CN212685533U - 超高速超导磁浮轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高速超导磁浮轨道交通系统，包括低压管道、道床、车辆、轨道、导轨、供电装置、牵引装置、列控装置等。本实用新型的磁浮轨道交通系统采用了超导型磁浮技术，车辆连同转向架在运行过程中不与低压管道内其它设施接触，无摩擦，无磨损；同时采用了低压管道作为系统主体结构，又应用了磁悬浮与线性驱动技术，可减小车辆横截面的尺寸，进而可适用于小断面的低压管道工程；车辆横截面为圆形结构，车头设计为子弹头型，气动性能好、风阻小、噪音小，适用于小断面低压管道的磁浮轨道交通系统。本实用新型可适用于管道直径不超过5m、管道内气压不高于0.2个标准大气压、运行速度不低于1000km/h的浮轨道交通系统。

Description

超高速超导磁浮轨道交通系统

技术领域

本实用新型公开了一种超高速超导磁浮轨道交通系统。

背景技术

铁路作为高速、重载的陆上交通方式，在二十一世纪得到了较快的发展，获得了众多发达国家的青睐。但是传统轮轨的铁路交通受到自身结构特点的限制，无法突破超高速交通的速率要求、达到空中交通的速度等级。而目前在磁浮轨道交通中进行商业应用的均为常导型磁浮技术，其速度可达到高速轨道交通的标准，但受制于自身悬浮制式的约束，也无法突破超高速交通的规定。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提出了一种超高速超导磁浮轨道交通系统，将超导磁浮、低气压、直线驱动技术同时应用于本实用新型的系统中。将管道内抽空至较低气压，以减少超高速列车的运行阻力；采用超导磁浮技术，较之现有的轮轨式、常导磁浮交通更加先进、高效、环保，本实用新型不但采用了线性驱动技术，而且将直线电机分置于车辆的两侧，增强系统的驱动能力，保障系统可达到超高速的预期。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超高速超导磁浮轨道交通系统，包括低压管道、道床、车辆、轨道、列控装置、牵引装置和供电装置，其中：

所述低压管道横截面为圆形或类圆形，直径不超过5m、管道内气压不高于0.2个标准大气压；

所述道床位于低压管道内的底部，沿低压管道连续敷设；道床上部两侧为站台，底部为内凹平台；

所述车辆包括车头、前挡风车窗、侧窗、车门、车体和转向架，其中：每辆车辆设置两套转向架，每套转向架包括空气弹簧、中央构架、稳定旁呈、端架、超导悬浮模块和直线电机模块，其中：所述空气弹簧设置于转向架的上部两侧，与车体连接；所述稳定旁呈设置于中央构架的两侧与两端；所述端架为两套，分别与中央构架的前后端销接连接；所述直线电机模块设置于转向架的两侧；所述超导悬浮模块安装于端架底部；

所述轨道为永磁轨道，双轨连续铺设于道床的内凹平台两侧；

所述列控装置设置于内凹平台的中部、沿道床连续铺设；

所述牵引装置设置于内凹平台的两侧、高度相同，沿道床连续铺设；

所述供电装置设置于内凹平台的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型将超导磁浮、低气压、直线驱动技术同时应用于轨道交通领域，采用先进技术解决传统陆上交通无法突破超高速等级的技术瓶颈。

本实用新型所公开的磁浮轨道交通系统全线采用低压管道敷设。本系统的低压管道断面直径不超过5m；低压管道内气压维持在0.2个标准大气压以下，即可将车辆运行阻力降低至较低水平。

本实用新型所公开的磁浮轨道交通系统采用超导磁浮技术，超导磁浮技术优于常导磁浮与轮轨技术，可实现悬浮系统的自稳定悬浮以及自导向功能，无轮轨摩擦、无磨损，节能环保，是超导磁浮技术与轨道交通相结合的新产品。

本实用新型所公开的超导磁浮轨道交通系统采用直线驱动技术，无轮轨接触噪音，双侧布置的直线驱动装置动力强，加速快，可有效保证列车达到1000km/h的速度要求。

本实用新型所公开的车辆横截面为圆形结构，车头为子弹头型，车辆系统的空气动力学性能优异，再配合超导磁浮与直线驱动技术，可完美应用于低气压的磁浮轨道交通系统。

本实用新型所公开的转向架将悬浮、导向、牵引、运行执行功能集于一身，转向架上设置了多套减振、缓冲、安全装置，使车辆系统具有了优异的动力学性能，平稳运行、保障车辆安全。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型的轴测立体图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为图2的左视图。

