CN208439251U - 一种吊挂式高温超导磁浮交通系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吊挂式高温超导磁浮交通系统。该系统包括：车体、梁柱系统、电机驱动装置、运行控制装置、悬浮导向装置、转向悬挂装置和供电装置。应用本实用新型可以将车体吊挂于空中，因此无需扩展现有地面交通，即可解决现有的道路拥堵问题。

Description

一种吊挂式高温超导磁浮交通系统

技术领域

本申请涉及超导磁浮技术领域，尤其涉及一种吊挂式高温超导磁浮交通系统。

背景技术

与以电磁吸力和电磁斥力为基础的电磁悬浮(EMS)和电动悬浮(EDS)技术相比，高温超导磁悬浮技术依靠高温超导体块材与外部磁场之间的磁通钉扎作用实现无源自稳定悬浮。高温超导磁悬浮技术通过将超导块材浸泡在液氮中，使其温度降低进入超导状态，进入超导态的超导块材与外磁场作用可达到稳定悬浮。该技术无需主动控制，且结构简单，因此已经成为实用磁悬浮技术的理想选择之一。

西南交通大学于2000年研制成功世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车，此后开展的大量针对悬浮、导向和驱动方面的研究工作大大推进了高温超导磁悬浮列车的实用化发展。随后，德国、俄罗斯、巴西、日本等国也开展了关于高温超导磁悬浮实验、计算、车系统样机研制甚至是工程研发工作。

目前，现有技术中所提出的高温超导磁悬浮列车通常都是设置在真空管道中的环形线路，整个系统需要都设置在真空管道中，技术难度较大，且成本很高，而且还仅为实验线路，未工程化，或者仅限于线路或车辆，而未有齐全、全面的交通系统，仍然难以解决现有的道路拥堵问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种吊挂式高温超导磁浮交通系统，从而可以将车体吊挂于空中，因此无需扩展现有地面交通，即可解决现有的道路拥堵问题。

本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种吊挂式高温超导磁浮交通系统，该系统包括：车体、梁柱系统、电机驱动装置、运行控制装置、悬浮导向装置、转向悬挂装置和供电装置；

所述梁柱系统包括：主梁和多根立柱；所述主梁沿所述车体的运行方向连续铺设，所述主梁的顶部与每根立柱固定连接，所述主梁的内部设置有沿所述车体的运行方向连续铺设的两列轨道基座；每根立柱上均设置梁柱附件，梁柱附件的一端立柱固定连接，另一端伸入到主梁中；

所述转向悬挂装置包括：四根对称设置的纵梁、中梁、两根横梁、连接梁和悬吊构架；

每根横梁的两端分别与两根纵梁连接；中梁的两端分别与两根横梁的中部通过转动轴销接；所述连接梁设置在所述中梁的下方，并通过悬吊构架与所述中梁连接；所述连接梁的底部与所述车体的顶部固定连接；

所述悬浮导向装置包括：多个高温超导磁浮装置和两列永磁轨道；所述两列永磁轨道沿所述车体的运行方向连续铺设在所述主梁内部的两列轨道基座上；所述高温超导磁浮装设置在所述转向悬挂装置的纵梁的底部与所述永磁轨道相对应的位置上；

所述电机驱动装置包括：电机定子和车载动子；所述电机定子沿所述车体的运行方向连续铺设，且所述电机定子的顶部固定在所述梁柱附件上；所述车载动子设置在所述转向悬挂装置的中梁的顶部与所述电机定子相对应的位置上；

