集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统的制作方法

xiaoxiao2020-06-24  6

专利名称:集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,该永磁磁悬浮机车系统的悬浮系统、导向系统、推进系统和制动系统皆是通过与安装在铁道枕木或钢质垫块(1)上的永磁路轨(2)相互作用以实现相对应的悬浮、导向、推进和制动功能;所述的悬浮系统包括永磁路轨(2)和安装在列车(5)底部的车载永磁排(3);所述的导向系统包括永磁路轨(2)和安装在列车(5)底部两侧的若干导向轮(4);所述的推进和制动系统包括永磁路轨(2)和安装在列车(5)底部的若干动力盘(6)。本实用新型运行能耗低且悬浮稳定,变轨和运行控制简单,工程实施可靠性高,施工难度低,现有的铁道和地铁道简单改造即可安装运行。
【专利说明】集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁悬浮【技术领域】,具体地说是一种通过对现有的铁路和地铁线路进行改造就能实现商业应用的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统。

【背景技术】
[0002]磁悬浮列车是21世纪最理想的交通工具,具有高速、节能、低噪音等优点。目前磁悬浮列车主要有电磁制磁悬浮列车、电动制磁悬浮列车和高温超导磁悬浮列车三大类,德国人实用新型的电磁制磁悬浮列车借助列车上的电磁体和铁磁性路轨之间的吸引力实现悬浮,美国人实用新型的电动制磁悬浮列车借助列车上的超导线绕磁体运动时在安装在路轨上的水平线圈感应出斥力实现悬浮,而高温超导磁悬浮列车利用高温超导体的抗磁性和钉扎效应实现悬浮。电磁制磁悬浮列车需在列车上安装悬浮电磁铁和导向电磁铁,列车笨重,悬浮能耗大,且悬浮高度小(约8-10毫米),对轨道梁和控制系统的要求极高。电动制磁悬浮列车需在列车上安装低温超导磁体,要配套笨重、复杂的液氦制冷系统,悬浮能耗大,杂散磁场大,装心脏起博器的人不能乘座,手机也无法在列车上使用,且列车悬浮力与高度和速度有关,在低速(小于120千米/小时)情况下,由于浮力和导向力不足,仍需要车轮支撑和导向轮导向。而高温超导磁悬浮列车只有在极低的悬浮高度才能产生较大的悬浮力。此外,专利《磁悬浮列车及其悬浮、导向和推进系统》(专利号:ZL03114974.X)公开的磁悬浮列车,其悬浮、导向和推进系统过于复杂,各个系统相互独立,需要额外配套导向系统和推进系统,造价很高,且该专利公开的实施方案列车变轨困难,只能在单条轨道上独立运行,无法通过对现有的铁路和地铁线路进行改造就实现商业应用。


【发明内容】

[0003]本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种通过对现有的铁路和地铁线路进行改造就能实现商业应用的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的:
[0005]—种集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,包括悬浮系统、导向系统、推进和制动系统,其特征在于:该永磁磁悬浮机车系统的悬浮系统、导向系统、推进系统和制动系统皆是通过与安装在铁道枕木或钢质垫块上的永磁路轨相互作用以实现相对应的悬浮、导向、推进和制动功能;所述的悬浮系统包括永磁路轨和安装在列车底部的车载永磁排,车载永磁排位于永磁路轨的内侧且与永磁路轨相对设置;所述的导向系统包括永磁路轨和安装在列车底部两侧的若干导向轮,导向轮位于永磁路轨上的钢轨内侧且与钢轨之间设有一定的间隙;所述的推进和制动系统包括永磁路轨和安装在列车底部的若干动力盘,动力盘的盘面与永磁路轨平行相对,在电机的驱动下动力盘做旋转运动切割永磁路轨上的永磁体产生的磁力线,使得动力盘上产生感应电磁力推动列车前进,电机驱动动力盘反向旋转时,则动力盘反向切割永磁路轨上的永磁体产生的磁力线,使得动力盘上产生反向的感应电磁力对列车进行减速制动。