图4为本实用新型的道床结构示意图。

图5为本实用新型的车辆主视图。

图6为图5的左视图。

图7为转向架的主视图。

图8为图7的左视图。

图9为图7的俯视图。

具体实施方式

本实用新型的超高速超导磁浮轨道交通系统主要包括低压管道1、道床2、车辆3、轨道4、导轨5、扣板6、列控装置7、牵引装置8、供电装置9等，如图1、2、3、4所示。

超高速超导磁浮轨道交通系统的低压管道1为本实用新型系统的工程主体结构，横截面呈现圆形或类圆形。低压管道的直径不超过5m，低压管道内气压维持在0.2个标准大气压以下。

超高速超导磁浮轨道交通系统的道床2位于低压管道1之内的底部，沿低压管道连续敷设；道床2为整体结构，上部两侧为供乘客进出、货物上下车的站台2.1，底部为供线路设施安装的内凹平台2.2，如图4所示。整体道床2具有结构强度高、稳定性好、整体性强等优点。

如图5和图6所示，车辆3包括车头3.1、前挡风车窗3.2、侧窗3.3、车门3.4、车体3.5、转向架3.6等。本实用新型的车辆3横截面为圆形结构，车头3.1连同前挡风车窗3.2设计为子弹头型，整体大流线型、风阻系数小；侧窗3.3与车门3.4配合车辆3的整体轮廓，设计为外圆弧形结构；每辆车设置8～12套大弧面侧窗3.3、6～10套内藏式车门3.4；车体3.5将上述部件连同转向架3.6集成为一整体。车辆3车长为10～20m，宽2.2～3m、高为2～3.2m；车辆3可根据运营需求2～4节编组，每辆车可乘坐20～100人(全座位)。

超高速超导磁浮轨道交通系统的转向架3.6主要包括空气弹簧3.61、横向减振器3.62、中央构架3.63、稳定旁呈3.64、直线电机模块3.65、超导悬浮模块3.66、垂向防护轮3.67、横向防护轮3.68、端架3.69、纵向减振器3.70、垂向减振器3.71、缓冲阻尼器3.72等，上述各部件之间通过栓接或销接连接配合，如图7、8、9所示。空气弹簧3.61设置于转向架的上部两侧，每侧数量各1套，可与车体3.5连接，用于吸收转向架3.6运行中的振动及冲击；横向减振器3.62一端安装于中央构架3.63的两侧，另一端与车体3.5连接，用于缓解车辆3在运行过程中的侧倾，每套转向架上数量2套；稳定旁呈3.64设置于中央构架3.63的两侧与两端，共计4套，用于防止车辆3在运行时的浮沉与共振；两套端架3.69与同一中央构架3.63销接连接配合，三者之间可相对转动，共同实现转向架系统3.6的转向功能；直线电机模块3.65位于转向架3.6的两侧，负责牵引转向架3.6、带动车辆3启动、运行、加减速及制动，每套转向架设置4套；超导悬浮模块3.66安装于端架3.69的底部，通过超导悬浮模块3.66在工作状态时的悬浮功能，可实现转向架3.6与车辆3的悬浮，每套转向架设置4套超导悬浮模块3.66。垂向防护轮3.67与横向防护轮3.68安装于端架3.69的底部，可升降的垂向防护轮3.67可在驻车时支持车辆3，避免滑移，横向防护轮3.68用于防止车辆3在运行过程中的偏移，每套转向架各设置4套；纵向减振器3.70设置于中央构架3.63与端架3.69之间，用于缓和转向架系统3.6的纵向冲动，防止转向架系统3.6的菱形变形，每套转向架设置4套；垂向减振器3.71设置于中央构架3.63与端架3.69之间，以降低转向架系统3.6的垂向冲动，防止转向架系统3.6的扭曲变形，每套转向架设置4套；缓冲阻尼器3.72一端安装于中央构架3.63的两侧，另一端与车体3.5连接，用于防止车辆3在运行中的屈曲变形，使车辆运行更加平稳、速度更高，每套转向架设置2套；每辆车辆3设置2套转向架3.6。

如图3、图4和图8所示，超高速超导磁浮轨道交通系统的轨道4为永磁型轨道，双轨连续铺设于道床2的内凹平台2.2两侧，轨道4用于产生供超导磁浮模块3.67悬浮的高强度磁场。本实用新型的双轨轨道4横向中心距(轨距)设计为2000mm。每侧永磁轨道的上表面可产生强度不低于1.5T的磁场。

如图3、图4和图8所示，超高速超导磁浮轨道交通系统的导轨5横截面为工字型，双轨连续铺设于道床内凹平台2.2两侧，用于配合转向架系统3.6中的垂向防护轮3.67、横向防护轮3.68作用，限制车辆3过多的偏移、倾斜或浮沉，同时在系统驻车时用以支撑车辆3。

超高速超导磁浮轨道交通系统的扣板6，用于扣压轨道4与导轨5，并调整轨道4与导轨5沿道床2的平顺度。本实用新型的扣板6设置于轨道4与导轨5的两侧下部，沿道床2每隔0.6～1m成组安装。

