專利名稱：高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化 的電磁鐵裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，常導(dǎo)高速磁浮列車配備有專用的導(dǎo)向系統(tǒng)與渦流制動(dòng)系統(tǒng)，即在單 節(jié)磁浮列車沿軌道兩側(cè)，安裝有六對(duì)導(dǎo)向電磁鐵，一對(duì)渦流制動(dòng)電磁鐵，其中渦流制動(dòng)磁鐵 模塊位于列車的中部。
單個(gè)導(dǎo)向電磁鐵由6個(gè)“U”型磁極構(gòu)成“E”形結(jié)構(gòu)。根據(jù)導(dǎo)向磁鐵在車輛上安裝 位置的不同，6個(gè)磁極可分為兩組或三組進(jìn)行控制，每組對(duì)應(yīng)一套導(dǎo)向控制系統(tǒng)。磁極連接 時(shí)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(gè)渦流制動(dòng)磁鐵由12個(gè)磁極構(gòu)成，沿車體前進(jìn)方向依次排布。12個(gè)磁極被分為 4組進(jìn)行控制，每組對(duì)應(yīng)一套渦流制動(dòng)控制系統(tǒng)。磁極連接時(shí)必須保證12個(gè)磁極沿列車行 進(jìn)方向NS交替變化。然而，現(xiàn)有常導(dǎo)高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)技術(shù)存在以下不足需獨(dú)立配置導(dǎo) 向系統(tǒng)和渦流制動(dòng)系統(tǒng)，其分別實(shí)現(xiàn)的功能相對(duì)單一；由于渦流制動(dòng)功能都集中在車輛中 部的一對(duì)渦流制動(dòng)電磁鐵，會(huì)造成制動(dòng)力過度集中，在高強(qiáng)度渦流制動(dòng)時(shí)容易損傷車輛結(jié) 構(gòu)；列車低速運(yùn)行條件下，實(shí)際上主要靠渦流制動(dòng)電磁鐵與軌道之間的機(jī)械摩擦制動(dòng)，這種 摩擦力也十分集中，同樣容易損傷車輛結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，簡(jiǎn) 化了電磁鐵的結(jié)構(gòu)，并通過改變其在列車上的排布來提高整車的導(dǎo)向能力，使渦流制動(dòng)力 均勻作用于列車兩側(cè)，減少對(duì)車輛結(jié)構(gòu)的損傷。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng) 一體化的電磁鐵裝置，所述電磁鐵中包含極面與導(dǎo)軌面平行的若干個(gè)磁極；所述若干磁極 沿列車前進(jìn)方向排布設(shè)置，使所述電磁鐵為U型結(jié)構(gòu)。所述磁極包含由鐵芯和夾設(shè)在鐵芯兩端的磁軛構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu)，以及繞設(shè)在鐵芯 外側(cè)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(gè)所述電磁鐵中相鄰的若干個(gè)磁極串聯(lián)形成一個(gè)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(gè)電磁鐵中包含6個(gè)磁極；在位于磁浮列車端部的所述電磁鐵中將6個(gè)磁 極分成三組，其余位置的每個(gè)電磁鐵中6個(gè)磁極分成兩組。 若干對(duì)所述電磁鐵，沿列車前進(jìn)方向，均勻排布在整節(jié)磁浮列車兩側(cè)。 所述列車每側(cè)的若干電磁鐵在同一極面的極性相同，使兩側(cè)極性分別一致的若干
對(duì)電磁鐵，沿軌道側(cè)向形成對(duì)列車的導(dǎo)向力。
所述列車每側(cè)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(cè)的若干 對(duì)電磁鐵沿列車前進(jìn)方向，形成對(duì)列車的渦流制動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝 置，其優(yōu)點(diǎn)在于
①本發(fā)明所述電磁鐵裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能合理，通過改變整車電磁鐵的磁極排布來實(shí) 現(xiàn)車輛的導(dǎo)向與渦流制動(dòng)功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不必配備專用的渦流制動(dòng)功能裝置，簡(jiǎn)化 了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。②現(xiàn)有技術(shù)中，僅用于渦流制動(dòng)的電磁鐵，被本發(fā)明所述導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化 的新型電磁鐵所代替，相當(dāng)于整車增加一對(duì)導(dǎo)向電磁鐵，使整車的導(dǎo)向能力提高了 1/7，且 導(dǎo)向力能夠更均勻地分布在列車兩側(cè)。③本發(fā)明也使渦流制動(dòng)力均勻分布在整個(gè)列車的兩側(cè)， 制動(dòng)效果預(yù)計(jì)更好，對(duì)車 輛結(jié)構(gòu)損傷也可以得到抑制。


圖1是本發(fā)明高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置中U型磁極的斷 面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)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(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置在圖2基礎(chǔ)上改 變線圈電流方向后的電磁鐵中磁極排布。圖4是設(shè)置本發(fā)明高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置的整車在 實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向功能時(shí)的示意圖。圖5是設(shè)置本發(fā)明高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置的整車在 實(shí)現(xiàn)渦流制動(dòng)功能時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，其中沿列車前進(jìn) 方向排布設(shè)置有6個(gè)磁極，使該電磁鐵為U型結(jié)構(gòu)。如圖1所示，每個(gè)磁極10是兩極面分別與導(dǎo)軌面200的上下表面平行的U型結(jié)構(gòu)， 包含鐵芯11、繞設(shè)在鐵芯11外側(cè)的線圈12，以及夾設(shè)在鐵芯11兩端的磁軛13 ；所述鐵芯 11與其兩端的磁軛13構(gòu)成磁極10的所述U型結(jié)構(gòu)。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(gè)電磁鐵100中相鄰的若干個(gè)磁極10串聯(lián)形成一個(gè) 分組，在位于磁浮列車端部的電磁鐵100中6個(gè)磁極10分成三組(圖中未示出)，其余位置 的電磁鐵100中6個(gè)磁極10分成兩組(如圖2、圖3所示)。