[0006]所述的悬浮系统由成对设置且分别相互对应的永磁路轨和车载永磁排构成;所述的永磁路轨包括钢轨和永磁体且车载永磁排亦包括钢轨和永磁体,永磁路轨的钢轨内侧安装有若干层永磁体且车载永磁排的钢轨外侧安装有若干层永磁体,永磁路轨上的同层永磁体的N-S极方向相同且车载永磁排上的同层永磁体的N-S极方向相同,位于相同高度且对应设置的永磁路轨上的永磁体和车载永磁排上的永磁体的N-S极方向相同;所述永磁路轨上的相邻层永磁体的N-S极方向相反且车载永磁排上的相邻层永磁体的N-S极方向相反。
[0007]所述悬浮系统中永磁路轨和车载永磁排上安装的永磁体中N-S极方向的布置方式,保证了列车在外力作用下有向下运动趋势时,车载永磁排上的永磁体将同时受到永磁路轨上同高度的永磁体向上的吸引力和永磁路轨上低位处的永磁体向上的排斥力;反之当列车在外力作用下有向上运动趋势时,车载永磁排上的永磁体将同时受到永磁路轨上同高度的永磁体向下的吸引力和永磁路轨上高位处的永磁体向下的排斥力,以此实现列车的悬浮功能。
[0008]所述的永磁路轨和车载永磁排对应布置,该永磁路轨上安装永磁体的钢轨呈“工”字型且与之相对应的车载永磁排上安装永磁体的钢轨呈倒“工”字型;且钢轨采用导磁性材料制成以增强永磁路轨和车载永磁排之间的磁力作用,保证永磁悬浮系统的稳定和可靠。
[0009]所述的永磁体均设置在钢轨自身构成的空间内,在钢轨的底部设有用于支撑永磁体的支撑体且在钢轨的底部设有用于支撑永磁体的支撑体。
[0010]相邻层的永磁体之间均填充密封隔离胶且相邻层的永磁体之间均填充密封隔离胶。
[0011]所述的动力盘采用导电材料或永磁体材料制成且动力盘位于沿永磁路轨延伸方向设置的车载永磁排之间以防止动力盘旋转运动时切割车载永磁排上的永磁体产生的磁力线;所述的动力盘在电机驱动下正向旋转切割永磁路轨中的永磁体产生的磁力线,产生推进力带动列车前进;在列车制动过程中做正向旋转的动力盘将在电机的驱动下减速进而做反向旋转运动,实现由推进功能向制动功能的转换,使得永磁路轨、动力盘构成列车的推进和制动系统。
[0012]所述列车的底部还安装有若干采用导电材料或永磁体材料制成的制动盘,制动盘常态时收缩远离永磁路轨,当列车需要制动时,制动盘在调节机构的驱动下靠近永磁路轨,制动盘静止不动或反向旋转切割永磁路轨产生的磁力线使得制动盘上产生反向的感应电磁力对列车进行减速制动,永磁路轨、制动盘和调节机构构成列车的第二制动系统。
[0013]所述的制动盘位于沿永磁路轨延伸方向设置的车载永磁排之间,使得制动盘的伸缩方向上未设置车载永磁排,且为了防止制动盘切割永磁路轨的磁力线产生制动力,制动盘在列车前进过程中不转动且处于远离永磁路轨即靠近列车中心的位置,当需要制动时制动盘才在调节机构的驱动下靠近永磁路轨,制动盘静止不动或反向旋转切割永磁路轨中的永磁体产生的磁力线,产生制动力对列车进行制动。
[0014]所述的动力盘、制动盘皆采用铜板制成时,动力盘正向旋转产生推动力而动力盘反向旋转产生制动力,当制动盘在调节机构驱动下靠近永磁路轨,制动盘即使不反向转动也能产生制动力;所述的动力盘、制动盘采用永磁材料制成时,动力盘正向旋转产生推动力,且动力盘和制动盘必须反向转动才能产生制动力。
