CN1458022A - 一种新型的磁悬浮列车走行机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的磁悬浮列车走行机构，包括横梁、纵梁、托架、电磁铁、直线推进电机、横梁连接件及缓冲弹簧座，可扭转的纵梁与横梁连接在一起，电磁铁托架一头连接到横梁上，电磁铁的两端通过铰轴连接到电磁铁托架上。电磁铁具有整体式梁结构。它可以提高磁悬浮列车走行机构的机械解耦性能和弯道通过能力，同时降低重量，简化结构，提高安全冗余。
Description
技术领域
本发明涉及一种常导磁悬浮列车装置，尤其是一种新型的磁悬浮列车走行机构。
背景技术
磁悬浮列车沿轨道行进时，电磁铁必须跟踪轨道，走行机构两侧的电磁铁为直线形式，在直道上组成一平行四边形，弯道上为一扇形，过渡曲线上为一桡曲面。因此走行机构是磁悬浮列车的关键结构，它决定了磁悬浮列车的弯道和过渡曲线的通过能力，也直接决定了列车的机械解耦特性。目前较先进的结构形式有两种：日本的中、低速磁悬浮列车走行机构；德国的高速磁悬浮列车走行机构。
日本的中、低速磁悬浮列车走行机构，如图7所示，其主要包括：两个主梁单元72，由四片前后两组防滚梁71和悬吊杆75联结为一体，分立式悬浮电磁铁73装于主梁71下方，直线推进电机74装于主梁71中部，这种结构的两主梁基本是独立的，可以使装于其上的电磁铁分别跟踪两条轨道而互不影响，实现走行功能。
此走行机构结构复杂，不能形成模块化结构，不利于工业化生产，无法采用先进的摆式悬架机构，分离式电磁铁结构不能成为走行机构的承力结构部分，增加了结构的重量，其防滚搭接形式不利于高速运行，无法组成多走行机构的搭接形式，系统的安全冗余不够。
德国的高速磁悬浮列车走行机构，如图8所示，其主要包括：前后托架82由纵梁85连结形成走行机构主体，一体化悬浮电磁铁、直线推进电机83通过金属橡胶弹簧81、84安装于托架上。它在直道和弯道上的状态如图所示，在过渡曲线上前后纵托架分别绕纵梁扭转，实现对轨道的跟踪。
悬浮电磁铁通过刚性很大的弹簧与走行机构连结，削弱其成为走行机构承力结构的作用，使纵梁成为纵向的主承力件，这就削弱了纵梁扭转接耦这一重要功能，造成前、后、左、右的变化均通过电磁铁、纵梁相互耦合，结构刚性太大，扭转性能差，机械解耦特性差，对悬浮控制、轨道精度的要求都很高，不能通过小半径弯道。同时大量采用金属橡胶件，对后期维护不利。
两者均只能将直线推进电机置于两侧，结构的灵活性受影响。
提高走行机构的解耦性能和弯道通过能力，同时降低重量，简化结构，提高安全冗余，是当前磁悬浮列车走行机构必须解决的技术问题。本发明较好的解决了这些问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的磁悬浮列车走行机构，它可以提高磁悬浮列车走行机构的机械解耦性能和弯道通过能力，同时降低重量，简化结构，提高安全冗余。
本发明的目的是这样实现的：一种新型的磁悬浮列车走行机构，包括横梁、纵梁、托架、电磁铁、直线推进电机、横梁连接件及缓冲弹簧座，可扭转的纵梁与横梁连接在一起，电磁铁托架一头连接到横梁上，电磁铁的两端通过铰轴连接到电磁铁托架上。
依据本发明，电磁铁具有整体式梁结构。
依据本发明，可扭转的纵梁与横梁通过紧固件或焊接的方式连接到一起。
依据本发明，纵梁为单纵梁或双纵梁。
依据本发明，横梁为四根挤压铝型材，横梁通过横梁连接件及缓冲弹簧座用连接件连成两组。
依据本发明，纵梁为挤压铝型材。
依据本发明，托架为四件铸铝件。
依据本发明，直线推进电机连接到位于中部的纵梁上。
依据本发明，直线推进电机通过安装螺钉和金属橡胶件连接到纵梁上。
本发明由于采用了上述结构，因此具有如下特性：
(1)该机构具有良好的机械解耦特性。走行机构能够扭转，以实现过渡曲线上的解耦；可以通过打折，实现弯道解耦。前者通过扭转纵梁和铰接电磁铁实现；后者可通过多走行机构实现。
(2)该机构采用挤压铝型材、铸造铝结构件、整体电磁铁组装以实现结构的模块化。
(3)该机构采用整体电磁铁结构，它通过铰接方式与走行机构连结形成整体，整体电磁铁既可作为走行机构承力结构的一部分，同时还不影响结构的解耦；还可去除电磁铁安装箱梁，减轻结构重量。