每個(gè)電磁鐵100上各個(gè)分組在連接時(shí)，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(gè)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(jìn)方向在每節(jié)磁浮列車兩側(cè)均勻排布有7對(duì)上述電 磁鐵100，其具體安裝在列車的轉(zhuǎn)向架內(nèi)部與搭接結(jié)構(gòu)之間。如圖4所示，當(dāng)單獨(dú)實(shí)施導(dǎo)向功能時(shí)，需保證磁浮列車兩側(cè)的電磁鐵100的極性排 布分別保持一致，即每側(cè)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(dāng)兼具渦流制動(dòng)功能時(shí)，通過改變列車兩側(cè)部分電磁鐵100線圈12 中的電流方向，來改變相應(yīng)電磁鐵100的極性分布，使每側(cè)7個(gè)電磁鐵100的同一極面的極 性沿列車前進(jìn)方向呈現(xiàn)NS間隔且交替變化，因而，電磁鐵100沿軌道側(cè)向具備導(dǎo)向力的同 時(shí)，沿列車前進(jìn)方向形成均勻的制動(dòng)力。以上所述是本發(fā)明的實(shí)施方式，凡屬于本專利思路下的技術(shù)方案均屬于本專利的 保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的 若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，例如，組成U型結(jié)構(gòu)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(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本專利的保護(hù)范圍。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 ①本發(fā)明所述電磁鐵裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能合理，通過改變整車電磁鐵的磁極排布來實(shí) 現(xiàn)車輛的導(dǎo)向與渦流制動(dòng)功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不必配備專用的渦流制動(dòng)功能裝置，簡(jiǎn)化 了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。②現(xiàn)有技術(shù)中，僅用于渦流制動(dòng)的電磁鐵，被本發(fā)明所述導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化 的新型電磁鐵所代替，相當(dāng)于整車增加一對(duì)導(dǎo)向電磁鐵，使整車的導(dǎo)向能力提高了 1/7，且 導(dǎo)向力能夠更均勻地分布在列車兩側(cè)。③本發(fā)明也使渦流制動(dòng)力均勻分布在整個(gè)列車的兩側(cè)，制動(dòng)效果預(yù)計(jì)更好，對(duì)車 輛結(jié)構(gòu)損傷也可以得到抑制。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)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(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
一種高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)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(dǎo)軌面(200)平行的若干個(gè)磁極(10)；所述若干磁極(10)沿列車前進(jìn)方向排布設(shè)置，使所述電磁鐵(100)為U型結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)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(shè)在鐵芯(11)兩端的磁軛(13)構(gòu)成的U型結(jié)構(gòu)， 以及繞設(shè)在鐵芯(11)外側(cè)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(quán)利要求1所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，將每個(gè)所述電磁鐵(100)中相鄰的若干個(gè)磁極(10)串聯(lián)形成一個(gè)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(quán)利要求3所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述每個(gè)電磁鐵(100)中包含6個(gè)磁極(10)；在位于磁浮列車端部的所述電磁鐵(100) 中將6個(gè)磁極(10)分成三組，其余位置的每個(gè)電磁鐵(100)中6個(gè)磁極(10)分成兩組。
5.如權(quán)利要求1所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，若干對(duì)所述電磁鐵(100)，沿列車前進(jìn)方向，均勻排布在整節(jié)磁浮列車兩側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述列車每側(cè)的若干電磁鐵(100)在同一極面的極性相同，使兩側(cè)極性分別一致的若干 對(duì)電磁鐵(100 )，沿軌道側(cè)向形成對(duì)列車的導(dǎo)向力。
7.如權(quán)利要求5所述高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，其特征在 于，所述列車每側(cè)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(cè)的若干 對(duì)電磁鐵(100)沿列車前進(jìn)方向，形成對(duì)列車的渦流制動(dòng)。
全文摘要
一種高速磁浮列車導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵裝置，包含沿列車前進(jìn)方向排布有若干極面與導(dǎo)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能合理。通過整車兩側(cè)均勻排布的電磁鐵中磁極改變，使每側(cè)若干電磁鐵在同一極面的極性相同或交替變換，來實(shí)現(xiàn)車輛的導(dǎo)向與渦流制動(dòng)功能。不必配備現(xiàn)有專用的渦流制動(dòng)裝置，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。并將現(xiàn)有技術(shù)中僅用于渦流制動(dòng)的電磁鐵替換成本發(fā)明導(dǎo)向與渦流制動(dòng)一體化的電磁鐵，相當(dāng)于整車增加一對(duì)導(dǎo)向電磁鐵，使整車的導(dǎo)向能力提高了1/7，且導(dǎo)向力和渦流制動(dòng)力能夠更均勻地分布在列車兩側(cè)，制動(dòng)效果更好，對(duì)車輛結(jié)構(gòu)損傷得到有效抑制。
文檔編號(hào)H02K49/04GK101985283SQ20101050561
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)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?chǎng)瘟?申請(qǐng)人:上海磁浮交通發(fā)展有限公司;中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)