-垂向滑撬装置、218-高度调节装置、219-牵引装置、2110-线性轴承、2111-直线电机装置、3-车体。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，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。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
实施例1
如图1和图5所示，一种磁浮车辆系统，包括车体3和两个悬浮架2，每个所述悬浮架2设置于所述车体3底部，所述车体3通过所述悬浮架2在轨道1上运行。如图2所示，所述轨道1包括U型支撑架101，所述U型支撑架101左右两侧顶部均设有两个F型导轨102。如图1、图3和图4所示，所述悬浮架2包括两个结构相同、对称布置的悬浮架模块21，所述悬浮架模块21包括滑台装置211、电磁铁装置212、悬挂装置213、构架装置214、横向滑撬装置215、支撑轮组件216、垂向滑撬装置217、高度调节装置218、牵引装置219和直线电机装置2111。所述滑台装置211上端与所述车体3相连，下端与所述悬挂装置213相连接；所述悬挂装置213另一端与所述构架装置214的中部相连接，所述构架装置214下端两侧均通过螺栓固定连接有所述电磁铁装置212，每个所述电磁铁装置212均环抱所述F型导轨102。每个所述电磁铁装置212上均设有横向滑撬装置215，所述横向滑撬装置215可与所述F型导轨101端部相卡接。所述直线电机装置2111设置在所述构架装置214底部，所述牵引装置219两端分别与所述滑台装置211和构架装置214相连。所述直线电机装置2111两端部均设有支撑轮组件216和两个垂向滑撬装置217，两个所述垂向滑撬装置217设置在所述支撑轮组件216的两侧。所述高度调节装置218两端分别与所述车体3和构架装置214外侧相连接。
当磁浮车辆未起浮时，悬浮架2通过垂向滑撬装置217落在所述F型导轨102上。当磁浮车辆运行时，电磁铁装置212与所述F型导轨102产生吸力；所述直线电机装置2111与所述F型导轨102产生牵引力，实现磁浮车辆悬浮及牵引。通过悬挂装置213的变形实现车体3与悬浮架2的相对运动，使磁浮车辆能通过曲线路线。所述横向滑橇装置215可限制电磁铁装置212与所述F型导轨102的横移位移。所述悬挂装置213安装在构架装置214的中间位置，车体3传递给悬浮架模块21的力在两组电磁铁装置212产生的悬浮力的中间位置，由两组电磁铁装置212分别进行控制，故悬浮架模块21本身就具有抗侧滚功能。悬浮架2上设置有高度调节装置218，整节车为4点调平，使得车体3具有一定的抗侧滚功能。磁浮车辆优先采用电制动，当车辆出于紧急状态时，车辆降落，同时依靠垂向滑撬装置217与F型导轨102之间的摩擦增加制动力。当列车出现悬浮失效时，支撑轮组件216通过液压下压与所述F型导轨102接触，支撑起所述车体3，并在所述F型导轨102上运行。
将轨道1上设置四个F型导轨102，同时悬浮架2采用两个完全解耦的悬浮架模块21，每个悬浮架模块21均设有双电磁铁装置212，通过双电磁铁装置212与双F型导轨102产生吸力，实现磁浮车辆的悬浮。相比现有技术，单个所述悬浮架2的悬浮力大大提高；同时，由于取消了抗侧滚装置，直线电机装置2111的宽度方向安装空间增加，单个直线装置2111的牵引力得到提高。
实施例2
如图6所示，本实施例与实施例1不同之处在于，所述构架装置214沿所述车体3长度方向的两端均设有所述悬挂装置213，所述悬挂装置213为空气弹簧。两个所述悬挂装置213分别通过所述滑台装置211与所述车体3相连，所述滑台装置211与所述车体3通过线性轴承2110相连接。通过设置线性轴承2110使得悬浮架2与车体3可横向移动，磁浮车辆可以顺利通过曲线线路。其余结构均与实施例1相同。
实施例3
为提高磁浮车辆的载客量，每节磁浮车辆底部可设置多个所述悬浮架2。如图7所示，一节磁浮车辆底部设有5个所述悬浮架2，可大大提高磁浮车辆的悬浮能力。其余结构均与实施例1相同。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种磁浮车辆系统，包括车体(3)和至少两个悬浮架(2)，所述悬浮架(2)设置于所述车体(3)的底部，所述车体(3)通过所述悬浮架(2)在轨道(1)上运行；每个所述悬浮架(2)包括两个悬浮架模块(21)，每个所述悬浮架模块(21)包括构架装置(214)；其特征在于：所述轨道(1)包括U型支撑架(101)，所述U型支撑架(101)左右两侧顶部均设有两个F型导轨(102)；每个所述F型导轨(102)下方均设有与所述构架装置(214)相连接的电磁铁装置(212)。
2.根据权利要求1所述的磁浮车辆系统，其特征在于：所述悬浮架模块(21)包括悬挂装置(213)，所述悬挂装置(213)设置于所述构架装置(214)顶部，且位于所述悬浮架模块(21)上两个电磁铁装置(212)的对称中心线上。
3.根据权利要求2所述的磁浮车辆系统，其特征在于：所述悬浮架模块(21)还包括直线电机装置(2111)，所述直线电机装置(2111)设置于所述构架装置(214)下方，所述直线电机装置(2111)可沿所述车体(3)宽度方向延伸。
4.根据权利要求3所述的磁浮车辆系统，其特征在于：所述直线电机装置(2111)两端部均设有支撑轮组件(216)和两个垂向滑撬装置(217)，两个所述垂向滑撬装置(217)设置在所述支撑轮组件(216)的两侧。
5.根据权利要求1所述的磁浮车辆系统，其特征在于：每个所述电磁铁装置(212)上均设有横向滑撬装置(215)，所述横向滑撬装置(215)可与所述F型导轨(101)端部相卡接。
6.根据权利要求2所述的磁浮车辆系统，其特征在于：所述构架装置(214)沿所述车体(3)长度方向的两端均设有所述悬挂装置(213)，两个所述悬挂装置(213)均通过滑台装置(211)与所述车体(3)相连。
7.根据权利要求6所述的磁浮车辆系统，其特征在于：所述滑台装置(211)与所述车体(3)通过线性轴承(2110)相连接。
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