ES1225489U - Magnetic levitation underground monorail train (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
Magnetic levitation underground monorail train (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDFInfo
- Publication number
- ES1225489U ES1225489U ES201800610U ES201800610U ES1225489U ES 1225489 U ES1225489 U ES 1225489U ES 201800610 U ES201800610 U ES 201800610U ES 201800610 U ES201800610 U ES 201800610U ES 1225489 U ES1225489 U ES 1225489U
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- train according
- wheels
- monorail train
- wagons
- rail
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Tren monoraíl subterráneo de levitación magnética.Underground monorail train of magnetic levitation.
Campo de la invenciónField of the invention
En vehículos de transporte terrestre, en especial en el metropolitano y en parques de atracciones.In land transport vehicles, especially in the metropolitan and amusement parks.
Estado de la técnicaState of the art
Los sistemas de levitación experimentales actuales, como el maglev, utilizan vías excesivamente caras, su funcionamiento es muy complejo y necesitan una enorme cantidad de energía, lo cual los hace impracticables, confinados en el campo experimental. Los aviones no tienen rozamiento por rodadura pero el gasto energético es elevado. La presente invención soluciona dichos problemas.The current experimental levitation systems, such as the maglev, use excessively expensive routes, their operation is very complex and they require an enormous amount of energy, which makes them impractical, confined in the experimental field. The airplanes do not have friction by rolling but the energetic cost is high. The present invention solves said problems.
Objetivo de la invención y ventajasObjective of the invention and advantages
Aportar un sistema de levitación mediante ruedas magnéticas, sencillo, ultraligero, económico, práctico, de poco mantenimiento, que usa ruedas con cojinetes de aire o ruedas con chorros de aire entre su superficie de rodadura y la vía, para evitar el contacto de los imanes con la vía, que ahorra mucha energía y por ello es muy ecológico reduciendo la contaminación, en especial respecto a los aviones. Compite con estos en distancias medias y cortas, por tener poca fricción, ser más seguros y poder desarrollar muy altas velocidades.Provide a system of levitation by magnetic wheels, simple, ultralight, economical, practical, low maintenance, using wheels with air bearings or wheels with air jets between its running surface and the track, to avoid the contact of the magnets with the track, which saves a lot of energy and therefore is very ecological reducing pollution, especially with respect to airplanes. Compete with these in medium and short distances, to have little friction, be safer and develop very high speeds.
Añadir un sistema de control de separación vagón raíl mediante sensores, microprocesadores o microcontroladores utilizando electroimanes, actuadores y motores que accionan unas ruedas magnéticas o de electroimanes.Add a rail car separation control system by means of sensors, microprocessors or microcontrollers using electromagnets, actuators and motors that operate magnetic or electromagnetic wheels.
Aportar un tren ultrarrápido, seguro, de poca resistencia frontal, trasera y de fricción, que por todo ello puede desarrollar altas velocidades, sin competencia con los trenes actuales, puede competir con los aviones en distancias medias, no teniendo competencia en las cortas, pudiendo alcanzar 600 o más km/h. El TGV ha alcanzado velocidad de 574.8 km/h pero solo por un instante y sin seguridad.To provide an ultra-fast train, safe, with little frontal, rear and friction resistance, which can develop high speeds, without competition with the current trains, can compete with the planes in medium distances, not having competition in the short ones, being able to reach 600 or more km / h. The TGV has reached a speed of 574.8 km / h but only for a moment and without security.
Utilizar complementariamente energías alternativas: eólica y solar para alimentar eléctricamente los vehículos, energía que se almacena en baterías y posteriormente se transforma en alterna para su envío al tren.In addition, use alternative energies: wind and solar to power the vehicles electrically, energy that is stored in batteries and then transformed into alternates to be sent to the train.
En general los trenes producen unas 45 veces menos CO2 que los coches y los aviones. Con el presente tren esta cantidad podría ser 90 o 100 veces menor respecto a coches y aviones, tan solo con reducir el peso de los vagones a la mitad.In general, trains produce 45 times less CO2 than cars and planes. With the present train this amount could be 90 or 100 times lower compared to cars and airplanes, only reducing the weight of the wagons by half.
Sin competencia en Velocidad, Seguridad, Confortabilidad, Bajo peso, Sencillez, Mínima resistencia frontal, trasera y de fricción y la levitación apenas tiene coste.No competition in Speed, Safety, Comfortable, Low weight, Simplicity, Minimal resistance front, back and friction and levitation has hardly any cost.
Como consecuencia la energía necesaria para la propulsión es mínima.As a consequence, the energy required for propulsion is minimal.
Siendo el coste energético total necesario bajísimo.The total energy cost being very low.
Mínimo gasto de energía en la propulsión, Rendimiento, Coste por kg transportado, Sube con facilidad las pendientes, Trasporte muy ecológico, no contamina, ni produce CO2, y compite con otros trenes y aviones. Minimum expenditure of energy in the propulsion, Performance, Cost per kg transported, Easily climb the slopes, Transport very ecological, does not pollute, or produce CO2, and competes with other trains and aircraft.