超高速超导磁浮轨道交通系统的列控装置7，设置于内凹平台2.2的中部、沿道床2连续铺设，通过时刻定位车辆的位置，获取车辆的运行信息并实施实时控制。

超高速超导磁浮轨道交通系统的牵引装置8是系统的驱动及制动系统，设置于道床2的内凹平台2.2的两侧、高度相同，沿道床2连续铺设；牵引装置8通过驱动转向架上的直线电机模块3.65，进而实现车辆3以及列车的牵引与制动。

超高速超导磁浮轨道交通系统的供电装置9，设置于内凹平台2.2的两侧，负责对两侧的牵引装置8分别供电、提供动力。

上述磁浮轨道交通系统全线采用管道敷设、低气压的运行环境。低压管道横截面为圆形或类圆形，低压管道尺寸小，面积小，工程量小，兼顾了系统性能与经济性。

上述磁浮轨道交通系统的悬浮与导向采用的超导磁浮技术，优选高温超导技术或低温超导技术，超导悬浮模块的工作悬浮高度为10～20mm；超导悬浮模块承载转向架与车辆，无摩擦运行，节能环保。

上述磁浮轨道交通系统的牵引与制动采用直线驱动技术，并创新性地采用双侧驱动模式，将电机布设于车辆的两侧。双侧驱动的直线驱动装置动力强、加速快、性能稳定，牵引高效、制动灵敏；本实用新型的超高速超导磁浮轨道交通系统加速时间短、达速比例高，最高运行速度可达到1000km/h。

为更好地适用于低压管道，本实用新型的车辆横截面设计为圆形结构，车头设计为子弹头型，使车辆系统具有了优异的空气动力学性能、风阻系数小、气动阻力小，再配合超导磁浮与直线驱动技术，可完美应用于超高速轨道交通系统。

上述磁浮轨道交通系统的转向架是系统走行、转向与运行执行部件，并且，系统的悬浮与牵引执行部件也集成于转向架上；同时，本实用新型的转向架上设置了丰富的减振、缓冲、安全装置，使车辆系统具有了优异的动力学性能，保障车辆安全、平稳运行。

Claims (10)

1.一种超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：包括低压管道、道床、车辆、轨道、列控装置、牵引装置和供电装置，其中：

所述低压管道横截面为圆形或类圆形，直径不超过5m、管道内气压不高于0.2个标准大气压；

所述道床位于低压管道内的底部，沿低压管道连续敷设；道床上部两侧为站台，底部为内凹平台；

所述车辆包括车头、前挡风车窗、侧窗、车门、车体和转向架，其中：每辆车辆设置两套转向架，每套转向架包括空气弹簧、中央构架、稳定旁呈、端架、超导悬浮模块和直线电机模块，其中：所述空气弹簧设置于转向架的上部两侧，与车体连接；所述稳定旁呈设置于中央构架的两侧与两端；所述端架为两套，分别与中央构架的前后端销接连接；所述直线电机模块设置于转向架的两侧；所述超导悬浮模块安装于端架底部；

所述轨道为永磁轨道，双轨连续铺设于道床的内凹平台两侧；

所述列控装置设置于内凹平台的中部、沿道床连续铺设；

所述牵引装置设置于内凹平台的两侧、高度相同，沿道床连续铺设；

所述供电装置设置于内凹平台的两侧。

2.根据权利要求1所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：在所述端架的底部安装有垂向防护轮和横向防护轮。

3.根据权利要求2所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：所述垂向防护轮为可升降的垂向防护轮。

4.根据权利要求2所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：在所述内凹平台两侧沿道床连续铺设有导轨，所述导轨横截面为工字型。

5.根据权利要求4所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：在所述轨道与导轨的两侧下部设置有扣板，所述扣板沿道床每隔0.6～1m成组安装。

6.根据权利要求1所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：在所述转向架上设置有横向减振器、纵向减振器和垂向减振器，其中：所述横向减振器一端安装于中央构架的两侧，另一端与车体连接；所述纵向减振器和垂向减振器设置于中央构架与端架之间。

7.根据权利要求1所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：在所述转向架上设置有缓冲阻尼器，所述缓冲阻尼器一端安装于中央构架的两侧，另一端与车体连接。

8.根据权利要求1所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：所述车体横截面为圆形；所述车头连同前挡风车窗为子弹头型，整体为大流线型；所述侧窗与车门为外圆弧形结构。

9.根据权利要求1所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：所述永磁轨道横向中心距为2000mm，每侧永磁轨道的上表面可产生强度不低于1.5T的磁场。

10.根据权利要求1所述的超高速超导磁浮轨道交通系统，其特征在于：所述超导悬浮模块的工作悬浮高度为10～20mm。

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