【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，具体涉及一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置。
技术介绍
1、永磁悬浮，是指永久磁铁与轨道（由电磁轨道或导磁材料）相斥并保持在槽口中线可悬浮运行，其优势在于节能，电磁导向可实现零磨擦运行，机械向能接近零磨擦。永磁悬浮交通系统的关键在于永磁悬浮，利用轨道板永磁组与车载永磁悬浮组之间的斥力，实现车辆悬浮架的整体悬浮。随着科技的不断进步，永磁悬浮列车作为一种新型的交通工具被广泛研究与开发，与传统列车相比，永磁悬浮列车具有更高的速度、更低的噪音以及更少的能耗。
2、与此同时，磁浮系统的平稳优化一直是研究的关键，它关系到列车的乘坐舒适度、安全性以及维护成本。目前，永磁悬浮列车转弯过程中，悬浮架受离心力及磁斥力分解的侧偏力等因素影响，容易出现车体的横向偏移，传动系统失稳，从而造成轨道对列车的磨损，影响列车结构的稳定性，给永磁悬浮列车后续的运行带来一定的安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术就是针对上述中所存在的问题，针对性地设计一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，使其增加列车运行的平稳程度，降低安全隐患。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，包括轨道梁、悬浮架、车体、驱动机构、制动机构、轨道减振机构和架体减振机构，所述轨道梁的横截面呈工字型，所述轨道梁固定连接有第一永磁体，所述悬浮架设有与所述第一永磁体相匹配的第二永磁体，所述第一永磁体与所述第二永磁体磁性连接，且磁极互斥，所述车体固定连接所述悬浮架，
3、采用上述技术方案，利用第二永磁体与轨道梁上第一永磁体的斥力，实现悬浮架的整体悬浮，避免机械接触，消除摩擦力，在车辆平稳运行状态下可实现列车的零功率悬浮，最大限度减少运行能耗，延长列车系统的使用寿命；驱动机构通过电场与磁场的相互作用，产生推力使车辆前进，通过控制电流及磁场，操控车辆的启、停；悬浮架上的制动机构与轨道梁上的凸缘配合，利用接触产生的机械摩擦，加速完成制动过程，确保车辆及时停车；轨道减振机构用于减轻甚至消除列车运行中轨道梁及悬浮架产生的振动和噪音，减少因振动和冲击引起的零部件磨损，起到保护设备及环境的作用，延长设备使用寿命，同时使列车运行更加稳定，提高列车高速运行的稳定性及可靠性，降低振动或噪音对人体的伤害，保证运行的舒适性；架体减振机构采用柔性连接的方式，避免悬浮架移动过程中受到的振动传递给驱动机构，降低振动或冲击带来的机械损耗，保证驱动机构正常运行，稳定输出驱动力。
4、进一步的，所述轨道梁固定连接有限位块，所述第一永磁体包括第一横向永磁体和第一纵向永磁体，所述第一横向永磁体水平设置，且固定连接所述轨道梁；所述第一纵向永磁体竖直设置，且固定连接所述轨道梁。
5、优选的，所述悬浮架开设有与所述限位块相匹配的限位槽，所述第二永磁体包括第二横向永磁体和第二纵向永磁体，所述第二横向永磁体水平设置，且固定设置在所述限位槽内；所述第二纵向永磁体竖直设置，且固定设置在所述限位槽内。
6、采用上述技术方案，设计纵向磁斥与横向磁斥，多维度配合限定悬浮架的悬浮范围，使得悬浮架与轨道梁不产生机械接触，减少机械摩擦，克服了缺少硬约束和永磁体悬浮力不可控的问题，有效避免悬浮架脱轨，确保列车运行安全性；限位槽的设置，增加结构上的限位及移动导向，有效避免车辆发生偏移翻车，降低安全隐患，提高列车运行品质。
7、进一步，所述第一永磁体及第二永磁体均包括多组永磁体单元，所述永磁体单元数量为奇数，相邻的所述永磁体单元开设有相匹配的锁止弧。
8、优选的，组装的所述永磁体单元的磁化方向呈海尔贝克阵列排布，所述第一横向永磁体及第二横向永磁体相互匹配，且磁化方向镜像设置；所述第一纵向永磁体及第二纵向永磁体相互匹配，且磁化方向镜像设置。