Es muy útil para lugares muy aglomerados, arenosos y para muy altas velocidades. Las altas velocidades prácticamente no permiten las curvas. Por lo anterior, y para evitar las curvas, se procurará que los cambios de dirección se realicen en las estaciones, es decir, se circularía en línea recta de estación a estación.It is very useful for very agglomerated, sandy places and for very high speeds. The high speeds practically do not allow the curves. For the above, and to avoid the curves, it will be attempted that the changes of direction are made in the stations, that is to say, it would circulate in a straight line from station to station.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
El tren monorraíl subterráneo de levitación magnética, cuyos vagones cuelgan levitados, por el interior de un túnel o conducto subterráneo, de una o más vías o vigas longitudinales de material ferromagnético mediante unos levitadores de ruedas de imanes permanentes que actúan por atracción en la zona inferior de las vías, portando todas ellas lateralmente una ruedas sobresalientes independientes o adosadas que evitan el contacto con el raíl, girando dichas ruedas magnéticas en un plano perpendicular o inclinado al de los elementos ferromagnéticos, paralelos a la dirección de desplazamiento del vehículo, separados por una distancia calibrada de la cara inferior de dichos elementos, distancia que puede conseguirse mediante unos inyectores de chorros de aire que inyectan el aire entre la rueda y la vía. Las ruedas son accionadas por motores eléctricos para propulsar simultáneamente los vagones levitados. Añade un sistema de control de separación mediante unos sensores que miden la separación entre las ruedas y el raíl y envían una señal a un microprocesador donde se compara con una señal de referencia y desde este y convenientemente amplificada y regulada dicha señal se envía a un servosistema o a razón de varios cientos de veces por segundo, a unos actuadores o a unas bobinas electromagnéticas que controlan la separación de las ruedas magnéticas desplazando unas ruedas magnéticas o electromagnéticas secundarias, variando la intensidad y flujo de las bobinas electromagnéticas, variando el flujo de las ruedas de imanes permanentes, variando el flujo de unos chorros de aire de unas toberas que inciden sobre la zona inferior del raíl o variando la inclinación de unas aletas aerodinámicas estabilizadoras en los laterales de los vagones. El microprocesador o microcontrolador envía un corto impulso para disparar un detector de ultrasonidos o microondas y recibir un impulso en el mismo detector. La duración de este segundo impulso es igual al tiempo tomado por el ultrasonido para viajar desde el objeto y regresar al sensor. Utilizando la velocidad del sonido este tiempo se convierte en distancia.The monorail train of magnetic levitation underground, whose wagons hang levitated, inside a tunnel or underground conduit, one or more tracks or longitudinal beams of ferromagnetic material by levitadores of wheels of permanent magnets that act by attraction in the lower area of the tracks, all of them carrying laterally an independent or attached protruding wheels that avoid contact with the rail, turning said magnetic wheels in a plane perpendicular or inclined to that of the ferromagnetic elements, parallel to the direction of travel of the vehicle, separated by a calibrated distance of the lower face of said elements, distance that can be achieved by means of injectors of air jets that inject the air between the wheel and the track. The wheels are driven by electric motors to simultaneously propel the levitated wagons. It adds a separation control system by means of sensors that measure the separation between the wheels and the rail and send a signal to a microprocessor where it is compared with a reference signal and from it and conveniently amplified and regulated that signal is sent to a servo system or several hundred times per second, to actuators or electromagnetic coils that control the separation of the magnetic wheels by displacing magnetic or electromagnetic secondary wheels, varying the intensity and flow of the electromagnetic coils, varying the flow of the wheels. permanent magnets, varying the flow of air jets of nozzles that impinge on the lower area of the rail or varying the inclination of aerodynamic stabilizing fins on the sides of the wagons. The microprocessor or microcontroller sends a short pulse to trigger an ultrasonic or microwave detector and receive a pulse on the same detector. The duration of this second impulse is equal to the time taken by the ultrasound to travel from the object and return to the sensor. Using the speed of sound this time becomes distance.
Las secciones transversales de las vigas de los raíles pueden ser curvas, planas o formar un ángulo obtuso.The cross sections of the rails may be curved, flat or form an obtuse angle.
Para evitar la resistencia frontal del aire atrapado y simultáneamente para propulsar, se utilizan unos fanes o ventiladores que envían un gran flujo de aire desde la zona delantera de cada vagón hacia la posterior. Es el sistema propulsor principal, el cual succiona el aire delante y lo descarga y presiona detrás del vagón con lo cual el aprovechamiento de la energía empleada es máximo o las pérdidas son mínimas.To avoid the frontal resistance of trapped air and simultaneously to propel, fanes or fans are used that send a large air flow from the front area of each car to the rear. It is the main propulsion system, which sucks the air in front and discharges it and presses it behind the car, with which the use of the energy used is maximum or the losses are minimal.
La fricción lateral se reduce recubriendo con una capa deslizante, con una superficie cubierta de múltiples dentículo, riblets, hoyuelos, o utilizando doble pared y entre ellas una cámara presurizada cuyo aire se descarga al exterior con múltiples diminutas burbujas evitando la adherencia del flujo laminar o el turbulento.The lateral friction is reduced by coating with a sliding layer, with a surface covered with multiple dentin, riblets, dimples, or using double walls and between them a pressurized chamber whose air is discharged to the outside with multiple tiny bubbles avoiding the adherence of the laminar flow or the turbulent
La sección de los vagones y túneles es circular o de segmento mayor de círculo.The section of the wagons and tunnels is circular or of greater segment of circle.
Los sistemas complementarios controladores de distancia actúan exponencialmente sobre o bajo las vías atrayéndolas o repeliéndolas en función a la distancia y/o a su colocación sobre o bajo la vía o elementos ferromagnéticos. The complementary distance control systems act exponentially on or under the tracks, attracting or repelling them depending on the distance and / or their placement on or under the track or ferromagnetic elements.
Un proceso o algoritmo controla la separación de las ruedas con el raíl aplicando varios cientos de veces por segundo corrientes eléctricas a las bobinas de control de separación, lo cual se hace en función de la separación entre ruedas y raíl medida por los sensores de separación. A process or algorithm controls the separation of the wheels with the rail by applying electrical currents several hundred times per second to the separation control coils, which is done according to the separation between wheels and rail measured by the separation sensors.
