CN210337593U - 一种永磁悬浮列车的转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁悬浮列车的转向装置，包括：转向架，设置在列车的底部；悬浮模块、支撑机构、转向机构、驱动机构和所述缓冲机构，分别安装于所述转向架；其中，悬浮模块，用于在列车行驶过程中提供悬浮力，使列车保持悬浮；支撑机构，用于支撑列车、以及转向架、转向机构、驱动机构和缓冲机构的重量；转向机构，用于当列车在高速运行中需要转向时，隧道内的电磁铁会对转向机构产生吸力，在电磁吸力的作用下列车实现转向；驱动机构，用于将列车的车身顶部电机产生的驱动力传递给转向架；缓冲机构，用于减缓转向架对车身的冲击。该方案，可以解决永磁悬浮列车在轮轨行驶与悬浮行驶转换时可靠性差的问题，达到提升转换可靠性的效果。

Description

一种永磁悬浮列车的转向装置

技术领域

本实用新型属于交通运输技术领域，具体涉及一种永磁悬浮列车的转向装置，尤其涉及一种高速永磁悬浮列车转向架结构。

背景技术

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的驱动力牵引列车运行。

因为不存在与轨道的摩擦力，大大减小了车体行驶的阻力。在大功率直线电机的驱动下，磁悬浮列车可以达到很高的行驶速度(约为600～2000km/h)。

目前世界很多国家都在进行高速磁悬浮列车的研发和试验。现有高速磁悬浮列车的悬浮方式主要有3种：分别是以德国为代表的常导电磁悬浮型；以日本为代表的电动悬浮型；以美国和中国为代表的永磁悬浮型。

永磁悬浮技术原理并不复杂，当永磁体在导轨上方运动时，导轨内部产生感应电流，感应电流产生的磁场与永磁体磁场相斥进而使永磁体在导轨上方悬浮。相比常导电磁悬浮技术和电动悬浮技术有很多优点，比如永磁悬浮不用像常导电磁悬浮那样需要在悬浮电磁铁中通入直流电并严格控制悬浮间隙，也无需像电动悬浮型那样需要超低温环境来保证超导体正常工作，不仅结构简单，而且可以节省大量电能。

永磁悬浮列车的一个重要特点就是在行驶过程中只有当列车运行到一定速度后列车才开始悬浮，在没有达到悬浮速度时列车需要依靠车轮行驶。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对永磁悬浮列车的运行特点，在悬浮行使阶段与轮轨行使阶段之间需要转向，而考虑到目前还未发现永磁悬浮列车的转向结构，所以提供一种永磁悬浮列车的转向装置，以使永磁悬浮列车在悬浮行使阶段与轮轨行使阶段之间需要转向时转向更方便。

本实用新型提供一种永磁悬浮列车的转向装置，包括：转向架、悬浮模块、支撑机构、转向机构、驱动机构和缓冲机构；所述转向架，设置在列车的底部；所述悬浮模块、所述支撑机构、所述转向机构、所述驱动机构和所述缓冲机构，分别安装于所述转向架；其中，所述悬浮模块，用于在列车行驶过程中提供悬浮力，使列车保持悬浮；所述支撑机构，用于支撑列车、以及所述转向架、转向机构、驱动机构和缓冲机构的重量；所述转向机构，用于当列车在高速运行中需要转向时，隧道内的电磁铁会对转向机构产生吸力，在电磁吸力的作用下列车实现转向；所述驱动机构，用于将列车的车身顶部电机产生的驱动力传递给所述转向架；所述缓冲机构，用于减缓所述转向架对车身的冲击。

可选地，所述转向架，包括：一对横梁和一对侧边梁；所述一对横梁和所述一对侧边梁，相对于列车的中心位置对称围成闭合结构；其中，所述一对横梁、所述一对侧边梁，分别相对于列车的中心位置对称设置；所述一对侧边梁，采用拱形结构。

可选地，所述悬浮模块的数量为一对；一对悬浮模块对应安装于一对侧边梁的下方；每个所述悬浮模块的纵向中心与所述转向架的纵向中心重合；所述支撑机构位于所述悬浮模块两侧，或所述悬浮模块位于所述支撑机构中间。

可选地，所述支撑机构，包括：一对以上的车轮；每个车轮安装于所述转向架的侧边梁端部的叉形臂处；一对以上的车轮，分别相对于列车的纵向中心线和所述转向架的横向中心线对称布置。