9、采用上述技术方案，奇数数量的永磁体单元，确保组成的第一永磁体及第二永磁体结构稳定且两侧磁极相反；锁止弧的设计，与常见的规则四方体相比，有效缓解永磁体单元连接边界处磁通的瞬间衰减，降低永磁材料的交流损耗，削弱运行阻抗及振动，增加列车运行的平稳程度，此外，锁止弧提高相邻永磁体单元的连接强度，保障结构稳定；海尔贝克阵列是一种特殊的磁体结构，利用特殊的永磁体单元的排列，增强单位方向上的场强，从而获得理想的单边磁场；磁化方向镜像设置，目的是悬浮架与轨道梁之间产生磁场相互作用，获得悬浮力，多组永磁体单元配合，完成悬浮支撑。
10、进一步，所述驱动机构为直线电机，包括定子和动子，所述定子固定连接所述轨道梁，所述动子柔性连接所述悬浮架，所述定子与所述动子电磁耦合连接。
11、优选的，所述架体减振机构为开设有螺纹通孔的弹性联轴器，所述悬浮架及动子固定连接有相对的定位销，所述弹性联轴器两端分别可拆卸连接所述定位销。
12、采用上述技术方案，直线电机简化了传统旋转电机结构，取消中间传动件，实现零传动，提高闭环控制系统动态响应速度，排除中间环节造成的误差，快速精确地操控列车启停，大大缩短加减速过程；弹性联轴器制造容易，拆装方便，且成本较低，用于同一轴线定位销之间的联接，传递平稳的联接载荷，精确向悬浮架传递动子的动作和动力，并利用其中的弹性原件，缓冲吸振，补偿轴线偏移，用作悬浮架与动子间的安全减震。
13、进一步，所述轨道减振机构包括阻尼弹簧减振器、90°弯头、轮轴和导向轮，所述阻尼弹簧减振器一端固定连接所述轨道梁，另一端通过所述90°弯头固定连接所述轮轴，所述导向轮转动连接所述轮轴。
14、采用上述技术方案，阻尼弹簧减振器荷载范围广，固有频率低，隔振效果好，并且结构紧凑，外形尺寸小，安装更换方便，工作寿命长，对工作环境适应性强，安装在轨道梁与悬浮架之间，用于隔离震动降低噪音，隔绝冲击磨损，提高列车运行的平稳度；此外利用导向轮基于轮轴的转动，增加对悬浮架的水平导向，有效实现悬浮架行走的高效平稳，同时降低悬浮架的滑动磨损。
15、进一步，所述制动机构包括第一制动臂、第二制动臂、液压缸、闸片和连接件，所述第一制动臂及第二制动臂分别与所述连接件铰接，所述液压缸两端分别铰接所述第一制动臂及第二制动臂，所述闸片设有多组，分别可拆卸连接在所述第一制动臂及第二制动臂的夹持端，并且所述凸缘处于所述闸片的夹持端。
16、优选的，所述闸片为铜基粉末冶金材料。
17、采用上述技术方案，液压缸用于提供推力，推动第二制动臂旋转，完成夹紧动作，第一制动臂与第二制动臂配合，夹紧轨道梁上的凸缘产生制动作用；制动机构的连杆结构轻巧紧凑，原理简单易操控；铜基粉末冶金材料以铜粉为主体，添加少量其他金属元素，制成的具有高强度、高耐磨、高导热、高导电等优良性能的材料，延长闸片的更换周期及使用寿命，并且利用摩擦系数和硬度的有机结合，保证闸片摩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：包括轨道梁、悬浮架、车体、驱动机构、制动机构、轨道减振机构和架体减振机构，所述轨道梁的横截面呈工字型，所述轨道梁固定连接有第一永磁体，所述悬浮架设有与所述第一永磁体相匹配的第二永磁体，所述第一永磁体与所述第二永磁体磁性连接，且磁极互斥，所述车体固定连接所述悬浮架，所述驱动机构设置在所述轨道梁及悬浮架之间，所述轨道梁固设有凸缘，所述制动机构固定连接所述悬浮架，所述轨道减振机构设置在所述轨道梁及悬浮架之间，所述架体减振机构设置在所述悬浮架及驱动机构之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述轨道梁固定连接有限位块，所述第一永磁体包括第一横向永磁体和第一纵向永磁体，所述第一横向永磁体水平设置，且固定连接所述轨道梁；所述第一纵向永磁体竖直设置，且固定连接所述轨道梁。
3.根据权利要求2所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮架开设有与所述限位块相匹配的限位槽，所述第二永磁体包括第二横向永磁体和第二纵向永磁体，所述第二横向永磁体水平设置，且固
4.根据权利要求3所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述第一永磁体及第二永磁体均包括多组永磁体单元，所述永磁体单元数量为奇数，相邻的所述永磁体单元开设有相匹配的锁止弧。
