CN115352283A - 永磁磁浮轨道交通系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种永磁磁浮轨道交通系统,涉及磁悬浮技术领域,以在一定程度上降低磁浮轨道系统的空间占用,并降低辐射。本发明提供的永磁磁浮轨道交通系统,包括天梁机构、走行机构、永磁悬浮机构以及车厢;天梁机构朝向地面的一侧开设有敞口部,以使天梁机构呈半包围的环状结构;走行机构设置于天梁机构的环形空间内,且走行机构的悬挂部由敞口部与车厢相连接;永磁悬浮机构包括第一悬浮模组和第二悬浮模组,第一悬浮模组和第二悬浮模组位于走行机构的两侧,且相对设置,以使走行机构能够在天梁机构的环形空间内悬浮。
Description
技术领域
本发明涉及磁浮技术领域,尤其是涉及一种永磁磁浮轨道交通系统。
背景技术
现有磁浮技术可以简要分为电磁悬浮、超导磁浮和永磁磁浮三类。虽然永磁磁浮具有“零功率”悬浮的典型特征,但是由于加工难度较大,因此,现阶段国内外的悬浮系统大多采用电磁悬浮和超导磁浮两种形式。
随着永磁材料、电子信息以及精密机械加工等技术的突飞猛进,永磁磁浮技术再次受到业内的广泛关注。
永磁磁浮交通系统是指利用磁力作用使车辆浮在导轨上行驶的客运交通系统。常采用直线电动机作为动力,利用感应原理推动车辆前进,从而实现列车的载人运行。
但由于现阶段的电磁悬浮列车和超导磁浮列车均需要在地面或架设桥梁铺设相应的磁浮轨道,与常规铁路运输系统的占地面积相似,因此,受地面环境、地下结构以及城市布局影响较大,无法广泛推广。并且,直线电机作为牵引动力在启动时会产生电磁波辐射,会对长时间在车内以及站台工作的人员产生影响。
因此,急需提供一种永磁磁浮轨道交通系统,以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁磁浮轨道交通系统,以在一定程度上降低磁浮轨道系统的空间占用,并降低辐射。
本发明提供的一种永磁磁浮轨道交通系统,包括天梁机构、走行机构、永磁悬浮机构以及车厢;所述天梁机构朝向地面的一侧开设有敞口部,以使所述天梁机构呈半包围的环状结构;所述走行机构设置于所述天梁机构的环形空间内,且所述走行机构的悬挂部由所述敞口部与所述车厢相连接;所述永磁悬浮机构包括第一悬浮模组和第二悬浮模组,所述第一悬浮模组和所述第二悬浮模组位于所述走行机构的两侧,且相对设置,以使所述走行机构能够在所述天梁机构的环形空间内悬浮。
其中,所述天梁机构包括天梁主体及支撑立柱,所述支撑立柱沿竖直方向设置,所述支撑立柱的一端与地面相固定,另一端形成有安装架,所述天梁主体与所述安装架相连接。
具体地,所述走行机构包括牵引组件和对接组件,所述天梁主体内设有沿所述天梁主体的径向延伸,且相对设置于所述天梁主体的两侧的第一托臂和第二托臂;所述对接组件包括牵引构件和悬浮构件,所述牵引组件设置于所述牵引构件和第一托臂之间以及牵引构件和第二托臂之间,所述第一悬浮模组和所述第二悬浮模组设置于所述悬浮构件与所述天梁主体之间。
进一步地,所述牵引构件对应所述第一托臂的位置形成有第一避让部,对应所述第二托臂的位置形成有第二避让部,所述第一托臂位于所述第一避让部内,所述第二托臂位于所述第二避让部内,且所述第一托臂和所述第二托臂均与所述牵引构件间隔设置;所述悬浮构件的截面呈等腰梯形,且为中空的环状结构,所述悬浮构件朝向所述牵引构件的一侧的尺寸大于所述悬浮构件远离所述牵引构件的一侧的尺寸,所述天梁主体包括第一倾斜段和第二倾斜段,所述悬浮构件包括第一倾斜部和第二倾斜部,所述第一倾斜段与所述第一倾斜部平行设置,所述第二倾斜段与所述第二倾斜部平行设置。