[0015]所述的动力盘、制动盘采用永磁材料制成时,动力盘和制动盘分别由支撑盘、制动永磁体和采用非导磁性材料制成的封板组成,所述的制动永磁体呈环状分布在支撑盘上,在圆周方向上同一圈制动永磁体可以是一个整体、也可以是若干小块制动永磁体首尾相接拼成一圈、亦可以是若干小块制动永磁体之间填充隔离密封胶拼接成一个整圈;且制动永磁体在动力盘和制动盘的径向方向分布的圈数等于或小于与其对应设置的永磁路轨上的永磁体的层数,动力盘和制动盘圆周方向上每一圈制动永磁体均正对着永磁路轨上的一层永磁体,制动永磁体的N-S极方向垂直于动力盘和制动盘的盘面,动力盘和制动盘圆周方向上的同一圈制动永磁体的N-S极方向相同而相邻圈制动永磁体的N-S极方向相反,位于相同高度且对应设置的制动永磁体和永磁路轨上的永磁体的N-S极方向相同。
[0016]所述导向轮位于车载永磁排中的永磁体上方并位于永磁路轨中的钢轨上端侧壁内侧,该导向轮采用滚动轴承结构使得列车发生侧偏时,导向轮与永磁路轨中的钢轨接触时产生滚动摩擦以减小摩擦阻力。
[0017]所述列车在外力作用下发生侧偏时,导向轮碰触到永磁路轨中的钢轨并发生反弹,以保证列车沿轨道中心运行。
[0018]本实用新型相比现有技术有如下优点:
[0019]本实用新型通过在永磁路轨和列车底部的车载永磁排上相对安装若干层永磁体,且合理布置各层永磁体的N-S极方向,能够产生较大的悬浮力;且进一步的方案是将永磁路轨的钢轨设计呈“工”字型且车载永磁排的钢轨设计呈倒“工”字型以提高协调性和相应的悬浮力。
[0020]本实用新型通过在列车底部安装若干动力盘,巧妙利用动力盘正向/反向转动切割永磁路轨中永磁体产生的磁力线所感生的不同方向的电磁力,构建列车的推进/制动系统;且通过在列车底部安装常态收缩的制动盘以及控制制动盘的调节机构,制动状态下伸出制动盘切割永磁路轨中永磁体产生的磁力线所感生的反方向的制动力,构建列车的第二制动系统,上述第二制动系统和制动系统的协同作用进一步增加了列车运行的安全性。
[0021]本实用新型通过在列车底部安装滚动导向轮,使得导向轮与永磁路轨的工字型钢轨组成列车的导向系统,将列车的悬浮系统、导向系统和推进/制动系统合理的一体化设计,极大简化列车构造,使得现有铁路和地铁线路进行简单改造即可实现商业应用。

【附图说明】

[0022]附图1为本实用新型的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统结构示意图;
[0023]附图2为附图1的A-A截面结构示意图;
[0024]附图3为本实用新型的永磁材料动力盘/制动盘的结构示意图之一;
[0025]附图4为本实用新型的永磁材料动力盘/制动盘的结构示意图之二 ;
[0026]附图5为图3和图4所示的永磁材料动力盘/制动盘与永磁路轨对应设置的结构示意图。
[0027]其中:I—铁道枕木或钢质垫块;2—永磁路轨;20—永磁体;21—支撑体;22—密封隔尚胶;23—钢轨;3—车载永磁排;30—永磁体;31—支撑体;32—密封隔尚胶;33—钢轨;4一导向轮;5—列车;6—动力盘;7—制动盘;8—调节机构;9一支撑盘;10—制动永磁体;11一封板;12—隔离密封胶;13—电机。

【具体实施方式】
[0028]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0029]如图1、图2、图3、图4和图5所不:一种集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,包括悬浮系统、导向系统、推进和制动系统,该永磁磁悬浮机车系统的悬浮系统、导向系统、推进系统和制动系统皆是通过与安装在铁道枕木或钢质垫块I上的永磁路轨2相互作用以实现相对应的悬浮、导向、推进和制动功能。其中悬浮系统包括永磁路轨2和安装在列车5底部的车载永磁排3,车载永磁排3位于永磁路轨2的内侧且与永磁路轨2相对设置。