可选地，所述转向机构，包括：转向铁块；所述转向铁块的数量为一对；一对所述转向铁块相对于列车的纵向中心线左右对称设置；一对所述转向铁块对应安装在一对侧边梁的上方。

可选地，所述驱动机构，包括：枕梁、上推力杆座、推力杆、下推力杆座；其中，所述推力杆一端通过所述上推力杆座连接在所述枕梁上，另一端通过所述下推力杆座连接在所述转向架上；所述枕梁上安装所述上推力杆座，所述转向架上安装所述下推力杆座。

可选地，所述推力杆的数量为一对；一对所述推力杆分别安装于所述枕梁两侧。

可选地，所述缓冲机构，包括：橡胶弹簧；所述橡胶弹簧安装于所述转向架和所述枕梁之间。

可选地，所述橡胶弹簧的数量为一对以上；一对以上所述橡胶弹簧，相对于列车的总线中心线和所述转向架的横向中心线对称布置。

由此，本实用新型的方案，通过提供的高速永磁悬浮列车转向架结构，满足了永磁悬浮列车的使用要求，不仅能保证列车从静止加速到悬浮过程的平稳过渡，又可以实现从列车悬浮阶段到减速静止阶段的安全着陆，解决永磁悬浮列车在轮轨行驶与悬浮行驶转换时可靠性差的问题，达到提升转换可靠性的效果。

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为本实用新型的永磁悬浮列车的转向装置中转向架的一实施例的安装结构示意图，其中，(a)为主视图，(b)为左视图；

图2为本实用新型的永磁悬浮列车的转向装置中转向架的一实施例的本体结构示意图；

图3为本实用新型的永磁悬浮列车的转向装置中转向架的一实施例的部分组合结构示意图；

图4为本实用新型的永磁悬浮列车的转向装置中转向架的一实施例的爆炸结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-车轮；2-转向铁块；3-枕梁；4-上推力杆座；5-推力杆；6-下推力杆座；7-悬浮模块；8-构架；9-橡胶弹簧；10-车体；11-转向架；12-横梁；13-侧边梁。

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。

在一个可选实施方式中，根据永磁悬浮技术在行驶过程中只有当列车运行到一定速度后列车才开始悬浮、而在没有达到悬浮速度时列车需要依靠车轮行驶的这个特点，本实用新型的方案，提出了一种既能满足轮轨行驶要求又能满足悬浮行驶要求的高速磁悬浮列车转向架结构，结构简单，易于加工。

由于永磁悬浮技术不像常导电磁悬浮那样可以让列车一直保持悬浮状态，而是轮轨行驶阶段和悬浮行驶阶段并存，本实用新型的方案提供的高速永磁悬浮列车转向架结构，满足了永磁悬浮列车的使用要求，不仅能保证列车从静止加速到悬浮过程的平稳过渡，又可以实现从列车悬浮阶段到减速静止阶段的安全着陆。

根据本实用新型的实施例，提供了一种永磁悬浮列车的转向装置。参见图1至图4所示本实用新型的装置的一实施例的结构示意图。该永磁悬浮列车的转向装置可以包括：转向架11、悬浮模块7、支撑机构、转向机构、驱动机构和缓冲机构；所述转向架11，设置在列车的底部；所述悬浮模块7、所述支撑机构、所述转向机构、所述驱动机构和所述缓冲机构，分别安装于所述转向架11。

其中，所述悬浮模块7，可以用于在列车行驶过程中提供悬浮力，使列车保持悬浮；所述支撑机构，可以用于支撑列车、以及所述转向架11、转向机构、驱动机构和缓冲机构的重量；所述转向机构，可以用于当列车在高速运行中需要转向时，隧道内的电磁铁会对转向机构产生吸力，在电磁吸力的作用下列车实现转向；所述驱动机构，可以用于将列车的车身顶部电机产生的驱动力传递给所述转向架11；所述缓冲机构，可以用于减缓所述转向架11对车身的冲击。

由此，通过转向架、悬浮模块、支撑机构、转向机构、驱动机构和缓冲机构的配合设置，可以在列车需要悬浮行使时可靠悬浮并稳定行使、需要轮轨行使时平稳过渡到轮轨行使，能保证列车从静止加速到悬浮过程的平稳过渡，又可以实现从列车悬浮阶段到减速静止阶段的安全着陆。

