KR101672899B1 - Magnetic levitation train improving car frame - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 열차는 자기력에 의하여 궤도에서 부상하여 이동하는 자기부상 열차에 있어서, 자기력에 의하여 부상하여 이동하며, 부상력 및 추진력을 발생시키는 차량측 전자석을 갖는 대차, 상기 대차의 하부에 배치되어 상기 대차를 안내하는 궤도를 포함하며, 상기 대차는 상기 차량측 전자석이 설치된 대차 프레임을 포함하고, 상기 대차 프레임은 상기 차량측 전자석의 길이 방향 단부에서 돌출된 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 돌기와 상기 차량측 전자석 사이에는 탄성을 갖는 완충부재가 설치된다.A magnetic levitation train according to an embodiment of the present invention is a magnetic levitation train in which a magnetic levitation train moves by being moved in a trajectory by a magnetic force and includes a vehicle-side electromagnet that floats and moves by a magnetic force and generates a levitation force and a propulsion force; Wherein the bogie includes a bogie frame provided with the vehicle-side electromagnet, and the bogie frame includes a support protrusion protruding from a longitudinal end of the vehicle-side electromagnet And a cushioning member having elasticity is provided between the support projection and the vehicle-side electromagnet.
Description
본 발명은 자기부상 열차에 관한 것으로서 보다 상세하게는 대차 프레임을 개선한 자기부상 열차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a maglev train, and more particularly, to a maglev train having an improved bogie frame.
자기부상 추진은 전기 자기력을 이용하여, 궤도로부터 일정한 높이로 부상하여 추진하는 것을 말한다. 자기부상 열차는 궤도와 궤도 상에서 비접촉으로 부상 및 추진하는 대차를 포함한다.Magnetic levitation propulsion refers to the propulsion of levitated at a constant height from the orbit using electric magnetic force. Magnetic levitation trains include bogies that float and propel in non-contact on orbit and orbit.
자기부상 열차는 대차와 궤도 사이에서 전자석에 의한 인력 또는 반발력을 응용하여, 대차를 궤도로부터 이격시킨 상태로 추진한다. 이와 같이 자기 부상 시스템은 궤도와 비접촉 상태로 추진하므로 소음 및 진동이 적고 고속 추진이 가능하다.Magnetic levitation trains apply propelling force or repulsive force between electromagnets between bogies and orbits, and push bogies away from their orbits. As described above, the magnetic levitation system is driven in a non-contact state with the orbit, so that it is possible to carry out the high speed propulsion with less noise and vibration.
자기 부상 방법에는 자석의 인력을 이용하는 흡인식과, 자석의 반발력을 이용하는 반발식이 있다. 또한, 자기 부상의 부상 방법에는 전자석의 원리에 따라, 초전도 방식과 상전도 방식이 있다. 초전도 방식은 전기 저항이 없고 강한 자력을 얻을 수 있으므로 고속 열차에 적용하고, 상전도 방식은 중속도의 중단거리용 열차에 적용하고 있다.In the magnetic levitation method, there are a suction type using the attractive force of the magnet and a repulsive type using the repulsive force of the magnet. In addition, there are a superconducting system and a superconducting system in accordance with the principle of electromagnetism in the method of levitation of the magnetic levitation. The superconducting method is applied to high speed train because it has no electric resistance and strong magnetic force, and the phase transfer method is applied to the medium speed long distance train.
자기부상 열차의 추진이나 정지 시에는 추진 전자석에 의한 진동이나 충격이 대차에 전달되는 문제가 발생한다.When the maglev train is propelled or stopped, vibration or shock caused by the propulsion electromagnet is transmitted to the bogie.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 충격 및 진동을 감소시킬 수 있는 자기부상 열차 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic levitation train system capable of reducing shock and vibration.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 열차는 자기력에 의하여 궤도에서 부상하여 이동하는 자기부상 열차에 있어서, 자기력에 의하여 부상하여 이동하며, 부상력 및 추진력을 발생시키는 차량측 전자석을 갖는 대차, 상기 대차의 하부에 배치되어 상기 대차를 안내하는 궤도를 포함하며, 상기 대차는 상기 차량측 전자석이 설치된 대차 프레임을 포함하고, 상기 대차 프레임은 상기 차량측 전자석의 길이 방향 단부에서 돌출된 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 돌기와 상기 차량측 전자석 사이에는 탄성을 갖는 완충부재가 설치된다.A magnetic levitation train according to an embodiment of the present invention is a magnetic levitation train in which a magnetic levitation train moves by being moved in a trajectory by a magnetic force and includes a vehicle-side electromagnet that floats and moves by a magnetic force and generates a levitation force and a propulsion force; Wherein the bogie includes a bogie frame provided with the vehicle-side electromagnet, and the bogie frame includes a support protrusion protruding from a longitudinal end of the vehicle-side electromagnet And a cushioning member having elasticity is provided between the support projection and the vehicle-side electromagnet.
