專利名稱：一種凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于永磁懸浮軌道及其列車技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)。
背景技術(shù)：
永磁懸浮列車以其節(jié)能、造價低、懸浮能力強而得到社會廣泛關(guān)注。其代表技術(shù)永磁補償式懸浮技術(shù)系統(tǒng)由軌永磁體與車永磁體同極相對組成斥懸浮工作機構(gòu)；由吸懸浮永磁板與鐵磁性吸浮軌板組成吸懸浮工作機構(gòu)，兩者的懸浮力增減相互補償，將列車懸浮起來。這種懸浮技術(shù)雖然解決了德國電磁磁懸浮與日本超導磁懸浮造價高、懸浮能力弱的缺點。但也存在著垂直懸浮工作氣隙小，軌道永磁體鋪設較多的缺點。上述背景技術(shù)見中國專利《管道真空永磁補償式懸浮列車-高架路-站系統(tǒng)》(專利001057137.5)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中凹形永磁懸浮機構(gòu)由凹形永磁懸浮裝置和銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)的鐵磁性軌道組成；凹形永磁懸浮裝置固定在車體的兩側(cè)下部，位于凹形永磁懸浮裝置的上方車體上，安裝有導向輪；凹形永磁懸浮裝置的凹口內(nèi)壁兩側(cè)各固定有一條永磁體，兩條永磁體彼此平行，且異極相對；軌道由鐵磁性材料制成，在槽形路床內(nèi)壁兩側(cè)上平行固定兩條上述軌道，組成槽軌；軌道的頂部兼做滑軌，內(nèi)側(cè)面兼做導向軌，與車體上的導向輪接觸；該軌道的下端懸空，銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)壁兩側(cè)的永磁體之間，且軌道兩側(cè)與永磁體的氣隙相等；由車體導向輪支撐在導向軌上，將軌道控制在凹形永磁懸浮裝置的中央；列車車體為非鐵磁性材料制成；由上述結(jié)構(gòu)，當軌道與凹形永磁懸浮裝置內(nèi)永磁體的底面高程相同時，豎直方向的懸浮力為零；當軌道從凹形永磁懸浮裝置內(nèi)拉出時，則與兩側(cè)永磁體之間產(chǎn)生與拉出方向相反的永磁吸力。當拉到凹形永磁懸浮裝置內(nèi)永磁體斷面高度的69-79％左右時，拉力在此區(qū)間出現(xiàn)最大值，而后逐漸減小。因此設計列車懸浮力時要重視這一區(qū)間。
所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，在車體兩側(cè)位于滑行軌道上方設有滑靴，當列車懸浮失效時，滑靴與滑行軌道接觸滑行。
所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，永磁體為硬磁材料比如釹鐵硼永磁體。
所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，軌道為導磁性材料制成。
所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，軌道為鋼、鐵、鎳、鈷或其合金材料。
所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，軌道下部為H型鋼或方管型鋼，以增加軌道的縱向剛度。
所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，非鐵磁性材料為聚胺脂、聚四氟乙烯、銅或鋁合金。
本發(fā)明軌道上不需要鋪設軌永磁，進一步降低了造價，車底盤與路面的高度任意設計不會受懸浮機構(gòu)影響。本發(fā)明也可用于其他軌道懸浮機械


圖1為本發(fā)明凹形永磁懸浮機構(gòu)橫斷面示意圖。
圖2為本發(fā)明軌道在槽形路床上安裝方式橫斷面示意圖。
圖3為本發(fā)明凹形永磁懸浮裝置在列車上的安裝方式橫斷面示意圖。