进一步地,所述第一悬浮模组包括第一悬浮组件和第二悬浮组件,所述第二悬浮模组包括第三悬浮组件和第四悬浮组件;所述第一悬浮组件铺设于所述第一倾斜部朝向所述第一倾斜段的一侧,所述第二悬浮组件铺设于所述第一倾斜段朝向所述第一倾斜部的一侧;所述第三悬浮组件铺设于所述第二倾斜部朝向所述第二倾斜段的一侧,所述第四悬浮组件铺设于所述第二倾斜段朝向所述第二倾斜部的一侧。
更进一步地,所述第一悬浮组件包括多个第一永磁体,且多个所述第一永磁体沿所述第一倾斜部的延伸方向排布,所述第二悬浮组件包括多个第二永磁体,多个所述第二永磁体沿所述第一倾斜段的延伸方向排布,且与所述第一永磁体一一对应设置;所述第三悬浮组件包括多个第三永磁体,且多个所述第三永磁体沿所述第二倾斜部的延伸方向排布,所述第四悬浮组件包括多个第四永磁体,多个所述第四永磁体沿所述第二倾斜段的延伸方向排布,且与所述第三永磁体一一对应设置。
其中,所述牵引组件包括第一定子、第一线圈、第二定子、第二线圈、第三定子、第三线圈、第四定子以及第四线圈;所述第一定子设置于所述第一托臂的第一平面上,所述第一线圈设置于所述牵引构件的第一位置,且与所述第一定子形成第一电机气隙;所述第二定子设置于所述第一托臂的第二平面上,所述第二线圈设置于所述牵引构件的第二位置,且与所述第二定子形成第二电机气隙;所述第三定子设置于所述第二托臂的第一平面上,所述第三线圈设置于所述牵引构件的第三位置,且与所述第三定子形成第三电机气隙;所述第四定子设置于所述第二托臂的第二平面上,所述第四线圈设置于所述牵引构件的第四位置,且与所述第四定子形成第四电机气隙。
具体地,所述牵引构件和所述悬浮构件之间设有第一调节组件;所述第一调节组件包括第一监控构件和第一调节构件,所述第一监控构件与所述第一调节构件通讯连接,所述第一监控构件能够监测所述悬浮构件承载的载荷,并控制所述第一调节构件调节所述悬浮构件与所述牵引构件之间的距离。
进一步地,所述悬浮构件与所述天梁主体之间设有第二调节组件;所述第二调节组件包括第二监控构件、第二调节构件以及限位轮构件,所述第二监控构件与所述第二调节构件通讯连接,所述第二监控构件能够监测所述悬浮构件与所述天梁主体之间的距离,并控制所述第二调节构件调节所述限位轮构件。
更进一步地,所述牵引构件与所述天梁主体之间设有第三调节组件;所述第三调节组件包括第三监控构件、第三调节构件以及安全轮构件,所述安全轮构件与所述牵引构件相连接,并与所述天梁主体的内壁相接触,所述安全轮构件能够相对所述牵引构件转动;所述第三监控构件能够监控所述牵引构件与所述天梁主体之间的距离,并控制所述第三调节构件调节所述安全轮构件。
相对于现有技术,本发明提供的永磁磁浮轨道交通系统具有以下优势:
本发明提供的永磁磁浮轨道交通系统,包括天梁机构、走行机构、永磁悬浮机构以及车厢;天梁机构朝向地面的一侧开设有敞口部,以使天梁机构呈半包围的环状结构;走行机构设置于天梁机构的环形空间内,且走行机构的悬挂部由敞口部与车厢相连接;永磁悬浮机构包括第一悬浮模组和第二悬浮模组,第一悬浮模组和第二悬浮模组位于走行机构的两侧,且相对设置,以使走行机构能够在天梁机构的环形空间内悬浮。
由此分析可知,通过永磁悬浮机构包括的第一悬浮模组和第二悬浮模组,并使第一悬浮模组和第二悬浮模组位于走行机构与天梁机构之间,且设置在走行机构的两侧,从而能够使走行机构稳定的悬浮在天梁机构的环形空间内,并使走行机构与天梁机构之间的距离保持一致,进而能够实现走行机构相对天梁主体的运动。并且,由于本申请中的悬浮机构为永磁悬浮机构,因此,采用永磁体替代现有的常规电磁铁等结构,提供一种静磁场,从而能够在一定程度上降低磁场产生的辐射,避免乘客、驾驶员以及其他工作人员收到磁场辐射的影响。
本申请通过使天梁主体朝向地面的一侧开设敞口部,从而能够使天梁主体呈半包围的环状结构,由于走行机构上设有悬挂部,因此,能够使悬挂部穿过敞口部与车厢相连接,从而通过走行机构相对天梁机构的运动,实现车厢的运动。