在一个可选例子中，所述转向架11，可以包括：一对横梁12和一对侧边梁13；所述一对横梁12和所述一对侧边梁13，相对于列车的中心位置对称围成闭合结构。

其中，所述一对横梁12、所述一对侧边梁13，分别相对于列车的中心位置对称设置；所述一对侧边梁13，采用拱形结构。

例如：转向架构架8主要由横梁12和侧边梁13构成，两个侧边梁13相对于车体10的中心左右对称设置，侧边梁13采用拱形结构，可以参见图2所示的例子。其中，拱形结构增强了构架的弯曲刚度和抗扭刚度，比如钢板弹簧比平面钢板刚度强得多。

具体地，转向架构架8由横梁和侧边梁构成，2个侧边梁相对于车体10的Y向中心对称布置。其中，转向架构架8，可以支撑车体的重量，为缓冲、悬浮、牵引等模块提供安装点，从而方便地将各模块连接在一起。

在一个可选例子中，所述悬浮模块7的数量为一对；一对悬浮模块7对应安装于一对侧边梁13的下方；每个所述悬浮模块7的纵向中心与所述转向架11的纵向中心重合；所述支撑机构位于所述悬浮模块7两侧，或所述悬浮模块7位于所述支撑机构中间。

例如：悬浮模块7的纵向中心与转向架11的纵向中心重合。具体地，悬浮模块7安装于侧边梁下方，悬浮模块7的纵向中心与转向架11的纵向中心重合，用于在车辆行驶过程中为列车提供悬浮力，使车辆保持悬浮。

其中，悬浮模块7刚好位于转向架11前后轮对的中央，保证悬浮力可以刚好通过转向架的中心传递给车体；在转向架左右两侧分别安装转向铁块2，用于列车运行当中的电磁转向；转向架结构采用四组橡胶弹簧作为悬挂系统，相比传统双气囊式悬架，不仅保证了磁悬浮列车高速运行时有足够的悬挂刚度，而且提高了列车在通过不平轨道段时乘坐的舒适性。

在一个可选例子中，所述支撑机构，可以包括：一对以上的车轮1；每个车轮安装于所述转向架11的侧边梁13端部的叉形臂处；一对以上的车轮1，分别相对于列车的纵向中心线和所述转向架11的横向中心线对称布置。

例如：车轮1安装于转向架构架8的侧边梁13的叉形臂处，四个车轮1分别相对于车体10的Y向中心线(即纵向中心线)和转向架11的X向中心线(即横向中心线)对称布置。具体地，4个车轮1分别位于构架8侧边梁叉形臂上，用于支撑车体和转向架的重量。

在一个可选例子中，所述转向机构，可以包括：转向铁块2；所述转向铁块2的数量为一对；一对所述转向铁块2相对于列车的纵向中心线左右对称设置；一对所述转向铁块2对应安装在一对侧边梁13的上方。

例如：2个转向铁块2相对于车体10的Y向中心线左右对称设置。具体地，转向铁块2安装在侧边梁上方，当列车在高速运行中需要转向时，隧道内的电磁铁会对转向铁块2产生吸力，在电磁吸力的作用下列车实现转向。

在一个可选例子中，所述驱动机构，可以包括：枕梁3、上推力杆座4、推力杆5、下推力杆座6。

其中，所述推力杆5一端通过所述上推力杆座4连接在所述枕梁3上，另一端通过所述下推力杆座6连接在所述转向架11上；所述枕梁3上安装所述上推力杆座4，所述转向架11上安装所述下推力杆座6。

可选地，所述推力杆5的数量为一对；一对所述推力杆5分别安装于所述枕梁3两侧。

例如：推力杆5一端通过上推力杆座4连接在枕梁3上，另一端通过下推力杆座6连接在构架8上。具体地，枕梁3上安装上推力杆座4，转向架构架8上安装下推力杆座6，2根推力杆5分别安装于枕梁3两侧，用来将车身顶部电机产生的驱动力传递给转向架。

例如：枕梁3为V字形结构。其中，V字形结构相比直线或平面结构刚度显著提高，抵抗变形能力增强。

在一个可选例子中，所述缓冲机构，可以包括：橡胶弹簧9；所述橡胶弹簧9安装于所述转向架11和所述枕梁3之间。

例如：参见图1至图4所示的例子，本实用新型的提供的一种高速永磁悬浮列车转向架结构，可以包括：转向架构架8(即转向架11的构架)，所述转向架构架8四周安装有4个车轮1；所述转向架构架8的两个侧边梁13上分别安装一块转向铁块2；所述转向架构架8上安装2个推力杆下支座6；所述转向架构架8上安装四组橡胶弹簧9；所述橡胶弹簧9上方安装有枕梁3；所述枕梁3上安装有上推力杆座4。