具体来说,悬浮系统由成对设置且分别相互对应的永磁路轨2和车载永磁排3构成;其中永磁路轨2包括钢轨23和永磁体20且车载永磁排3亦包括钢轨33和永磁体30,钢轨23的内侧安装有若干层永磁体20且钢轨33的外侧安装有若干层永磁体30,相邻层的永磁体20之间均填充密封隔离胶22且相邻层的永磁体30之间均填充密封隔离胶32 ;永磁路轨2上的同层永磁体20的N-S极方向相同且车载永磁排3上的同层永磁体30的N-S极方向相同,位于相同高度且对应设置的永磁路轨2上的永磁体20和车载永磁排3上的永磁体30的N-S极方向相同;永磁路轨2上的相邻层永磁体20的N-S极方向相反且车载永磁排3上的相邻层永磁体30的N-S极方向相反。悬浮系统中永磁路轨2上安装的永磁体20和车载永磁排3上安装的永磁体30中N-S极方向的布置方式,保证了列车5在外力作用下有向下运动趋势时,车载永磁排3上的永磁体30将同时受到永磁路轨2上同高度的永磁体20向上的吸引力和永磁路轨2上低位处的永磁体20向上的排斥力;反之当列车5在外力作用下有向上运动趋势时,车载永磁排3上的永磁体30将同时受到永磁路轨2上同高度的永磁体20向下的吸引力和永磁路轨2上高位处的永磁体20向下的排斥力,以此实现列车5的悬浮功能。永磁路轨2和车载永磁排3对应布置,该永磁路轨2上安装永磁体20的钢轨23呈“工”字型且与之相对应的车载永磁排3上安装永磁体30的钢轨33呈倒“工”字型;永磁路轨2和车载永磁排3上的钢轨23、钢轨33皆采用导磁性材料制成以增强永磁路轨2和车载永磁排3之间的磁力作用,保证永磁悬浮系统的稳定和可靠;此外钢轨23、钢轨33的截面形状并不局限于“工”字型或倒“工”字型;上述的永磁体20设置在钢轨23自身构成的空间内且永磁体30设置在钢轨33自身构成的空间内,在钢轨23的底部设有用于支撑永磁体20的支撑体21且在钢轨33的底部设有用于支撑永磁体30的支撑体31。
[0030]在列车5底部两侧还安装有位于永磁路轨2上的钢轨23内侧的导向轮4,该导向轮4与钢轨23之间设有一定的间隙,具体来说,该导向轮4位于车载永磁排3中的永磁体30上方并位于永磁路轨2中的钢轨23上端侧壁内侧,该导向轮4采用滚动轴承结构使得列车5发生侧偏时,导向轮4与永磁路轨2中的钢轨23接触时产生滚动摩擦以减小摩擦阻力;另外列车5在外力作用下发生侧偏时,导向轮4碰触到永磁路轨2中的钢轨23并发生反弹,即导向轮4和钢轨23的协同作用构成该永磁磁悬浮机车系统的导向系统,保证列车5沿轨道中心运行。
[0031]在列车5的底部活动安装有若干动力盘6,且动力盘6的盘面与永磁路轨2平行相对,动力盘6采用导电材料或永磁体材料制成,如导电材料可选用铜等,动力盘6和永磁路轨2的协同作用构建了上述永磁磁悬浮机车系统的推进、制动系统。在电机13的驱动下动力盘6做旋转运动切割永磁路轨2产生的磁力线,使得动力盘6上产生感应电磁力推动列车5前进,电机13驱动动力盘6反向旋转时,则动力盘6反向切割永磁路轨2产生的磁力线,使得动力盘6上产生反向的感应电磁力对列车5进行减速制动。具体来说,动力盘6位于沿永磁路轨2延伸方向设置的车载永磁排3之间以防止动力盘6旋转运动时切割车载永磁排3上的永磁体阵列30产生的磁力线;实际工程中,动力盘6在电机13驱动下正向旋转切割永磁路轨2中的永磁体20产生的磁力线,产生推进力带动列车5前进,当需要紧急制动时动力盘6可由电机13驱动做反向旋转,反向切割永磁路轨2中的永磁体20产生的磁力线,产生制动力对列车5进行制动,实现由推进功能向制动功能的转换。
