CN1970334B - 用于在磁悬浮铁路的导轨处固定初级导体的保持器 - Google Patents

Abstract

一种用来固定初级导体(7)的至少一个线段(7a、7b)的保持器，该初级导体(7)在磁悬浮铁路的导轨(2)处用于能量的感应传递。根据本发明，保持器包括承载型材(15)，该承载型材(15)抗弯曲、在导轨(2)的纵向上延伸、具有至少一个接纳部(16a、16b)和至少一个固定元件(21)，该接纳部(16a、16b)在其用于线段(7a、7b)的纵向方向上伸展，该固定元件(21)用于把承载型材(15)固定到导轨(2、3)上。

Description

用于在磁悬浮铁路的导轨处固定初级导体的保持器

技术领域

本发明涉及一种保持器，并且涉及一种装有所述保持器的用于磁悬浮铁路(磁悬浮列车)的导轨。

背景技术

磁悬浮车辆的机载能量通常借助于直线发电机以无接触方式产生，该直线发电机整体结合到用于支撑和/引导该磁悬浮车辆的至少一个磁体装置的磁极中，并且例如与长定子共同作用(例如，DE 34 10119 A1)。能量的传递取决于的磁悬浮车辆的速度，这就是为什么现有技术中的装置仅在约100km/h或更高的速度下才覆盖磁悬浮车辆的全部能量需要的原因。因此，在磁悬浮车辆的速度较小或等于零的地方(例如在铁路车站中)，在导轨旁边的位置处需要借助于磁悬浮车辆机上携带的辅助能量源或大功率电池。

为了避免这个问题，上文指明的种类的导轨是已知的(DE 10 2004056 439 A1)，该导轨具有在导轨梁或桁架处安装的保持器，借助于所述保持器，初级导体被固定到导轨上。初级导体用于电能到在车辆中安装的至少一个接收器(拾取)线圈的感应传输。然而，用于这种目的的保持器不能满足依据应用目的对这样一种保持器的所有要求。

上文指明种类的保持器必须特别容易处置，并且允许初级导体的简单、迅速敷设。而且，保持器应该保证：即使在震动的情况下(例如由风、通过的车辆或其它干扰引起的那些震动)，初级导体也基本上保持其在桁架处的相对位置，以便避免能量感应传输的过分波动。最后，必须保证，不超过对于在导轨处安装初级导体所预定的自由空间，以便避免在所有情况下车辆与初级导体和保持器的任何碰撞。此外，可能希望，在行驶方向上把保持器所要求的固定点的数量保持得尽可能小，并且/或者提供防接触保护，以阻止与初级导体的越权接触或意外接触。

发明内容

因此，现在由本发明要解决的技术问题是，如此配置上文指明种类的保持器和导轨，从而至少部分地(但优选在整个范围上)完成和满足以上提到的要求。

根据本发明，这个问题由一种根据本发明的保持器和由一种根据本发明的导轨解决。在根据本发明的用于固定初级导体的至少一个线段的保持器中，所述初级导体在磁悬浮铁路的导轨处用于能量的感应传递，所述保持器包括承载型材和至少一个固定元件，所述承载型材抗弯曲、沿导轨的纵向延伸并具有至少一个用于线段的接纳部，所述接纳部在承载型材的纵向轴线的方向上跨过承载型材的整个长度延伸，所述固定元件用于把承载型材固定到导轨上，所述承载型材被构造成具有矩形横截面的箱型外形。

根据本发明的用于磁悬浮车辆的导轨具有在行驶方向上彼此前后布置的多个桁架和在行驶方向上铺设的初级导体，所述初级导体具有用于将电能感应传输到安装在车辆上的接收机线圈的至少一个线段，并且所述导轨具有根据本发明构成的把线段固定到桁架上的保持器。

通过应用至少一种承载型材和一个固定元件，发明的保持器能够实现初级导体的简单敷设，优选地通过夹持实现，例如通过在桁架处预安装支撑型材和固定元件，并且仅在现场把初级导体敷设到在保持器处为此目的提供的接纳或接收部分中。如果保持器以串联和以彼此对接布置敷设，则由震动等造成的初级导体的位置下垂或变化实际上是不可能的。由于承载型材对于弯曲的阻力，所以它可以比较长，例如2米或6米长，并因此在导轨旁边的支架和固定点的数量可急剧减少。最后，可以提供具有覆盖初级导体的盖的发明性保持器，以便创建和提供阻止接触的保护，以及阻止特别是由误用造成的意外损害的保护。

