CN207449664U - 一种被动式超导磁悬浮列车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种被动式超导磁悬浮列车，包括：舱体、轮轨机构、直线电机和悬浮机构；其中，所述轮轨机构，安装于所述舱体的底部，用于在所述被动式超导磁悬浮列车低速运行时提供支撑；所述直线电机，安装于所述舱体的底部、且位于所述轮轨机构的内侧，用于为所述被动式超导磁悬浮列车提供运行动力；所述悬浮机构，安装于所述舱体的底部、且位于所述轮轨机构的外侧，用于在所述被动式超导磁悬浮列车高速运行时提供支撑；其中，所述悬浮机构的材料，包括：超导磁体和感应板。该方案，因超导磁体内部电阻几乎为零，因此无热损耗，从而可以克服现有技术中能耗高、磁阻力大和运行可靠性低等缺陷，实现能耗低、磁阻力小和运行可靠性高的有益效果。

Description

一种被动式超导磁悬浮列车

技术领域

本实用新型属于磁悬浮技术领域，具体涉及一种被动式超导磁悬浮列车，尤其涉及一种新型被动式超导磁悬浮列车。

背景技术

磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术，主要分为系统自稳的被动悬浮和系统不能自稳的主动悬浮。磁悬浮列车是由无接触的磁力支撑、磁力导向和线性驱动的新型交通工具，目前主要有超导永磁悬浮列车、常导电磁悬浮列车以及常导永磁悬浮列车。

以上三种技术，分别存在永磁体用量过大、用电量过大以及磁阻力过大等技术问题。

可见，现有技术中存在能耗高、磁阻力大和运行可靠性低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种被动式超导磁悬浮列车，以解决现有技术中永磁体用量过大、用电量过大等导致能耗高的问题，达到减小能耗的效果。

本实用新型提供一种被动式超导磁悬浮列车，包括：舱体、轮轨机构、直线电机和悬浮机构；其中，所述舱体，用于提供乘客乘坐环境；所述轮轨机构，安装于所述舱体的底部，用于在所述被动式超导磁悬浮列车低速运行时提供支撑；所述直线电机，安装于所述舱体的底部、且位于所述轮轨机构的内侧，用于为所述被动式超导磁悬浮列车提供运行动力；所述悬浮机构，安装于所述舱体的底部、且位于所述轮轨机构的外侧，用于在所述被动式超导磁悬浮列车高速运行时提供支撑；其中，所述悬浮机构的材料，包括：超导磁体和感应板。

可选地，所述悬浮机构的数量为两套；两套所述悬浮机构，分别设置于所述舱体的前后两端。

可选地，每个所述悬浮机构，包括：悬浮轨道和悬浮模块；其中，所述悬浮轨道，安装于所述被动式超导磁悬浮列车所运行的管道内，用于在所述被动式超导磁悬浮列车高速运行时为所述舱体提供悬浮力；所述悬浮模块，位于所述舱体的底部，用于基于所述悬浮轨道提供的悬浮力使所述舱体悬浮；两套所述悬浮机构上设置的两组悬浮模块，对称设置于所述舱体的两侧。

可选地，所述悬浮轨道的材料为所述感应板，所述悬浮模块的材料为所述超导磁体；和/或，所述感应板，包括：铝板、铜板中的至少之一；和/或，所述超导磁体，为使用超导导线制作而成的磁体，包括但不限于高温超导磁体或低温超导磁体。

可选地，所述悬浮模块的横截面形状，包括：上弧形悬浮结构、下弧形悬浮结构、三角形悬浮结构、弧形悬浮结构、直角形悬浮结构中的至少之一。

可选地，所述轮轨机构的数量为两套；两套所述轮轨机构对称安装于所述舱体的底部两侧。

可选地，每个所述轮轨机构，包括：配合安装的轮轨和轮轨轨道；其中，所述轮轨安装于所述舱体的底部，所述轮轨轨道设置于地面。

可选地，所述直线电机，包括：配合安装的直线电机次级和直线电机初级；其中，所述直线电机次级安装于所述舱体的底部，所述直线电机初级设置于地面。

可选地，还包括：导向机构；所述导向机构，与所述悬浮机构配合安装，用于为所述悬浮机构和/或所述舱体提供导向力。

可选地，所述导向机构，包括：导向轨道和导向模块；其中，所述导向轨道，安装于所述被动式超导磁悬浮列车所运行的管道内的侧壁；所述导向模块，与所述悬浮模块配合安装。

由此，本实用新型的方案，通过将超导磁体和感应板结合，形成一种新的磁悬浮列车结构，解决现有技术中永磁体用量过大、用电量过大等导致能耗高的问题，因超导磁体内部电阻几乎为零，因此无热损耗，从而，克服现有技术中能耗高、磁阻力大和运行可靠性低的缺陷，实现能耗低、磁阻力小和运行可靠性高的有益效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的被动式超导磁悬浮列车的一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的被动式超导磁悬浮列车的又一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的被动式超导磁悬浮列车的又一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型的被动式超导磁悬浮列车的又一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型的被动式超导磁悬浮列车的又一实施例的结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-舱体(即车身)；2-轮轨；3-直线电机次级；4-直线电机初级；5-轮轨轨道；6-悬浮轨道；71-上弧形悬浮结构；72-下弧形悬浮结构；73-三角形悬浮结构；74-弧形悬浮结构；75-直角形悬浮结构；81-导向轨道；82-导向模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种被动式超导磁悬浮列车(即一种新型被动式超导磁悬浮列车)。参见图1至图5所示本实用新型的被动式超导磁悬浮列车的一实施例的结构示意图。该被动式超导磁悬浮列车可以包括：提供乘客乘坐环境的舱体1，低速时提供支撑的轮轨2，提供动力的安装于车上的直线电机次级3，安装在地面的直线电机初级4，提供低速支撑的轮轨轨道5，高速时提供悬浮力的悬浮轨道6，安装于车上的，高速时提供悬浮力的悬浮模块，提供导向力的导向轨道81和安装于车上的导向模块82。