可选地，所述橡胶弹簧9的数量为一对以上；一对以上所述橡胶弹簧9，相对于列车的总线中心线和所述转向架11的横向中心线对称布置。

例如：橡胶弹簧9安装于转向架构架8和枕梁3之间，4组橡胶弹簧相对于车体10的Y向中心线和转向架11的X向中心线对称布置。具体地，4个橡胶弹簧9安装于构架上，起到二系悬架的作用，减缓转向架对车身的冲击。

使用时，车辆从静止开始加速时，车轮1在特制的轨道上行驶。在车辆的顶部电机的驱动下，当车速达到一定值时，列车(即车辆)进入悬浮轨道段，在悬浮模块7的作用下，悬浮导轨内产生感应电流，感应电流产生的磁场与悬浮模块7永磁体磁场相斥，使列车悬浮。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，通过提供的高速永磁悬浮列车转向架结构，满足了永磁悬浮列车的使用要求，不仅能保证列车从静止加速到悬浮过程的平稳过渡，又可以实现从列车悬浮阶段到减速静止阶段的安全着陆，解决永磁悬浮列车在轮轨行驶与悬浮行驶转换时可靠性差的问题，达到提升转换可靠性的效果。

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)

1.一种永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，包括：转向架(11)、悬浮模块(7)、支撑机构、转向机构、驱动机构和缓冲机构；所述转向架(11)，设置在列车的底部；所述悬浮模块(7)、所述支撑机构、所述转向机构、所述驱动机构和所述缓冲机构，分别安装于所述转向架(11)；

其中，

所述悬浮模块(7)，用于在列车行驶过程中提供悬浮力，使列车保持悬浮；

所述支撑机构，用于支撑列车、以及所述转向架(11)、转向机构、驱动机构和缓冲机构的重量；

所述转向机构，用于当列车在高速运行中需要转向时，隧道内的电磁铁会对转向机构产生吸力，在电磁吸力的作用下列车实现转向；

所述驱动机构，用于将列车的车身顶部电机产生的驱动力传递给所述转向架(11)；

所述缓冲机构，用于减缓所述转向架(11)对车身的冲击。

2.根据权利要求1所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述转向架(11)，包括：一对横梁(12)和一对侧边梁(13)；所述一对横梁(12)和所述一对侧边梁(13)，相对于列车的中心位置对称围成闭合结构；

其中，

所述一对横梁(12)、所述一对侧边梁(13)，分别相对于列车的中心位置对称设置；

所述一对侧边梁(13)，采用拱形结构。

3.根据权利要求2所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述悬浮模块(7)的数量为一对；一对悬浮模块(7)对应安装于一对侧边梁(13)的下方；

每个所述悬浮模块(7)的纵向中心与所述转向架(11)的纵向中心重合；

所述支撑机构位于所述悬浮模块(7)两侧，或所述悬浮模块(7)位于所述支撑机构中间。

4.根据权利要求2或3所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述支撑机构，包括：一对以上的车轮(1)；

每个车轮安装于所述转向架(11)的侧边梁(13)端部的叉形臂处；

一对以上的车轮(1)，分别相对于列车的纵向中心线和所述转向架(11)的横向中心线对称布置。

5.根据权利要求2或3所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述转向机构，包括：转向铁块(2)；所述转向铁块(2)的数量为一对；

一对所述转向铁块(2)相对于列车的纵向中心线左右对称设置；

一对所述转向铁块(2)对应安装在一对侧边梁(13)的上方。

6.根据权利要求2或3所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述驱动机构，包括：枕梁(3)、上推力杆座(4)、推力杆(5)、下推力杆座(6)；其中，

所述推力杆(5)一端通过所述上推力杆座(4)连接在所述枕梁(3)上，另一端通过所述下推力杆座(6)连接在所述转向架(11)上；

所述枕梁(3)上安装所述上推力杆座(4)，所述转向架(11)上安装所述下推力杆座(6)。

7.根据权利要求6所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述推力杆(5)的数量为一对；一对所述推力杆(5)分别安装于所述枕梁(3)两侧。

8.根据权利要求6所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述缓冲机构，包括：橡胶弹簧(9)；所述橡胶弹簧(9)安装于所述转向架(11)和所述枕梁(3)之间。

9.根据权利要求8所述的永磁悬浮列车的转向装置，其特征在于，所述橡胶弹簧(9)的数量为一对以上；

一对以上所述橡胶弹簧(9)，相对于列车的总线中心线和所述转向架(11)的横向中心线对称布置。

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