Cada una de las ruedas levitadoras puede sobrepasar el peso de la zona del vagón donde está ubicada más de un 1% a un 5% del mismo. Ese exceso es contrarrestado por los sistemas complementarios controladores de distancia y se colocan sobre el raíl. En el caso de usarse chorros de aire se colocan en la zona inferior del raíl y se oponen a la levitación de las ruedas magnéticas.Each of the levitating wheels can exceed the weight of the area of the car where it is located more than 1% to 5% of it. That excess is counteracted by the complementary distance control systems and placed on the rail. In the case of using air jets, they are placed in the lower area of the rail and oppose the levitation of the magnetic wheels.
También cada una de las ruedas levitadoras puede le vitar con una fuerza inferior al peso de la zona del vagón donde está ubicada del 1% a un 5% del mismo. En este caso la carencia de levitación es contrarrestada con los sistemas complementarios controladores de dicha distancia en la zona inferior, los chorros de aire se colocan en la zona superior del raíl, para aumentar la levitación.Also each of the levitating wheels can vitar with a force less than the weight of the area of the car where it is located from 1% to 5% of it. In this case the lack of levitation is counteracted with the complementary control systems of said distance in the lower area, the air jets are placed in the upper area of the rail, to increase the levitation.
Entre las ruedas y sus ejes se colocan unos cojinetes de aire o magnéticos. En este último caso se utilizan unos sensores, unos controladores o microprocesadores y algoritmos de control, unos amplificadores que envían la corriente a unos actuadores o electroimanes. Los algoritmos de control miden la posición del eje y regulan la corriente enviada a los actuadores a razón de varios miles de veces por segundo.Air or magnetic bearings are placed between the wheels and their axes. In the latter case, sensors, controllers or microprocessors and control algorithms are used, some amplifiers that send the current to actuators or electromagnets. The control algorithms measure the position of the axis and regulate the current sent to the actuators at a rate of several thousand times per second.
Los inyectores pueden tener su boquilla aplastada e inclinada y se pueden aplicar verticalmente o incidiendo de forma inclinada entre las ruedas de imanes permanentes giratorios y el raíl, a ambos lados, de este modo además de controlar automáticamente la separación entre ruedas y raíles ayuda a la propulsión. A baja velocidad, inferior a 5 km/h o parado, los vagones pueden descansar sobre unas ruedas de caucho ligeras de peso en zona inferior (15) o superior y/o laterales (8).The injectors can have their nozzle squashed and inclined and can be applied vertically or incising sloping between the wheels of permanent rotating magnets and the rail, on both sides, in this way in addition to automatically control the separation between wheels and rails helps the propulsion. At low speed, less than 5 km / h or stopped, the wagons can rest on light weight rubber wheels in the lower area (15) or higher and / or lateral (8).
Los elementos ferromagnéticos son de acero al carbono o material ferromagnético similar. Pueden estar recubiertos por una pequeña lámina de material anticorrosivo, zinc, cromo, etc. y pueden estar formados por múltiples láminas longitudinales o transversales, aisladas entre sí. The ferromagnetic elements are carbon steel or similar ferromagnetic material. They can be covered by a small sheet of anticorrosive material, zinc, chromium, etc. and can be formed by multiple longitudinal or transverse sheets, isolated from each other.
Las ruedas portan los imanes permanentes radiales o paralelos al eje de giro, siendo independiente de como incide el flujo sobre los elementos ferromagnéticos.The wheels carry the permanent magnets radial or parallel to the axis of rotation, being independent of how the flow affects the ferromagnetic elements.
La propulsión secundaria se puede conseguir girando las ruedas magnéticas, usando motores eléctricos, se produce simultáneamente la sustentación y la propulsión respecto al elemento o plancha ferromagnética sin fricción. Las pérdidas por corrientes Eddy son mínimas. También se puede propulsar moviendo ruedas que presionan sobre el raíl. En este caso hay un gasto adicional por la propulsión a la de los fanes, pero como contrapartida no se produce la pérdida de energía que se produce con los vehículos que se desplazan en un fluido en los cuales se pierde la mitad de la energía aplicada por el efecto de acción y reacción.Secondary propulsion can be achieved by turning the magnetic wheels, using electric motors, the lift and propulsion is produced simultaneously with respect to the element or ferromagnetic plate without friction. Eddy current losses are minimal. It can also be propelled by moving wheels that press on the rail. In this case there is an additional expense for propulsion to the fans, but as a counterpart there is no loss of energy that occurs with vehicles that move in a fluid in which half of the energy applied by the effect of action and reaction.
Con las ruedas de imanes permanentes o levitadoras no hay que aplicar energía para levitar los vagones, tan solo se necesitará la utilizada para controlar o mantener la distancia entre vagones o imanes y el elemento o plancha ferromagnética. Dicha energía es muy pequeña. Los imanes permanentes más eficientes son los de tierras raras neodimio, samario, etc. pero también se pueden utilizar los ferríticos, plásticos, etc. Periódicamente pueden reimantarse las ruedas magnéticas mediante potentes campos magnéticos.With the wheels of permanent magnets or levitadoras do not have to apply energy to levitate the wagons, it will only need the used to control or maintain the distance between wagons or magnets and ferromagnetic element or plate. This energy is very small. The most efficient permanent magnets are the rare earth Neodymium, Samarium, etc. but you can also use ferritics, plastics, etc. Periodically the magnetic wheels can be reimagined by powerful magnetic fields.
Los vagones se fabricarán de materiales ligeros, tales como aleaciones de aluminio, fibras de carbono y vidrio, etc. The wagons will be made of lightweight materials, such as aluminum alloys, carbon fibers and glass, etc.
