CN201435284Y - 高速磁浮列车导向电磁铁装置 - Google Patents
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Abstract
高速磁浮列车导向电磁铁装置，包括导向磁极、磁轭，所述导向磁极由铁芯和绕在铁芯上的铝箔线圈组成，所述铝箔线圈分为两组，平行绕在所述铁芯上，两个绕组的一端连接在一起，另一端引出作为绕组的两个电极；所述铁芯、磁轭均由Q235钢制造。本实用新型的导向电磁铁结构简单紧凑、各部件易于安装、有足够的结构强度、体积小、重量轻、具有较好的导向冗余能力，从生产加工、结构、体积、重量、工艺、安装和材料上都优于现有导向电磁铁，成本大为降低，对于高速磁悬浮列车的市场化，具有很高的经济价值。特别是本实用新型的导向电磁铁增强了导向冗余能力，提高了车辆运行的安全性，适于工业化生产，可替代现有高速磁悬浮列车的导向电磁铁。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速磁浮列车导向技术领域，特别是指一种高速磁浮列车导向电磁铁装置。
背景技术
高速磁浮列车的车体与轨道之间没有机械接触，通过悬浮、导向电磁铁和同步直线电机产生的悬浮力、导向力和纵向力将车体“悬浮”在轨道上运行，运行时速超过500公里。其导向电磁铁是保证列车侧向不与轨道接触的关键部件，现有技术以德国TR08高速磁悬浮列车的导向电磁铁为主，参见附图1所示，导向电磁铁模块主要由导向磁极、磁轭组成。导向磁极主要由铁芯和绕在铁芯上的铝箔线圈组成，铁芯与绕组的一端相连组成一个电极，绕组的另一端引出构成另一个电极，这种结构的电磁铁，工作时铁芯始终是带电的；使用时，将六个导向磁极分上下两层各三个与磁轭一起安装组成导向电磁铁的主体。在悬浮架上平行安装两组导向电磁铁，两组导向电磁铁一起实现差动控制，以保证高速磁悬浮列车在侧向与导向轨道之间始终保持一定的间隙运行。
现有技术的不足之处在于：
(1)导向电磁铁的磁极采用上下两层布置，结构复杂，使位于导向电磁铁磁极之间的三组间隙传感器测量单元安装维护不方便；
(2)电磁铁的整体宽度比较大，导致电磁铁体积大、重量大；为减轻电磁铁的重量，设计的磁轭宽度比较小，磁极铁芯面积较小，并且，采用机械强度比较差的软磁钢材料制造，使电磁铁的整体结构强度较小，容易饱和，导向力冗余度不高；
(3)铁芯材料、导轨和磁轭采用软磁钢，成本较高；
(4)导向电磁铁铁芯作为导电的一端，因此在制造、运输和使用过程中，对绝缘工艺、防护要求非常高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单紧凑、各部件易于安装、有足够的结构强度、体积小、重量轻、具有较好的导向冗余能力的高速磁浮列车导向电磁铁装置。
本实用新型是采用下述方案实现的：高速磁浮列车导向电磁铁装置，包括导向磁极、磁轭，所述导向磁极由铁芯和绕在铁芯上的铝箔线圈组成，所述铝箔线圈分为两组，平行绕在所述铁芯上，两个绕组的一端连接在一起，另一端引出作为绕组的两个电极。
本实用新型中，所述铁芯、磁轭均由Q235钢制造。
本实用新型使用时，将导向电磁铁的六个相同的导向磁极按车辆运行方向依次排列与磁轭一起安装组成导向电磁铁的主体，在悬浮架上平行安装两组导向电磁铁，通过叉型拉杆和防滚拉杆与列车的转向架相连，安装于车体的两侧，通过控制导向电磁铁各磁极的电流可以调节导向电磁铁与轨道侧面吸引力或导向力，使得列车在行驶过程中始终跟随轨道而与轨道保持一定的距离，并为车辆在侧向承受的干扰(如侧风、超高、轨道接缝等)提供补偿控制。两组导向电磁铁一起实现差动控制，以保证高速磁悬浮列车在侧向与导向轨道之间始终保持一定的间隙运行。三组共六个间隙传感器测量单元按设计要求分别安装在导向电磁铁的磁极之间，叉型拉杆和防滚拉杆安装在磁轭的两端。导向电磁铁
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
