一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统技术方案

本发明专利技术公开了一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统，包括遥控器、永磁轨道和超导轨道车，遥控器包括遥控盒、按键一、按键二、遥控电池和信号发射系统，永磁轨道由固定于支架上的环形铁轨构成，超导轨道车包括车型外壳，车型外壳前部内置有车体电池和信号接收系统，环形铁轨上均匀镶嵌有永磁铁块材，永磁铁块材沿环形铁轨的宽度方向成排分布，沿其长度方向成列分布；车型外壳顶部设置有注入孔，车型外壳尾部设置有采用空气驱动方式的动力系统，车型外壳底部设置有低温容器，低温容器包括容器室和向上的液氮罐装通道，容器室内均匀对称设置有高温超导块材。本发明专利技术降低了永磁轨道的制作成本，提高超导轨道车的有效负载能力。

A pneumatic high temperature superconducting maglev railway vehicle system

The invention discloses a pneumatic high-temperature superconducting magnetic levitation rail vehicle system, including remote control, permanent magnet and superconducting track rail car, the remote controller comprises a remote control box, a button, button, remote control battery and signal transmitting system, the ring rail track by the permanent magnet is fixed on the bracket structure, including superconducting rail car models the shell, the front part of the shell body models built-in battery and signal receiving system, the ring rails embedded evenly with the permanent magnet materials, the permanent magnet material along the width direction of the ring rail line distribution along the length direction of a column is arranged on the top of shell distribution; vehicle injection hole, the shell is arranged at the tail part of the air vehicle driving power system the vehicle shell is arranged at the bottom of the cryogenic vessel, cryogenic container comprises a chamber and to the liquid nitrogen container canned channel, indoor uniform are symmetrically arranged High temperature superconductor. The invention reduces the production cost of the permanent magnetic track, and improves the effective load capacity of the superconducting rail vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统
本专利技术涉及超导磁悬浮轨道车
，主要涉及超导磁悬浮轨道车驱动技术，更具体的说，是涉及一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统。
技术介绍