여기서 상기 완충부재는 방진 고무(vibration proof rubber)로 이루어질 수 있다.The buffer member may be a vibration proof rubber.
또한, 상기 완충부재는 지지판들과 지지판들 사이에 배치된 탄성체를 포함할 수 있다.In addition, the buffer member may include an elastic body disposed between the support plates and the support plates.
또한, 상기 완충부재는 외측에 배치되며 금속으로 이루어진 2개의 지지판과 상기 지지판들 사이에 배치되며 금속으로 이루어진 중간판, 및 상기 지지판들과 상기 중간판 사이에 배치된 2개의 탄성체를 포함할 수 있다.The cushioning member may include two support plates disposed on the outside and made of metal, an intermediate plate disposed between the support plates and made of metal, and two elastic members disposed between the support plates and the intermediate plate .
또한, 상기 완충부재는 외측에 배치된 2개의 측판과 상기 측판들 사이에 배치된 코일 스프링, 및 상기 측판들을 연결하며 유연성을 갖는 커버를 포함할 수 있다.In addition, the buffer member may include two side plates disposed on the outside, a coil spring disposed between the side plates, and a cover connecting the side plates and having flexibility.
또한, 상기 궤도에는 상기 차량측 전자석과 마주하도록 배치된 지상측 전자석이 설치될 수 있다.Further, a ground-side electromagnet arranged to face the vehicle-side electromagnet may be installed in the orbit.
또한, 상기 지상측 전자석은 복수 개의 홈이 형성된 코어와 상기 홈에 삽입 설치된 3상 코일을 포함할 수 있다.The ground-side electromagnet may include a core having a plurality of grooves formed therein and a three-phase coil inserted into the grooves.
또한, 상기 차량측 전자석은 코어와 코어를 감싸는 코일을 포함할 수 있다.Further, the vehicle-side electromagnet may include a core and a coil surrounding the core.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 열차는 완충부재가 설치되므로 충격 및 진동을 감소시킬 수 있다.As described above, the magnetic levitation train according to the embodiment of the present invention can reduce impact and vibration since the buffer member is installed.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 열차를 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 지상측 전자석을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대차 프레임과 차량측 전자석을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 완충부재를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명이 제3 실시예에 따른 완충부재를 도시한 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a magnetic levitation train according to a first embodiment of the present invention; FIG.
2 is a plan view showing a ground-side electromagnet according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a bogie frame and a vehicle-side electromagnet according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a buffer member according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a buffer member according to a third embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 열차를 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a magnetic levitation train according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 열차(100)는 대차(110)와 대차(110)가 이동하는 궤도(120)를 포함한다.1, the
본 실시예에 따른 대차(110)는 궤도(120) 상에서 자기력에 의하여 부상하여 이동한다. 궤도(120)는 일방향으로 길게 이어져 형성되며, 상부에 형성된 거더(123)와 거더(123)의 아래에 배치되어 지면으로부터 거더(123)을 지지하는 기둥(121)을 포함한다. 거더(123)의 하면에는 지상측 전자석(180)이 설치되는데, 지상측 전자석(180)은 궤도(120)의 길이 방향으로 이어져 형성된다.The
지상측 전자석(180)과 차량측 전자석(140)은 서로 대향하도록 배치되는데, 지상측 전자석(180)과 차량측 전자석(140)의 작용으로 부상력 및 추진력이 발생한다.The ground-
지상측 전자석(180)은 코어(181)와 코어(181)에 삽입된 복수 개의 코일(182)을 포함한다. 코어(181)에는 지상측 전자석(180)의 길이방향으로 이격 배치된 홈들(185)이 형성되며 홈(185)에는 3상 코일이 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이 지상측 전자석(180)에는 3개의 코일들(182a, 182b, 182c)이 설치되는데, 3개의 코일들(182a, 182b, 182c)은 서로 번갈아 홈(185)에 삽입된다. 이와 같은 구조로 코일들(182a, 182b, 182c)을 설치하면 긴 거리에 코일들(182a, 182b, 182c)을 용이하게 설치할 수 있다.The ground-