Los actuadores piezoeléctricos se caracterizan por su gran velocidad de respuesta, su gran potencia, su pequeño tamaño y su poco peso. Las ruedas no necesitan gasto de energía para su funcionamiento pero si producen algo de resistencia y limitan la velocidad de uso.The piezoelectric actuators are characterized by their great response speed, their great power, their small size and their low weight. The wheels do not need to expend energy for their operation but they do produce some resistance and limit the speed of use.
La corriente eléctrica externa aplicada puede ser corriente alterna o de radiofrecuencia que se transfiere al interior del vagón mediante unas placas o bandas longitudinales internas del conducto y otras externas del vehículo que hacen de condensador, y por ello permiten la conducción eléctrica. También se puede captar de unas bandas aisladas en las vigas o raíl (6). Los imanes permanentes pueden constar de al menos un par de polos, los polos pueden estar alternados radialmente, longitudinalmente, etc. respecto al eje de giro. La energía eléctrica externa se puede aplicar en múltiples tramos con generadores independientes.The applied external electric current can be alternating or radiofrequency current that is transferred to the interior of the wagon by means of internal longitudinal plates or strips of the conduit and other external ones of the vehicle that act as a condenser, and therefore allow electrical conduction. It can also be captured from isolated bands on the beams or rail (6). The permanent magnets can consist of at least one pair of poles, the poles can be alternating radially, longitudinally, etc. with respect to the axis of rotation. The external electrical energy can be applied in multiple sections with independent generators.
La corriente eléctrica se puede producir en el vagón mediante células de combustible o pueden utilizarse baterías.Electric current can be produced in the wagon by fuel cells or batteries can be used.
Los sensores se colocan contiguos al actuador e igualmente fijados a los vagones.The sensors are placed adjacent to the actuator and also fixed to the wagons.
Los sensores también pueden utilizar métodos ópticos, de inducción (LDT y VDT), de resistencia y capacitivos.The sensors can also use optical, induction (LDT and VDT), resistance and capacitive methods.
La señal de distancia medida por el sensor se compara en un microprocesador con una señal de referencia, convirtiéndose, amplificándose y aplicándose al actuador que corrige la distancia de separación entre las ruedas de imanes y el raíl ferromagnético o bien se varía la corriente aplicada a las bobinas de las ruedas electromagnéticas. El microprocesador envía la señal a los actuadores o bobinas mediante avanzados algoritmos de control de igual modo que con los cojinetes magnéticos.The distance signal measured by the sensor is compared in a microprocessor with a reference signal, being converted, amplified and applied to the actuator that corrects the separation distance between the magnet wheels and the ferromagnetic rail or the current applied to the Electromagnetic wheel coils. The microprocessor sends the signal to the actuators or coils by means of advanced control algorithms in the same way as with the magnetic bearings.
En general todas las ruedas pueden estar cubiertas por una capa elástica amortiguadora para evitar el contacto directo en caso de fallo de los sistemas de separación. No obstante en caso de que se toquen las ruedas, por ser su velocidad tangencial igual a la de desplazamiento relativo de la vía, no se producirá rozamiento.In general, all the wheels can be covered by an elastic shock absorbing layer to avoid direct contact in case of failure of the separation systems. However, in case the wheels are touched, because their tangential speed is equal to the relative displacement of the track, friction will not occur.
Los elementos ferromagnéticos: Las vigas ferromagnéticas se pueden suplir por múltiples varillas o placas eléctricamente independientes y con igual comportamiento magnético. Pueden colocarse integradas en unas vigas de hormigón o cemento. De este modo se evitan o reducen las corrientes de Foucault.The ferromagnetic elements: The ferromagnetic beams can be supplied by multiple rods or plates electrically independent and with the same magnetic behavior. They can be placed integrated in concrete or cement beams. In this way the eddy currents are avoided or reduced.
Las vigas sirven de refuerzo y para apoyo de las ruedas de estabilización o limitadoras del alabeo o giro lateral.The beams serve as reinforcement and to support the stabilization wheels or limiting curl or lateral turn.
Las ruedas magnéticas y las electromagnéticas portan lateralmente una o dos ruedas complementarias flexibles y por lo tanto con igual velocidad angular, que sobresalen más que las primeras y que los inyectores de aire evitando que estos y las ruedas contacten con las vías. Las ruedas complementarias pueden usar cojinetes y girar libres.Magnetic and electromagnetic wheels have one or two complementary wheels that are flexible and therefore with an equal angular velocity, which protrude more than the first and that the air injectors prevent these and the wheels from contacting the tracks. Complementary wheels can use bearings and turn freely.
Los raíles pueden dividirse lateralmente en dos zonas o mitades y estas pueden estar aisladas eléctricamente entre sí.The rails can be divided laterally into two zones or halves and these can be electrically isolated from each other.
El equilibrado del peso del vagón sobre las ruedas se consigue trasvasando agua entre los distintos puntos del vagón, con la correspondiente instalación y los distintos depósitos de almacenamiento. Si es posible, es más práctico desplazar la carga.The balance of the weight of the car on the wheels is achieved by transferring water between the different points of the car, with the corresponding installation and the different storage tanks. If possible, it is more practical to move the load.
Los motores aplican el movimiento a los ejes o a la zona periférica o magnética de las ruedas. Las ruedas magnéticas pueden ser libres o accionadas por los motores. The motors apply the movement to the axes or to the peripheral or magnetic area of the wheels. The magnetic wheels can be free or driven by motors.
Se puede igualar o aproximar la sustentación de los vagones con su peso, de modo que aunque las ruedas contacten con la vía el rozamiento es muy pequeño, con su periferia ligeramente acanalada y una o más juntas de goma parcialmente sobresalientes y pueden usar cojinetes de aire o magnéticos y vagones ultraligeros.You can equal or approximate the lift of the wagons with their weight, so that although the wheels contact the track the friction is very small, with its slightly grooved periphery and one or more partially protruding rubber gaskets and can use air bearings or magnetic and ultralight wagons.