由于本申请中的天梁机构呈半包围结构,走行机构设置在天梁机构内,因此,走行机构中能够实现走行机构相对天梁机构运动的牵引组件同样设置在天梁机构内,从而能够通过天梁机构在一定程度上阻隔牵引组件发出的电磁波辐射,提高整体系统运行的安全度。
可以理解的是,由于本申请中走行机构设置在天梁机构内,且车厢通过悬挂部与走行机构相连接,因此,无需铺设现阶段电磁悬浮和超导悬浮所铺设的轨道,从而能够极大的节省空间占用,使天梁机构的设置位置更加灵活,进而能够实现本申请提供的永磁悬浮轨道交通系统更加广泛地推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的永磁磁浮轨道交通系统中天梁主体、走行机构与永磁悬浮机构之间的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的永磁磁浮轨道交通系统中走行机构的结构示意图。
图中:1-天梁主体;101-敞口部;102-第一托臂;103-第二托臂;104-第一倾斜段;105-第二倾斜段;2-牵引构件;201-第一避让部;202-第二避让部;203-第一位置;204-第二位置;205-第三位置;206-第四位置;3-悬浮构件;301-悬挂部;302-第一倾斜部;303-第二倾斜部;4-第一线圈;5-第一定子;6-第二线圈;7-第二定子;8-第三线圈;9-第三定子;10-第四线圈;11-第四定子;12-第一电机气隙;13-第二电机气隙;14-第三电机气隙;15-第四电机气隙;16-第一永磁体;17-第二永磁体;18-第三永磁体;19-第四永磁体;20-第一调节组件;21-第二调节组件;22-第三调节组件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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,而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电气连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1结合图2所示,本发明提供一种永磁磁浮轨道交通系统,包括天梁机构、走行机构、永磁悬浮机构以及车厢;天梁机构朝向地面的一侧开设有敞口部101,以使天梁机构呈半包围的环状结构;走行机构设置于天梁机构的环形空间内,且走行机构的悬挂部301由敞口部101与车厢相连接;永磁悬浮机构包括第一悬浮模组和第二悬浮模组,第一悬浮模组和第二悬浮模组位于走行机构的两侧,且相对设置,以使走行机构能够在天梁机构的环形空间内悬浮。
相对于现有技术,本发明提供的永磁磁浮轨道交通系统具有以下优势:
本发明提供的永磁磁浮轨道交通系统,通过永磁悬浮机构包括的第一悬浮模组和第二悬浮模组,并使第一悬浮模组和第二悬浮模组位于走行机构与天梁机构之间,且设置在走行机构的两侧,从而能够使走行机构稳定的悬浮在天梁机构的环形空间内,并使走行机构与天梁机构之间的距离保持一致,进而能够实现走行机构相对天梁主体1的运动。
本申请通过使天梁主体1朝向地面的一侧开设敞口部101,从而能够使天梁主体1呈半包围的环状结构,由于走行机构上设有悬挂部301,因此,能够使悬挂部301穿过敞口部101与车厢相连接,从而通过走行机构相对天梁机构的运动,实现车厢的运动。
由于本申请中的天梁机构呈半包围结构,走行机构设置在天梁机构内,因此,走行机构中能够实现走行机构相对天梁机构运动的牵引组件同样设置在天梁机构内,从而能够通过天梁机构在一定程度上阻隔牵引组件发出的电磁波辐射,提高整体系统运行的安全度。
