CN1853975A - 一种永磁悬浮装置 - Google Patents

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Abstract

一种永磁悬浮装置，由磁悬浮列车的永磁悬浮翼和永磁轨道两部分组成，永磁悬浮翼悬浮在永磁轨道的上方；其中：永磁悬浮翼部分由铁磁性翼槽、翼永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，两个翼永磁体镶嵌在铁磁性翼槽中，铁磁性翼槽的槽口向下；其中一个翼永磁体的N极朝向槽口，另一个翼永磁体的S极朝向槽口，非铁磁性隔层夹在翼永磁体与翼槽侧壁之间；永磁轨道部分由铁磁性轨槽、轨永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，两个轨永磁体镶嵌在铁磁性轨槽中，铁磁性轨槽的槽口向上；两个轨永磁体的磁极性质与永磁悬浮翼中的两个翼永磁体为同极相对，非铁磁性隔层夹在轨永磁体与铁磁性轨槽侧壁之间。

Description

一种永磁悬浮装置
技术领域
本发明属于磁悬浮列车技术领域。具体地说涉及一种磁悬浮列车上的永磁悬浮翼和该磁悬浮列车运行的永磁轨道。
背景技术
永磁悬浮列车的悬浮力来源之一是轨永磁与车永磁同极相对产生的排斥力。现行的永磁轨道和列车上的车永磁是永磁材料直接固定在铁磁性基板上制成的。这种方法虽然有效，但静能量流失得较多，增大了昂贵的硬磁材料比如钕铁硼的用量，既浪费了资源，又增大了成本。上述技术见中国专利《管道真空永磁补偿式悬浮列车-高架路-站系统》专利号ZL00105737.5。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁悬浮装置。由本发明形成的永磁轨道和永磁悬浮翼，能够为列车提供较大的悬浮力。
为实现上述目的，本发明提供的永磁悬浮装置，由磁悬浮列车的永磁悬浮翼和永磁轨道两部分组成，永磁悬浮翼悬浮在永磁轨道的上方；其中：
永磁悬浮翼部分，由铁磁性翼槽、翼永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，两个翼永磁体镶嵌在铁磁性翼槽中，铁磁性翼槽的槽口向下；其中一个翼永磁体的N极朝向槽口，另一个翼永磁体的S极朝向槽口，非铁磁性隔层夹在翼永磁体与翼槽侧壁之间；
永磁轨道部分，由铁磁性轨槽、轨永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，两个轨永磁体镶嵌在铁磁性轨槽中，铁磁性轨槽的槽口向上；两个轨永磁体的磁极性质与永磁悬浮翼中的两个翼永磁体为同极相对，非铁磁性隔层夹在轨永磁体与铁磁性轨槽侧壁之间；
所述翼永磁体与轨永磁体相对应的表面积相同。
所述翼永磁体和轨永磁体均设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将上述永磁体固定在铁磁性金属槽的底部；铁磁性金属槽的底部开有沉头孔，用于与列车翼基或轨基相连固定。
所述翼永磁体和轨永磁体相对应的宽度相同。
所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的1-3倍。
所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的2倍。
由本发明的装置，块状永磁体之间形成了由N极到S极的抛物线型磁力线，当将其镶嵌到铁磁性金属槽内后，槽壁与块状永磁体外侧之间又形成了两个形状对称的次级抛物线型磁力线，一侧由N极到槽壁，另一侧由槽壁到S极。因铁磁性金属的导磁率几乎是空气导磁率的无穷大倍，所以开放磁场的表面，即槽口面集中了绝大部分静磁能量。
附图说明
图1为本发明永磁悬浮装置在吊轨磁悬浮路-车上安装位置示意图；
图2为本发明永磁悬浮装置结构与磁力线分布示意图。
具体实施方案
以下描述是结合附图对本发明作的详细说明，而不应该被理解为是对本发明的限定。
首先请参阅图1，是本发明在吊轨磁悬浮列车上的应用。磁悬浮列车1由两部分组成，上部为悬浮动力舱1a，下部为车厢1b。悬浮动力舱1a镶嵌在弓形吊枕2内，弓形吊枕2固定在工字梁3的下方。在悬浮动力舱1a的两侧，对称设置有本发明的永磁悬浮翼4，该永磁悬浮翼4支撑列车悬浮在永磁轨道5上。悬浮动力舱1a依靠导向定滑轮6支撑在两条轨道的中央。
接着请参阅图2，为本发明的永磁悬浮翼4与永磁轨道5的结构放大示意图。永磁悬浮翼4与永磁轨道5两者同极相对，前者悬浮在后者的上方。
其中永磁悬浮翼4的结构，是将两个块状翼永磁体(如钕铁硼)7镶嵌在铁磁性金属翼槽8内，铁磁性金属翼槽8的槽口向下，其中一个翼永磁体的N极朝向槽口，另一个翼永磁体的S极朝向槽口，每个翼永磁体的中央都设有沉头孔9，用螺栓通过沉头孔9将翼永磁体7固定在铁磁性金属翼槽8的底部。金属翼槽8的底部两侧各开有1个沉头孔10，用来与列车翼基相连固定。在翼永磁体7与铁磁性金属翼槽8的侧壁之间夹有非铁磁性隔层(如铝合金)12。
永磁轨道5的结构，是将两个块状轨永磁体(如钕铁硼)11镶嵌在铁磁性金属轨槽13内，铁磁性金属轨槽13的槽口向上，其两个轨永磁体11的磁极性质与永磁悬浮翼4中的两个翼永磁体7为同极相对。每个轨永磁体11的中央都设有沉头孔14，用螺栓通过沉头孔14将轨永磁体11固定在铁磁性金属轨槽13的底部。铁磁性金属轨槽13的底部两侧各开有一个沉头孔15，用来与轨基连接固定。在轨永磁体11与铁磁性金属轨槽13的侧壁之间夹设有非铁磁性隔层(如铝合金)16。
前面所述的翼永磁体7与轨永磁体11相对应的表面积是相同的。
由本发明的实施，永磁悬浮翼4上的两个翼永磁体7之间形成了由N极到S极的抛物线型磁力线；同理，永磁轨道5上的两个轨永磁体11之间也形成了由N极到S极的抛物线型磁力线，当将该翼永磁体7、轨永磁体11分别镶嵌到铁磁性金属翼槽和金属轨槽内后，铁磁性金属翼槽8和金属轨槽13的槽壁与各自的翼永磁体7、轨永磁11外侧之间又形成了两个形状对称的次级抛物线型磁力线，一侧由N极到槽壁，另一侧由槽壁到S极。因铁磁性金属的导磁率几乎是空气导磁率的无穷大倍，所以开放磁场的表面，即槽口面集中了绝大部分静磁能量。
金属翼槽8与金属轨槽13的壁厚度相同，所夹设的非铁磁性隔层的厚度也相同。轨永磁体11与翼永磁体7的宽度相同。较理想地，永磁悬浮翼4上的翼永磁体7的厚度是永磁轨道5上的轨永磁体11的厚度的1-3倍。最理想的是2倍。这一厚度比例既节省了轨磁的用量，又获得了比较理想的悬浮效果。
本发明集能永磁悬浮技术应用于磁悬浮列车上有如下优点：
1、节约轨磁铺设量50％；
2、同比悬浮力提高48％；
3、磁路通畅，永磁体不易退磁。

