CN209941416U - 一种电磁道岔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁道岔装置，包括：电磁模块；所述电磁模块，位于真空管道中道岔区间的预设范围内，且布置于所述真空管道的内部侧壁，用于在所述真空管道中的列车需要转向的情况下，通电后在电流增加至设定范围时对所述列车上设置的车载感应板(2)产生电磁吸力，以驱动所述列车产生转向动作，而将所述列车切换到所述道岔区间中的目标支线上；其中，所述道岔区间，位于所述真空管道中干线和支线的连接处；所述车载感应板(2)，安装于所述列车的走行机构上。本实用新型的方案，可以解决机械道岔的结构复杂的问题，达到简化道岔结构的效果。

Description

一种电磁道岔装置

技术领域

本实用新型属于真空管道运输系统技术领域，具体涉及一种电磁道岔装置，尤其涉及一种用于真空管道磁悬浮运输系统的电磁道岔。

背景技术

目前应用在轨道交通领域的道岔，大体可以包括：用于普通轮轨轨道的道岔，如应用于铁路、地铁等；用于单轨线路的道岔，如单轨道岔；用于常导磁悬浮线路的道岔，如常导磁悬浮道岔。这几种机械道岔，均采用机械装置来驱动道岔主体，完成轨道的机械摆动，从而实现不同线路的切换，使得列车得以通过道岔切换到其他的线路上。但是，这几种机械道岔，所存在的缺陷可以包括以下至少之一：

(1)无论是普通的轮轨道岔、单轨道岔还是磁悬浮道岔，都存在机械结构复杂、不易于维护的缺点。

(2)由于道岔的频繁变动，以及要承受列车通过道岔时的冲击力，因而道岔比普通轨道的使用寿命明显缩短。

(3)列车通过道岔时，如果想要高速通过，势必存在道岔长度过长，占地空间过大，从而导致建设成本增大、且长道岔存在运输困难、施工困难等问题。倘若采用短道岔，则势必导致列车通过速度降低、且有害空间过大等问题。

(4)上述机械道岔，在运行中，都是先通过信号系统将指令传输到转辙机构，再由转辙机构移动股道来实现线路的切换，因此在控制与运行过程中，存在一定程度的延时情况。从而对列车的运营调度提出了更高的要求，多年来的事故表明，道岔故障往往是影响列车运营安全的主要元凶。

(5)上述机械道岔由于自身结构原因，导致必须对其进行专门的维护，从而存在养护维修大的缺陷。

可见，机械道岔具有构造复杂、使用寿命短、限制列车运行速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电磁道岔装置，以解决机械道岔的结构复杂的问题，达到简化道岔结构的效果。

本实用新型提供一种电磁道岔装置，包括：电磁模块；所述电磁模块，位于真空管道中道岔区间的预设范围内，且布置于所述真空管道的内部侧壁，用于在所述真空管道中的列车需要转向的情况下，通电后在电流增加至设定范围时对所述列车上设置的车载感应板产生电磁吸力，以驱动所述列车产生转向动作，而将所述列车切换到所述道岔区间中的目标支线上；其中，所述道岔区间，位于所述真空管道中干线和支线的连接处；所述车载感应板，安装于所述列车的走行机构上。

可选地，还包括：管壁安装支架；所述电磁模块，通过所述管壁安装支架，安装于所述真空管道的内部侧壁。

可选地，所述电磁模块的数量为一组以上；当所述电磁模块的数量为两组以上；两组以上所述电磁模块沿所述真空管道的内部侧壁间隔布置。

可选地，所述电磁模块，包括：电磁线圈和线圈骨架；其中，所述电磁线圈，缠绕在所述线圈骨架上，用于在通电后对所述车载感应板产生电磁吸力；所述线圈骨架，安装于所述真空管道的内部侧壁。

可选地，所述线圈骨架，包括：第一导磁材料块；所述第一导磁材料块，包括：硅钢片或铁芯柱。

可选地，还包括：车载感应板安装架；所述车载感应板，通过所述车载感应板安装架，安装在所述列车的走行机构的侧面上。

可选地，所述车载感应板的数量为一组以上；当所述车载感应板的数量为两组以上时，两组以上所述车载感应板间隔安装在所述列车的走行机构的侧面上。

可选地，所述车载感应板，包括：第二导磁材料；所述第二导磁材料，包括：铁板。

可选地，所述车载感应板，安装在所述列车的走行机构的左侧、右侧中的至少一个侧面上。

由此，本实用新型的方案，通过在道岔区间的管道侧壁上安装电磁线圈，同时在真空飞行巴士的走行机构上安装感应板，形成电磁道岔，解决机械道岔的结构复杂的问题，从而，克服现有技术中结构复杂、占用空间大和适用范围小的缺陷，实现结构简单、占用空间小和适用范围大的有益效果。