圖4為本發(fā)明槽軌路車結(jié)構(gòu)布局斷面示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的凹形永磁懸浮機構(gòu)由凹形永磁懸浮裝置和銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)的鐵磁性軌道組成。
其中凹形永磁懸浮裝置固定在車體的兩側(cè)下部，位于凹形永磁懸浮裝置的車體上方，安裝有導向輪。凹形永磁懸浮裝置的凹口內(nèi)壁兩側(cè)各固定有一條永磁體，兩條永磁體彼此平行，且異極相對。
軌道由鐵磁性材料制成，在槽形路床內(nèi)壁兩側(cè)上平行固定兩條上述軌道，組成槽軌。軌道的頂部兼做滑軌，內(nèi)側(cè)面兼做導向軌，與車體上的導向輪接觸。該軌道的下端懸空，銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)壁兩側(cè)的永磁體之間，且軌道兩側(cè)與永磁體的氣隙相等。當軌道從凹口內(nèi)向外拉時，將與兩側(cè)的兩條永磁體之間產(chǎn)生與拉出方向相反的永磁吸力，即懸浮力。
由列車導向輪支撐在導向軌上，將軌道控制在凹形永磁懸浮裝置的中央，使兩者在列車運行過程中始終不發(fā)生接觸。
當軌道與凹形永磁懸浮裝置內(nèi)永磁體的底面高程相同時，豎直方向的懸浮力為零。當軌道從凹形永磁懸浮裝置內(nèi)拉出時，則與兩則永磁體之間產(chǎn)生與拉出方向相反的永磁吸力，拉出部分越多，吸力越大。當拉到凹形永磁懸浮裝置內(nèi)永磁體斷面高度的69-79％左右時，拉力在此區(qū)間出現(xiàn)最大值，而后逐漸減小。因此設計列車懸浮力時要重視這一區(qū)間，當超過這一區(qū)間時，列車上的滑靴將與軌基接觸，以防止懸浮脫離。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，而不應被理解為是對本發(fā)明的限定。
請參看圖1，是凹形永磁懸浮機構(gòu)橫斷面示意圖。從圖中可以看出，由鐵磁性材料制成的凹形體1的內(nèi)側(cè)，對稱且平行地固定有兩條由硬磁材料制成的永磁體2，該永磁體可以但不限于硬磁材料如釹鐵硼永磁體，其中一側(cè)永磁體為N極，另一側(cè)永磁體為S極，兩永磁體2彼此異極相對。在兩條永磁體2之間銜有由導磁性材料制成的軌道3(導磁性材料如但不限于鋼、鐵、鎳、鈷或其合金材料)。軌道3與兩側(cè)永磁體2之間的氣隙相同，從理論上講兩者之間的氣隙越小，懸浮力就越大。但在實際工程上應用時，其氣隙的設計要綜合考慮軌道3的轉(zhuǎn)彎半徑、列車左右擺動幅度等等(該技術(shù)屬于常規(guī)技術(shù)，非本發(fā)明討論的重點，因此不作詳細描述)。當軌道3的下端與兩側(cè)永磁體2的下端在同一高程時，凹形對極永磁懸浮機構(gòu)在豎直方向的懸浮力為零。當軌道3的下端高于兩側(cè)永磁體2下端的高程時，凹形對極永磁懸浮機構(gòu)給磁懸浮列車提供向上的懸浮力，兩者的高程差越大，給列車提供的懸浮力就越大。當相對錯開距離在永磁體2的69-79％左右時，懸浮力在此區(qū)間出現(xiàn)最大值。此后，隨著錯開高程的增加，懸浮力逐漸減小。相反，當軌道3下端的高程低于兩側(cè)永磁體2的高程時，凹形永磁懸浮機構(gòu)在豎直方向的懸浮力為零或提供向下的拉力。軌道3下部可以是H型鋼或方管型鋼等復合斷面形狀，以增加軌道3的厚度、節(jié)省材料，或加強縱向剛度。
請參看圖2，是軌道在槽形路床上安裝方式橫斷面示意圖。由圖可看到，兩條軌道3對稱地固定在槽形路床4的內(nèi)側(cè)。軌道3的上端兼做列車滑行軌道3a，中部兼做導向軌3b。
請參閱圖3，是凹形永磁懸浮裝置在列車上的安裝方式橫斷面示意圖。從圖3中可以看出，車體5的上部為客(貨)艙5a，下部為懸浮動力艙5b。固定有兩條永磁體2的凹形體1安裝在懸浮動力艙5b下部的兩側(cè)?；?安裝在懸浮動力艙5b的上部的兩側(cè)。導向輪7安裝懸浮動力艙5b的中部，即滑靴6和凹形體1之間。
請參閱圖4，是槽軌路車結(jié)構(gòu)布局示意圖。從圖中可以看出，車體5的懸浮動力艙5b耦合在路床4內(nèi)。軌道3的下部銜在固定有兩條永磁體2的凹形體1內(nèi)。在車體兩側(cè)位于滑行軌道3a上方設有滑靴6，當列車懸浮失效時，滑靴6與滑行軌道3a接觸滑行，確保列車安全。導向輪7與導向軌3b接觸，將車體5控制在路床4的中央，并確保軌道3與永磁體2之間不發(fā)生接觸摩擦。本發(fā)明的列車車體為非鐵磁性材料制成，最佳的是用輕質(zhì)的非鐵性材料(如鋁合金)制成。