可以理解的是,由于本申请中走行机构设置在天梁机构内,且车厢通过悬挂部301与走行机构相连接,因此,无需铺设现阶段电磁悬浮和超导悬浮所铺设的轨道,从而能够极大的节省空间占用,使天梁机构的设置位置更加灵活,进而能够实现本申请提供的永磁悬浮轨道交通系统更加广泛地推广。
此处需要补充说明的是,由于本申请中通过悬挂部301连接车厢,因此,能够使车厢在一定程度上远离永磁悬浮机构以及走行机构中的牵引组件,从而能够使车厢远离低频电磁场、交流电场以及高频电磁场的辐射范围,保障车厢内乘客免受电磁辐射的影响。
可选地,本申请中的天梁机构包括天梁主体1及支撑立柱,支撑立柱沿竖直方向设置,支撑立柱的一端与地面相固定,另一端形成有安装架,天梁主体1与安装架相连接。
此处需要补充说明的是,在实际应用时,本申请中的天梁机构沿具体线路连续设置,走行机构的数量为多个,且与车厢一一对应,相应地,车厢之间设有对接车钩,能够将相邻的两个车厢相连接,从而能够组成磁浮列车搭载乘客。
可以理解的是,本申请中的安装架和支撑立柱呈T形结构,因此,在实际应用时,天梁主体1的数量为两个,从而能够实现两个方向磁浮列车的运行。
本申请中的支撑立柱为多个,且沿具体线路间隔设置,从而能够支撑天梁主体1沿线路延伸。而由于本申请中的天梁主体1仅通过支撑立柱进行支撑及固定,因此,能够极大的缩小整体系统的空间占用,并增加整体系统布置的灵活性。
当本申请提供的天梁机构应用在城市中时,支撑立柱可设置在机动车道路边的绿化带中或路中的隔离带中,既不占用机动车道,也无需考虑地下土壤环境。而当天梁机构与空中的输电线或桥梁等产生交叉时,仅通过加高或降低支撑立柱便能够实现天梁机构跨越空中的输电线及桥梁等结构,互不影响。
并且,由于本申请中的天梁主体1架设在空中,使车厢能够在空中运行,因此,具有更好的视野,可设置在如海边等一些自然景观附近作为观光工具使用。
基于上述结构,如图1结合图2所示,本申请中的走行机构包括牵引组件和对接组件,天梁主体1内设有沿天梁主体1的径向延伸,且相对设置于天梁主体1的两侧的第一托臂102和第二托臂103;对接组件包括牵引构件2和悬浮构件3,牵引组件设置于牵引构件2和第一托臂102之间以及牵引构件2和第二托臂103之间,第一悬浮模组和第二悬浮模组设置于悬浮构件3与天梁主体1之间。
如图1所示,通过天梁主体1内形成的第一托臂102和第二托臂103,能够为牵引组件提供稳定的设置空间,通过在牵引构件2和第一托臂102以及牵引构件2与第二托臂103之间设置的牵引组件,能够为对接组件提供牵引动力,从而使对接组件能够相对天梁主体1产生运动。
相应地,如图1所示,由于本申请中的对接组件悬浮于天梁主体1内,因此,本申请中的牵引构件2对应第一托臂102的位置形成有第一避让部201,对应第二托臂103的位置形成有第二避让部202,第一托臂102位于第一避让部201内,且与牵引构件2间隔设置,第二托臂103位于第二避让部202内,且与牵引构件2间隔设置;悬浮构件3的截面呈等腰梯形,且为中空的环状结构,悬浮构件3朝向牵引构件2的一侧的尺寸大于悬浮构件3远离牵引构件2的一侧的尺寸,天梁主体1包括第一倾斜段104和第二倾斜段105,悬浮构件3包括第一倾斜部302和第二倾斜部303,第一倾斜段104与第一倾斜部302平行设置,第二倾斜段105与第二倾斜部303平行设置。
通过牵引构件2形成的第一避让部201和第二避让部202,能够使牵引构件2呈工字型结构,从而能够在一定程度上降低走行机构的重量,并对应形成第一位置203、第二位置204、第三位置205以及第四位置206。
实际安装时,第一托臂102位于第一避让部201内,第二托臂103位于第二避让部202内,从而使第一托臂102的上下两面分别与牵引构件2的第一位置203和第二位置204相对应,第二托臂103的上下两面分别与牵引构件2的第三位置205和第四位置206相对应,进而能够为牵引组件的安装提供稳定的安装位置。