附图说明

下面借助于实施例和基于对其附加的附图更详细地解释本发明，在附图中：

图1示意地表示在设有长定子的导轨的区域中通过普通磁悬浮车辆的部分截面；

图2表示根据本发明的一种保持器的优选实施例的立体和分解视图；

图3至图6以放大侧视图表示根据图2的保持器的固定元件、承载型材、夹持元件及盖；

图7表示在安装状态下保持器的侧视图；

图8表示根据图7并沿导轨延伸的多个保持器的示意性前视图；以及

图9表示在与图7对应的视图中根据本发明的一种保持器的第二实施例。

具体实施方式

图1示意地表示通过装有磁体装置的磁悬浮车辆1的部分1的横截面。车辆1按照常规方式可运动地安装到在路线的纵向方向上延伸的导轨上，所述导轨包括由钢和/或混凝土制成的梁或桁架2以及安装在其上的导轨板3。磁悬浮车辆1的推力例如由长定子电机实现，该长定子电机包括附加到所述导轨板3下面的、并且沿它们的纵向方向连续布置的定子包4。定子包4包括：齿和槽(这里未表示)，它们以交替接续布置；和插入其中的绕组，所述绕组供有可变幅值和频率的三相电流。长定子电机的实际激励场由至少一个第一磁体装置产生，该第一磁体装置起承载磁体5的作用，该承载磁体5以这里未表示的至少一个横向支撑支架附加到所述磁悬浮车辆1上，并且具有面向定子包4的向下敞开槽的磁极，如图1中所示。承载磁体5不仅提供激励场，而且当磁悬浮车辆操作时，也通过在所述承载磁体5与所述定子包4之间保持预定间隙而实现承载和悬浮功能。

为了磁悬浮车辆的正确引导，导轨板3包括由导向磁体面对的横向导轨6，该导向磁体也安装到支撑支架上，并且用来当车辆操作时在其本身与导轨6之间保持导向间隙。

如另外在图1上表示的那样，配置成发射机或传送器线圈的初级导体7设置在导轨的预选择点处，并且优选地包括线段7a、7b，该线段7a、7b布置在行驶方向上、前后伸展并便利地跨过所述导轨2、3的整个长度延伸。两个线段7a、7b例如借助于包括绝缘体的保持器8固定到桁架2上。而且初级导体7与例如300V的优选高频电压源9相连接，该电压源9仅示意地表示。

接收机(拾取)线圈10安装在磁悬浮车辆的部分1上。优选地它配置成不围绕初级导体7，而是相对于初级导体7以小距离保持。由此有可能把接收机线圈10容纳在磁体装置的磁体支撑箱11中，并且用包括电绝缘材料的包层12覆盖它或把它集成在其中。

这种类型的磁悬浮车辆和其磁体装置对于专家是熟知的，例如由印刷公报DE 10 2004 056 439 A1知道，该公报为了简单起见通过对其参考形成本公开的部分。

图2至图6示意地表示整体用附图标记14指示的、与根据图1的两个示意指示线段7a和7b相连的发明保持器的各个部分。保持器14的主要部分是承载型材15，该承载型材15抗弯曲，并且具有优选地与其整体制成的至少一个接纳或接收部分。在该实施例中，提供用于线段7a的上接纳部16a和用于线段7b的下接纳部16b。接纳部16a和16b在安装时，都具有对于彼此的竖直距离，该竖直距离与在导轨的安装状态下在图1中表示的两个线段7a和7b的竖直距离相对应。

在纵向轴线17的方向上测量的承载型材15的长度优选地比较大，例如近似2米或6米。这同样适用于接纳部16a和16b，该接纳部16a和16b在纵向轴线17的方向上跨过承载型材15的整个长度延伸，并且与纵向轴线17相平行地布置。如图2中所示，接纳部16a和16b优选地具有适应线段7a、7b的横截面形状的形状。由于线段7a、7b具有圆形横截面，所以在该实施例中的接纳部16a和16b具有半圆柱形外形，并且向顶部敞开，从而当已经安装保持器14时，线段7a、7b可从顶部敷设在接纳部16a、16b中。