可选地，对于没有导向轨道81和导向模块82的被动式超导磁悬浮列车，则为结构自导向列车。

其中，悬浮轨道7及悬浮模块6的设置，可以解决现有磁悬浮技术中永磁体用量过大、用电量大以及磁阻力大等缺点，节约建设成本及运营成本。

在一个可选例子中，悬浮模块为超导磁体，是通过超导线材绕制成超导线圈，里面通以大电流，从而产生磁场。因为超导线圈具有电流密度大、零电阻等特点，因此，超导线圈可以通大电流，产生强磁场，而不需要过重的铁芯来增强磁场，从而减轻了重量。而且由于超导材料零电阻，线圈的热功率为零，因此不存在热损耗而使电流减小，因此，基本无电流损耗，从而节约了能源。超导线材不区分高温超导、低温超导及常温超导，均可以使用。

在一个可选例子中，悬浮轨道6为感应板，可以是铝、铜等材料制作。

由此，通过将超导磁体和感应板结合，形成一种新的磁悬浮列车结构，材料获得简单，价格便宜，节约建设成本；运营节能，可以节省运营成本。

具体地，列车启动时，轮轨2支撑，直线电机带动列车沿轮轨向前行驶，当达到一定速度时，超导磁体(即悬浮模块)与感应板(即悬浮轨道6)之前有相对运动，切割磁力线，感应板内部产生涡流感应，产生一个与超导磁体的超导磁场相排斥的磁场，产生排斥力，克服列车阻力，使列车悬浮。

其中，因为轨道(即悬浮轨道6)为铝或铜等常规材料，易得且造价低；因为超导线圈电阻为零，因此基本不消耗电流，节能且磁阻力非常小。

可选地，悬浮模块的结构，可以为多种形式。例如：图1所示的上弧形悬浮结构71，图2所示的下弧形悬浮结构72，图3所示的三角形悬浮结构73，图4所示的弧形悬浮结构74，图5所示的直角形悬浮结构75，等等。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，通过将超导磁体和感应板结合，形成一种新的磁悬浮列车结构，解决现有技术中永磁体用量过大、用电量过大等导致能耗高的问题。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，包括：舱体(1)、轮轨机构、直线电机和悬浮机构；其中，

所述舱体(1)，用于提供乘客乘坐环境；

所述轮轨机构，安装于所述舱体(1)的底部，用于在所述被动式超导磁悬浮列车低速运行时提供支撑；

所述直线电机，安装于所述舱体(1)的底部、且位于所述轮轨机构的内侧，用于为所述被动式超导磁悬浮列车提供运行动力；

所述悬浮机构，安装于所述舱体(1)的底部、且位于所述轮轨机构的外侧，用于在所述被动式超导磁悬浮列车高速运行时提供支撑；其中，

所述悬浮机构的材料，包括：超导磁体和感应板。

2.根据权利要求1所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，所述悬浮机构的数量为两套；两套所述悬浮机构，分别设置于所述舱体(1)的前后两端。

3.根据权利要求2所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，每个所述悬浮机构，包括：悬浮轨道(6)和悬浮模块；其中，

所述悬浮轨道(6)，安装于所述被动式超导磁悬浮列车所运行的管道内，用于在所述被动式超导磁悬浮列车高速运行时为所述舱体(1)提供悬浮力；

所述悬浮模块，位于所述舱体(1)的底部，用于基于所述悬浮轨道(6)提供的悬浮力使所述舱体(1)悬浮；

两套所述悬浮机构上设置的两组悬浮模块，对称设置于所述舱体(1)的两侧。

4.根据权利要求3所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，所述悬浮轨道(6)的材料为所述感应板，所述悬浮模块的材料为所述超导磁体；

和/或，

所述感应板，包括：铝板、铜板中的至少之一；

和/或，

所述超导磁体，为使用超导导线制作而成的磁体；所述使用超导导线制作而成的磁体，包括：高温超导磁体或低温超导磁体。

5.根据权利要求4所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，所述悬浮模块的横截面形状，包括：上弧形悬浮结构(71)、下弧形悬浮结构(72)、三角形悬浮结构(73)、弧形悬浮结构(74)、直角形悬浮结构(75)中的至少之一。

6.根据权利要求1-5之一所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，所述轮轨机构的数量为两套；两套所述轮轨机构对称安装于所述舱体(1)的底部两侧。

7.根据权利要求6所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，每个所述轮轨机构，包括：配合安装的轮轨(2)和轮轨轨道(5)；其中，

所述轮轨(2)安装于所述舱体(1)的底部，所述轮轨轨道(5)设置于地面。

8.根据权利要求1-5之一所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，所述直线电机，包括：配合安装的直线电机次级(3)和直线电机初级(4)；其中，

所述直线电机次级(3)安装于所述舱体(1)的底部，所述直线电机初级(4)设置于地面。

9.根据权利要求3-5之一所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，还包括：导向机构；

所述导向机构，与所述悬浮机构配合安装，用于为所述悬浮机构和/或所述舱体(1)提供导向力。

10.根据权利要求9所述的被动式超导磁悬浮列车，其特征在于，所述导向机构，包括：导向轨道(81)和导向模块(82)；其中，

所述导向轨道(81)，安装于所述被动式超导磁悬浮列车所运行的管道内的侧壁；

所述导向模块(82)，与所述悬浮模块配合安装。