지상측 전자석(180)은 돌출된 부분으로 집중된 자력이 인접한 차량측 전자석(140)을 끌어 당기는 바, 이에 따라 흡인력과 추진력이 발생한다. 흡인력으로는 부상을 유지할 뿐만 아니라, 부상력을 제어하여 궤도(120)와 대차(110) 사이의 간격을 제어한다. 이에 따라, 차량측 전자석(140)에서 소모되는 전력을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 갭을 용이하게 제어할 수 있다.The ground-
대차(110)는 대차 상판(130)과 대차 상판(130)의 아래에 배치된 대차 프레임들(112)을 포함하며, 복수 개의 대차 프레임(112)이 대차 상판(130)의 아래에서 대차 상판(130)을 지지한다. 대차 상판(130)과 대차 프레임(112) 사이에는 대차 상판(130)을 지지하며 충격을 흡수하는 댐퍼(150)가 설치된다. The
대차 프레임(112)은 대차 상판(130)의 아래에서 대차 상판(130)과 평행하게 상부 지지부(112a)와 상부 지지부(112a)의 일측 단부에서 아래로 이어진 수직 지지부(112b), 및 수직 지지부(112b)의 하단에서 대차의 폭방향 중앙을 향하여 돌출된 하부 지지부(112c)를 포함한다.The
하부 지지부(112c)에는 지상측 전자석(180)과 마주하는 차량측 전자석(140)이 설치된다. 차량측 전자석(140)은 코어(141)와 코어(141)를 감싸는 코일(145)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이 대차 프레임(112)에는 복수 개의 코일(145)이 궤도(120)의 길이방향으로 이격 배치되고, 각각의 코어(141)에 코일들(145)이 감겨진다. 또한, 지상측 전자석(180)은 돌출된 부분으로 집중된 자력이 인접한 차량측 전자석(140)을 끌어 당기는 바, 이에 따라 흡인력과 추진력이 발생한다. 본 실시예에 따른 자기부상 열차(100)는 하나의 차량측 전자석(140)을 이용하여 부상력과 추진력을 모두 발생시킨다.A vehicle-
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대차 프레임과 차량측 전자석을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a bogie frame and a vehicle-side electromagnet according to a first embodiment of the present invention.
대차 프레임(112)은 하부 지지부의 양쪽 측단에서 상부로 돌출된 지지 돌기(112d)를 포함하는데, 지지 돌기(112d)는 차량측 전자석(140)의 길이 방향으로 이어진 양쪽 단부에서 돌출된다.The
지지 돌기(112d)와 차량측 전자석(140) 사이에는 완충부재(160)가 설치되는데 완충부재(160)는 방진 고무(vibration proof rubber)로 이루어질 수 있다. 완충부재(160)는 차량측 전자석의 길이방향 양쪽 단부와 맞닿도록 배치된다. 완충부재(160)는 직육면체 형태로 이루어질 수 있으며 대차 프레임(112)에는 2개의 완충부재(160)가 각각 지지 돌기(112d)와 맞닿도록 설치된다.A
대차(110)가 출발하거나 정지할 때, 차량측 전자석(140)에는 충격이 발생하는데 완충부재(160)는 이러한 충격을 감소키는 역할을 한다. 또한 대차(110)에 추진력이 작용할 때 차량측 전자석(140)에는 지속적인 진동이 발생하는데, 완충부재(160)는 이러한 진동이 대차에 전달되는 것을 감소시킨다.When the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 완충부재를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a buffer member according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 자기부상 열차는 완충부재를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 열차와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, the magnetic levitation train according to the second embodiment has the same structure as the magnetic levitation train according to the first embodiment except for the buffer member, so that a duplicate description of the same structure is omitted do.
완충부재(170)는 외측에 배치되며 금속으로 이루어진 2개의 지지판(171, 172)과 지지판들(171, 172) 사이에 배치되며 금속으로 이루어진 중간판(173), 및 지지판들(171, 172)과 중간판(173) 사이에 배치된 2개의 탄성체(174, 175)를 포함한다. 지지판(171, 172)은 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 이루어지며, 탄성체(174, 175)는 고무로 이루어질 수 있다.The
일측 지지판(171)과 중간판(173) 사이에 탄성체(174)가 배치되며 타측 지지판(172)과 중간판(173) 사이에도 탄성체(175)가 배치된다. 이와 같이 탄성체 사이에 중간판이 배치되면 큰 하중에 대한 진동을 보다 용이하게 감소시킬 수 있다.An
도 5는 본 발명이 제3 실시예에 따른 완충부재를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a buffer member according to a third embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 자기부상 열차는 완충부재를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 자기부상 열차와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the magnetic levitation train according to the third embodiment has the same structure as the magnetic levitation train according to the first embodiment except for the buffer member, so that redundant description of the same structure is omitted do.