随着世界首辆载人高温超导磁悬浮试验车于2000年在西南交通大学研制成功，进一步证实了高温超导体块材应用于磁悬浮车的可能性，越来越多的科学工作者开始投身超导磁悬浮相关领域深入研究，而无机械接触高速运行的超导磁悬浮轨道车是人们致力研究的课题之一。超导磁悬浮轨道车系统由高温超导体与永磁轨道两部分组成，其悬浮原理为高温超导体的完全抗磁性，即迈斯纳效应；再加上高温超导体本身的钉扎效应，从而实现无需任何控制系统将车体稳定的悬浮在永磁导轨上，能够实现自动转弯并始终沿着轨道前行。目前大多常规悬浮轨道车的动力系统采用同步直线电动机的原理，车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。运用上述原理，常规磁悬浮轨道车的动力系统主要可分为：“长固定片”动力系统和“短固定片”动力系统两种。由于“长固定片”动力系统使用缠绕在导轨上的线性电动机作为高速磁悬浮列的驱动部件，致使其导轨制作成本极其昂贵；“短固定片”动力系统使用缠绕在被动轨道上的线性感应电动机(LIM)作为驱动部件，由于LIM过于沉重从而造成列车的有效负载能力降低，虽然该系统节省了导轨的制作成本但却提高了列车的运营成本。由此看来，上述两种动力系统均存在明显的不足之处。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服传统高温超导轨道车“长/短固定片”驱动系统所表现出的不足之处，提供一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统，结构简单，安装方便，易于实现，降低了永磁轨道的制作成本，提高超导轨道车的有效负载能力。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统，包括遥控器、永磁轨道和超导轨道车，所述遥控器包括遥控盒、按键一、按键二、遥控电池和信号发射系统，所述永磁轨道由固定于支架上的环形铁轨构成，包括直道段、弯道段和坡度段，所述超导轨道车包括车型外壳，所述车型外壳前部内置有车体电池和信号接收系统，所述环形铁轨上均匀镶嵌有永磁铁块材，所述永磁铁块材沿环形铁轨的宽度方向成排分布，沿其长度方向成列分布；所述车型外壳顶部设置有注入孔，所述车型外壳尾部设置有采用空气驱动方式的动力系统，所述车型外壳底部设置有低温容器，所述低温容器包括容器室和向上的液氮罐装通道，所述液氮罐装通道与容器室内部连通，且穿过注入孔，所述容器室内均匀对称设置有高温超导块材。所述永磁铁块材在环形铁轨上已矩阵的形式进行分布，以环形铁轨的长度方向为排，以环形铁轨的宽度方向为列，同一排中永磁铁块材的极性均相同，同一列中环形铁轨的极性变换次数小于或等于两次。所述动力系统采用的空气驱动方式包括螺旋桨推动或喷气发动机或高压蒸汽驱动，所述动力系统采用螺旋桨推动时，其结构上包括电动机，电动机上连接有螺旋桨。所述信号接收系统接收遥控器中信号发射系统所发出的指令，并控制动力系统完成相关指令，实现超导轨道车的推动。所述低温容器由黄铜材料制成，外部包裹有泡沫板。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)本专利技术中动力系统采用空气动力驱动的方式取代同步直线电动机，克服了传统高温超导轨道车“长/短固定片”驱动系统所表现出的不足之处，以优化超导轨道车的驱动方式，通过促使空气流动，改变超导轨道车周边气压，从而使超导轨道车获得一个反作用力以实现控制超导轨道车的前进与后退；降低成本，结构简单，安装方便，易于实现；(2)本专利技术中环形铁轨上均匀镶嵌有永磁铁块材，所述永磁铁块材沿环形铁轨的宽度方向成排分布，沿其长度方向成列分布，最外侧的永磁铁块材极性与中间相反，以形成磁束缚，使超导轨道车不会从永磁轨道上滑出，并能实现超导轨道车的自动转弯，使其始终沿着永磁轨道前行，降低了永磁轨道的制作成本；(3)本专利技术车型外壳底部设置低温容器，低温容器内设置高温超导块材，当低温容器内罐装液氮后，高温超导块材降温至超导态，由于高温超导块材的完全抗磁性，超导轨道车能够悬浮于永磁轨道上，由于高温超导块材的钉扎效应，能实现无需任何控制系统，超导轨道车稳定地悬浮在永磁轨道上，能够提高超导轨道车的有效负载能力。附图说明图1是本专利技术中遥控器的外部结构图；图2是本专利技术中遥控器的内部结构图；图3是本专利技术中永磁轨道的结构图；图4是图3中I部分的局部放大图；图5是本专利技术中超导轨道车的透视图；图6是本专利技术中超导轨道车的外部结构图；图7是本专利技术中车型外壳的内部结构图；图8是本专利技术中超导轨道车的仰视图；图9是本专利技术中低温容器的结构图。附图标记:1遥控器；101遥控盒；102按键一；103按键二；104遥控电池；105信号发射系统；2永磁轨道；201支架；202环形铁轨；202-1直道段；202-2弯道段；202-3坡度段；203永磁铁块材；3超导轨道车；301车型外壳；302注入孔；303车体电池；304信号接收系统；305动力系统；305-1电动机；305-2螺旋桨；306低温容器；306-1容器室；306-2液氮罐装通道；306-3高温超导块材。