如图4上所示，具体地，实现承载型材15的增加的弯曲刚度，这是因为它设有连续矩形的横截面(如箱型外形)，并且优选地具有至少一个对角壁18，该对角壁18把箱型外形的两个角部牢固地彼此连接。保持器14的长矩形侧在安装时，优选地大体竖直地布置。而且，两个接纳部16a、16b一个布置在另一个上方，分别在位于前面处的长矩形侧的角部中(图4)。

在主平面矩形侧和/或避开两个接纳部16a、16b的后壁19处并且在两个其余角部中，承载型材15具有上部和/或下部夹持条20a和/或20b，所述夹持条与承载型材15整体地形成，并且跨过承载型材15的整个长度并与纵向轴线17相平行地延伸。

为了承载型材15在导轨处容易安装，提供简称为支架的至少一个固定元件21(图2和图3)、和分配给它的至少一个夹持元件22(图2和图5)。在其中心区域中，支架21具有主平面壁23，当已经安装保持器14时，该主平面壁23邻接承载型材15的、设有夹持条20a、20b的后壁19。而且，在壁23的上部端处，每个支架21设有向前突出的夹持鼻部24，该夹持鼻部24具有适应承载型材15的上部夹持条20a的横截面，并且适当地成形以保证，当承载型材15敷设到壁23上时，夹持条20a基本上以形配合以这样一种方式引入到夹持鼻部24中，从而它在支架21处在与壁23横交地伸展的双箭头v(图3)的方向上保持不动。

为了在导轨处适当地固定支架21(图1)，它适应导轨和/或桁架2的轮廓，特别是在支架21的后侧处。为此目的，固定鱼尾板25、26在上、下端以及后侧处被模压到壁23上，例如，鱼尾板25、26设有由虚线指示的螺钉孔，并且鱼尾板25、26的后侧便利地位于平面中。下部固定鱼尾板26被模压到保持腹板27的自由端上，该保持腹板27模压到壁23的下端上，并且向后弯曲近似90°的角度，所述保持腹板27也设有由虚线指示的螺钉孔。

除此之外，在行驶方向上和/或在承载型材15的纵向轴线18的方向上在安装状态下测量的根据图2的支架21的长度，优选地显著比承载型材15的长度短。

在图2和图5中表示的实施例的夹持元件22包括板形元件，该板形元件具有至少一个螺钉孔和在前端处的夹持鼻部28。在夹持鼻部28的安装状态下，其用作相对于承载型材15的夹持条20b从前侧以形配合布置放置的目的，此时承载型材15的另一个夹持条20a接收在夹持鼻部24中，从而承载型材15也在下部区域中在箭头v的方向上保持不动(图3)。除此之外，在安装期间，夹持元件22从底侧运动到保持腹板27，并且然后通过穿过相关螺钉孔突出的至少一个固定螺钉固定到腹板27上。为了保证精确的位置，保持腹板27和夹持元件22可以设有共同作用的定位销29和/或凹坑30(图3和图5)。

描述的保持器14的组装例如以由图7和图8成为显然的方式执行。

首先，底板32附加在相关桁架2处，特别是如果后者由混凝土制成，并且在其中保持器14要安装的每个地方处，使所述底板由例如不锈钢制成并且设有用来固定螺钉33的双头螺栓或孔，隔片34滑到该固定螺钉33上。厚度可能不同的隔片34主要用来补偿导轨的构造公差。由于例如在预制混凝土桁架2的情况下，在厘米范围内的公差是可能的，所以借助于适当适应的隔片34仍然能保证初级导体7的精确敷设。

然后，按照图7，例如，两个支架21分别借助于两个双头螺栓或固定螺钉33并借助于鱼尾板25、26紧固，使所述支架的壁23优选地以大体竖直布置安置。随后，通过把承载型材15以其夹持条20a压到夹持鼻部24中并且把它以其后壁19贴着壁23敷设，从而把承载型材15插入到两个支架21中。最后，以由图7成为显然的方式，通过首先使夹持元件22的夹持鼻部28贴着承载型材15的下部夹持条20b的前侧安置，然后通过借助于至少一个固定螺钉35把夹持元件22固定到相关支架21上，从而将夹持元件22紧固到每个支架21的每个保持腹板27上。因而，承载型材15牢固地固定到桁架2上。

