车辆的导轨启动的磁性转辙制造技术

一种用于使运输车辆转辙的系统包括：导轨；车辆，其沿着所述导轨移动；以及磁场源，其在所述车辆上产生力以在转辙处实现所需方向上的运动。一旦所述车辆已开始运动穿过所述转辙，就可通过使用永久磁体继续引导，直到正常引导系统有效为止。所述转辙方案可与任何悬浮方案（包含轮子和磁悬浮列车）一起工作，且可与任何横向引导方案（包含水平引导轮和磁性引导）一起工作。所述系统可与非常紧密隔开的车辆一起使用，例如与个人快速交通、材料输送和在同一竖井中具有多个舱的升降机一起使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车辆运输，且更明确地说涉及用于车辆在导轨上的转辙的方法和设备。
技术介绍
所有导轨必须具有在交替的行进方向之间进行选择的构件。普通火车使用具有可机械移动的轨道的转辙器，其需要数秒钟来致动并存在维护问题。使用磁性或气垫悬浮的 单轨火车和系统通常要求导轨的大部分的运动。 一些自动化载人交通工具使用具有橡胶轮胎的轮子用于悬浮并使用额外的具有垂直轮轴的轮子用于引导，通过移动导轨的若干 部分来完成转辙。对于一些应用，例如工厂或升降机中的个人快速交通或材料输送，能够以仅几秒钟 的时间间隔进行操作很重要。在这些情况下，使用要求导轨的若干部分的充分运动的转 辙器并不安全。因此，已设计出其它用车辆启动的机构执行转辙的方式。这样做的最常 见方式是使用机械轮，其与导轨相互作用以使车辆在转辙点转向或允许其直线移动，如 美国专利4,132,175和6，857，374中那样。在一些情况下，用安装在车辆上但由导轨启动 的转辙轮来完成转辙，如美国专利5,277,124中那样。这使得以短时间间隔进行操作切实 可行，但现在存在可靠性问题，因为车辆控制必须经由基于导轨的控制器来协调。在启 动机构在车辆上且控制在导轨上的情况下，操作通常取决于具有潜在干扰问题的无线电链路。另外，转辙机构是机械的，其需要维护并容易发生故障。己提议通过使用磁力实现的若干种改进的机械转辙方案。已采用两种方式这样做1) 在车辆上使用电磁体来产生对导轨上的铁磁结构的吸引力，如美国专利3,763,788、 5，778，796和5,794,535中那样；2)在导轨上使用可被断路或短路的线圈以便产生对不断 变化的磁场的可控制的排斥力，如美国专利3，994，236; 5,503,083、 5,517,924禾G 5,865,123 以及5,904,101中那样。这些方法均未取得广泛成功，且基于导轨的机械机构在转辙器设 计方面继续占主导地位。对于电动悬浮(EDS)用于磁悬浮车辆时的特殊情况，可能通过在一个路径上使线 圈短路并在另一路径上使线圈断路来形成磁性转辙。这在移动的磁体上产生排斥力或不 产生力，且美国专利3,994,236、 5,503,083、 5,517,924、 5,865,123和6,784,572中涉及到 此想法的变化。这些技术的优点是由导轨启动且不具有移动零件，但它们不能与现今使 用的大多数类型的悬浮一起工作。鉴于以上内容，本专利技术的目的是提供用于车辆转辙的改进的方法和设备。本专利技术的 更特定的目的是提供适用于导轨上的车辆的此类方法和设备。本专利技术的另一目的是提供与多种车辆悬浮和引导机构一起工作的此类方法和设备。本专利技术的另一目的是提供可与(举非限制性实例)例如汽车、公共汽车和卡车等有 轮"道路"车辆一起使用以及与(举另一非限制性实例)例如火车、有轨电车、个人快 速交通车辆和行李载运车辆等"轨道"车辆一起使用的此类方法和设备。本专利技术的又一目的是提供需要较少(如果有的话)可移动机械引导组件且可应用于 需要相对较小的时间间隔的应用中的此类方法和设备。
技术实现思路