[0032]在列车5底部还安装有若干采用导电材料或永磁体材料制成的制动盘7,如导电材料可选用铜等,制动盘7常态时收缩远离永磁路轨2,当列车5需要制动时,制动盘7在调节机构8的驱动下靠近永磁路轨2,制动盘7静止不动或反向旋转切割永磁路轨5产生的磁力线使得制动盘7上产生反向的感应电磁力对列车5进行减速制动,永磁路轨2、制动盘7和调节机构8构成列车5的第二制动系统。由于制动盘7位于车载永磁排3的空间内,因此为了第二制动系统的使用方便,在制动盘7的伸缩方向上未设置车载永磁排3,此时制动盘7位于沿永磁路轨2延伸方向设置的车载永磁排3之间的空间内;另外为了防止制动盘7切割永磁路轨2磁力线产生制动力,制动盘7在列车5前进过程中不转动且处于远离永磁路轨2即靠近列车5中心的位置,当需要制动时制动盘7才在调节机构8的驱动下靠近永磁路轨2,制动盘7静止不动或反向旋转切割永磁路轨2中的永磁体20产生的磁力线,产生制动力对列车5进行制动。如图2所示:在列车5前进过程中,制动盘7处于远离永磁路轨2即靠近列车5中心的位置,当需要制动时制动盘7才在调节机构8的驱动下靠近永磁路轨2即到达图2中虚线标示的B点位置。上述第二制动系统和制动系统的协同作用进一步增加了列车运行的安全性,电机13、动力盘6、永磁路轨2构建的推进和制动系统以及永磁路轨2、制动盘7和调节机构8构建的第二制动系统的布置方式可如图2的A-A截面图所示。
[0033]实际工程中,当动力盘6、制动盘7采用导电材料制成时,如选用铜材料,动力盘6和制动盘7即为一块铜板,动力盘6必须正向旋转才能产生推动力,动力盘6反向旋转产生制动力,而当制动盘7在调节机构8驱动下靠近永磁路轨2,此刻制动盘7即使不反向转动也能产生制动力。而当动力盘6、制动盘7采用永磁材料制成时,动力盘6必须正向旋转才能产生推动力,且动力盘6和制动盘7必须反向转动才能产生制动力;同时为了增强永磁材料制成的动力盘6、制动盘7切割磁力线产生的电磁力,将动力盘6和制动盘7设计成如图3和图4所示的结构,即动力盘6、制动盘7分别由支撑盘9、制动永磁体10和采用非导磁性材料制成的封板11制成,制动永磁体10呈环状分布在支撑盘9上,在圆周方向上同一圈制动永磁体10可以是一个整体、也可以是若干小块制动永磁体10首尾相接拼成一圈、亦可以是若干小块制动永磁体10之间填充隔离密封胶12拼接成一个整圈;且制动永磁体10在动力盘6和制动盘7的径向方向分布的圈数等于或小于与其对应设置的永磁路轨2上的永磁体20的层数,动力盘6和制动盘7圆周方向上每一圈制动永磁体10均正对着永磁路轨2上的一层永磁体20,制动永磁体10的N-S极方向垂直于动力盘6和制动盘7的盘面,动力盘6和制动盘7圆周方向上的同一圈制动永磁体10的N-S极方向相同而相邻圈制动永磁体10的N-S极方向相反,位于相同高度且对应设置的制动永磁体10和永磁路轨2上的永磁体20的N-S极方向相同。上述采用永磁材料制成的动力盘6/制动盘7与永磁路轨2对应设置的结构示意图如图5所示。
[0034]本实用新型通过在永磁路轨2和列车5底部的车载永磁排3上相对安装若干层永磁体,且合理布置各层永磁体的N-S极方向,能够产生较大的悬浮力;且进一步的方案是将永磁路轨2的钢轨23设计呈“工”字型且车载永磁排3的钢轨33设计呈倒“工”字型以提高协调性和相应的悬浮力;同时通过在列车5底部安装若干动力盘6,巧妙利用动力盘6正向/反向转动切割永磁路轨2中永磁体20产生的磁力线所感生的不同方向的电磁力,构建列车5的推进/制动系统;且通过在列车5底部安装常态收缩的制动盘7以及控制制动盘7的调节机构8,制动状态下伸出制动盘7切割永磁路轨2中永磁体20产生的磁力线所感生的反方向的制动力,构建列车的第二制动系统,上述第二制动系统和制动系统的协同作用进一步增加了列车运行的安全性;通过在列车5底部安装滚动导向轮4,使得导向轮4与永磁路轨2的工字型钢轨23组成列车5的导向系统,将列车5的悬浮系统、导向系统和推进/制动系统合理的一体化设计,极大简化列车构造,使得现有铁路和地铁线路进行简单改造即可实现商业应用。