上文所描述的承载型材15对于桁架2的安装可优选地在工厂处已经执行，即在磁悬浮铁路的路线处安装桁架2之前。然后在桁架2的安装时，只需要把线段7a、7b从顶部压入到接纳部16a、16b中，该接纳部16a、16b的圆周壁便利地延伸稍大于180°，从而线段7a、7b可压入它们中并且由它们保持，例如像卡合连接。

如在图2和图6上具体表示的那样，可能便利的是，另外借助于在接纳部16a、16b中的盖或盖子36固定线段7a、7b。在上部和下部纵向边缘处，这种类型的盖36每个具有半圆形的、向后延伸的颈部37a、37b，使上部颈部37a对于底部敞开并且下部颈部37b对于顶部敞开。盖36的尺寸优选地如此选择，从而它们以在图7中概述的方式可放置到承载型材15和/或它们的接纳部16a、16b的前侧上，并且像卡合连接那样紧固到它们上。卡合连接例如由插入的柔性线段7a、7b并部分地由盖36的颈部37a、37b部分地形成，该颈部37a、37b由塑料材料构成，并因此具有足够的柔性。可选择地，盖作为整体可以为柔性构造。

如图8中所示，保持器14直接在桁架2的纵向方向上和/或在行驶的方向上彼此相邻地连续敷设，从而只有窄的膨胀间隙38保持在它们之间。如果受到太阳辐射的影响，线段7a、7b等变热，这使得热膨胀可能大于桁架2的热膨胀，这是因为所述夹持连接允许承载型材15在纵向方向上相对于支架21的热膨胀，而这不引起任何约束。而且，图8表示盖36跨过相关承载型材15的整个长度延伸，并因此也只留下窄的膨胀间隙38敞开，从而对于线段7a、7b保证最佳接触保护。最后，由图8变得显然的是，尽管近似6米的承载型材15的长度这里认为是理所当然的，但每个保持器14只要求在纵向方向上比较窄的非常少的支架21，例如以2米和更大的距离布置。它给出在桁架2处和/或在底板32处只要求少量固定点的优点。

为了保证承载型材15的足够弯曲刚度，承载型材15和盖36优选地由挤压塑料元件制成，该挤压塑料元件例如由玻璃纤维的大部分增强。支架21和夹持板22例如可以包括由注射模压制成的塑料部分。而且由塑料材料生产这些元件部分保证了，整个保持器14电气和磁性中性地足够隔离。

根据图9的实施例与按照图2至图8的例子仅在用来把承载型材15固定到桁架2上的装置方面不同。夹持钩和/或夹持爪提供在这里作为固定元件41，该固定元件41与承载型材15的夹持条20a、20b共同作用。例如，夹持钩41包括平台42以敷设到桁架2上，所述台在分配给承载型材15的端部处具有以z形弯曲的凸耳43。在承载型材15的安装时，这些凸耳43敷设在夹持条20a、20b上方，并且它们如此配置，从而当夹持钩41借助于双头螺栓或固定螺钉44已经固定到桁架2上时，夹持条20a、20b牢固地约束在凸耳43与桁架2之间，并因而通过夹持安置保持到位。代之以支架21，一个上部和一个下部夹持钩41因此在这里提供在每个固定点处。其余布置与在图2至图8中表示的相同。

本发明不局限于能以多种方式多样化的描述实施例。具体地说，这适用于固定元件21和41、夹持元件22及盖36的形状和固定。例如，如果不要求接触保护则可以省去盖36，并且可能由用来把线段7a、7b固定在接纳部16a、16b中的其它装置代替。此外，桁架2可在制造阶段已经设有接收固定螺钉33的螺纹孔。甚至承载型材15的横截面形状也可以不同，只要保证足够的弯曲刚度，特别地，有可能用其它装置替换对角壁18。如果承载型材15的形状和/或材料单独不能保证足够的弯曲刚度，则这可例如通过增加按承载型材15使用的固定元件21和41的数量而改进。此外，如果只有一个线段7a、7b，或者如果对于每个线段7a、7b希望或要求分离的保持器14，则有可能为每个承载型材15只提供一个接纳部16a、16b。如有必要或希望，则也可能为每个承载型材15提供多于两个的接纳部。最后不言自明的是，除上文描述和概述的那些之外，也可组合地应用不同特征。