本申请中通过使悬浮构件3的截面呈等腰梯形,且为中空的环状结构,能够在一定程度上降低悬浮构件3的重量,从而提高整体系统的运行性能。
相应地,悬浮构件3能够提供两个倾斜面,即第一倾斜部302和第二倾斜部303,通过使天梁主体1对应第一倾斜部302的位置形成的第一倾斜段104,对应第二倾斜部303的位置形成的第二倾斜段105,能够为第一悬浮模组和第二悬浮模组的安装提供空间。
如图1所示,本申请中的第一悬浮模组包括第一悬浮组件和第二悬浮组件,第二悬浮模组包括第三悬浮组件和第四悬浮组件;第一悬浮组件铺设于第一倾斜部302朝向第一倾斜段104的一侧,第二悬浮组件铺设于第一倾斜段104朝向第一倾斜部302的一侧;第三悬浮组件铺设于第二倾斜部303朝向第二倾斜段105的一侧,第四悬浮组件铺设于第二倾斜段105朝向第二倾斜部303的一侧。
通过将第一悬浮组件铺设在第一倾斜部302上,第二悬浮组件铺设在第一倾斜段104上,第三悬浮组件设置在第二倾斜部303上,第四悬浮组件铺设在第二倾斜段105上,能够使悬浮模组的磁力分为水平方向和竖直方向,通过水平方向的磁力能够保障整体系统运行时的稳定性,通过竖直方向的磁力能够保障磁浮系统悬浮的稳定性,从而保障整体系统的安全稳定运行。
优选地,本申请中的第一悬浮组件包括多个第一永磁体16,且多个第一永磁体16沿第一倾斜部302的延伸方向排布,第二悬浮组件包括多个第二永磁体17,多个第二永磁体17沿第一倾斜段104的延伸方向排布,且与第一永磁体16一一对应设置;第三悬浮组件包括多个第三永磁体18,且多个第三永磁体18沿第二倾斜部303的延伸方向排布,第四悬浮组件包括多个第四永磁体19,多个第四永磁体19沿第二倾斜段105的延伸方向排布,且与第三永磁体18一一对应设置。
由于本申请采用第一永磁体16相对第二永磁体17设置,第三永磁体18相对第四永磁体19设置,而永磁体产生的磁场为静磁场,因此,相比于现阶段的电磁悬浮和超导悬浮技术,极大的降低了磁场产生的辐射,从而极大的提高了整体系统运行的安全性能。
可以理解的是,如图1所示,本申请中的牵引组件包括第一定子5、第一线圈4、第二定子7、第二线圈6、第三定子9、第三线圈8、第四定子11以及第四线圈10;第一定子5设置于第一托臂102的第一平面上,第一线圈4设置于牵引构件2的第一位置203,且与第一定子5形成第一电机气隙12;第二定子7设置于第一托臂102的第二平面上,第二线圈6设置于牵引构件2的第二位置204,且与第二定子7形成第二电机气隙13;第三定子9设置于第二托臂103的第一平面上,第三线圈8设置于牵引构件2的第三位置205,且与第三定子9形成第三电机气隙14;第四定子11设置于第二托臂103的第二平面上,第四线圈10设置于牵引构件2的第四位置206,且与第四定子11形成第四电机气隙15。
本申请中的第一定子5、第二定子7、第三定子9以及第四定子11均由感应板组成,通过将第一定子5和第二定子7铺设在第一托臂102的上下两侧,并配合铺设在牵引构件2第一位置203和第二位置204的第一线圈4和第二线圈6,通过将第三定子9和第四定子11铺设在第二托臂103的上下两侧,并配合铺设在牵引构件2的第三位置205和第四位置206的第三线圈8和第四线圈10,既能够增加感应面积,从而增大电磁牵引力,当第一线圈4、第二线圈6、第三线圈8以及第四线圈10通入三相对称交变电流后,会在电机气隙中产生运动的行波磁场,由于第一定子5、第二定子7、第三定子9以及第四定子11均采用感应板,因此,能够在感应板上感应出电磁牵引力,推动车厢行进,也能够形成双边形结构,消除了电机法向力的产生,减小电机运行时产生的摩擦力,同时由于本申请中第一线圈4、第二线圈6、第三线圈8以及第四线圈10均采用空心式多层线圈结构不存在铁芯,因此,能够在一定程度上降低电机重量和安装要求,减轻了整理走行机构的重量,提高了整体系统的运行性能。并且,第一线圈4和第一定子5组成第一牵引组,第二线圈6和第二定子7组成第二牵引组,第三线圈8与第三定子9组成第三牵引组,第四线圈10与第四定子11组成第四牵引组,从而能够通过四个牵引组增大牵引力,提高牵引性能,能够为走行机构的稳定运行提供足够的动力支撑。