Los raíles pueden ser de sección rectangular, curvos o angulares.The rails can be rectangular, curved or angular.
Las ruedas secundarias también pueden llevar adosadas ruedas sobresalientes.The secondary wheels can also be fitted with protruding wheels.
Los sistemas de amortiguación son muy simples, por su poco recorrido pueden utilizarse sencillos tacos o cubiertas de goma, que cubren los apoyos de los cojinetes.The damping systems are very simple, due to their short travel simple studs or rubber covers can be used, which cover the bearing supports.
Pueden aplicarse simultáneamente varios sistemas de compensación.Several compensation systems can be applied simultaneously.
Presenta unas ruedas complementarias de seguridad (8) en la zona superior y otras en la zona inferior (15) para en caso de emergencia. Además las inferiores se pueden utilizar para cuando los vagones discurren a baja velocidad o están parados.It has complementary safety wheels (8) in the upper area and others in the lower area (15) in case of emergency. In addition, the lower ones can be used for when the wagons run at low speed or are stopped.
Los túneles son costosos pero tiene ciertas ventajas respecto a los vehículos que circulan por el exterior, ya que no son afectados por los meteoros atmosféricos ni por la alta velocidad, además evitan la congestión del transporte superficial.The tunnels are expensive but have certain advantages with respect to the vehicles that circulate abroad, since they are not affected by atmospheric meteors or by the high speed, they also avoid the congestion of surface transport.
Funcionamiento: Las ruedas magnéticas giratorias (2) atraen el raíl. Si la atracción máxima es mayor que la del vagón en ese punto o zona, se contrarresta con la atracción variable de las ruedas magnéticas secundarias en la zona superior (3) desplazadas con los actuadores (11) o con los electroimanes (14), para equilibrar y mantener el vagón levitado. Si la atracción máxima de cada rueda es inferior a la del vagón en ese punto o zona, se complementa con la atracción variable de la rueda magnética secundaria en la zona inferior (3) la cual se desplaza con el actuador (11) para equilibrar y mantener el vagón levitado. La función se realiza con un sensor que mide la separación y un microprocesador la compara con una señal de referencia y la envía al actuador que atrae y desplaza más o menos a la rueda magnética respecto al raíl. Esta función se realiza de forma repetitiva un número elevado de veces, resultando en un control de gran precisión y exactitud. Si falla la atracción secundaria o complementaria, en este caso de unas ruedas magnéticas, las ruedas laterales sobresalientes independientes o adosadas, o bien unas ruedas complementarias harán contacto con el raíl en vez de las magnéticas principales, las cuales en todos los casos se deben mantener a cierta distancia del raíl. La propulsión se realiza principalmente con los fanes o ventiladores propulsores (16).Operation: The rotating magnetic wheels (2) attract the rail. If the maximum attraction is greater than that of the car at that point or zone, it is counteracted by the variable attraction of the secondary magnetic wheels in the upper zone (3) displaced with the actuators (11) or with the electromagnets (14), for balance and maintain the levitated wagon. If the maximum attraction of each wheel is lower than that of the car in that point or zone, it is complemented by the variable attraction of the secondary magnetic wheel in the lower area (3) which is moved with the actuator (11) to balance and keep the wagon levitated. The function is performed with a sensor that measures the separation and a microprocessor compares it with a reference signal and sends it to the actuator that attracts and displaces more or less the magnetic wheel with respect to the rail. This function is performed repetitively a large number of times, resulting in a high accuracy and precision control. If the secondary or complementary attraction fails, in this case of magnetic wheels, the independent protruding side wheels or adjoining wheels, or complementary wheels will make contact with the rail instead of the main magnetic ones, which in all cases must be maintained at a certain distance from the rail. The propulsion is carried out mainly with fans or propeller fans (16).
En otro modo de funcionamiento los vagones serían levitados hasta contactar ligeramente con los raíles, no necesitando controles de separación. En este caso el rozamiento sería muy bajo. Las vías o raíles además de colgados o soportados del techo del túnel o pueden estar incrustadas en el mismo, en este caso pueden servir simultáneamente como portadoras de la corriente que se capta a modo de condensadores.In another mode of operation the wagons would be levitated until they contact lightly with the rails, not needing separation controls. In this case the friction would be very low. The tracks or rails in addition to hanging or supported from the roof of the tunnel or may be embedded in it, in this case can simultaneously serve as carriers of the current that is captured as condensers.
Un pasillo o canal intermedio entre sendos túneles se comunica con el interior de los mismos mediante unas puertas de corredera.A corridor or intermediate channel between two tunnels communicates with the interior of the same by means of sliding doors.
Breve descripción de los dibujosBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La figura 1 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de dos vagones elevados, su vía y túneles con el sistema de la invención. Figure 1 shows a schematic and partially sectioned view of two elevated wagons, their track and tunnels with the system of the invention.
Las figuras 2 y 3 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas variantes de vagones y vías del sistema de la invención.Figures 2 and 3 show schematic views and partially sectioned variants of wagons and tracks of the system of the invention.
La figura 4 muestra una vista esquematizada y lateral del tren monorraíl.Figure 4 shows a schematic and side view of the monorail train.
Las figuras 5 y 6 muestran vistas esquematizadas de porciones de variantes de vías y de chasis de vagones.Figures 5 and 6 show schematic views of portions of track variants and wagon chassis.
La figura 7 muestra una rueda formada por electroimanes.Figure 7 shows a wheel formed by electromagnets.
La figura 8 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un túnel con el sistema de la invención.Figure 8 shows a schematic and partially sectioned view of a tunnel with the system of the invention.