本發(fā)明的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)有如下優(yōu)點1、懸浮力大，即可滿足客運懸浮，又可滿足貨運懸浮的要求。
2、制造工藝簡捷，軌道上不需鋪設永磁材料，成本低。
3、磁路閉合好、安全、環(huán)保。
權(quán)利要求
1.一種凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中凹形永磁懸浮機構(gòu)由凹形永磁懸浮裝置和銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)的鐵磁性軌道組成；凹形永磁懸浮裝置固定在車體的兩側(cè)下部，位于凹形永磁懸浮裝置的上方車體上安裝有導向輪；凹形永磁懸浮裝置的凹口內(nèi)壁兩側(cè)各固定有一條永磁體，兩條永磁體彼此平行，且異極相對；軌道由鐵磁性材料制成，在槽形路床內(nèi)壁兩側(cè)上平行固定兩條上述軌道，組成槽軌；軌道的頂部兼做滑軌，內(nèi)側(cè)面兼做導向軌，與車體上的導向輪接觸；該軌道的下端懸空，銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)壁兩側(cè)的永磁體之間，且軌道兩側(cè)與永磁體的氣隙相等；由車體導向輪支撐在導向軌上，將軌道控制在凹形永磁懸浮裝置的中央；車體為非鐵磁性材料制成；由上述結(jié)構(gòu)，當軌道與凹形永磁懸浮裝置內(nèi)永磁體的底面高程相同時，豎直方向的懸浮力為零；當軌道從凹形永磁懸浮裝置內(nèi)拉出時，則與兩側(cè)永磁體之間產(chǎn)生與拉出方向相反的永磁吸力。
2.如權(quán)利要求1所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，在車體兩側(cè)位于滑行軌道上方設有滑靴，當列車懸浮失效時，滑靴與滑行軌道接觸滑行。
3.如權(quán)利要求1所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，永磁體為釹鐵硼永磁體。
4.如權(quán)利要求1所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，軌道為導磁性材料制成。
5.如權(quán)利要求1或4所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，軌道為鋼、鐵、鎳、鈷或其合金材料。
6.如權(quán)利要求1或4所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，軌道下部為H型鋼或方管型鋼，以增加軌道的縱向剛度。
7.如權(quán)利要求1所述的凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中，非鐵磁性材料為聚胺脂、聚四氟乙烯、銅或鋁合金。
全文摘要
一種凹形永磁懸浮機構(gòu)及其槽軌路車布局技術(shù)，其中凹形永磁懸浮裝置固定在車體的兩側(cè)下部，位于凹形永磁懸浮裝置的車體上方，安裝有導向輪；凹形對極永磁懸浮裝置的凹口內(nèi)壁兩側(cè)各固定有一條永磁體，兩條永磁體彼此平行且異極相對；軌道由鐵磁性材料制成，在槽形路床內(nèi)壁兩側(cè)上平行固定兩條上述軌道，組成槽軌；軌道的頂部兼做滑軌，內(nèi)側(cè)面兼做導向軌，與車體上的導向輪接觸；該軌道的下端懸空，銜在凹形永磁懸浮裝置內(nèi)壁兩側(cè)的永磁體之間，且軌道兩側(cè)與永磁體的氣隙相等；由車體導向輪支撐在導向軌上，將軌道控制在凹形永磁懸浮裝置的中央。
文檔編號E01B25/00GK1919641SQ20061011294
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者李嶺群 申請人:李嶺群