專利名稱：一種半磁懸浮式機車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過磁斥力抵消車體負載重力的機車，具體涉及一種半磁懸浮式機車。
背景技術：
傳統(tǒng)的機車，如火車和地鐵，由動力源驅動車輛，運行時，車輪負載著位于輪中心的重 力，支撐軸在鋼軌上做步遞滾式運行。由于車體重力使車輪與鋼軌之間存在著滾動摩擦力， 并且隨著車體負載重量的增加，兩者的滾動摩擦力也增大，同時增加了車體的動力消耗。車 輪長期在高重力負載的作用下運行使車輪與鋼軌的磨損日益嚴重，縮短了車輪與鋼軌的使用 壽命。
目前使用的磁懸浮列車是通過控制電磁鐵電流的大小調整磁斥力使列車懸浮起來，由于 磁懸浮列車采用直線電動機驅動，將電動機里的轉子置在列車上，而將定子鋪設在軌道上， 這樣通過轉子和定子之間的相互作用，就將電能轉化為列車前進的動能了，其耗電量非常巨 大。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開一種半磁懸浮式機車，其目的是克服現(xiàn)有技術中，機車隨著負載重量的增加 造成滾動摩擦的能量損失也越大和磁懸浮列車采用電磁鐵使機車懸浮驅動，其耗電量非常巨 大的不足之處，本發(fā)明提供一種利用磁能"同性相斥，異性相吸"的原理，設計一種半磁懸 浮式機車。通過自動控制系統(tǒng)調節(jié)兩塊磁鐵之間的距離，使車體的負載重力由兩磁鐵的斥力 抵消，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
一種半磁懸浮式機車，車體的車輪與軌道相連接，其特點是在車體上連接有工控機， 每個車輪上連接有車輪彈簧，車輪彈簧上連接有應力傳感器，工控機通過四路傳感器線路分 別與每車輪彈簧上設置的應力傳感器相連接，車體底盤設置有升降裝置，升降裝置上部通過
升降裝置線路與工控機連接，升降裝置末端連接有車體底盤永磁鐵，兩條軌道中間連續(xù)布置
與車體底盤永磁鐵寬度相等的軌道永磁鐵。
所述車體底盤永磁鐵與兩條軌道中間連續(xù)布置的軌道永磁鐵極性相向。 所述車體底盤永磁鐵和軌道永磁鐵均采用高矯頑力、高剩磁強永磁材料制造。應力傳感器將車體重量值傳送到工控機，建立兩永磁鐵斥力大小與兩永磁鐵間距的函數(shù) 關系式，編制程序輸入工控機中，工控機根據(jù)車體重力與磁斥力的差值，通過升降裝置恰當 的設置車體底盤永磁鐵與軌道永磁鐵之間的距離，使磁體磁作用力大小與車體負載重力大小
接近，方向相反。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點-
1、 車體的負載重力由兩磁鐵的斥力抵消，降低車輪與鋼軌的滾動摩擦力。
2、 列車相當于空載運行，延長鋼軌，車輪和彈簧的使用壽命。
3、 裝置結構簡單，維修主要集中在電子技術方面，不需要大量體力勞動，可以節(jié)省大量 的維修費用，無運行費用。


圖l是本發(fā)明結構示意圖。
1、車體，2、車輪，3、軌道，4、工控機，5、車輪彈簧，6、應力傳感器，車體底盤 永磁鐵，7、升降裝置，8、底盤永磁鐵，9軌道永磁鐵。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明加以詳細說明。但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是 采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。
本實施例選用上海市軌道交通。
一種半磁懸浮式機車，如圖1所示車體1的車輪2與軌道3相連接，在車體1上連接有 工控機4，車輪2上連接有車輪彈簧5，車輪彈簧5上連接有應力傳感器6，工控機4通過四 路應力傳感器線路分別與每個車輪彈簧5上設置的應力傳感器6相連接，車體底盤設置有升 降裝置7，升降裝置7上部通過升降裝置線路與工控機4連接，升降裝置末端連接有車體底盤 永磁鐵8，兩條軌道3中間連續(xù)布置與車體底盤永磁鐵8寬度相等的軌道永磁鐵9。車體底盤 永磁鐵8與兩條軌道中間連續(xù)布置的軌道永磁鐵9極性相向。車體底盤永磁鐵8和軌道永磁 鐵9均采用高矯頑力、高剩磁強永磁材料制造。
在機車載入乘客后，車體上的每個應力傳感器6根據(jù)四個車輪彈簧5的形變量，將測得數(shù) 據(jù)通過四路應力傳感器線路分別傳入工控機4，通過工控機4中程序計算出車體1的總重量，并將總重量減去預先設定好的車體自重，得到載入乘客重量的信息，然后通過永磁鐵斥力大 小與兩永磁鐵間距離的函數(shù)關系式，計算出兩永磁鐵間的距離，以剛好滿足產生斥力的大小 與載入乘客的重力相等為宜，通過升降裝置線路控制升降裝置7的升降，用于調整車體底盤 永磁鐵8與軌道永磁鐵9之間的距離，使其升降后產生的斥力剛好與載入乘客的重力相等。
列車每次進站，待上下完乘客后，兩側應力傳感器6均測量車體重量，通過升降裝置7調 整車體底盤永磁鐵8與軌道永磁鐵9間的距離，使列車始終保持在空載運行的狀態(tài)。
權利要求
1、一種半磁懸浮式機車，車體(1)的車輪(2)與軌道(3)相連接，其特征在于在車體(1)上連接有工控機(4)，每個車輪(2)上連接有車輪彈簧(5)，車輪彈簧(5)上連接有應力傳感器(6)，工控機(4)通過四路傳感器線路分別與每個車輪彈簧(5)上設置的應力傳感器(6)相連接，車體底盤設置有升降裝置(7)，升降裝置(7)上部通過升降裝置線路與工控機(4)連接，升降裝置末端連接有車體底盤永磁鐵(8)，兩條軌道(3)中間連續(xù)布置與車體底盤永磁鐵(8)寬度相等的軌道永磁鐵(9)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種半磁懸浮式機車，其特征在于所述底盤永磁鐵(8)與 兩條軌道中間連續(xù)布置的軌道永磁鐵(9)極性相向。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種半磁懸浮式機車，其特征在于所述底盤永磁鐵(8)和 軌道永磁鐵(9)均采用高矯頑力、高剩磁強永磁材料制造。
全文摘要
一種半磁懸浮式機車，在車體上連接有工控機，車輪上連接有車輪彈簧，車輪彈簧上連接有應力傳感器，工控機通過四路傳感器線路分別與每個應力傳感器相連接，車體底盤設置有升降裝置，升降裝置上部通過升降裝置線路與工控機連接，升降裝置末端連接有車體底盤永磁鐵，兩條軌道中間連續(xù)布置與車體底盤永磁鐵寬度相等的軌道永磁鐵。底盤永磁鐵與兩條軌道中間連續(xù)布置的軌道永磁鐵極性相向。底盤永磁鐵和軌道永磁鐵均采用高矯頑力、高剩磁強永磁材料制造。本發(fā)明結構簡單，車體的負載重力由兩磁鐵的斥力抵消，降低車輪與鋼軌的滾動摩擦力。列車相當于空載運行，延長鋼軌，車輪和彈簧的使用壽命。
文檔編號B61B13/08GK101508302SQ20091004785
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者鑫 王, 王珊珊, 童正明, 胡永海 申請人:上海理工大學