(4)该机构将直线推进电机装于纵梁上，使直线推进电机可以中置，同时在连接处设橡胶金属件，不影响结构的解耦。
(5)可以高速运行，采用整体式走行机构，提高高速运行性能。
附图说明
图1为本发明的一种新型的磁悬浮列车走行机构结构简图；
图2为本发明的一种新型的磁悬浮列车走行机构在过渡段超高轨道上的扭转示意图；
图3为扭转的纵梁的局部放大图；
图4为图2中A、B、C、D四点在扭转过程中移动的原理图；
图5为两走行机构通过弯道时折转的情形；
图6为走行机构与车厢连接的结构示意图；
图7为日本的中、低速磁悬浮列车走行机构简图；
图8为高速磁悬浮列车走行机构简图。
具体实施方式
依据本发明提出的一种新型磁悬浮列车走行机构10，如图1所示，包括四根挤压铝型材横梁2、两根挤压铝型材纵梁4、四件铸铝托架(电磁铁托架)1、两件整体式电磁铁6、四件横梁连接件及缓冲弹簧座3组成，可实现结构的模块化，提高高速运行性能。
横梁2通过横梁连接件及缓冲弹簧座3用梁连接螺钉连成两组，再用纵梁4将这两组横梁2连接到一起，四件电磁铁托架1一头插入横梁2中，并用连接螺钉连接到横梁2上，两个整体式电磁铁6通过铰轴5连接到电磁铁托架1上，直线推进电机7通过安装螺钉9和金属橡胶件8连接到纵梁4上，形成走行机构10的整体。
当磁悬浮列车通过过渡曲线时，纵梁4扭转，纵梁4的一端顺时针扭转，另一端逆时针扭转，如图2和3所示，纵梁4的横断面可以是槽形或矩形，其材料可选择挤压铝型材，既轻又可保证一定的扭转强度。同时整体式电磁铁6的两端可分别绕各自的铰轴5转动，以实现整体式电磁铁6对轨道11、12的跟踪。如图4所示，AD表示直线轨道11的位置，BC表示直线轨道的位置，而BC’表示过渡段超高轨道12的位置，其超高为h。这样通过扭转纵梁4和铰接电磁铁的结构使该走行机构可实现过渡曲线上的解耦。
在连接处设金属橡胶件8，金属橡胶件8可保证纵梁4的扭转，同时不影响直线推进电机7的工作。
该机构采用整体电磁铁6结构，整体电磁铁既可作为走行机构承力结构的一部分，同时还不影响结构的解耦，这样省掉了电磁铁安装箱梁，减轻了结构重量。
如图5所示，其为两个走行机构10通过弯道13时折转的情形，通常磁悬浮列车均设置多个走行机构进行打折，实现弯道解耦。
如图6所示，走行机构10通过缓冲弹簧14和摆式悬架15与车厢16连接为一体。
Claims (9)
1.一种新型的磁悬浮列车走行机构，包括横梁、纵梁、托架、电磁铁、直线推进电机、横梁连接件及缓冲弹簧座，其特征在于：可扭转的纵梁与横梁连接在一起，电磁铁托架一头连接到横梁上，电磁铁的两端通过铰轴连接到电磁铁托架上。
2.根据权利要求1的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：电磁铁具有整体式梁结构。
3.根据权利要求1或2的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：可扭转的纵梁与横梁通过紧固件或焊接的方式连接到一起。
4.根据权利要求1或2的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：纵梁为单纵梁或双纵梁。
5.根据权利要求1或2的磁悬浮列车走行机构，横梁为四根挤压铝型材，横梁通过横梁连接件及缓冲弹簧座用连接件连成两组。
6.根据权利要求1或2的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：纵梁为挤压铝型材。
7.根据权利要求1或2的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：托架为四件铸铝件。
8.根据权利要求1或2的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：直线推进电机连接到位于中部的纵梁上。
9.根据权利要求8的磁悬浮列车走行机构，其特征在于：直线推进电机通过安装螺钉和金属橡胶件连接到纵梁上。
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