本發(fā)明涉及磁懸浮列車領(lǐng)域,尤其涉及一種永磁磁懸浮列車。
背景技術(shù):
磁懸浮列車是一種現(xiàn)代高科技軌道交通工具,它通過電磁力實現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向,再利用直線電機產(chǎn)生的電磁力牽引列車運行。
1922年,德國工程師赫爾曼·肯佩爾(Hermann Kemper)提出了電磁懸浮原理,繼而申請了專利。20 世紀70年代以后,隨著工業(yè)化國家經(jīng)濟實力不斷增強,為提高交通運輸能力以適應其經(jīng)濟發(fā)展和民生的需要,德國、日本、美國等國家相繼開展了磁懸浮運輸系統(tǒng)的研發(fā)。其中德國和日本取得了世人矚目的成就。
磁懸浮列車運行時與軌道保持一定的間隙(一般為1—10cm),因此運行安全、平穩(wěn)舒適、無噪聲,可以實現(xiàn)全自動化運行。磁懸浮列車的使用壽命可達35年,而普通輪軌列車只有20—35年。磁懸浮列車路軌的壽命是80年,普通路軌有60年。此外,磁懸浮列車啟動后39秒內(nèi)即達到最高速度。
這種電磁懸浮列車需要較多電力使車體懸浮起來,耗電量大,在懸浮和前進驅(qū)動等方面的結(jié)構(gòu)和控制復雜、故障率高、性能不穩(wěn)定,而且成本較高。
永磁懸浮,即永久磁鐵與軌道(由電磁軌道或?qū)Т挪牧希┫喑獠⒈3衷诓劭谥芯€可懸浮運行,電磁導向可實現(xiàn)零磨擦運行,機械向能接近零磨擦。
永磁懸浮應用在交通優(yōu)點是節(jié)能,它阻力系數(shù)約為滾動阻力的1/10,在100km/h運行速度內(nèi)與汽車能耗比為1:10。 永磁懸浮交通與有軌交通有著一樣的安全性、永磁懸浮高度是工作在某區(qū)間近似彈簧受力狀態(tài)的一種自由穩(wěn)定懸浮。電磁懸?。ㄈ缟虾腋〗煌?、日本超導懸浮列車方案)是不穩(wěn)定懸浮。要靠復雜的控制技術(shù)實現(xiàn)懸浮,即使控制做得非常完善也不能保證永無保障,永不失磁,永磁懸浮能實現(xiàn)永不失磁。 永磁懸浮交通設(shè)備結(jié)構(gòu)就是電磁軌道與車體永磁條組件、永磁懸浮技術(shù)創(chuàng)新就是改變磁懸浮高技術(shù)、高制造成本、高精度難實施變?yōu)橐话慵夹g(shù),低制造成本容易實施與普及推廣大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是,現(xiàn)有技術(shù)中電磁懸浮列車需要較多電力使車體懸浮起來,耗電量大,在懸浮和前進驅(qū)動等方面的結(jié)構(gòu)和控制復雜、故障率高、性能不穩(wěn)定,而且成本較高。
為解決上述問題,我們提出了一種永磁磁懸浮列車,該新型磁懸浮列車采用了的結(jié)構(gòu)使列車速度快,運行成本地;加速度大,浮力大;具有較輕的車體結(jié)構(gòu),采用汝鐵硼永磁鐵,不需電力,節(jié)能環(huán)保。
為實現(xiàn)上述需求,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:一種永磁磁懸浮列車,包括車廂、磁鐵驅(qū)動輪、導向軌道、浮力架和軌道坑,所述磁鐵驅(qū)動輪水平設(shè)置在車廂兩側(cè),所述導向軌道設(shè)置在磁鐵驅(qū)動輪上下兩側(cè);所述浮力架包括車廂浮力架和陸基浮力架;
所述車廂浮力架設(shè)置在車廂底部,所述路基浮力架設(shè)置在軌道坑底部,所述導向軌道設(shè)置在軌道坑兩側(cè)內(nèi)壁;
所述車廂為箱體結(jié)構(gòu),所述磁鐵驅(qū)動輪為圓盤形,所述磁鐵驅(qū)動輪中間設(shè)置有軸承;通過轉(zhuǎn)軸與車廂相連接;所述磁鐵驅(qū)動輪上鑲嵌有若干圓柱形永磁體;所述圓柱形永磁體繞中心軸承呈環(huán)形分布;
所述導向軌道為永磁體軌道,所述浮力架為永磁體浮力架。
更進一步地,一種永磁磁懸浮列車,永磁體分為S和N兩磁極;所述導向軌道上的永磁體分布為S極與S極相鄰,N極與N極相鄰;相鄰的兩條導向軌道之間的空隙兩側(cè)的磁極為相同磁極。
更進一步地,一種永磁磁懸浮列車,所述浮力架為多個磁堆排列構(gòu)成,所述磁堆是由若干塊永磁體N極和S極交錯相疊加而成的。
更進一步地,一種永磁磁懸浮列車,所述導向軌道每側(cè)設(shè)置有四根;每節(jié)車廂設(shè)置有磁鐵驅(qū)動輪8個,每4個分布在同一水平面上;設(shè)置有兩層;所述陸基浮力架設(shè)置有四根,所述車廂浮力架設(shè)置有三根;所述磁鐵驅(qū)動輪上的圓柱形永磁體設(shè)置有16個。