[0035]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内;本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,包括悬浮系统、导向系统、推进和制动系统,其特征在于:该永磁磁悬浮机车系统的悬浮系统、导向系统、推进系统和制动系统皆是通过与安装在铁道枕木或钢质垫块(I)上的永磁路轨(2)相互作用以实现相对应的悬浮、导向、推进和制动功能;所述的悬浮系统包括永磁路轨(2)和安装在列车(5 )底部的车载永磁排(3 ),车载永磁排(3 )位于永磁路轨(2 )的内侧且与永磁路轨(2 )相对设置;所述的导向系统包括永磁路轨(2)和安装在列车(5)底部两侧的若干导向轮(4),导向轮(4)位于永磁路轨(2)上的钢轨(23)内侧且与钢轨(23)之间设有一定的间隙;所述的推进和制动系统包括永磁路轨(2)和安装在列车(5)底部的若干动力盘(6),动力盘(6)的盘面与永磁路轨(2)平行相对,在电机(13)的驱动下动力盘(6)做旋转运动切割永磁路轨(2)产生的磁力线,使得动力盘(6)上产生感应电磁力推动列车(5)前进,电机(13)驱动动力盘(6)反向旋转时,则动力盘(6)反向切割永磁路轨(2)产生的磁力线,使得动力盘(6)上产生反向的感应电磁力对列车(5 )进行减速制动。2.根据权利要求1所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的悬浮系统由成对设置且分别相互对应的永磁路轨(2)和车载永磁排(3)构成;所述的永磁路轨(2 )包括钢轨(23 )和永磁体(20 )且车载永磁排(3 )亦包括钢轨(33 )和永磁体(30),钢轨(23)的内侧安装有若干层永磁体(20)且钢轨(33)的外侧安装有若干层永磁体(30 ),永磁路轨(2 )上的同层永磁体(20 )的N-S极方向相同且车载永磁排(3 )上的同层永磁体(30)的N-S极方向相同,位于相同高度且对应设置的永磁路轨(2)上的永磁体(20)和车载永磁排(3)上的永磁体(30)的N-S极方向相同;所述永磁路轨(2)上的相邻层永磁体(20)的N-S极方向相反且车载永磁排(3)上的相邻层永磁体(30)的N-S极方向相反。3.根据权利要求2所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的永磁路轨(2)和车载永磁排(3)对应布置,该永磁路轨(2)上安装永磁体(20)的钢轨(23)呈“工”字型且与之相对应的车载永磁排(3)上安装永磁体(30)的钢轨(33)呈倒“工”字型;且钢轨(23,33)采用导磁性材料制成以增强永磁路轨(2)和车载永磁排(3)之间的磁力作用,保证永磁悬浮系统的稳定和可靠。4.根据权利要求3所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的永磁体(20、30 )均设置在钢轨(23、33 )自身构成的空间内,在钢轨(23 )的底部设有用于支撑永磁体(20)的支撑体(21)且在钢轨(33)的底部设有用于支撑永磁体(30)的支撑体(31)。5.根据权利要求2或3所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:相邻层的永磁体(20)之间均填充密封隔离胶(22)且相邻层的永磁体(30)之间均填充密封隔离胶(32)。6.根据权利要求1所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的动力盘(6)采用导电材料或永磁体材料制成且动力盘(6)位于沿永磁路轨(2)延伸方向设置的车载永磁排(3)之间以防止动力盘(6)旋转运动时切割车载永磁排(3)上的永磁体(30)产生的磁力线;所述的动力盘(6)在电机(13)驱动下正向旋转切割永磁路轨(2 )中的永磁体(20 )产生的磁力线,产生推进力带动列车(5 )前进;在列车(5 )制动过程中做正向旋转的动力盘(6)将在电机(13)的驱动下减速进而做反向旋转运动,实现由推进功能向制动功能的转换,使得永磁路轨(2)、动力盘(6)构成列车(5)的推进和制动系统。