專利名稱：高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁鐵裝置，特別涉及一種高速磁浮列車導向與渦流制動一體化 的電磁鐵裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，常導高速磁浮列車配備有專用的導向系統(tǒng)與渦流制動系統(tǒng)，即在單 節(jié)磁浮列車沿軌道兩側，安裝有六對導向電磁鐵，一對渦流制動電磁鐵，其中渦流制動磁鐵 模塊位于列車的中部。
單個導向電磁鐵由6個“U”型磁極構成“E”形結構。根據(jù)導向磁鐵在車輛上安裝 位置的不同，6個磁極可分為兩組或三組進行控制，每組對應一套導向控制系統(tǒng)。磁極連接 時必須保證“E”磁軛中部全部為N極(或S極)，并且整車的極性排布必須一致。單個渦流制動磁鐵由12個磁極構成，沿車體前進方向依次排布。12個磁極被分為 4組進行控制，每組對應一套渦流制動控制系統(tǒng)。磁極連接時必須保證12個磁極沿列車行 進方向NS交替變化。然而，現(xiàn)有常導高速磁浮列車導向與渦流制動技術存在以下不足需獨立配置導 向系統(tǒng)和渦流制動系統(tǒng)，其分別實現(xiàn)的功能相對單一；由于渦流制動功能都集中在車輛中 部的一對渦流制動電磁鐵，會造成制動力過度集中，在高強度渦流制動時容易損傷車輛結 構；列車低速運行條件下，實際上主要靠渦流制動電磁鐵與軌道之間的機械摩擦制動，這種 摩擦力也十分集中，同樣容易損傷車輛結構。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，簡 化了電磁鐵的結構，并通過改變其在列車上的排布來提高整車的導向能力，使渦流制動力 均勻作用于列車兩側，減少對車輛結構的損傷。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是提供一種高速磁浮列車導向與渦流制動 一體化的電磁鐵裝置，所述電磁鐵中包含極面與導軌面平行的若干個磁極；所述若干磁極 沿列車前進方向排布設置，使所述電磁鐵為U型結構。所述磁極包含由鐵芯和夾設在鐵芯兩端的磁軛構成的U型結構，以及繞設在鐵芯 外側的線圈；通過改變所述線圈上的電流方向，來改變所述磁極上的極性分布。將每個所述電磁鐵中相鄰的若干個磁極串聯(lián)形成一個分組，使每組磁極位于電磁 鐵同一極面的極性一致。所述每個電磁鐵中包含6個磁極；在位于磁浮列車端部的所述電磁鐵中將6個磁 極分成三組，其余位置的每個電磁鐵中6個磁極分成兩組。 若干對所述電磁鐵，沿列車前進方向，均勻排布在整節(jié)磁浮列車兩側。 所述列車每側的若干電磁鐵在同一極面的極性相同，使兩側極性分別一致的若干
對電磁鐵，沿軌道側向形成對列車的導向力。
所述列車每側的若干電磁鐵在同一極面的極性相間隔且交替變化，使兩側的若干 對電磁鐵沿列車前進方向，形成對列車的渦流制動。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝 置，其優(yōu)點在于
①本發(fā)明所述電磁鐵裝置結構簡單，功能合理，通過改變整車電磁鐵的磁極排布來實 現(xiàn)車輛的導向與渦流制動功能。與現(xiàn)有技術相比，不必配備專用的渦流制動功能裝置，簡化 了系統(tǒng)結構。②現(xiàn)有技術中，僅用于渦流制動的電磁鐵，被本發(fā)明所述導向與渦流制動一體化 的新型電磁鐵所代替，相當于整車增加一對導向電磁鐵，使整車的導向能力提高了 1/7，且 導向力能夠更均勻地分布在列車兩側。③本發(fā)明也使渦流制動力均勻分布在整個列車的兩側， 制動效果預計更好，對車 輛結構損傷也可以得到抑制。


圖1是本發(fā)明高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置中U型磁極的斷 面結構示意圖。圖2是本發(fā)明高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置中磁極排布示 意圖。圖3是本發(fā)明高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置在圖2基礎上改 變線圈電流方向后的電磁鐵中磁極排布。圖4是設置本發(fā)明高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置的整車在 實現(xiàn)導向功能時的示意圖。圖5是設置本發(fā)明高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置的整車在 實現(xiàn)渦流制動功能時的示意圖。
具體實施例方式以下結合

本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其中沿列車前進 方向排布設置有6個磁極，使該電磁鐵為U型結構。如圖1所示，每個磁極10是兩極面分別與導軌面200的上下表面平行的U型結構， 包含鐵芯11、繞設在鐵芯11外側的線圈12，以及夾設在鐵芯11兩端的磁軛13 ；所述鐵芯 11與其兩端的磁軛13構成磁極10的所述U型結構。通過改變施加在線圈12上的電流方 向，能改變磁極10上的極性分布。配合參見圖2、圖3所示，將每個電磁鐵100中相鄰的若干個磁極10串聯(lián)形成一個 分組，在位于磁浮列車端部的電磁鐵100中6個磁極10分成三組(圖中未示出)，其余位置 的電磁鐵100中6個磁極10分成兩組(如圖2、圖3所示)。每個電磁鐵100上各個分組在連接時，位于電磁鐵100同一極面的磁極10極性一 致。例如將施加到線圈12的電流方向改變，使圖2中所示的電磁鐵100中兩組6個磁極10 均為上面N極，下面S極的極性分布，整體變?yōu)閳D3中上面S極，下面N極的極性排布。