可以理解的是,在空载状态下,第一电机气隙12、第二电机气隙13、第三电机气隙14以及第四电机气隙15的气隙间距均相同,且隙距离为10mm。而在负载状态下,且负载逐渐增加时,第一电机气隙12和第三电机气隙14的气隙间距同步变化,且逐渐减小,最终减小至3mm,达到满载状态。同时,第二电机气隙13和第四电机气隙15的气隙间距同步变化,且逐渐增大,最终增大至17mm。因此,本申请中虽然气隙间距产生变化,但总气隙间距固定不变,从而能够保障牵引组件稳定工作,保障整体磁浮系统的平稳运行。并且,能够在一定程度上避免因磁浮系统载荷的变化和电机气隙间距的变化导致牵引组件工作效率的变化。
此处需要补充说明的是,本申请中第一牵引组产生的法向力与第二牵引组产生的法向力方向相反,大小相等,第三牵引组产生的法向力与第四牵引组产生的法向力方向相反,大小相等,从而能够消除电机运行产生的伴随法向力,保证了永磁悬浮机构的稳定工作。
此处需要进一步补充说明的是,由于本申请中的走行机构的数量为多个,因此,优选地,本申请中采用分段供电技术,当其中一个走行机构出现故障时,则切除故障的走行机构,而不会影响其他走行机构的动力供应。
优选地,如图1结合图2所示,本申请中牵引构件2和悬浮构件3之间设有第一调节组件20;第一调节组件20包括第一监控构件和第一调节构件,第一监控构件与第一调节构件通讯连接,第一监控构件能够监测悬浮构件3承载的载荷,并控制第一调节构件调节悬浮构件3与牵引构件2之间的距离。
本申请中第一调节组件20的数量为两个且相对设置,用于连接悬浮构件3和牵引构件2,第一监控构件包括监控件和控制件,第一调节构件为调节杆,监控件能够监控载荷变化,并向控制件发出反馈信号,控制件根据具体载荷情况,控制调节杆调节上述的第一电机气隙12、第二电机气隙13、第三电机气隙14以及第四电机气隙15的气隙间距。
进一步优选地,如图1结合图2所示,本申请中悬浮构件3与天梁主体1之间设有第二调节组件21;第二调节组件21包括第二监控构件、第二调节构件以及限位轮构件,第二监控构件与第二调节构件通讯连接,第二监控构件能够监测悬浮构件3与天梁主体1之间的距离,并控制第二调节构件调节限位轮构件。
本申请中的第二监控构件同样包括监控件和控制件,在常规运行状态下,走行机构通过永磁悬浮机构的磁力悬浮于天梁主体1内并保持稳定,当车厢的载荷产生变化时,监控件监测到载荷变化从而向控制件发出载荷信号,使控制件控制限位轮构件调节悬浮构件3与天梁主体1之间的间距,从而能够调节第一永磁组件和第二永磁组件以及第三永磁组件和第四永磁组件之间的间距。
优选地,本申请中的限位轮构件为弹簧限位轮。
当磁浮系统处于空载状态时,永磁悬浮机构处于初始悬浮状态,保持两个悬浮模块处于15mm的间距。随着载荷的增加,两个悬浮模块间的悬浮间距会逐渐减小,悬浮力会逐渐增大,以保证磁浮系统的悬浮足够稳定。
于此同时,弹簧限位轮结构将开始工作,弹簧限位轮结构将会根据监控到的载荷数据,按照设定的数值辅助调节悬浮模块的高度,当静载荷重量,即不包括悬挂车厢的重量在0t-1t之间时,悬浮高度为10-15mm变化之间,弹簧限位轮不工作。
当静载荷超过1t,悬浮高度低于10mm,弹簧限位轮开始工作,以保证走行机构相对天梁主体1处于一个稳定的悬浮高度和一个稳定的状态运行,提高了乘客的乘坐舒适度,并保障了由于载荷过大,悬浮模块发生碰撞的问题,从而保障了乘客的安全,提高了磁浮系统的安全性。