Claims (6)

1.一种永磁悬浮装置，由磁悬浮列车的永磁悬浮翼和永磁轨道两部分组成，永磁悬浮翼悬浮在永磁轨道的上方；其中：
永磁悬浮翼部分，由铁磁性翼槽、翼永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，两个翼永磁体镶嵌在铁磁性翼槽中，铁磁性翼槽的槽口向下；其中一个翼永磁体的N极朝向槽口，另一个翼永磁体的S极朝向槽口，非铁磁性隔层夹在翼永磁体与翼槽侧壁之间；
永磁轨道部分，由铁磁性轨槽、轨永磁体和非铁磁性隔层三部分组成，两个轨永磁体镶嵌在铁磁性轨槽中，铁磁性轨槽的槽口向上；两个轨永磁体的磁极性质与永磁悬浮翼中的两个翼永磁体为同极相对，非铁磁性隔层夹在轨永磁体与铁磁性轨槽侧壁之间；
所述翼永磁体与轨永磁体相对应的表面积相同；
由上述装置，铁磁性翼槽和铁磁性轨槽中各自的永磁体之间形成由N极到S极的抛物线型磁力线，槽壁与永磁体外侧之间又形成了N极到槽壁和槽壁到S极的两个形状对称的次级抛物线型磁力线。
2.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将翼永磁体固定在铁磁性金属槽的底部，铁磁性金属槽的底部开有沉头孔，用于与列车翼基相连固定。
3.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述轨永磁体设有沉头孔，螺栓通过沉头孔将轨永磁体固定在铁磁性金属槽的底部；铁磁性金属槽的底部开有沉头孔，用于与轨基相连固定。
4.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体和轨永磁体相对应的宽度相同。
5.权利要求1的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的1-3倍。
6.权利要求1或5的永磁悬浮装置，其特征在于，所述翼永磁体的厚度是轨永磁体厚度的2倍。
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