Claims (19)

1.一种用于固定初级导体(7)的至少一个线段(7a、7b)的保持器，所述初级导体(7)在磁悬浮铁路的导轨(2、3)处用于能量的感应传递，所述保持器包括承载型材(15)和至少一个固定元件(21、41)，所述承载型材(15)抗弯曲、沿导轨(2、3)的纵向延伸并具有至少一个用于线段(7a、7b)的接纳部(16a、16b)，所述接纳部(16a、16b)在承载型材(15)的纵向轴线(17)的方向上跨过承载型材(15)的整个长度延伸，所述固定元件(21、41)用于把承载型材(15)固定到导轨(2、3)上，其特征在于，所述承载型材(15)被构造成具有矩形横截面的箱型外形。

2.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，所述箱型外形设有对角壁(18)。

3.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，该保持器包括被构造为支架(21)的固定元件以及分配给所述支架(21)的用来把承载型材(15)固定到支架(21)上的夹持元件(22)。

4.根据权利要求3所述的保持器，其特征在于，所述支架(21)和夹持元件(22)的每个具有突出的夹持鼻部(24、28)，并且承载型材(15)具有分配给所述夹持鼻部(24、28)并且与所述夹持鼻部共同作用的两个夹持条(20a、20b)。

5.根据权利要求3或4所述的保持器，其特征在于，所述夹持元件(22)通过至少一个固定螺钉(35)可连接到所述支架(21)上。

6.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，设置两个夹持钩以用作固定元件(41)，所述夹持钩具有与承载型材(15)共同作用的凸耳(43)。

7.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，所述接纳部(16a、16b)具有适应线段(7a、7b)的横截面的形状。

8.根据权利要求7所述的保持器，其特征在于，所述接纳部(16a、16b)大体具有半圆形横截面。

9.根据权利要求1、3或6所述的保持器，其特征在于，该保持器具有盖(36)，所述盖(36)用来覆盖线段(7a、7b)、跨过承载型材(15)的整个长度延伸并可连接到承载型材(15)。

10.根据权利要求9所述的保持器，其特征在于，所述承载型材(15)和盖(36)设有设计成形成卡合连接的装置(16a、16b、和/或37a、37b)。

11.根据权利要求1、3或6所述的保持器，其特征在于，所述承载型材(15)和/或支架(21)和/或夹持元件(22)和/或夹持钩(41)和/或盖(36)由塑料材料制成，该塑料材料用纤维增强。

12.根据权利要求1、3或6所述的保持器，其特征在于，所述承载型材(15)设有至少两个接纳部(16a、16b)，所述两个接纳部(16a、16b)一个布置在另一个上方，用于所述初级导体(7)的向前或向后伸展的线段(7a、7b)。

13.根据权利要求12所述的保持器，其特征在于，所述接纳部(16a、16b)对于顶部是敞开的。

14.根据权利要求9所述的保持器，其特征在于，所述承载型材(15)和盖(36)具有至少两米的长度。

15.根据权利要求1、3或6所述的保持器，其特征在于，对于所述保持器分配不同厚度的隔片(34)，以补偿在导轨(2、3)中的制造公差。

16.一种用于磁悬浮车辆的导轨，具有在行驶方向上彼此前后布置的多个桁架(2)和在行驶方向上铺设的初级导体(7)，所述初级导体(7)具有用于将电能感应传输到安装在车辆上的接收机线圈(10)的至少一个线段(7a、7b)，并且所述导轨具有把线段(7a、7b)固定到桁架(2)上的保持器(14)，所述导轨的特征在于，所述保持器(14)按照前面权利要求1至15的之一项构造。

17.根据权利要求16所述的导轨，其特征在于，所述保持器(14)的承载型材(15)在行驶方向上紧接连续地布置，但保持空出要求的膨胀间隙(38)。

18.根据权利要求16或17所述的导轨，其特征在于，在行驶方向上测量的固定元件(21、41)的距离至少共计2米。

19.根据权利要求16或17所述的导轨，其特征在于，通过补偿导轨(2、3)的制造公差的隔片(34)的应用，紧固所述保持器(14)。

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