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。本专利技术的一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统，包括遥控器1、永磁轨道2和超导轨道车3。如图1和图2所示，所述遥控器1包括遥控盒101，遥控盒101上设置有按键一102和按键二103，按键一102代表“前进”，按键二103代表“后退”，所述遥控盒101内设置有遥控电池104和信号发射系统105，遥控电池104采用9V电池，用于给信号发射系统105供电，信号发射系统105用于发出指令。如图3和图4所示，所述永磁轨道2由固定于支架201上的环形铁轨202构成，所述环形铁轨202上均匀镶嵌有永磁铁块材203，所述永磁铁块材203在环形铁轨202上已矩阵的形式进行分布，以环形铁轨202的长度方向为排，以环形铁轨202的宽度方向为列，同一排中永磁铁块材203的极性均相同，同一列中环形铁轨202的极性变换次数最多不超过两次。本实施例中，所述永磁铁块材203沿环形铁轨202设置为六排，每排中永磁铁块材203的极性分别相同，每列中永磁铁块材203的排布方式均为S-N-N-N-N-S，每列中永磁铁块材203的极性变换为两次(“S-N”和“N-S”)，最外侧的永磁铁块材203极性与中间相反，以形成磁束缚，使超导轨道车3不会从永磁轨道2上滑出，并能实现超导轨道车3的自动转弯，使其始终沿着永磁轨道2前行。本实施例中，每个永磁铁块材203的规格为1.2cm×1.2cm×0.5cm，环形铁轨202的宽度为16cm、厚度为2cm。所述环型铁轨202包括直道段202-1、弯道段202-2和坡度段202-3，其中直道段202-1长度约为150cm，弯道段202-2为中心径150cm的半圆，坡度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统，包括遥控器(1)、永磁轨道(2)和超导轨道车(3)，所述遥控器(1)包括遥控盒(101)、按键一(102)、按键二(103)、遥控电池(104)和信号发射系统(105)，所述永磁轨道(2)由固定于支架(201)上的环形铁轨(202)构成，包括直道段(202‑1)、弯道段(202‑2)和坡度段(202‑3)，所述超导轨道车(3)包括车型外壳(301)，所述车型外壳(301)前部内置有车体电池(303)和信号接收系统(304)，其特征在于，所述环形铁轨(202)上均匀镶嵌有永磁铁块材(203)，所述永磁铁块材(203)沿环形铁轨(202)的宽度方向成排分布，沿其长度方向成列分布；所述车型外壳(301)顶部设置有注入孔(302)，所述车型外壳(301)尾部设置有采用空气驱动方式的动力系统(305)，所述车型外壳(301)底部设置有低温容器(306)，所述低温容器(306)包括容器室(306‑1)和向上的液氮罐装通道(306‑2)，所述液氮罐装通道(306‑2)与容器室(306‑1)内部连通，且穿过注入孔(302)，所述容器室(306‑1)内设置有高温超导块材(306‑3)。...

【技术特征摘要】
1.一种气动高温超导磁悬浮轨道车系统，包括遥控器(1)、永磁轨道(2)和超导轨道车(3)，所述遥控器(1)包括遥控盒(101)、按键一(102)、按键二(103)、遥控电池(104)和信号发射系统(105)，所述永磁轨道(2)由固定于支架(201)上的环形铁轨(202)构成，包括直道段(202-1)、弯道段(202-2)和坡度段(202-3)，所述超导轨道车(3)包括车型外壳(301)，所述车型外壳(301)前部内置有车体电池(303)和信号接收系统(304)，其特征在于，所述环形铁轨(202)上均匀镶嵌有永磁铁块材(203)，所述永磁铁块材(203)沿环形铁轨(202)的宽度方向成排分布，沿其长度方向成列分布；所述车型外壳(301)顶部设置有注入孔(302)，所述车型外壳(301)尾部设置有采用空气驱动方式的动力系统(305)，所述车型外壳(301)底部设置有低温容器(306)，所述低温容器(306)包括容器室(306-1)和向上的液氮罐装通道(306-2)，所述液氮罐装通道(306-2)与容器室(306-1)内部连通，且穿过注入孔(302)，所述容器室(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：信赢，田波，杨天慧，李继春，夏芳敏，魏子镪，
申请(专利权)人：天津大学，富通集团天津超导技术应用有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12