所述运行控制装置设置在所述主梁中，用于控制所述车体的运行；

所述供电装置设置在所述主梁中，用于为吊挂式高温超导磁浮交通系统供电。

其中，所述转向悬挂装置还包括：缓冲减振器；

所述缓冲减振器的顶端与所述中梁连接，底端与所述连接梁连接。

其中，所述转向悬挂装置还包括：设置在横梁两端的横向保护轮。

其中，所述转向悬挂装置还包括：设置在横梁底部的垂向保护轮。

其中，所述供电装置包括：梁上滑触线和取电装置；

所述梁上滑触线设置在所述主梁的内壁上，并沿所述车体的运行方向连续铺设；

所述取电装置设置在所述横梁上，用于与所述梁上滑触线配合，为车体提供电能。

其中，所述运行控制装置包括：交叉线缆及车载采集器；

其中，交叉线缆栓接于梁柱附件上，沿所述车体的运行方向连续铺设；采集器设置在转向悬挂装置的横梁上。

其中，每根纵梁的底部设置有4套高温超导磁浮装置。

其中，所述车体包括一节或多节车厢；

每节车厢中包括：厢体、内饰、降噪装置、车端连接装置、空调系统、座椅以及通信系统。

其中，所述电机定子的顶部与所述梁柱附件栓接连接。

其中，所述主梁可以包括多节粱体。

如上可见，在本实用新型中的吊挂式高温超导磁浮交通系统中，由于设置了梁柱系统、悬浮导向装置、转向悬挂装置和电机驱动装置，将悬浮导向系统的永磁轨道铺设在梁柱系统主梁内部的两列轨道基座上，将多个高温超导磁浮装置设置在转向悬挂装置两侧纵梁的底部与永磁轨道相对应的位置上，并将车体吊挂在转向悬挂装置的底部；然后将电机定子铺设在主梁中的顶部，并将车载动子设置在转向悬挂装置的中梁的顶部的与所述电机定子相对应的位置上；因此，当上述吊挂式高温超导磁浮交通系统正常工作时，高温超导磁浮装置将在电磁场的作用下悬浮在永磁轨道的上方，使得车体可沿着永磁轨道的延伸方向自由地运动，然后再通过运行控制装置进行控制，即可驱动并控制车体沿着永磁轨道的延伸方向运行。上述的吊挂式高温超导磁浮交通系统采用了高温超导磁浮技术，并将车体吊挂于空中，因此无需扩展现有地面交通，即可解决现有的道路拥堵问题，而且成本也较低。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的吊挂式高温超导磁浮交通系统的立体示意图。

图2为本实用新型实施例中的吊挂式高温超导磁浮交通系统的侧视图。

图3为本实用新型实施例中的吊挂式高温超导磁浮交通系统的截面示意图。

图4为本实用新型实施例中的车体的侧视图。

图5为本实用新型实施例中的车体的截面示意图。

图6为本实用新型实施例中的梁柱系统的侧视图。

图7为本实用新型实施例中的梁柱系统的截面示意图。

图8为图3的局部放大图一。

图9为图3的局部放大图二。

图10为本实用新型实施例中的转向悬挂装置的截面的示意图。

图11为本实用新型实施例中的转向悬挂装置的侧视图。

图12为本实用新型实施例中的转向悬挂装置的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例中的吊挂式高温超导磁浮交通系统的立体示意图。如图1～图12所示，本实用新型实施例中的吊挂式高温超导磁浮交通系统包括：车体11、梁柱系统12、电机驱动装置13、运行控制装置14、悬浮导向装置15、转向悬挂装置16和供电装置17；

所述梁柱系统12包括：主梁21和多根立柱22；所述主梁21沿所述车体11的运行方向连续铺设，所述主梁21的顶部与每根立柱22固定连接，所述主梁21的内部设置有沿所述车体11的运行方向连续铺设的两列轨道基座 210(如图7所示)；每根立柱22上均设置梁柱附件23，梁柱附件23的一端立柱固定连接，另一端伸入到主梁21中；

所述转向悬挂装置16包括：四根对称设置的纵梁61、中梁62、两根横梁63、连接梁64和悬吊构架67；

每根横梁63的两端分别与两根纵梁61连接；中梁62的两端分别与两根横梁63的中部通过转动轴销接；所述连接梁64设置在所述中梁62的下方，并通过悬吊构架67与所述中梁62连接；所述连接梁64的底部与所述车体 11的顶部固定连接；

所述悬浮导向装置15包括：多个高温超导磁浮装置51和两列永磁轨道 52；所述两列永磁轨道52沿所述车体11的运行方向连续铺设在所述主梁21 内部的两列轨道基座210上；所述高温超导磁浮装51设置在所述转向悬挂装置16的纵梁61的底部与所述永磁轨道52相对应的位置上；

所述电机驱动装置13包括：电机定子31和车载动子32；所述电机定子 31沿所述车体11的运行方向连续铺设，且所述电机定子31的顶部固定在所述梁柱附件23上；所述车载动子32设置在所述转向悬挂装置16的中梁62 的顶部与所述电机定子31相对应的位置上；