완충부재(190)는 외측에 배치된 2개의 측판(191, 192)과 측판들(191, 192) 사이에 배치된 코일 스프링(195), 및 측판들(191, 192)을 연결하며 유연성을 갖는 커버(193)를 포함한다. 측판(191, 192)은 금속으로 이루어질 수 있으며, 커버(193)는 직물, 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 측판(191, 192)은 원판으로 이루어질 수 있으며 커버(193)는 신축할 수 있는 원형의 관 또는 벨로스 구조로 이루어질 수 있다. 하나의 지지 돌기(112d)와 차량측 전자석(140) 사이에는 복수 개의 완충부재(190)가 설치될 수 있다.The
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.
100: 자기부상 열차
110, 210: 대차
112: 대차 프레임
112a: 상부 지지부
112b: 수직 지지부
112c: 하부 지지부
120: 궤도
121: 기둥
123: 거더
130: 대차 상판
140, 240: 차량측 전자석
141, 181, 241: 코어
145, 182, 245: 코일
180: 지상측 전자석
150: 댐퍼
161, 261: 전원 공급기
165, 265: 제어기100: Maglev trains
110 and 210:
112: Balance frame
112a:
112b: vertical support
112c:
120: Orbit
121: Column
123: girder
130: Balance top plate
140, 240: vehicle-side electromagnet
141, 181, 241: core
145, 182, 245: coil
180: ground-side electromagnet
150: Damper
161, 261: Power supply
165, 265:
Claims (8)
자기력에 의하여 부상하여 이동하며, 부상력 및 추진력을 발생시키는 차량측 전자석을 갖는 대차;
상기 대차의 하부에 배치되어 상기 대차를 안내하는 궤도;
를 포함하며,
상기 대차는 상기 차량측 전자석이 설치된 대차 프레임을 포함하고,
상기 대차 프레임은 상기 차량측 전자석의 길이 방향 단부에서 돌출된 지지 돌기를 포함하고,
직육면체 형태로 이루어지며 상기 차량측 전자석의 길이방향의 양쪽 단부에서 상기 지지 돌기와 상기 차량측 전자석 사이에 배치되어 상기 차량측 전자석의 길이 방향으로 탄성을 갖는 완충부재가 설치된 자기부상 열차 시스템.A magnetic levitation train system for levitating and moving a magnetically levitated train in an orbit by a magnetic force,
A bogie having a vehicle-side electromagnet that floats and moves by magnetic force and generates a levitation force and a propulsion force;
An orbit disposed at a lower portion of the bogie and guiding the bogie;
/ RTI >
Wherein the bogie includes a bogie frame provided with the vehicle-side electromagnet,
Wherein the bogie frame includes a support projection projecting at a longitudinal end of the vehicle-side electromagnet,
And a cushioning member which is formed in a rectangular parallelepiped shape and is disposed between the supporting protrusions and the vehicle-side electromagnet at both ends in the longitudinal direction of the vehicle-side electromagnet, and has elasticity in the longitudinal direction of the vehicle-side electromagnet.
상기 완충부재는 방진 고무(vibration proof rubber)로 이루어진 자기부상 열차 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the buffer member is a vibration proof rubber.
상기 완충부재는 지지판들과 지지판들 사이에 배치된 탄성체를 포함하는 자기부상 열차 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the buffer member comprises an elastic body disposed between the support plates and the support plates.
상기 완충부재는 외측에 배치되며 금속으로 이루어진 2개의 지지판과 상기 지지판들 사이에 배치되며 금속으로 이루어진 중간판, 및 상기 지지판들과 상기 중간판 사이에 배치된 2개의 탄성체를 포함하는 자기부상 열차 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the buffer member comprises two support plates arranged on the outside and made of metal and an intermediate plate disposed between the support plates and made of metal and two elastic bodies disposed between the support plates and the intermediate plate, .
상기 완충부재는 외측에 배치된 2개의 측판과 상기 측판들 사이에 배치된 코일 스프링, 및 상기 측판들을 연결하며 유연성을 갖는 커버를 포함하는 자기부상 열차 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the buffer member comprises two side plates disposed outwardly, a coil spring disposed between the side plates, and a flexible cover connecting the side plates.
상기 궤도에는 상기 차량측 전자석과 마주하도록 배치된 지상측 전자석이 설치된 자기부상 열차 시스템.The method according to claim 1,
And a ground-side electromagnet arranged to face the vehicle-side electromagnet is provided in the orbit.
상기 지상측 전자석은 복수 개의 홈이 형성된 코어와 상기 홈에 삽입 설치된 3상 코일을 포함하는 자기부상 열차 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the ground-side electromagnet includes a core having a plurality of grooves formed therein and a three-phase coil inserted in the grooves.
상기 차량측 전자석은 코어와 코어를 감싸는 코일을 포함하는 자기부상 열차 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the vehicle-side electromagnet includes a core and a coil surrounding the core.
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