以上内容是由本专利技术实现的目的之一，其在一些方面提供运输和其它交通系统，所 述系统在导轨上具有磁体(例如，电磁体)来在车辆上产生力(例如，横向力)以便控 制导轨转辙点(例如，汇合和/或分岔位置)处车辆行进的方向。可(例如)通过基于导 轨的控制器来控制磁体，所述基于导轨的控制器监视车辆(以及(例如)导轨上的其它 物体)的位置并在不需要将控制信号传输到移动的车辆本身的情况下控制转辙。在本专利技术的相关方面，上文提及的车辆可具有(例如)使用轮子、磁体、气压或其 它力产生构件的普通引导系统。然而，根据本专利技术的各方面，通过基于导轨的电磁体来 起始转辙。根据本专利技术的其它相关方面，以DC或低频率AC来激励电磁体以便产生对(例如) 车辆本身上的铁磁板或轮子或其它转辙结构的吸引力，或者可以较高频率AC来激励电 磁体以便产生对传导板或轮子或其它转辙结构的排斥力。也可能使用在导轨的相对侧工 作的吸引力和排斥力两者在所需方向上移动车辆。根据本专利技术的其它方面，通过电磁体来起始转辙，但一旦车辆移动较短距离，就借 助位于导轨上的一个或一个以上永久磁体来完成转辙。永久磁体可使车辆保持在所需路 径上，直到普通引导机构有效为止。根据本专利技术的方法和设备尤其适于通过线性马达推进的引导车辆。利用这种推进方5案和基于导轨的磁性转辙，整个推进和控制系统可位于导轨上，因此车辆可以是被动的 且不需要将控制信号传输到移动的车辆。在附图和所附权利要求书中了解本专利技术的这些和其它方面。 附图说明可通过参看附图获得对本专利技术的更完整理解，附图中图1描绘在支路路径上移动的车辆，其可在任一方向上运动。在此实例中，通过轮 子实现普通引导，且电磁体和永久磁体两者吸引铁磁轮以实现转辙和穿过转辙区域的引 导。图2描绘与图1相同的系统，只是车辆在直线路径上移动。图3A和3B分别展示用于产生对铁磁轮的吸引力的适宜的电磁设计的俯视图和侧视图。图4A和4B与图3A和3B相同，只是力施加在充当车辆上的转辙结构的板上。 图5A和5B展示当普通引导存在中断但车辆已经处于正确路径上时永久磁体可如何 提供吸引引导力。图5A使用具有不同定向的3个磁体，且图5B展示具有用于聚集磁通 量的铁磁磁极片的单一磁体。3磁体配置产生较大引导力但可能具有较高成本。图6A展示其中使用永久磁体来增大由电磁线圈产生的场的替代磁体设计的场线。 图6B展示当线圈电流反向且图6A的磁体设计产生非常小的力时的场线。 具体实施例方式此处描述的专利技术是美国专利6,101,952中描述的本专利技术人的早先工作成果，所述专利 的教示以引用的方式并入本文中。其中论述的设计已成功地用于商业应用中，但始终需 要对于较低复杂性和成本的改进。如从下文的论述中将了解，所述专利中论述的磁性转 辙在本文中经修改以与多种悬浮和引导方案一起工作，并在导轨上使用电磁体以在车辆 上产生可控制的力，从而迫使车辆在分岔处在指定方向上行进并在汇合处安全地操作。如附图中展示以及下文所论述，本专利技术的所说明的实施例利用磁力在导轨上的转辙 点处使车辆转向或汇合。通过与车辆上的一个或一个以上轮子或板或其它类型的转辙结 构相互作用以在汇合或分岔位置(即，"转辙点")附近处对车辆产生力(例如，横向力) 的由导轨上的一个或一个以上磁体所产生的磁场的相互作用，来实现转辙。所述磁场可 产生吸引力或排斥力，且在一些情况下，可由一侧的排斥力增大另一侧的吸引力。一般来说，本文使用短语"转辙结构"来表示能够与磁场相互作用以产生可影响所述结构所耦合(例如，实体上)到的车辆的轨迹的力的一个或一个以上结构。此类转辙 结构，例如车辆的一个或一个以上轮子或者一个或一个以上轮子和/或板和/或其它结构的任何组合，可包含使用铁磁或顺磁材料，即在存在磁场的情况下获得磁特性的材料。本文论述的转辙机构可与若干种己知的悬浮方案(包含轮子和磁悬浮(磁悬浮列车)) 中的任一者一起工作，且可与任何横向引导方案(包含水平引导轮和磁性引导) 一起工 作。此外，车辆可在导轨上方或从导轨悬浮。通过在导轨上放置启动机构，车辆有可能 为被动的且不需要将控制信息传输到移动的车辆。磁场可在瞬间接通和断开，因此系统 可用于非常紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的转辙的系统，其包括：　第一转辙结构，其设置在所述车辆上；　导轨，其用于引导所述车辆的移动；以及　第一电磁体，其设置在所述导轨的一部分上，用于在所述第一电磁体与所述第一转辙结构的处于所述电磁体附近的至少一部分之 间感应磁力，借此在转辙点处引导所述车辆。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：特雷西M克拉克，杰西门登霍尔，理查德D桑顿，
申请(专利权)人：麦克纳莫绅有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]