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为本实用新型的电磁道岔装置的一实施例的结构示意图，具体为电磁道岔在真空管道运输系统内的安装结构示意图；

图2为图1为本实用新型的电磁道岔装置的一实施例的转弯原理示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-车载感应板安装架；2-车载感应板；3-管壁安装支架；4-电磁线圈；5-线圈骨架(如电磁线圈缠绕装置)。

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。

目前，真空管道运输系统的概念正方兴未艾、逐步深入人心。在发展到一定程度后，其运行线路势必像高铁一样组成复杂的运输网络。运行在真空管道内的车辆，我们称其为真空飞行巴士。该车通过车载悬浮模块与悬浮轨道产生的涡流感应来实现悬浮，并通过直线电机来进行驱动。因此，该车与常规的轮轨车辆、单轨车辆、常导磁悬浮列车有显著的不同，即在列车高速运行的时候，不存在车辆与轨道的机械接触，且列车整体悬浮在轨道之上，不像常导磁悬浮列车那样需要包络在轨道上。

列车在运行时，势必需要一种道岔来实现不同股道的切换。考虑到真空管道运输系统的特殊性，其在密闭管道内高速运行的时候，列车处于悬浮状态，且与常规磁悬浮列车不同，车辆始终保持在悬浮轨道上方。在切换股道的时候，要求保证车辆的高速运行，同时股道的切换响应能够迅速。而真空环境下的运营又需要道岔结构简单、易于维护。

其中，股道，可以是指带编号的轨道，可以用于确定列车的具体位置。

在一个可选实施方式中，本实用新型的方案，提出一种应用于真空管道磁悬浮运输系统的电磁道岔，该道岔具有结构简单、使用寿命长、不限制列车运行速度、行车安全性高、养护维修投入少等特点，从而适应真空管道磁悬浮运输系统的高速运行。

进一步地，本实用新型的方案，可以解决机械道岔结构复杂而不适用于真空环境的问题，达到简化道岔结构而适用于真空环境的效果。例如：可以解决机械道岔所存在的结构复杂、使用寿命短、限制列车运行速度、存在延时现象、行车安全性低、养护维修投入大等问题；从而，达到结构简单、使用寿命长、不限制列车运行速度、实时切换而不存在延时现象、行车安全性高、养护维修投入小等有益效果。

根据本实用新型的实施例，提供了一种电磁道岔装置。参见图1所示本实用新型的电磁道岔装置的一实施例的结构示意图。该电磁道岔装置，可以应用于真空管道磁悬浮运输系统。该电磁道岔装置，可以包括：电磁模块。

其中，所述电磁模块，位于真空管道中道岔区间的预设范围内，且布置于所述真空管道的内部侧壁，可以用于在所述真空管道中的列车需要转向的情况下，通电后在电流增加至设定范围时对所述列车上设置的车载感应板2产生电磁吸力，以驱动所述列车产生转向动作，而将所述列车切换到所述道岔区间中的目标支线上。

例如：本实用新型的方案，提出了一种应用于真空管道磁悬浮运输系统的电磁道岔，通过布置在管道内部侧壁上的、道岔区间附近(例如：100-200米的范围内)的电磁线圈，当对电磁线圈通电后，电磁线圈将对安装在列车上的感应板产生电磁吸力，从而通过吸力将列车切换到不同的线路上去。

具体地，所述道岔区间，位于所述真空管道中干线和支线的连接处。例如：真空管道分为干线和支线，在干线和支线的连接处，存在道岔区间。传统的做法是在道岔区间布置机械道岔，通过机械道岔来实现列车的股道切换，由于机械道岔结构复杂，所以使用机械道岔的操作比较困难。

在本实用新型的方案中，道岔区间并不设置机械道岔，而是在道岔区间的管道侧壁上安装电磁线圈，同时在真空飞行巴士的走行机构上安装感应板。电磁线圈平时不通电，不会对车载感应板产生吸力，因此真空飞行巴士可以顺利通过干线。而当真空飞行巴士需要切换到支线上时，在列车即将运行到道岔之前，系统会发出切换道岔的指令，对相应的电磁线圈进行通电。电磁线圈通电后，对车载感应板产生吸力。由于列车在高速运行过程中，处于悬浮状态，故列车在转弯的时候不存在机械阻力，只需要克服转弯时的离心力，即可实现转弯。而电磁线圈对车载感应板产生的吸力正好克服了列车转弯所需的离心力，因此列车可以实现高速转弯，切换到支线的线路上来。