如圖4或圖5所示，沿列車前進方向在每節(jié)磁浮列車兩側均勻排布有7對上述電 磁鐵100，其具體安裝在列車的轉向架內部與搭接結構之間。如圖4所示，當單獨實施導向功能時，需保證磁浮列車兩側的電磁鐵100的極性排 布分別保持一致，即每側電磁鐵100的同一極面極性沿整車排布全部為N極(或S極)。如圖5所示，當兼具渦流制動功能時，通過改變列車兩側部分電磁鐵100線圈12 中的電流方向，來改變相應電磁鐵100的極性分布，使每側7個電磁鐵100的同一極面的極 性沿列車前進方向呈現(xiàn)NS間隔且交替變化，因而，電磁鐵100沿軌道側向具備導向力的同 時，沿列車前進方向形成均勻的制動力。以上所述是本發(fā)明的實施方式，凡屬于本專利思路下的技術方案均屬于本專利的 保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的 若干改進和潤飾，例如，組成U型結構電磁鐵裝置的磁極的大小、排布和分組方式等，或者 整車電磁鐵的排布等等，這些改進和潤飾也應視為本專利的保護范圍。綜上所述，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于 ①本發(fā)明所述電磁鐵裝置結構簡單，功能合理，通過改變整車電磁鐵的磁極排布來實 現(xiàn)車輛的導向與渦流制動功能。與現(xiàn)有技術相比，不必配備專用的渦流制動功能裝置，簡化 了系統(tǒng)結構。②現(xiàn)有技術中，僅用于渦流制動的電磁鐵，被本發(fā)明所述導向與渦流制動一體化 的新型電磁鐵所代替，相當于整車增加一對導向電磁鐵，使整車的導向能力提高了 1/7，且 導向力能夠更均勻地分布在列車兩側。③本發(fā)明也使渦流制動力均勻分布在整個列車的兩側，制動效果預計更好，對車 輛結構損傷也可以得到抑制。盡管本發(fā)明的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的 描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
一種高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在于，所述電磁鐵(100)中包含極面與導軌面(200)平行的若干個磁極(10)；所述若干磁極(10)沿列車前進方向排布設置，使所述電磁鐵(100)為U型結構。
2.如權利要求1所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述磁極(10)包含由鐵芯(11)和夾設在鐵芯(11)兩端的磁軛(13)構成的U型結構， 以及繞設在鐵芯(11)外側的線圈(12);通過改變所述線圈(12)上的電流方向，來改變所述 磁極(10)上的極性分布。
3.如權利要求1所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，將每個所述電磁鐵(100)中相鄰的若干個磁極(10)串聯(lián)形成一個分組，使每組磁極 (10)位于電磁鐵(100)同一極面的極性一致。
4.如權利要求3所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述每個電磁鐵(100)中包含6個磁極(10)；在位于磁浮列車端部的所述電磁鐵(100) 中將6個磁極(10)分成三組，其余位置的每個電磁鐵(100)中6個磁極(10)分成兩組。
5.如權利要求1所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，若干對所述電磁鐵(100)，沿列車前進方向，均勻排布在整節(jié)磁浮列車兩側。
6.如權利要求5所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述列車每側的若干電磁鐵(100)在同一極面的極性相同，使兩側極性分別一致的若干 對電磁鐵(100 )，沿軌道側向形成對列車的導向力。
7.如權利要求5所述高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述列車每側的若干電磁鐵(100)在同一極面的極性相間隔且交替變化，使兩側的若干 對電磁鐵(100)沿列車前進方向，形成對列車的渦流制動。
全文摘要
一種高速磁浮列車導向與渦流制動一體化的電磁鐵裝置，包含沿列車前進方向排布有若干極面與導軌面平行的磁極，并將相鄰磁極串聯(lián)形成若干分組，使每組磁極位于電磁鐵同一極面的極性一致，結構簡單，功能合理。通過整車兩側均勻排布的電磁鐵中磁極改變，使每側若干電磁鐵在同一極面的極性相同或交替變換，來實現(xiàn)車輛的導向與渦流制動功能。不必配備現(xiàn)有專用的渦流制動裝置，簡化了系統(tǒng)結構。并將現(xiàn)有技術中僅用于渦流制動的電磁鐵替換成本發(fā)明導向與渦流制動一體化的電磁鐵，相當于整車增加一對導向電磁鐵，使整車的導向能力提高了1/7，且導向力和渦流制動力能夠更均勻地分布在列車兩側，制動效果更好，對車輛結構損傷得到有效抑制。
文檔編號H02K49/04GK101985283SQ20101050561
公開日2011年3月16日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2010年10月13日
發(fā)明者佘龍華, 吉文, 常文森, 張志洲, 徐俊起, 李曉龍, 江浩, 王寧, 趙春霞, 郝阿明, 龍鑫林 申請人:上海磁浮交通發(fā)展有限公司;中國人民解放軍國防科學技術大學