暗轨永磁双吸平衡补偿式悬浮路-车系统技术方案

一种暗轨永磁双吸平衡补偿式悬浮路－车系统，暗轨设于地下的双孔涵道，每孔涵道与地面各有一轨缝开口相通；每一孔涵道内的两侧各设置有一导磁翼轨，该导磁翼轨的中部为导向轨；位于轨缝开口两侧涵道的内上方分别安置有导磁板轨。磁悬浮车辆由设于地下的悬浮动力舱和设于地上的车厢组成，动力舱和车厢之间由板状腹梁连接为一体；二个悬浮动力舱分别镶嵌在双孔涵道内。舱体外部上方设有顶永磁，与导磁板轨平面彼此相对。舱体外两侧安置翼永磁，与导磁翼轨相对应；一腹梁自舱体内与地面上的车厢底部相连接。悬浮动力舱内部安装有一组动力机构和两组导向定滑轮，与涵道两侧的导向轨接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用永磁悬浮式列车运输系统。具体地说，涉及一种轨道在地下，车辆在地上的暗轨永磁双吸平衡补偿式悬浮路-车系统。
技术介绍
城市有轨交通历来是城市现代化的标志，在“公交”运输中发挥重要功能。在当今的
中，地铁、轻轨、起着重要作用。他们有很多优点，但也存明显之不足地铁造价高(5-7亿人民币/公里)，出入地铁站不方便；轻轨地表占地多，每公里1.2万平方米左右，地表碎石铺设轨基，环保效果差；噪声大。这两个轮轨技术的共同缺点是震动大、运行速度低、能耗高，技术集成度低，施工方法粗放、建造速度慢。现有磁悬浮列车技术多为地表高架、高速、城际运行技术。具体地说，有三种类型德国TR系列磁悬浮列车，其采用的是常导气隙传感电磁吸悬浮技术；日本MLX系列磁悬浮列车，其采用的是超导电动磁悬浮技术；中国磁悬浮列车，其采用的是管道真空永磁补偿式悬浮列车-高架路-站系统技术。这三类技术速度在450公里/小时以上，不利于站距为500～1000米的市区内公交运输。这些技术参见《磁悬浮铁路系统与技术》(中国科学与技术出版社2003.11)；《管道真空永磁补偿式悬浮列车-高架路-站系统》(中国专利号ZL00105737.5)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种造价低廉，具有良好市区公交运输功能，并有较大运输能力的，速度在300公里左右的暗轨永磁双吸平衡补偿式悬浮路-车运输系统。本专利技术提出的悬浮路-车运输系统，由暗轨和磁悬浮车辆两大部分组成。其中暗轨为设于地下由钢筋混泥土制成的双孔涵道，每孔涵道与地面各有一轨缝开口相通；每一孔涵道内的两侧各设置有一导磁翼轨，该导磁翼轨的中部为导向轨；涵道内上方位于轨缝开口两侧分别安置有导磁板轨；磁悬浮车辆由设于地下的悬浮动力舱和设于地上的车厢组成，动力舱和车厢之间由板状腹梁连接为一体；悬浮动力舱为二个相对称的舱体，分别镶嵌在双孔涵道内；舱体外部两侧安装有翼永磁，每侧翼永磁为上下二个，中间有一间隙，其中之一是N极，另一是S极；该翼永磁与导磁翼轨相距5-35mm，相对应形成上下平衡吸悬浮力；舱体外侧上方安装有顶永磁，该顶永磁与涵道内上方的导磁板轨相距20-160mm，相对应形成与重力方向相反的悬浮力；自舱体内底部固定有一腹梁，该腹梁通过轨缝开口与地上的车厢底部相连接成为一体；悬浮动力舱内部安装有一组动力机构，由驱动轮-驱动电机-车载电源-逆变控制系统组成，安装在悬浮动力舱内的中部；两组导向定滑轮，安装在悬浮动力舱内的两端；由上述组成的车辆在行驶时，受到悬浮力和上下平衡力的双重作用呈悬浮状，该导向定滑轮与驱动轮为同一水平面并均与涵道两侧的导向轨接触，将车辆控制在两条导磁翼轨中间。所述悬浮动力舱是合金制成。所述导磁板轨和导磁翼轨为铁磁性钢板制成。所述顶永磁是固定在舱体外上方的导磁基板上。所述导磁基板的两侧外端设有滑靴。所述翼永磁是固定在舱体外侧的翼磁基上。所述地上的车厢为客舱或货舱。所述地上的车厢为合金、玻璃或玻璃钢制成，并具有流线形。所述板状腹梁由合金制成。附图说明图1为本专利技术的地面整体效果示意图。图2为本专利技术中暗轨部分的剖面示意图。图3为本专利技术中磁悬浮车辆部分的剖面示意图。图4为图1沿B-B的剖面示意图。图5为图1沿A-A的剖面示意图。具体实施例方式以下所述的内容是结合附图对本专利技术作的详细描述，而不应被理解为是对本专利技术的限定。请先参阅图1，是本专利技术从地面上所能看到的整体效果示意图；列车头1呈流线性，车门2、车窗3与车体蒙皮4之间中平整光滑接触，以确保层状空气流畅，减少阻力。请参阅图2，本专利技术于地下由钢筋混凝土骨架5制成双孔涵道6。该双孔涵道6的顶部中央各有一约30-120mm宽的轨缝开口7与地面相通。每一孔涵道内位于轨缝开口7的两侧、涵道的内上方分别安置有铁磁性钢板制成的导磁板轨8，用螺栓固定在涵道6顶板预埋件上。各涵道的两侧分别安置有铁磁性钢板制成的导磁翼轨9，该导磁翼轨9用螺栓固定在涵道6侧壁预埋件上，该导磁翼轨9的中部有一凹槽为导向轨10。