7.根据权利要求1所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述列车(5)的底部还安装有若干采用导电材料或永磁体材料制成的制动盘(7),制动盘(7)常态时收缩远离永磁路轨(2),当列车(5)需要制动时,制动盘(7)在调节机构(8)的驱动下靠近永磁路轨(2),制动盘(7)静止不动或反向旋转切割永磁路轨(2)产生的磁力线使得制动盘(7)上产生反向的感应电磁力对列车(5)进行减速制动,永磁路轨(2 )、制动盘(7 )和调节机构(8 )构成列车(5 )的第二制动系统。8.根据权利要求7所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的制动盘(7)位于沿永磁路轨(2)延伸方向设置的车载永磁排(3)之间,使得制动盘(7)的伸缩方向上未设置车载永磁排(3),且为了防止制动盘(7)切割永磁路轨(2)的磁力线产生制动力,制动盘(7)在列车(5)前进过程中不转动且处于远离永磁路轨(2)即靠近列车(5)中心的位置,当需要制动时制动盘(7)才在调节机构(8)的驱动下靠近永磁路轨(2),制动盘(7)静止不动或反向旋转切割永磁路轨(2)中的永磁体(20)产生的磁力线,产生制动力对列车(5)进行制动。9.根据权利要求6或7所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的动力盘(6)、制动盘(7)皆采用铜板制成时,动力盘(6)正向旋转产生推动力而动力盘(6)反向旋转产生制动力,当制动盘(7)在调节机构(8)驱动下靠近永磁路轨(2),制动盘(7)即使不反向转动也能产生制动力;所述的动力盘(6)、制动盘(7)采用永磁材料制成时,动力盘(6)正向旋转产生推动力,且动力盘(6)和制动盘(7)必须反向转动才能产生制动力。10.据权利要求9所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述的动力盘(6)、制动盘(7)采用永磁材料制成时,动力盘(6)和制动盘(7)分别由支撑盘(9)、制动永磁体(10)和采用非导磁性材料制成的封板(11)组成,所述的制动永磁体(10)呈环状分布在支撑盘(9)上,在圆周方向上同一圈制动永磁体(10)可以是一个整体、也可以是若干小块制动永磁体(10)首尾相接拼成一圈、亦可以是若干小块制动永磁体(10)之间填充隔离密封胶(12)拼接成一个整圈;且制动永磁体(10)在动力盘(6)和制动盘(7)的径向方向分布的圈数等于或小于与其对应设置的永磁路轨(2)上的永磁体(20)的层数,动力盘(6 )和制动盘(7 )圆周方向上每一圈制动永磁体(10 )均正对着永磁路轨(2 )上的一层永磁体(20),制动永磁体(10)的N-S极方向垂直于动力盘(6)和制动盘(7)的盘面,动力盘(6)和制动盘(7)圆周方向上的同一圈制动永磁体(10)的N-S极方向相同而相邻圈制动永磁体(10)的N-S极方向相反,位于相同高度且对应设置的制动永磁体(10)和永磁路轨(2 )上的永磁体(20 )的N-S极方向相同。11.根据权利要求1或2所述的集悬浮、导向、推进和制动于一体的永磁磁悬浮机车系统,其特征在于:所述导向轮(4)位于车载永磁排(3)中的永磁体(30)上方并位于永磁路轨(2)中的钢轨(23)上端侧壁内侧,该导向轮(4)采用滚动轴承结构使得列车(5)发生侧偏时,导向轮(4)与永磁路轨(2)中的钢轨(23)接触时产生滚动摩擦以减小摩擦阻力。
【文档编号】B60L13-04GK204296478SQ201420714693
【发明者】王向东, 林起崟 [申请人]王向东

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