Las figuras 9 y 10 muestran vistas esquematizadas y frontales de variantes de dos tipos de vagones.Figures 9 and 10 show schematic and frontal views of variants of two types of wagons.
Las figuras 11 y 12 muestran vistas esquematizadas y en planta de variantes de dos tipos de vagones.Figures 11 and 12 show schematic and plan views of variants of two types of wagons.
La figura 13 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de la pared de un vagón con un sistema de reducción de la fricción usando burbujas.Figure 13 shows a schematic and partially sectioned view of the wall of a car with a system for reducing friction using bubbles.
La figura 14 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un túnel con un variante de vías incrustadas en el techo del mismo.Figure 14 shows a schematic and partially sectioned view of a tunnel with a variant of tracks embedded in the roof thereof.
La figura 15 muestra un diagrama de bloques de un sistema de funcionamiento.Figure 15 shows a block diagram of an operating system.
Descripción más detallada de una forma de realización de la invenciónMORE DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION
La figura 5 muestra una forma de realización de la invención, con la viga o raíl (6), debajo las ruedas magnéticas o de imanes permanentes (2) con otras ruedas (3) que se oponen a una aproximación excesiva a lo que colaboran los inyectores de chorro de aire (10) que inciden entre las ruedas y la viga. Los inyectores de chorro de aire (10) pueden incidir solamente entre la rueda magnética (2) y la viga (6) o incidir además entre la rueda (3) y la viga. Unos sensores de proximidad mandan señales de corrección a los microcontroladores y estos a unos actuadores o motores (11) lo cuales controlan la separación de unas ruedas magnéticas (12) o de unas ruedas de electroimanes (13), o también envía señales variables a los electroimanes (14) en la zona superior del raíl.Figure 5 shows an embodiment of the invention, with the beam or rail (6), under the magnetic wheels or permanent magnets (2) with other wheels (3) that are opposed to an excessive approximation to what collaborate the air jet injectors (10) that impinge between the wheels and the beam. The air jet injectors (10) can only interfere between the magnetic wheel (2) and the beam (6) or further impact between the wheel (3) and the beam. Proximity sensors send correction signals to the microcontrollers and these to actuators or motors (11) which control the separation of magnetic wheels (12) or of electromagnetic wheels (13), or also send variable signals to the electromagnets (14) in the upper area of the rail.
La figura 1 muestra la viga o vía ferromagnética (6) de sección transversal curvada, soportada por unos largueros a la pared (4) superior del túnel (5). Las ruedas giratorias de imanes permanentes (2), ovoideas, accionadas con los motores eléctricos (9) para propulsar los vagones (1) y las ruedas de cojinetes de aire (3) que contrarrestan el exceso de atracción de las ruedas magnéticas. Las ruedas de cojinetes se pueden sustituir por ruedas entre cuya periferia y la de la viga o raíl se aplican unos inyectores con chorros de aire que evitan contacten entre sí. El vagón porta en ambos lados unos elementos de seguridad o brazos acodados (7) y en su extremo una rueda (8) para el caso de fallo del sistema de levitación de las ruedas magnéticas. En la zona inferior porta periféricamente otras ruedas (15) que contactan con la superficie interna del túnel (5) en emergencia y a baja velocidad o parado. Añade los fanes succionadores y propulsores (16).Figure 1 shows the beam or ferromagnetic track (6) of curved cross section, supported by stringers to the upper wall (4) of the tunnel (5). The rotating wheels of permanent magnets (2), ovoid, driven with the electric motors (9) to propel the wagons (1) and the wheels of air bearings (3) that counteract the excess attraction of the magnetic wheels. The bearing wheels can be replaced by wheels between which periphery and that of the beam or rail are applied injectors with jets of air that avoid contact with each other. The car carries on both sides security elements or elbow arms (7) and at its end a wheel (8) in the case of failure of the levitation system of the magnetic wheels. In the lower area it peripherally carries other wheels (15) that contact the internal surface of the tunnel (5) in emergency and at low speed or stopped. Add the sucking and propelling fanes (16).
La figura 2 muestra la viga o vía ferromagnética (6a) de sección transversal angular, soportada por unos largueros a la pared (4) superior del túnel (5). Las ruedas giratorias de imanes permanentes (2a) accionadas con unos motores eléctricos no mostrados en la figura para propulsar los vagones (1) y las ruedas de cojinetes de aire (3a) que contrarrestan el exceso de atracción de las ruedas magnéticas. Las ruedas magnéticas están formadas por dos elementos troncocónicos unidos por sus bases mayores. Las ruedas de cojinetes se pueden sustituir por ruedas entre cuya periferia y la de la viga o raíl se aplican unos inyectores con chorros de aire que evitan contacten entre sí. El vagón porta en ambos lados unos elementos de seguridad o brazos acodados (7) y en su extremo una rueda (8) para el caso de fallo del sistema de levitación de las ruedas magnéticas. En la zona inferior porta periféricamente unas ruedas (15) que contactan con la superficie interna del túnel (5) en emergencia y a baja velocidad o parado La figura 3 muestra la viga o vía ferromagnética (6c) de sección rectangular, soportada por unos largueros a la pared (4) superior del túnel (5). Las ruedas giratorias de imanes permanentes (2c) cilíndricas, accionadas con unos motores eléctricos no mostrados en la figura, para propulsar los vagones (1) y las ruedas de cojinetes de aire (3c) que contrarrestan el exceso de atracción de las ruedas magnéticas. Las ruedas de cojinetes se pueden sustituir por ruedas entre cuya periferia y la de la viga o raíl se aplican unos inyectores con chorros de aire que evitan contacten entre sí. El vagón porta en ambos lados unos elementos de seguridad o brazos acodados (7) y en su extremo una rueda (8) para