一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆，装置包括：第一磁体装置，包括第一超导线圈和介质槽，第一超导线圈采用超导线材制成，且第一超导线圈设置在介质槽内部，介质槽内部灌注有冷却介质；第二磁体装置，与第一磁体装置相对设置，第一磁体装置和第二磁体装置之间通过连接框架连接，第一磁体装置和第二磁体装置的结构相同。本实用新型专利技术使用超导线材制成线圈，当线圈处在超导状态时可以承受较大的电流，并产生强大的磁场，可以提升悬浮高度和承载力，同时由于超导状态下的线圈电阻为零，因此能耗得到降低，也降低了运行成本。也降低了运行成本。也降低了运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆


[0001]本技术涉及磁悬浮车辆
，特别涉及一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆。

技术介绍

[0002]中国是一个典型的大陆性国家，国土面积大，幅员辽阔，南北跨度达5200 公里、东西跨度达5400公里，加之我国作为世界人口第一大国，交通运输关乎民生及国家安全，其中铁路运输更是国民经济发展的基础，铁路与经济的发展密不可分。中国的高铁通过这十几年的建设，高铁总里程达到3万多公里，技术位于世界前列，然而受轮轨关系、弓网关系、空气动力学及能耗经济性等因素制约，采用轮轨将目前高铁300
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350km/h的速度进一步提速难度极大。面对社会高速发展的进一步需求，高速磁悬浮铁路建设需求应运而生，高速磁悬浮铁路可以解决轮轨铁路存在的轮轨黏着、摩擦、振动和高速受流等问题，具有更高的提速潜力(＞600km/h)，近年来逐渐成为地面交通领域的研究热点。
[0003]根据已有的文献调研可知，截止目前中国、日本、德国、美国等国家在磁浮领域均有一定的技术积累，其中日本在超高速领域尤为突出，以日本东海旅客铁道株式会社(JR东海公司)为例，其长期开展超导磁悬浮列车的研究与实验，目前已具备测试时速高达590km/h的实用化高速磁浮技术，同时该技术已展开工程化建设，预计2027年将建成东京到名古屋的全超导技术路线的高速磁浮线。然而，该领域超导磁体技术几乎完全处于保密、封锁状态。国内前20年更多的将研究方向集中到常规磁悬浮技术方向，先后通过引进德国技术建成了上海磁悬浮列车运行线(430km/h)，其后又独立研制了北京S1线磁悬浮列车(80km/h)、长沙磁悬浮线磁悬浮列车(100km/h)等，可见常规磁悬浮技术列车的运行速度还是相对较低，且相关研究表明其悬浮高度小、承载低，能耗较大，运行成本较高。最近几年受社会对超高速列车需求牵引，相关研究单位及高校相继开展了超导磁悬浮列车的研制工作，相关原理性的成果有一定的报道，然而针对超导磁悬浮整套装置的技术还鲜有报道。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆，用以解决现有技术中常规磁悬浮技术存在悬浮高度小、承载低、能耗大和运行成本高的问题。
[0005]一方面，本技术实施例提供了一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆，包括：
[0006]第一磁体装置，包括第一超导线圈和介质槽，第一超导线圈采用超导线材制成，且第一超导线圈设置在介质槽内部，介质槽内部灌注有冷却介质；
[0007]第二磁体装置，与第一磁体装置相对设置，第一磁体装置和第二磁体装置之间通过连接框架连接，第一磁体装置和第二磁体装置的结构相同。
[0008]另一方面，本技术实施例还提供了一种车厢，包括厢体和上述的磁浮超导磁体装置，磁浮超导磁体装置设置在厢体底部。
[0009]另一方面，本技术实施例还提供了一种车辆，包括上述的车厢，多个车厢依次
连接。
[0010]本技术中的一种磁浮超导磁体装置、车厢及车辆，具有以下优点：
[0011]1、本技术采用超导线材作为线圈材料，利用其临界温度以下，可以无阻载流的优势，可为磁悬浮磁通提供强大的电磁力，从而可以使悬浮高度达到 100mm，极大的增加了车辆高速动态运行环境下的安全性。
[0012]2、本技术采用电动磁悬浮技术原理，利用车辆上的超导磁体与地面常规导体线圈之间的相对运动产生感应磁场，磁极之间同性相斥、异性相吸使车体悬浮起来。同时，本技术超导线圈又用作推进使用，极大的减小了系统的总体重量，且采用双边磁体技术，提高了车辆的悬浮及推进力的大小，也提高了悬浮系统运行稳定性。
[0013]3、本技术引线超导闭环开关，解决了超导磁体运行需要一直供电的问题，同时也避免了由于电源出现故障诱发磁体断电失超的风险。超导磁体系统去除电源也是该装置作为超高速发射装置使用时所必须的，这样大大减小了发射系统的质量，从而相同推进力大小的情况下，可以获得更大的加速度。
[0014]4、本技术提出的磁体冷却装置可以实现冷却介质零挥发，解决了装置运行过程中需要补充冷却介质的困难。
[0015]5、本技术提出的超导磁体失超保护方案，不仅包括避免因失超产生高压而导致超导线圈局部放电烧毁线圈的保护二极管电路；还包括采用泄压阀的保护方式，避免因磁体失超瞬间释放较大电磁能，导致冷却介质挥发、体积膨胀所导致的介质槽憋压导致的破裂的问题。
[0016]6、本技术直接将超导线圈的力传递到连接框架上，磁体支撑结构更合理，提高了推进力和悬浮力传递的效率，同时本技术的长悬臂杆形式的连接框架，避免了高速运动过程中刚性冲击载荷对超导线圈磁热稳定性的影响，提高了超导磁体抗冲击载荷的载荷量级，避免超导线圈的失超问题，因此提高了强冲击环境下的超导磁体的安全性、稳定性。