所述运行控制装置14设置在所述主梁21中，用于控制所述车体11的运行；

所述供电装置17设置在所述主梁21中，用于为吊挂式高温超导磁浮交通系统供电。

在上述的吊挂式高温超导磁浮交通系统中，梁柱系统是整个吊挂式高温超导磁浮交通系统的支撑主体，悬浮导向系统则是整个吊挂式高温超导磁浮交通系统的悬浮主体，电机驱动装置是吊挂式高温超导磁浮交通系统中的驱动及制动部件；悬浮导向系统的永磁轨道铺设在梁柱系统主梁内部的两列轨道基座上，多个高温超导磁浮装置则设置在转向悬挂装置两侧纵梁的底部与永磁轨道相对应的位置上；而车体则吊挂在转向悬挂装置的底部。因此，当吊挂式高温超导磁浮交通系统正常工作时，高温超导磁浮装置将在电磁场的作用下悬浮在永磁轨道的上方，使得车体可沿着永磁轨道的延伸方向自由地运动。电机定子铺设在主梁中的顶部，而车载动子则设置在转向悬挂装置的中梁的顶部的与所述电机定子相对应的位置上。因此，通过运行控制装置进行控制，即可驱动并控制车体沿着永磁轨道的延伸方向运行。

由上可知，上述的吊挂式高温超导磁浮交通系统采用了高温超导磁浮技术，并将车体吊挂于空中，是一种全新理念的交通运输方式，因此无需扩展现有地面交通，即可解决现有道路拥堵问题。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述转向悬挂装置还可以进一步包括：缓冲减振器66；所述缓冲减振器66的顶端与所述中梁 62连接，底端与所述连接梁64连接。该缓冲减振器66可以用于减少车辆运行振动，缓和冲击。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述转向悬挂装置还可以进一步包括：设置在横梁63两端的横向保护轮65。该横向保护轮65 可以用于防止转向悬挂装置与主梁之间的意外刮擦。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述转向悬挂装置还可以进一步包括：设置在横梁63底部的垂向保护轮68。该垂向保护轮68 可以与两列轨道基座210配合，从而避免高温超导磁浮装置51与永磁轨道 52之间的意外碰撞。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述转向悬挂装置的最小转弯半径可以为40米，也可以是其它合适的数值。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述供电装置17 可以包括：梁上滑触线71和取电装置72；

所述梁上滑触线71设置在所述主梁21的内壁上，并沿所述车体11的运行方向连续铺设；

所述取电装置72设置在所述横梁63上，用于与所述梁上滑触线71配合，为车体11提供电能。该电脑主要用于车载空调系统、通风系统、制动系统、控制系统等设备。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述车体11包括一节或多节车厢110；每节车厢110中包括：厢体101、内饰102、降噪装置103、车端连接装置104、空调系统105、座椅106以及通信系统107。

在本实用新型的技术方案中，每节车厢的长度可以是10米，宽、高可以均为2.7米。每节车厢可乘坐36～48人，以及每人不超过30公斤的行李。因此，上述的车体可根据运营需求，单节运行或者多节连挂运行。例如，图 1和图2中所示为三节车厢连挂运行。另外，上述的车体是吊挂在梁柱系统上的，厢体的底部距离地面高度一般为5米，因此不会影响现有道路交通的正常运行。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述梁柱系统中的各个部件均为金属件组焊或铆接成型，可以通过栓接或销接连接。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述主梁可以包括多节粱体，每节粱体的长度可以为25米，相邻的立柱之间的间隔也同为25 米，每根立柱的总高度不超过10米。当然，在其它的具体实施例中，每节粱体的长度、相邻的立柱之间的间隔和每根立柱的总高度也可以是其它合适的数值。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述电机定子的顶部与所述梁柱附件栓接连接。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述电机驱动装置的供电采用电机定子分段供电方式。

在本实用新型的技术方案中，每个转向悬挂装置的顶部都配置一套车载动子，而车体则是吊挂在转向悬挂装置的底部，因此所述车载动子实际上相当于是设置在车辆上的。另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述车载动子包括一节或多节动子，每节动子的长度可以为3m，也可以是其它合适的数值。

在本实用新型的技术方案中，运行控制装置用于对车辆的进行控制，包括启动、运行、制动及停车，可按程序设定自动驾驶或人工控制。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述运行控制装置可以包括：交叉线缆41及车载采集器42；其中，交叉线缆41栓接于梁柱附件23上，沿所述车体11的运行方向连续铺设；采集器42设置在转向悬挂装置16的横梁63上。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，每个转向悬挂装置 16上可以设置有16套高温超导磁浮装置51，即每根纵梁61的底部设置有4 套高温超导磁浮装置51。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，每个高温超导磁浮装置51在永磁轨道52上最大悬浮力可以为5000牛顿(N)，也可以是其它合适的数值。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，两列永磁轨道的横向中心距(即轨距)可以为1000毫米(mm)，也可以是其它合适的数值。

