一種無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架及磁懸浮列車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架及磁懸浮列車，此懸浮架包括牽引直線電機和一對懸浮模塊，所述牽引直線電機平行設(shè)置于一對懸浮模塊之間，所述牽引直線電機兩側(cè)均設(shè)有至少兩組防滾解耦機構(gòu)，所述防滾解耦機構(gòu)沿牽引直線電機縱向布置，所述防滾解耦機構(gòu)包括兩片相對布置的防滾梁和一根防滾拉桿，所述防滾梁兩端分別鉸接于牽引直線電機和懸浮模塊上，所述防滾拉桿的一端鉸接于兩片防滾梁之間，另一端鉸接于牽引直線電機上。此磁懸浮列車包括多件車體和多件上述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，所述車體裝設(shè)于所述懸浮架上。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便、牽引效率高、過彎能力強等優(yōu)點。
【專利說明】
一種無構(gòu)架式牽弓I直線電機中置的懸浮架及磁懸浮列車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架及磁懸浮列車。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮車輛與普通輪軌車輛的主要區(qū)別是牽引力、導(dǎo)向力以及車輛支撐力的產(chǎn)生機制不同。磁懸浮車輛車載電磁鐵與倒U型軌道之間的非接觸電磁力，替代輪軌車輛車輪和軌道之間通過接觸產(chǎn)生的支撐力和導(dǎo)向力；用直線電機初級和次級之間的非接觸電磁牽引力替代輪軌之間的黏著力。直線電機產(chǎn)生的牽引力不受輪軌黏著力限制，其爬坡能力、曲線通過能力遠高于傳統(tǒng)輪軌車輛。
[0003]近年來，為解決大型牽引直線電機在磁懸浮車輛走行單元中的布置和安裝問題，中國專利文獻CN102963266A公布了一種牽引直線電機中置的磁懸浮車輛走行單元，由兩個獨立的懸浮模塊、一臺牽引直線電機、兩根橫梁、四套橫梁球鉸直線組合軸承、兩根電機吊桿和一套防滾解耦機構(gòu)組成。牽引直線電機布置在左、右懸浮模塊之間以減少電機尺寸的限制因素，通過前、后電機吊桿吊裝在前、后端橫梁的中部，兩根橫梁通過四套橫梁球鉸直線組合軸承安裝在左、右懸浮模塊上。防滾解耦機構(gòu)由兩根主臂、兩片防滾梁、兩根防滾吊桿和兩套主臂球鉸直線組合軸承組成，沿垂直軌道方向布置在轉(zhuǎn)向架的中間截面上，可約束懸浮模塊繞軌道的側(cè)滾運動并傳遞電機牽引力。
[0004]現(xiàn)有牽引直線電機中置的轉(zhuǎn)向架可顯著降低對電機尺寸的限制，改善車輛的加減速性能，并有效減小電機氣隙及其波動，提高電機的牽引功率和效率;然而，在組成車輛時受二次系約束會導(dǎo)致電機與軌道存在偏航角，如圖1所示。由于現(xiàn)有這種牽引直線電機中置的轉(zhuǎn)向架將電機推力通過主臂6傳遞給左、右懸浮模塊2，主臂6與牽引直線電機I固定，這種傳力方式會使得牽引直線電機I受左、右懸浮模塊2的前后位置影響，過彎時左、右懸浮模塊2和防滾解耦機構(gòu)3組成的平行四邊形發(fā)生菱變而不能保持矩形，從而使得電機方向與車體5基本平行而非跟隨軌道。仿真數(shù)據(jù)顯示，電機與軌道的偏航角甚至達到6.5°，這將對過彎道時的電機推力產(chǎn)生不利影響，因此影響直線電機的牽引能力的發(fā)揮，使直線電機的使用效率降低，進而降低了磁浮車總體牽引能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便、牽引效率高、過彎能力強的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架及磁懸浮列車。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，包括牽引直線電機和一對懸浮模塊，所述牽引直線電機平行設(shè)置于一對懸浮模塊之間，所述牽引直線電機兩側(cè)均設(shè)有至少兩組防滾解耦機構(gòu)，所述防滾解耦機構(gòu)沿牽引直線電機縱向布置，所述防滾解耦機構(gòu)包括兩片相對布置的防滾梁和一根防滾拉桿，所述防滾梁兩端分別鉸接于牽引直線電機和懸浮模塊上，所述防滾拉桿的一端鉸接于兩片防滾梁之間，另一端鉸接于牽引直線電機上。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
所述防滾梁與懸浮模塊通過兩個球鉸軸承鉸接，所述防滾梁與牽引直線電機通過彈性球鉸軸承鉸接，所述防滾拉桿通過球鉸軸承分別與防滾梁、牽引直線電機鉸接。
[0008]各組所述防滾解耦機構(gòu)于牽引直線電機兩側(cè)對稱設(shè)置。