此处需要补充说明的是,当弹簧限位轮开始工作时,悬浮构件3的高度产生变化,从而导致牵引构件2的高度受到影响,为保障牵引组件的稳定运行,上述的第一调节组件20,即调节杆将会开始工作,第一监控构件将会根据载荷的变化,控制调节杆调节电机气隙的气隙间距,将整体磁浮系统的速度保持在当前最佳时速稳定运行。
更进一步优选地,如图1结合图2所示,本申请中牵引构件2与天梁主体1之间还设有第三调节组件22;第三调节组件22包括第三监控构件、第三调节构件以及安全轮构件,安全轮构件与牵引构件2相连接,并与天梁主体1的内壁相接触,安全轮构件能够相对牵引构件2转动;第三监控构件能够监控牵引构件2与天梁主体1之间的距离,并控制第三调节构件调节安全轮构件。
由于本申请中牵引构件2对应第一托臂102和第二托臂103的位置形成有第一避让部201和第二避让部202,因此,牵引构件2形成有四个与天梁主体1相对应的位置,相应地,本申请中的安全轮构件的数量为四个,且对应设置在四个位置,优选地,本申请中的四个安全轮构件均为橡胶轮。
当本申请提供的进行安装调试时,通过第三调节构件能够调节安全轮构件的位置,从而保证走行机构的稳定悬浮,当调试完成后,可通过第三调节构件调节安全轮构件的位置,使安全轮构件与天梁主体1的内侧保持一定的距离,降低磁浮系统运行时安全轮构件与天梁主体1的摩擦。
同时,安全轮构件在磁浮系统过弯道时,能够通过第三监控构件进行监测,从而向第三调节构件反馈运行情况,根据具体情况调节安全轮构件的位置,进而能够更好地保障走行机构的稳定悬浮,避免牵引组件与天梁主体1以及永磁悬浮机构之间的碰撞,保障了磁浮系统的稳定运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (10)
1.一种永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,包括天梁机构、走行机构、永磁悬浮机构以及车厢;
所述天梁机构朝向地面的一侧开设有敞口部,以使所述天梁机构呈半包围的环状结构;
所述走行机构设置于所述天梁机构的环形空间内,且所述走行机构的悬挂部由所述敞口部与所述车厢相连接;
所述永磁悬浮机构包括第一悬浮模组和第二悬浮模组,所述第一悬浮模组和所述第二悬浮模组位于所述走行机构的两侧,且相对设置,以使所述走行机构能够在所述天梁机构的环形空间内悬浮。
2.根据权利要求1所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述天梁机构包括天梁主体及支撑立柱,所述支撑立柱沿竖直方向设置,所述支撑立柱的一端与地面相固定,另一端形成有安装架,所述天梁主体与所述安装架相连接。
3.根据权利要求2所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述走行机构包括牵引组件和对接组件,所述天梁主体内设有沿所述天梁主体的径向延伸,且相对设置于所述天梁主体的两侧的第一托臂和第二托臂;
所述对接组件包括牵引构件和悬浮构件,所述牵引组件设置于所述牵引构件和第一托臂之间以及牵引构件和第二托臂之间,所述第一悬浮模组和所述第二悬浮模组设置于所述悬浮构件与所述天梁主体之间。
4.根据权利要求3所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述牵引构件对应所述第一托臂的位置形成有第一避让部,对应所述第二托臂的位置形成有第二避让部,所述第一托臂位于所述第一避让部内,所述第二托臂位于所述第二避让部内,且所述第一托臂和所述第二托臂均与所述牵引构件间隔设置;