另外，较佳的，在本实用新型的一个具体实施例中，所述车体的最大爬坡坡度可以大于或等于10％，也可以是其它合适的数值；最高速度可以大于或等于70km/h，也可以是其它合适的数值。

综上所述，在本实用新型的技术方案中，由于设置了梁柱系统、悬浮导向装置、转向悬挂装置和电机驱动装置，将悬浮导向系统的永磁轨道铺设在梁柱系统主梁内部的两列轨道基座上，将多个高温超导磁浮装置设置在转向悬挂装置两侧纵梁底部与永磁轨道相对应的位置上，并将车体吊挂在转向悬挂装置的底部；然后将电机定子铺设在主梁中的顶部，并将车载动子设置在转向悬挂装置的中梁的顶部与所述电机定子相对应的位置上；因此，当上述吊挂式高温超导磁浮交通系统正常工作时，高温超导磁浮装置将在电磁场的作用下悬浮在永磁轨道的上方，使得车体可沿着永磁轨道的延伸方向自由地运动，然后再通过运行控制装置进行控制，即可驱动并控制车体沿着永磁轨道的延伸方向运行。上述的吊挂式高温超导磁浮交通系统采用了高温超导磁浮技术，并将车体吊挂于空中，因此无需扩展现有地面交通，即可解决现有的道路拥堵问题，而且成本也较低。另外，上述的吊挂式高温超导磁浮交通系统是一种大运量、强动力、速度快、高适应性的交通方式，具有清洁环保、静音高效、智能安全的优点，可作为城市交通体系的主要组成，也可在城市之间作为现有交通线路的补充。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种吊挂式高温超导磁浮交通系统，其特征在于，该系统包括：车体、梁柱系统、电机驱动装置、运行控制装置、悬浮导向装置、转向悬挂装置和供电装置；

所述梁柱系统包括：主梁和多根立柱；所述主梁沿所述车体的运行方向连续铺设，所述主梁的顶部与每根立柱固定连接，所述主梁的内部设置有沿所述车体的运行方向连续铺设的两列轨道基座；每根立柱上均设置梁柱附件，梁柱附件的一端立柱固定连接，另一端伸入到主梁中；

所述转向悬挂装置包括：四根对称设置的纵梁、中梁、两根横梁、连接梁和悬吊构架；

每根横梁的两端分别与两根纵梁连接；中梁的两端分别与两根横梁的中部通过转动轴销接；所述连接梁设置在所述中梁的下方，并通过悬吊构架与所述中梁连接；所述连接梁的底部与所述车体的顶部固定连接；

所述悬浮导向装置包括：多个高温超导磁浮装置和两列永磁轨道；所述两列永磁轨道沿所述车体的运行方向连续铺设在所述主梁内部的两列轨道基座上；所述高温超导磁浮装设置在所述转向悬挂装置的纵梁的底部与所述永磁轨道相对应的位置上；

所述电机驱动装置包括：电机定子和车载动子；所述电机定子沿所述车体的运行方向连续铺设，且所述电机定子的顶部固定在所述梁柱附件上；所述车载动子设置在所述转向悬挂装置的中梁的顶部与所述电机定子相对应的位置上；

所述运行控制装置设置在所述主梁中，用于控制所述车体的运行；

所述供电装置设置在所述主梁中，用于为吊挂式高温超导磁浮交通系统供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转向悬挂装置还包括：缓冲减振器；

所述缓冲减振器的顶端与所述中梁连接，底端与所述连接梁连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述转向悬挂装置还包括：设置在横梁两端的横向保护轮。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述转向悬挂装置还包括：设置在横梁底部的垂向保护轮。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电装置包括：梁上滑触线和取电装置；

所述梁上滑触线设置在所述主梁的内壁上，并沿所述车体的运行方向连续铺设；

所述取电装置设置在所述横梁上，用于与所述梁上滑触线配合，为车体提供电能。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运行控制装置包括：交叉线缆及车载采集器；

其中，交叉线缆栓接于梁柱附件上，沿所述车体的运行方向连续铺设；采集器设置在转向悬挂装置的横梁上。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

每根纵梁的底部设置有4套高温超导磁浮装置。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述车体包括一节或多节车厢；

每节车厢中包括：厢体、内饰、降噪装置、车端连接装置、空调系统、座椅以及通信系统。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述电机定子的顶部与所述梁柱附件栓接连接。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述主梁可以包括多节粱体。