el caso de fallo del sistema de levitación de las ruedas magnéticas. En la zona inferior porta periféricamente unas ruedas (15) que contactan con la superficie interna del túnel (5) en emergencia y a baja velocidad o parado La figura 4 muestra el vagón (1), soportado por las ruedas giratorias magnéticas (2) de la viga ferromagnética (6) sujeta a la pared superior interna (4) del túnel (5). Muestra las ruedas (8) de sujeción de seguridad en la zona superior y las (15) en la lateral inferior.Figure 2 shows the beam or ferromagnetic path (6a) of angular cross section, supported by stringers to the upper wall (4) of the tunnel (5). The rotating wheels of permanent magnets (2a) driven with electric motors not shown in the figure for propel the wagons (1) and the wheels of air bearings (3a) that counteract the excess attraction of the magnetic wheels. The magnetic wheels are formed by two frustoconical elements joined by their larger bases. The bearing wheels can be replaced by wheels between which periphery and that of the beam or rail are applied injectors with jets of air that avoid contact with each other. The car carries on both sides security elements or elbow arms (7) and at its end a wheel (8) in the case of failure of the levitation system of the magnetic wheels. In the lower area peripherally carries wheels (15) that contact the inner surface of the tunnel (5) in emergency and at low speed or stopped Figure 3 shows the beam or ferromagnetic via (6c) rectangular section, supported by stringers a the upper wall (4) of the tunnel (5). The rotating wheels of cylindrical permanent magnets (2c), driven with electric motors not shown in the figure, to propel the wagons (1) and the wheels of air bearings (3c) that counteract the excess attraction of the magnetic wheels. The bearing wheels can be replaced by wheels between which periphery and that of the beam or rail are applied injectors with jets of air that avoid contact with each other. The car carries on both sides security elements or elbow arms (7) and at its end a wheel (8) in the case of failure of the levitation system of the magnetic wheels. In the lower area peripherally carries wheels (15) that contact the inner surface of the tunnel (5) in emergency and at low speed or stopped Figure 4 shows the car (1), supported by the magnetic wheels (2) of the ferromagnetic beam (6) attached to the internal upper wall (4) of the tunnel (5). It shows the safety clamping wheels (8) in the upper area and (15) in the lower side.
La figura 6 muestra la viga o raíl (6), debajo la rueda magnética (2) con una rueda (3) que se opone a una aproximación excesiva a lo que colaboran los inyectores de chorro de aire que inciden entre la rueda y la viga. Unos sensores de proximidad mandan señales de corrección a unos actuadores o motores (11) lo cuales controlan la separación de unas ruedas magnéticas (12) o de unas ruedas de electroimanes (13), o también envía señales variables a los electroimanes (14) en la zona inferior del raíl.Figure 6 shows the beam or rail (6), underneath the magnetic wheel (2) with a wheel (3) that opposes an excessive approach to which the air jet injectors collaborate that impinge between the wheel and the beam . Proximity sensors send correction signals to actuators or motors (11) which control the separation of magnetic wheels (12) or of electromagnetic wheels (13), or also send variable signals to electromagnets (14) in the lower area of the rail.
La figura 7 muestra una rueda de electroimanes (13) unida a la rueda sobresaliente (3).Figure 7 shows an electromagnet wheel (13) attached to the protruding wheel (3).
La figura 8 muestra el túnel (5) cuyas paredes (4) portan las dos placas (20) las cuales transportan la corriente alterna o de radiofrecuencia y a través de los placas (21) la transfieren a los transformadores (22) que reducen su voltaje y lo aplican a los motores de los fanes propulsores y demás elementos eléctricos de los vagones.Figure 8 shows the tunnel (5) whose walls (4) carry the two plates (20) which transport the alternating or radiofrequency current and through the plates (21) transfer it to the transformers (22) that reduce their voltage and they apply it to the engines of the propellers and other electrical elements of the wagons.
La figura 9 muestra el frontal del vagón (1) y una pareja de fanes (16) en contrarotación.Figure 9 shows the front of the wagon (1) and a couple of fanes (16) in counter-rotation.
La figura 10 muestra el frontal del vagón (1) con un único fan frontal (16). En este caso utiliza detrás del fan unas aletas enderezadoras, no mostradas en la figura, que evitan el giro del flujo y el par de giro del vagón.Figure 10 shows the front of the wagon (1) with a single front fan (16). In this case, it uses behind the fan some straightening fins, not shown in the figure, which prevent the flow rotation and the torque of the wagon.
La figura 11 muestra el vagón (1), el fan frontal (16), el fan trasero (17). Utiliza unos conductos opcionales (18 y 19) que facilitan y encauzan el flujo de aire. No se muestran los ejes de los fanes y sus soportes.Figure 11 shows the car (1), the front fan (16), the rear fan (17). It uses some optional conduits (18 and 19) that facilitate and channel the flow of air. The axes of the fans and their supports are not shown.
La figura 12 muestra el vagón (1) la pareja de fanes frontales (16), los fanes traseros (47). Utiliza unos conductos opcionales (18 y 19) que facilitan y encauzan el flujo de aire. No se muestran los ejes de los fanes y sus soportes. Figure 12 shows the wagon (1) the pair of frontal fanes (16), the rear fanes (47). It uses some optional conduits (18 and 19) that facilitate and channel the flow of air. The axes of the fans and their supports are not shown.
La figura 13 muestra la pared principal de los vagones (50) la pared porosa externa (52) y entre ambas la cámara presurizada (51) con el aire (53), que sale a través de la placa porosa según las flechas (54).Figure 13 shows the main wall of the wagons (50) the external porous wall (52) and between both the pressurized chamber (51) with the air (53), which exits through the porous plate according to the arrows (54) .