所述悬浮构件的截面呈等腰梯形,且为中空的环状结构,所述悬浮构件朝向所述牵引构件的一侧的尺寸大于所述悬浮构件远离所述牵引构件的一侧的尺寸,所述天梁主体包括第一倾斜段和第二倾斜段,所述悬浮构件包括第一倾斜部和第二倾斜部,所述第一倾斜段与所述第一倾斜部平行设置,所述第二倾斜段与所述第二倾斜部平行设置。
5.根据权利要求4所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述第一悬浮模组包括第一悬浮组件和第二悬浮组件,所述第二悬浮模组包括第三悬浮组件和第四悬浮组件;
所述第一悬浮组件铺设于所述第一倾斜部朝向所述第一倾斜段的一侧,所述第二悬浮组件铺设于所述第一倾斜段朝向所述第一倾斜部的一侧;
所述第三悬浮组件铺设于所述第二倾斜部朝向所述第二倾斜段的一侧,所述第四悬浮组件铺设于所述第二倾斜段朝向所述第二倾斜部的一侧。
6.根据权利要求5所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述第一悬浮组件包括多个第一永磁体,且多个所述第一永磁体沿所述第一倾斜部的延伸方向排布,所述第二悬浮组件包括多个第二永磁体,多个所述第二永磁体沿所述第一倾斜段的延伸方向排布,且与所述第一永磁体一一对应设置;
所述第三悬浮组件包括多个第三永磁体,且多个所述第三永磁体沿所述第二倾斜部的延伸方向排布,所述第四悬浮组件包括多个第四永磁体,多个所述第四永磁体沿所述第二倾斜段的延伸方向排布,且与所述第三永磁体一一对应设置。
7.根据权利要求4所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述牵引组件包括第一定子、第一线圈、第二定子、第二线圈、第三定子、第三线圈、第四定子以及第四线圈;
所述第一定子设置于所述第一托臂的第一平面上,所述第一线圈设置于所述牵引构件的第一位置,且与所述第一定子形成第一电机气隙;
所述第二定子设置于所述第一托臂的第二平面上,所述第二线圈设置于所述牵引构件的第二位置,且与所述第二定子形成第二电机气隙;
所述第三定子设置于所述第二托臂的第一平面上,所述第三线圈设置于所述牵引构件的第三位置,且与所述第三定子形成第三电机气隙;
所述第四定子设置于所述第二托臂的第二平面上,所述第四线圈设置于所述牵引构件的第四位置,且与所述第四定子形成第四电机气隙。
8.根据权利要求3所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述牵引构件和所述悬浮构件之间设有第一调节组件;
所述第一调节组件包括第一监控构件和第一调节构件,所述第一监控构件与所述第一调节构件通讯连接,所述第一监控构件能够监测所述悬浮构件承载的载荷,并控制所述第一调节构件调节所述悬浮构件与所述牵引构件之间的距离。
9.根据权利要求3所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述悬浮构件与所述天梁主体之间设有第二调节组件;
所述第二调节组件包括第二监控构件、第二调节构件以及限位轮构件,所述第二监控构件与所述第二调节构件通讯连接,所述第二监控构件能够监测所述悬浮构件与所述天梁主体之间的距离,并控制所述第二调节构件调节所述限位轮构件。
10.根据权利要求3所述的永磁磁浮轨道交通系统,其特征在于,所述牵引构件与所述天梁主体之间设有第三调节组件;
所述第三调节组件包括第三监控构件、第三调节构件以及安全轮构件,所述安全轮构件与所述牵引构件相连接,并与所述天梁主体的内壁相接触,所述安全轮构件能够相对所述牵引构件转动;
所述第三监控构件能够监控所述牵引构件与所述天梁主体之间的距离,并控制所述第三调节构件调节所述安全轮构件。
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