更進一步地,一種永磁磁懸浮列車,所述導向軌道每側(cè)設(shè)置有兩根;每節(jié)車廂設(shè)置有磁鐵驅(qū)動輪4個且分布在同一個水平面上;所述陸基浮力架設(shè)置有三根,所述車廂浮力架設(shè)置有兩根;所述磁鐵驅(qū)動輪上的圓柱形永磁體設(shè)置有16個 。
本發(fā)明提供的一種永磁磁懸浮列車,磁鐵驅(qū)動輪:為列車提供驅(qū)動力,因為沒有機械阻力,驅(qū)動輪只需要一個直流電機就可以驅(qū)動。轉(zhuǎn)速快慢可調(diào),同時也可以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。當需要更大的力可以通過增加驅(qū)動輪的個數(shù)來達到。當驅(qū)動輪增加時,導向磁道一定要相應增加;導向磁道作用有兩個:給列車提供行駛導向;給磁鐵驅(qū)動輪提供動力支持的。浮力架其主要功能就是給列車提供浮力,讓列車受到足夠的力浮起的同時還保持著相當?shù)姆€(wěn)定。
本發(fā)明的有益效果在于:該新型磁懸浮列車采用了的結(jié)構(gòu)使列車速度快,運行成本地;加速度大,浮力大;具有較輕的車體結(jié)構(gòu),采用汝鐵硼永磁鐵,不需電力,節(jié)能環(huán)保。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實施例的磁鐵驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明的兩層磁鐵驅(qū)動輪的導向?qū)к壗Y(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實施例的浮力架磁堆結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,車廂-1、磁鐵驅(qū)動輪-2、導向軌道-3、浮力架-4、軌道坑-5、軸承-21、轉(zhuǎn)軸-22、圓柱形永磁體-23、車廂浮力架-41、陸基浮力架-42、磁堆-43、S極-S、N極-N。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1:
一種永磁磁懸浮列車,包括車廂1、磁鐵驅(qū)動輪2、導向軌道3、浮力架4和軌道坑5,所述磁鐵驅(qū)動輪2水平設(shè)置在車廂1兩側(cè),所述導向軌道3設(shè)置在磁鐵驅(qū)動輪2上下兩側(cè);所述浮力架4包括車廂浮力架41和陸基浮力架42;
所述車廂浮力架41設(shè)置在車廂1底部,所述路基浮力架42設(shè)置在軌道坑5底部,所述導向軌道3設(shè)置在軌道坑5兩側(cè)內(nèi)壁;
所述車廂1為箱體結(jié)構(gòu),所述磁鐵驅(qū)動輪2為圓盤形,所述磁鐵驅(qū)動輪2中間設(shè)置有軸承21;通過轉(zhuǎn)軸22與車廂1相連接;所述磁鐵驅(qū)動輪2上鑲嵌有若干圓柱形永磁體23;所述圓柱形永磁體23繞中心軸承呈環(huán)形分布;
所述導向軌道3為永磁體軌道,所述浮力架4為永磁體浮力架。
永磁體有S和N兩磁極;所述導向軌道3上的永磁體分布為S極與S極相鄰,N極與N極相鄰;相鄰的兩條導向軌道3之間的空隙兩側(cè)的磁極為相同磁極。
所述浮力架4為多個磁堆43排列構(gòu)成,所述磁堆43是由若干塊永磁體N極和S極交錯相疊加而成的。
所述導向軌道3每側(cè)設(shè)置有兩根;每節(jié)車廂1設(shè)置有磁鐵驅(qū)動輪2四個且分布在同一個水平面上;所述陸基浮力架42設(shè)置有三根,所述車廂浮力架41設(shè)置有兩根;所述磁鐵驅(qū)動輪2上的圓柱形永磁體23設(shè)置有16個 。
本實施例提供的一種永磁磁懸浮列車,磁鐵驅(qū)動輪:為列車提供驅(qū)動力,因為沒有機械阻力,驅(qū)動輪只需要一個直流電機就可以驅(qū)動。轉(zhuǎn)速快慢可調(diào),同時也可以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。當需要更大的力可以通過增加驅(qū)動輪的個數(shù)來達到。當驅(qū)動輪增加時,導向磁道一定要相應增加;導向磁道作用有兩個:給列車提供行駛導向;給磁鐵驅(qū)動輪提供動力支持的。浮力架其主要功能就是給列車提供浮力,讓列車受到足夠的力浮起的同時還保持著相當?shù)姆€(wěn)定。
本實施例的有益效果在于:該新型磁懸浮列車采用了的結(jié)構(gòu)使列車速度快,運行成本地;加速度大,浮力大;具有較輕的車體結(jié)構(gòu),采用汝鐵硼永磁鐵,不需電力,節(jié)能環(huán)保。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。