(1)导向电磁铁的磁极采用单层按车辆运行方向布置，结构简单，使位于导向电磁铁磁极之间的三组间隙传感器测量单元安装维护非常方便；
(2)六个磁极采用一层安装，减小了电磁铁的整体宽度，从而减小了电磁铁体积和重量；磁轭由四块减为两块，磁轭的材料全部采用Q235钢，结构强度大大加强，通过优化设计，加大了铁芯和磁轭的尺寸，磁通面积加大，并且，采用机械强度比较好的Q235钢材料制造，使电磁铁的整体结构强度增强，磁饱和问题得到改善，使磁场饱和区域增大，导向力冗余度加大；
(3)铁芯材料、导轨和磁轭采用Q235钢，成本低；
(4)磁极线圈采用双绕组绕制，线圈的一端通过焊接在一起，另一端作为线圈的电极，因此电流通过导线的两端引入，不需要把磁极铁芯作为导体，因此安全可靠性大大提高。在制造、运输和使用过程中，降低对绝缘防护工艺的要求。
综上所述，本实用新型的导向电磁铁结构简单紧凑、各部件易于安装、有足够的结构强度、体积小、重量轻、具有较好的导向冗余能力，从生产加工、结构、体积、重量、工艺、安装和材料上都优于现有导向电磁铁，成本大为降低，对于高速磁悬浮列车的市场化，具有很高的经济价值。特别是本实用新型的导向电磁铁增强了导向冗余能力，提高了车辆运行的安全性，适于工业化生产，可替代现有高速磁悬浮列车的导向电磁铁。
附图说明
附图1是现有技术中的一种电磁导向装置结构示意图；
附图2是本实用新型的导向电磁铁结构示意图；
附图3是采用本实用新型的电磁导向装置结构主图；
附图4是附图3的仰视图。
图中
1-导向磁极 2-磁轭
3-间隙传感器测量单元 4-叉型拉杆
5-防滚拉杆 6-铁芯
7-铝箔线圈
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
参见附图2，本实用新型高速磁浮列车导向电磁铁装置，包括导向磁极1、磁轭2，所述导向磁极1由铁芯6和绕在铁芯上的铝箔线圈7组成，所述铝箔线圈7分为两组，平行绕在所述铁芯6上，两个绕组的一端焊接在一起，另一端引出作为绕组的两个电极；所述铁芯、磁轭均由Q235钢制造。
参见附图3、4，本实用新型实施例使用时，将本实用新型导向电磁铁的六个相同的导向磁极1按车辆运行方向依次排列与磁轭2一起安装组成导向电磁铁的主体，在悬浮架8上平行安装两组导向电磁铁，通过叉型拉杆4和防滚拉杆5与列车的转向架相连，安装于车体的两侧，通过控制导向电磁铁各磁极1的电流可以调节导向电磁铁与轨道侧面吸引力或导向力，使得列车在行驶过程中始终跟随轨道而与轨道保持一定的距离，并为车辆在侧向承受的干扰(如侧风、超高、轨道接缝等)提供补偿控制。两组导向电磁铁一起实现差动控制，以保证高速磁悬浮列车在侧向与导向轨道之间始终保持一定的间隙运行。三组共六个间隙传感器测量单元3按设计要求分别安装在导向电磁铁的磁极1之间，叉型拉杆4和防滚拉杆5安装在磁轭2的两端。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，例如，采用一个或多个导向磁极1装设于磁轭2之间等等，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1、高速磁浮列车导向电磁铁装置，包括导向磁极、磁轭，其特征在于：所述导向磁极由铁芯和绕在铁芯上的铝箔线圈组成，所述铝箔线圈分为两组，平行绕在所述铁芯上，两个绕组的一端连接在一起，另一端引出作为绕组的两个电极。
2、根据权利要求1所述的高速磁浮列车导向电磁铁装置，其特征在于：所述铁芯、磁轭均由Q235钢制造。
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| CN110491619A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-22 | 同济大学 | 一种磁浮列车用箔绕电磁铁 |
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