具体地，所述车载感应板2，安装于所述列车的走行机构上。

由此，通过设置在真空管道中的电磁模块，可以对车载感应板产生电磁吸力而使列车产生转向动作实现转向，结构简单、操作简便、且可靠性高。

在一个可选实施方式中，还可以包括：管壁安装支架3。所述电磁模块，通过所述管壁安装支架3，安装于所述真空管道的内部侧壁。

由此，通过管壁安装支架使电磁模块安装于真空管道的内部侧壁，结构简单，且可以提高电磁模块与真空管道之间安装的可靠性和安全性。

在一个可选例子中，所述电磁模块的数量为一组以上。

其中，当所述电磁模块的数量为两组以上。两组以上所述电磁模块沿所述真空管道的内部侧壁间隔布置。

例如：电磁线圈可沿管道侧壁多组布置，具体组数与实际线路设计有关。例如：若线路按照1000km/h的速度设计时，其转弯半径比较大，所设置的电磁线圈可能是100组；而线路按照300km/h设计时，转弯半径比1000km/h的转弯半径小，可能只需要20组就够了。

由此，通过设置一组以上电磁模块，可以灵活实现电磁模块对车载感应板产生电磁吸力，灵活且可靠。

在一个可选例子中，所述电磁模块，可以包括：电磁线圈4和线圈骨架5。

其中，所述电磁线圈4，缠绕在所述线圈骨架5上，可以用于在通电后对所述车载感应板2产生电磁吸力。所述线圈骨架5，安装于所述真空管道的内部侧壁。

例如：本实用新型的方案提供的一种用于真空管道磁悬浮运输系统的电磁道岔，可以包括：电磁线圈及其缠绕装置，通过管壁安装支架，安装在真空管道侧壁。与之产生作用的车载感应板则通过安装架，安装在走行机构侧面。

例如：电磁线圈的缠绕装置，可以使电磁线圈通过U形硅钢片或者柱形铜棒进行缠绕。

其中，通过对电磁线圈进行供电，使电磁线圈对车载感应板产生吸力。调节电流大小即可控制吸力强弱。当吸力克服转弯所需的离心力时，即可实现转弯。

由此，通过电磁线圈和线圈骨架形成电磁模块，结构简单、且产生电磁吸力的可靠性高。

可选地，所述线圈骨架5，可以包括：第一导磁材料块。所述第一导磁材料块，可以包括：硅钢片或铁芯柱。

例如：电磁线圈缠绕装置可采用硅钢片或者铁芯柱等导磁材料。

由此，通过硅钢片、铁芯柱等第一导磁材料作为线圈骨架，电磁感应效果好，且占用空间小、成本低。

在一个可选实施方式中，还可以包括：车载感应板安装架1。所述车载感应板2，通过所述车载感应板安装架1，安装在所述列车的走行机构的侧面上。

由此，通过车载感应板安装架将车载感应板安装到列车的走行机构的侧面，结构简单，且可靠、安全。

在一个可选例子中，所述车载感应板2的数量为一组以上。

其中，当所述车载感应板2的数量为两组以上时，两组以上所述车载感应板2间隔安装在所述列车的走行机构的侧面上。

例如：车载感应板也可以按照一组或者多组安装在真空飞行巴士走行机构侧面上。例如：走行机构，可以是类似于列车的动车组的转向架、且该转向架上安装有悬浮模块和车载感应板2。

由此，通过多组车载感应板，可以灵活调整转向吸力，简便且可靠。

在一个可选例子中，所述车载感应板2，可以包括：第二导磁材料。所述第二导磁材料，可以包括：铁板。

例如：车载感应板亦为导磁材料，如铁板。

由此，通过铁板等第二导磁材料作为车载感应板，结构简单，且电磁感应效果好。

在一个可选例子中，所述车载感应板2，安装在所述列车的走行机构的左侧、右侧中的至少一个侧面上。

由此，通过将车载感应板设置在列车的走行机构的至少一个侧面上，可以保证转向需求，也使得车载感应板的设置更加灵活且简便。

具体实施时，当真空飞行巴士运行到道岔区间时，系统提前对电磁线圈组进行供电，通过对各个线圈的电流大小进行控制，使得电磁线圈产生的吸力逐渐增大，直至达到真空飞行巴士转弯所需吸力值，从而完成真空飞行巴士的转弯，切换到支线的线路上。由于线圈供电是瞬时反应，因此道岔的切换不存在延时情况，道岔切换的时效性大大提高，因此行车安全性也大大提高。

例如：完成真空飞行巴士的转弯并切换到支线的线路上的过程，可以包括：当电磁线圈对车载感应板2产生作用后，会对列车产生一个与转弯所需的离心力相反的吸力，该吸力将使悬浮在半空中的列车往支线的线路上转向。由于此时列车仍受直线电机的驱动，因此还会继续前进，但所受力分为驱动力和导向力两部分，二者的合力使得列车最终完成转弯，可以参见图2所示的例子。