[0009]所述牽引直線電機上裝設(shè)有用于連接車體的牽引組件，所述牽引組件包括牽引桿和電機牽引座，所述牽引桿一端通過球鉸軸承與牽引直線電機連接，另一端通過球鉸軸承與電機牽引座連接，所述電機牽引座頂部設(shè)有用于與車體固定連接的緊固連接板。
[0010]所述緊固連接板通過螺栓固定連接于所述車體上。
[0011]—種磁懸浮列車，包括多件車體和多件上述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，所述車體裝設(shè)于所述懸浮架上。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
相鄰兩件懸浮架的牽引桿連接于共用的電機牽引座上。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)本發(fā)明的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，防滾解耦機構(gòu)兩端均為鉸接連接結(jié)構(gòu)，防滾解耦機構(gòu)的防滾梁、防滾拉桿與牽引直線電機一起構(gòu)成一個三角形機構(gòu)，從而顯著提高了本發(fā)明的懸浮架的防側(cè)滾性能，有效保證懸浮架產(chǎn)生側(cè)滾時懸浮模塊與F形軌道間的最小間隙值，防止懸浮模塊碰撞軌道。當磁浮車輛通過曲線軌道時，由于防滾解耦機構(gòu)兩端均為鉸接連接結(jié)構(gòu)，牽引直線電機可將轉(zhuǎn)向偏移趨勢轉(zhuǎn)化為同步偏轉(zhuǎn)，使磁浮車輛通過曲線軌道時牽引直線電機與懸浮模塊趨于平行，從而達到減小牽引直線電機與軌道之間偏航角的目的，有利于磁浮車輛通過曲線軌道時的推力控制，并使磁浮車輛能夠適應(yīng)更寬半徑范圍的彎道，特別是增強了磁浮車輛通過小半徑彎道的能力；至少兩組防滾解耦機構(gòu)為牽引直線電機提供了更可靠的動態(tài)輔助支撐，為實現(xiàn)磁浮車輛通過曲線軌道時牽引直線電機與懸浮模塊趨于平行提供基礎(chǔ)；
(2)牽引直線電機吊裝在懸浮架中部，駐車滑橇可以落在F形軌道的上表面，本發(fā)明的懸浮架顯著降低了電機尺寸的限制以及落車時懸浮模塊的側(cè)滾力矩，有利于牽引直線電機通過增大電機尺寸或提高電流來提高牽引功率，減小牽引直線電機氣隙設(shè)計值，提高牽引效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有牽引直線電機中置的磁懸浮列車在過彎時的空間排布示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的牽引直線電機中置的磁懸浮列車在過彎時的空間排布示意圖。
[0017]圖中各標號表示:
1、牽引直線電機;2、懸浮模塊;3、防滾解耦機構(gòu)；31、防滾梁;32、防滾拉桿;4、牽引組件;41、牽引桿;42、電機牽引座;421、緊固連接板;5、車體;6、主臂;7、橫梁;8、F形軌道。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0019]圖2示出了本發(fā)明的一種無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架的實施例，包括牽弓丨直線電機I和一對懸浮模塊2，此牽引直線電機I平行設(shè)置于一對懸浮模塊2之間，牽引直線電機I兩側(cè)均設(shè)有至少兩組防滾解耦機構(gòu)3，防滾解耦機構(gòu)3沿牽引直線電機I縱向布置，防滾解耦機構(gòu)3包括兩片相對布置的防滾梁31和一根防滾拉桿32，防滾梁31兩端分別鉸接于牽引直線電機I和懸浮模塊2上，防滾拉桿32的一端鉸接于兩片防滾梁31之間，另一端鉸接于牽引直線電機I上。本發(fā)明的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，防滾解耦機構(gòu)3兩端均為鉸接連接結(jié)構(gòu)，防滾解耦機構(gòu)3的防滾梁31、防滾拉桿32與牽引直線電機I一起構(gòu)成一個三角形機構(gòu)，從而顯著提高了本發(fā)明的懸浮架的防側(cè)滾性能，有效保證懸浮架產(chǎn)生側(cè)滾時懸浮模塊2與F形軌道8間的最小間隙值，防止懸浮模塊2碰撞軌道。當磁懸浮車輛通過曲線軌道時，牽引直線電機I可將轉(zhuǎn)向偏移趨勢轉(zhuǎn)化為同步偏轉(zhuǎn)，使磁懸浮車輛通過曲線軌道時牽引直線電機I與懸浮模塊2趨于平行，從而達到減小牽引直線電機I與軌道之間偏航角的目的，有利于磁懸浮車輛通過曲線軌道時的推力控制，并使磁浮車輛能夠適應(yīng)更寬半徑范圍的彎道，特別是增強了磁浮車輛通過小半徑彎道的能力;至少兩組防滾解耦機構(gòu)3為牽引直線電機I提供了更可靠的動態(tài)輔助支撐，為實現(xiàn)磁浮車輛通過曲線軌道時牽引直線電機I與懸浮模塊2趨于平行提供基礎(chǔ)。同時，牽引直線電機I吊裝在懸浮架中部，駐車滑橇可以落在F形軌道8的上表面，能顯著降低牽引直線電機I尺寸的限制以及落車時懸浮模塊2的側(cè)滾力矩，有利于牽引直線電機I通過增大電機尺寸或提高電流來提高牽引功率，減小牽引直線電機I氣隙設(shè)計值，提高牽引效率。