[0017]7、本技术设计了整流罩，该部件可以减小磁体系统在超高速情况下的气动阻力、噪声等影响。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术实施例提供的一种磁浮超导磁体装置整体结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例提供的一种磁浮超导磁体装置的内部结构示意图；
[0021]图3为本技术实施例提供的第一磁体装置的结构示意图；
[0022]图4为本技术实施例提供的连接框架的结构示意图；
[0023]图5为本技术实施例提供的第一冷却装置的结构示意图；
[0024]图6为本技术实施例提供的第一磁体装置内部的超导线圈和相应的磁场示意图；
[0025]图7为本技术实施例提供的第一磁体装置和第二磁体装置内部的电气连接结构示意图。
[0026]附图标记说明：1
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第一磁体装置，2
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第二磁体装置，3
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第一冷却装置，4
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第二冷却装置，5
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连接框架，6
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第一整流罩，7
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第二整流罩，8
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供电电源，9
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电流引线，10
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闭环开关，11
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保护二极管，101
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第一超导线圈，102
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介质槽，103
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冷屏，104
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真空杜瓦，105
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引线接口，106
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监测接口，107
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真空阀，108
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法兰接口， 109
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支撑杆，201
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁浮超导磁体装置，其特征在于，包括：第一磁体装置(1)，包括第一超导线圈(101)和介质槽(102)，所述第一超导线圈(101)采用超导线材制成，且所述第一超导线圈(101)设置在所述介质槽(102)内部，所述介质槽(102)内部灌注有冷却介质；第二磁体装置(2)，与所述第一磁体装置(1)相对设置，所述第一磁体装置(1)和第二磁体装置(2)之间通过连接框架(5)连接，所述第一磁体装置(1)和第二磁体装置(2)的结构相同。2.根据权利要求1所述的一种磁浮超导磁体装置，其特征在于，所述第一磁体装置(1)还包括：冷屏(103)，设置在所述介质槽(102)外部。3.根据权利要求2所述的一种磁浮超导磁体装置，其特征在于，所述第一磁体装置(1)还包括：真空杜瓦(104)，设置在所述冷屏(103)外部，且所述真空杜瓦(104)和所述冷屏(103)之间的空间中抽真空。4.根据权利要求1所述的一种磁浮超导磁体装置，其特征在于，所述第一磁体装置(1)和第二磁体装置(2)的侧面上分别设置有第一冷却装置(3)和第二冷却装置(4)，所述第一冷却装置(3)和第二冷却装置(4)的结构相同；所述第一冷却装置(3)包括：冷却杜瓦(301)；磁体进液管(308)，连接在所述冷却杜瓦(301)和所述介质槽(102)之间，用于将所述冷却杜瓦(301)内部液态的冷却介质输入所述介质槽(102)中；磁体排气管(309)，连接在所述冷却杜瓦(301)和所述介质槽(102)之间，用于将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，李超，李勇，马鹏，葛正福，兰贤辉，周涛，闫果，冯勇，刘向宏，张平祥，
申请(专利权)人：西安聚能超导磁体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：