在一个可选具体实施方式中，可以参见图1所示的例子，对本实用新型的方案的具体实现过程进行示例性说明。

图1可以电磁道岔在真空管道运输系统内的安装位置，包含电磁道岔的组成及与之产生作用的列车组成。

由图1可知，电磁道岔由电磁线圈4缠绕在电磁线圈缠绕装置5上，并通过管壁安装支架安装在真空管道侧壁，当真空飞行巴士行驶到道岔区间时，安装在车载感应板安装架1上的车载感应板，受到电磁线圈4所产生的吸力，从而驱动真空飞行巴士产生转向动作，切换到支线上。

其中，该道岔结构简单，无需复杂的机械驱动装置；更无需像机械道岔那样频繁的产生往复动作，也不与行驶中的列车产生机械接触，因此使用寿命远较机械道岔更长；同时也减少了日常养护压力，维修投入小。由于不与行驶中的列车产生机械接触，且电磁吸力可控，而且由于线圈通电不存在延时现象，可做到实时切换道岔。因此大大增加了行车安全系数，并且使得列车通过道岔的运行速度不受限制，理论上完全可以高速通过。

需要说明的是，凡是采用类似的电磁吸力原理将运行中的列车切换到不同道岔，而不采用机械方式导向的道岔方式，均属于本实用新型的保护范围；无论采用硅钢片缠绕的电磁线圈还是铁芯柱缠绕的电磁线圈，均在本实用新型的保护范围内；电磁道岔的安装组数，不受具体数量限制，无论一组、两组、四组或者更多组，均在本实用新型的保护范围之内；车载感应板的安装组数，不受具体数量限制，无论一组、两组、四组或者更多组，均在本实用新型的保护范围之内；电磁道岔与车载感应板的安装位置，无论在列车左侧、右侧还是双侧，均在本实用新型的保护范围之内。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，通过在道岔区间的管道侧壁上安装电磁线圈，同时在真空飞行巴士的走行机构上安装感应板，形成电磁道岔，解决机械道岔的结构复杂的问题，从而，克服现有技术中结构复杂、占用空间大和适用范围小的缺陷，实现结构简单、占用空间小和适用范围大的有益效果。

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 (9)

1.一种电磁道岔装置，其特征在于，包括：电磁模块；

所述电磁模块，位于真空管道中道岔区间的预设范围内，且布置于所述真空管道的内部侧壁，用于在所述真空管道中的列车需要转向的情况下，通电后在电流增加至设定范围时对所述列车上设置的车载感应板(2)产生电磁吸力，以驱动所述列车产生转向动作，而将所述列车切换到所述道岔区间中的目标支线上；

其中，

所述道岔区间，位于所述真空管道中干线和支线的连接处；

所述车载感应板(2)，安装于所述列车的走行机构上。

2.根据权利要求1所述的电磁道岔装置，其特征在于，还包括：管壁安装支架(3)；所述电磁模块，通过所述管壁安装支架(3)，安装于所述真空管道的内部侧壁。

3.根据权利要求1或2所述的电磁道岔装置，其特征在于，所述电磁模块的数量为一组以上；

当所述电磁模块的数量为两组以上；两组以上所述电磁模块沿所述真空管道的内部侧壁间隔布置。

4.根据权利要求1或2所述的电磁道岔装置，其特征在于，所述电磁模块，包括：电磁线圈(4)和线圈骨架(5)；其中，

所述电磁线圈(4)，缠绕在所述线圈骨架(5)上，用于在通电后对所述车载感应板(2)产生电磁吸力；

所述线圈骨架(5)，安装于所述真空管道的内部侧壁。

5.根据权利要求4所述的电磁道岔装置，其特征在于，所述线圈骨架(5)，包括：第一导磁材料块；所述第一导磁材料块，包括：硅钢片或铁芯柱。

6.根据权利要求1或2所述的电磁道岔装置，其特征在于，还包括：车载感应板安装架(1)；所述车载感应板(2)，通过所述车载感应板安装架(1)，安装在所述列车的走行机构的侧面上。

7.根据权利要求1或2所述的电磁道岔装置，其特征在于，所述车载感应板(2)的数量为一组以上；

当所述车载感应板(2)的数量为两组以上时，两组以上所述车载感应板(2)间隔安装在所述列车的走行机构的侧面上。

8.根据权利要求1或2所述的电磁道岔装置，其特征在于，所述车载感应板(2)，包括：第二导磁材料；所述第二导磁材料，包括：铁板。

9.根据权利要求1或2所述的电磁道岔装置，其特征在于，所述车载感应板(2)，安装在所述列车的走行机构的左侧、右侧中的至少一个侧面上。

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