La figura 14 muestra las vías o bandas ferromagnética (26) de sección transversal curva o circular incrustada en el techo del túnel (4), Las ruedas giratorias de imanes permanentes (2), ovoideas, soportan los vagones (1) y las ruedas de cojinetes de aire (3) que contrarrestan el exceso de atracción de las ruedas magnéticas. Las ruedas de cojinetes se pueden sustituir por ruedas entre cuya periferia y la de la viga o raíl se aplican unos inyectores con chorros de aire que evitan contacten entre sí. En la zona inferior porta periféricamente otras ruedas (15) que contactan con la superficie interna del túnel (5) en emergencia y a baja velocidad o parado. Añade los fanes succionadores y propulsores (16). La zona plana inferior del túnel o conducto y de los vagones facilita la estabilidad lateral. Para salida en emergencia se utiliza un conducto o pasillo (27) entre sendos túneles al cual se accede mediante las puertas de corredera (28).Figure 14 shows the ferromagnetic tracks or bands (26) of curved or circular cross section embedded in the roof of the tunnel (4), the rotating wheels of permanent magnets (2), ovoid, support the wagons (1) and the wheels of air bearings (3) that counteract the excess attraction of the magnetic wheels. The bearing wheels can be replaced by wheels between which periphery and that of the beam or rail are applied injectors with jets of air that avoid contact with each other. In the lower area it peripherally carries other wheels (15) that contact the internal surface of the tunnel (5) in emergency and at low speed or stopped. Add the sucking and propelling fanes (16). The lower flat area of the tunnel or duct and the wagons facilitates lateral stability. For exit in emergency a conduit or corridor (27) between two separate tunnels is used, which is accessed through the sliding doors (28).
La figura 15 muestra un microprocesador que procesa las señales de: Giróscopos, acelerómetros, cuatro sensores de separación delanteros y cuatro traseros, mando de gases o potencia, frenos, peso de la zona delantera y trasera. El microprocesador una vez procesados proporciona y envía múltiples y repetitivas señales: Cuatro de control de estabilización delantera y otras cuatro señales de levitación zona delantera y de la zona trasera enviadas a los inyectores, actuadores de las aletas o a los electroimanes y señales de aviso de fallos del sistema, control de velocidad, frenado, propulsión e indicación de velocidad. La corrección puede hacerse igualmente con servosistemas. Figure 15 shows a microprocessor that processes the signals of: Gyroscopes, accelerometers, four front and four rear separation sensors, control of gases or power, brakes, weight of the front and rear area. The microprocessor once processed provides and sends multiple and repetitive signals: Four front stabilization control and four other levitation signals front and rear area sent to the injectors, fin actuators or electromagnets and fault warning signals of the system, speed control, braking, propulsion and speed indication. The correction can also be made with servosystems.
Claims (33)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201800610U ES1225489Y (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Underground Monorail Magnetic Levitation Train |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201800610U ES1225489Y (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Underground Monorail Magnetic Levitation Train |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1225489U true ES1225489U (en) | 2019-02-25 |
| ES1225489Y ES1225489Y (en) | 2019-05-17 |
Family
ID=65409672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201800610U Active ES1225489Y (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Underground Monorail Magnetic Levitation Train |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1225489Y (en) |
-
2018
- 2018-10-05 ES ES201800610U patent/ES1225489Y/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1225489Y (en) | 2019-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5146853A (en) | Compact magnetic levitation transportation system | |
| US4075948A (en) | Rapid transit system | |
| KR101006849B1 (en) | wheel typed superspeed train system | |
| US20150307112A1 (en) | Suspension Transport System | |
| KR20100078591A (en) | Tube type maglev train | |
| ES1244931U (en) | Underground tubular train with pneumatic, magnetic and electromagnetic levitation (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| US20040244633A1 (en) | Cats-constrained airplane transportation system | |
| CA3165881C (en) | Railway vehicle with aerodynamic lift control device | |
| JP2021515736A (en) | High-speed traffic transportation equipment with a pipeline as an orbit | |
| US20210188330A1 (en) | Ultralight two-track train that does not derail | |
| JP2018502009A (en) | TERREPLANE transportation system | |
| ATE531596T1 (en) | IMPROVED HIGH RAIL TRANSPORTATION SYSTEM | |
| ES1225489U (en) | Magnetic levitation underground monorail train (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| WO2018011443A1 (en) | Levitation, stabilisation and propulsion system for vehicles travelling through air ducts | |
| ES2304325B1 (en) | PROPULSOR AND LEVITATOR SYSTEM FOR MAGNETIC FIELDS FOR TRANSPORT VEHICLES. | |
| ES1229329U (en) | Levitation system by magnetic rotating fields for trains (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| RU2373088C1 (en) | Transport system and method of its operation | |
| ES2677156B1 (en) | Levitator, stabilizer and propulsion system for vehicles circulating in air ducts | |
| EP0831000A1 (en) | Magnetic monorail | |
| ES1219354U (en) | Levitador system, stabilizer and propeller by air cushion and fans for vehicles circulating in air ducts (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| ES1229389U (en) | Indescarrilable ultralight train of two-way tracks (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| JPH07231515A (en) | Linear motor with gap length control mechanism, vehicle and track therefor, and transport/traffic system | |
| ES1229392U (en) | Ultralight and indescarrilable high speed train (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| ES2810948A1 (en) | Improvements in two-way trains and very high-speed non-derailing monorails (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| Nar et al. | Review of Hyperloop Technology: A New Mode of Transportation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CA1K | Utility model application published |
Ref document number: 1225489 Country of ref document: ES Kind code of ref document: U Effective date: 20190225 |
|
| FG1K | Utility model granted |
Ref document number: 1225489 Country of ref document: ES Kind code of ref document: Y Effective date: 20190510 |