5.根据权利要求4所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：组装的所述永磁体单元的磁化方向呈海尔贝克阵列排布，所述第一横向永磁体及第二横向永磁体相互匹配，且磁化方向镜像设置；所述第一纵向永磁体及第二纵向永磁体相互匹配，且磁化方向镜像设置。
6.根据权利要求5所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述驱动机构为直线电机，包括定子和动子，所述定子固定连接所述轨道梁，所述动子柔性连接所述悬浮架，所述定子与所述动子电磁耦合连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述架体减振机构为开设有螺纹通孔的弹性联轴器，所述悬浮架及动子固定连接有相对的定位销，所述弹性联轴器两端分别可拆卸连接所述定位销。
8.根据权利要求7所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述轨道减振机构包括阻尼弹簧减振器、90°弯头、轮轴和导向轮，所述阻尼弹簧减振器一端固定连接所述轨道梁，另一端通过所述90°弯头固定连接所述轮轴，所述导向轮转动连接所述轮轴。
9.根据权利要求8所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述制动机构包括第一制动臂、第二制动臂、液压缸、闸片和连接件，所述第一制动臂及第二制动臂分别与所述连接件铰接，所述液压缸两端分别铰接所述第一制动臂及第二制动臂，所述闸片设有多组，分别可拆卸连接在所述第一制动臂及第二制动臂的夹持端，并且所述凸缘处于所述闸片的夹持端。
10.根据权利要求9所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述闸片为铜基粉末冶金材料。
...【技术特征摘要】
1.一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：包括轨道梁、悬浮架、车体、驱动机构、制动机构、轨道减振机构和架体减振机构，所述轨道梁的横截面呈工字型，所述轨道梁固定连接有第一永磁体，所述悬浮架设有与所述第一永磁体相匹配的第二永磁体，所述第一永磁体与所述第二永磁体磁性连接，且磁极互斥，所述车体固定连接所述悬浮架，所述驱动机构设置在所述轨道梁及悬浮架之间，所述轨道梁固设有凸缘，所述制动机构固定连接所述悬浮架，所述轨道减振机构设置在所述轨道梁及悬浮架之间，所述架体减振机构设置在所述悬浮架及驱动机构之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述轨道梁固定连接有限位块，所述第一永磁体包括第一横向永磁体和第一纵向永磁体，所述第一横向永磁体水平设置，且固定连接所述轨道梁；所述第一纵向永磁体竖直设置，且固定连接所述轨道梁。
3.根据权利要求2所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮架开设有与所述限位块相匹配的限位槽，所述第二永磁体包括第二横向永磁体和第二纵向永磁体，所述第二横向永磁体水平设置，且固定设置在所述限位槽内；所述第二纵向永磁体竖直设置，且固定设置在所述限位槽内。
4.根据权利要求3所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征在于：所述第一永磁体及第二永磁体均包括多组永磁体单元，所述永磁体单元数量为奇数，相邻的所述永磁体单元开设有相匹配的锁止弧。
5.根据权利要求4所述的一种用于永磁悬浮交通系统的永磁悬浮装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘力源，
申请(专利权)人：济南轨道交通集团建设投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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