[0020]本實施例中，防滾梁31與懸浮模塊2通過兩個球鉸軸承鉸接，防滾梁31與牽引直線電機I通過彈性球鉸軸承鉸接。本實施例中，牽引直線電機I上設(shè)有拉桿支座，防滾梁31通過彈性球鉸軸承鉸接于拉桿支座上。當然，在其他實施例中，防滾梁31與懸浮模塊2、牽引直線電機I之間也可以有其他的鉸接形式。
[0021]各組防滾解耦機構(gòu)3于牽引直線電機I兩側(cè)對稱設(shè)置，此結(jié)構(gòu)能更好的保證牽引直線電機I將轉(zhuǎn)向偏移趨勢轉(zhuǎn)化為同步偏轉(zhuǎn)，使磁懸浮車輛通過曲線軌道時牽引直線電機I與懸浮模塊2趨于平行，從而達到更好的減小牽引直線電機I與軌道之間偏航角的目的。本實施例中，防滾解耦機構(gòu)3為四個，兩兩對稱設(shè)置于牽引直線電機I兩側(cè)。本實施例中，牽引直線電機I上裝設(shè)有用于連接車體5的牽引組件4，牽引直線電機I提供的牽引力通過牽引組件4傳遞到車體5上，牽引組件4包括牽引桿41和電機牽引座42，牽引桿41 一端通過球鉸軸承與牽引直線電機I連接，另一端通過球鉸軸承與電機牽引座42連接，電機牽引座42頂部設(shè)有用于與車體5固定連接的緊固連接板421。本實施例中，緊固連接板421通過螺栓固定連接于車體5上。
[0022]圖3示出了本發(fā)明的一種磁懸浮列車的實施例，包括多件車體5和多件上述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，車體5裝設(shè)于懸浮架上。本發(fā)明的磁懸浮列車，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護方便，可適應(yīng)現(xiàn)有軌道線路和車輛二次系結(jié)構(gòu)，便于多個懸浮架靈活組建各種形式的磁懸浮列車，對目前工程實施特別有利。
[0023]本實施例中，相鄰兩件懸浮架的牽引桿41連接于共用的電機牽引座42上。當然，在其他實施例中，各懸浮架的牽引桿41也可分別連接一件電機牽引座42。
[0024]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，包括牽引直線電機(I)和一對懸浮模塊(2)，所述牽引直線電機(I)平行設(shè)置于一對懸浮模塊(2)之間，所述牽引直線電機(I)兩側(cè)均設(shè)有至少兩組防滾解耦機構(gòu)(3)，所述防滾解耦機構(gòu)(3)沿牽引直線電機(I)縱向布置，其特征在于:所述防滾解耦機構(gòu)(3)包括兩片相對布置的防滾梁(31)和一根防滾拉桿(32)，所述防滾梁(31)兩端分別鉸接于牽引直線電機(I)和懸浮模塊(2)上，所述防滾拉桿(32)的一端鉸接于兩片防滾梁(31)之間，另一端鉸接于牽引直線電機(I)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，其特征在于:所述防滾梁(31)與懸浮模塊(2)通過兩個球鉸軸承鉸接，所述防滾梁(31)與牽引直線電機(I)通過彈性球鉸軸承鉸接，所述防滾拉桿(32)通過球鉸軸承分別與防滾梁(31)、牽引直線電機(I)鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，其特征在于:各組所述防滾解耦機構(gòu)(3)于牽引直線電機(I)兩側(cè)對稱設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，其特征在于:所述牽引直線電機(I)上裝設(shè)有用于連接車體(5)的牽引組件(4)，所述牽引組件(4)包括牽引桿(41)和電機牽引座(42)，所述牽引桿(41) 一端通過球鉸軸承與牽引直線電機(I)連接，另一端通過球鉸軸承與電機牽引座(42)連接，所述電機牽引座(42)頂部設(shè)有用于與車體(5 )固定連接的緊固連接板(421)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，其特征在于:所述緊固連接板(421)通過螺栓固定連接于所述車體(5)上。6.—種磁懸浮列車，其特征在于:包括多件車體(5)和多件如權(quán)利要求1至5中任一項所述的無構(gòu)架式牽引直線電機中置的懸浮架，所述車體(5)裝設(shè)于所述懸浮架上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁懸浮列車，其特征在于:相鄰兩件懸浮架的牽引桿(41)連接于共用的電機牽引座(42)上。
【文檔編號】B60L13/08GK105904995SQ201610385740
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】劉耀宗, 向湘林, 鄧文熙, 龔樸, 龍志強
【申請人】中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)