请参阅图3，本专利技术磁悬浮车辆由两大部分组成。分为地上部分和地下部分在地面上的是磁悬浮车辆的客(货)车厢11，其外形与通常的车辆一样，本专利技术的悬浮动力舱12设置在地下，地面上的客(货)车厢11与地下的悬浮动力舱12之间由一合金制的板状腹梁13通过轨缝开口7连接为一体。该板状腹梁13可以从悬浮动力舱12内底部一直伸至地面上的车厢11底部，以提高列车整体的坚固性和稳定性。该悬浮动力舱12内部安装有一组动力机构，该动力机构中由驱动轮19与驱动电机20同轴相连，通过轮梁21固定在腹梁13及悬浮动力舱12的舱壁22上，以及车载电源和逆变控制系统组成，由于车载电源和逆变控制系统为目前电力机车所通用的装置，且不是本专利技术的讨论重点，因此附图中没有标出。上述动力机构安装在悬浮动力舱12的中部，即图1中A-A位置，可以看出该动力机构安装在整个车辆的中间部位。请参阅图4，为图1沿B-B线的剖视图，一组导向定滑轮24，通过轮梁21固定在腹梁13及悬浮动力舱壁22上。本专利技术在悬浮动力舱的两端各安装有一组导向定滑轮。该导向定滑轮24与驱动轮19为同一水平面并均与涵道两侧的导向轨10接触，控制悬浮动力舱12的左右自由度，将机车控制在两条导磁翼轨中央。传统的电动机车其两端均安装有驱动轮，在机车往复运动时，该驱动轮起到动力、导向和支撑车体作用。但每增加一组驱动轮的成本是很高的，并且又增加了车体的自身重量，重量越重，消耗的动能又相应增加。本专利技术改变了这一传统电力机车的动力和导向机构，在机车中部安装动力机构，两端采用定滑轮作为导向机构。这样可以大幅度的降低机车制造成本和机车的重量。在悬浮动力舱12的外部顶部安置有导磁基板15，该基板15上用螺栓固定有顶永磁14，该导磁基板15的两端设有滑靴16。在悬浮动力舱12外部两侧固定有翼磁基18，该翼磁基18上用螺栓固定有翼永磁17，每侧翼永磁17为上下二个，中间有一间隙，其中之一是N极，另一是S极。悬浮动力舱12上的顶永磁14与涵道内的导磁板轨8两者之间保留有20-160mm的气隙，对应形成与重力方向相反的悬浮力。悬浮动力舱12两侧的翼永磁17与涵道内的导磁翼轨9相对应，两者之间保留有5-35mm的气隙。当翼永磁17和导磁翼轨9两者水平高度相同时，即列车重力与顶永磁14和导磁板轨8之间的悬浮力大小相等而方向相反，则翼永磁17与导磁翼轨9之间没有与重力方向平行的作用力，此高度为平衡点高度；当翼永磁17高度大于导磁翼轨9高度时，也就是在平衡点高度之上时，即列车的重力小于顶永磁14与导磁板轨8之间的悬浮力，则翼永磁17与导磁翼轨9作用力垂直向下，与顶永磁14与导磁板轨8之间的作用力方向相反；当翼永磁17高度小于导磁翼轨9高度时，也就是在平衡点高度之下时，即列车的重力大于顶永磁14与导磁板轨8之间的悬浮力，则翼永磁17与导磁翼轨9作用力垂直向上，与顶永磁14与导磁板轨8之间的作用力方向相同。简言之，顶永磁14与其上方的导磁板轨8相对应形成吸悬浮机构，对列车形成向上的吸悬浮力；翼永磁17与导磁翼轨9相对应形成上下平衡吸悬浮力，两个力协同工作，从而形成了“双吸平衡补偿式悬浮”，将列车控制在预定高度上。如果悬浮力失效，由于有滑靴16，车辆依然可依靠滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种暗轨永磁双吸平衡补偿式悬浮路－车系统，由暗轨和磁悬浮车辆两部分组成，其中暗轨为设于地下由钢筋混凝土制成的双孔涵道，每孔涵道与地面各有一轨缝开口相通；每一孔涵道内的两侧各设置有一导磁翼轨，该导磁翼轨的中部为导向轨；涵道内上 方位于轨缝开口两侧分别安置有导磁板轨；磁悬浮车辆由设于地下的悬浮动力舱和设于地上的车厢组成，磁悬浮动力舱和车厢底部之间由板状腹梁通过轨缝开口相连接成为一体；悬浮动力舱为二个相对称的舱体，分别镶嵌在双孔涵道内；舱体外部 两侧安装有翼永磁，每侧翼永磁为上下二个，中间有一间隙，其中之一是Ｎ极，另一是Ｓ极；该翼永磁与导磁翼轨相距５－３５ｍｍ，相对应形成上下平衡吸悬浮力；舱体外侧上方安装有顶永磁，该顶永磁与涵道内上方的导磁板轨相距２０－１６０ｍｍ，相对应形 成与重力方向相反的悬浮力；悬浮动力舱内部安装有：一组动力机构，由驱动轮－驱动电机－车载电源－逆变控制系统组成，安装在悬浮动力舱内的中部；两组导向定滑轮，安装在悬浮动力舱内的两端；由上述组成的车辆在行驶时，受到 悬浮力和上下平衡力的双重作用呈悬浮状，该导向定滑轮与驱动轮为同一水平面并均与涵道两侧的导向轨接触，将车辆控制在两条导磁翼轨中间。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李岭群，
申请(专利权)人：李岭群，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]