[實用新型]一種測試高溫超導塊材磁懸浮動態性能的設備

無效

• 申請號: 200620036320.3
• 申請日: 2006-11-20
• 公開（公告）號: CN200975925Y
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 王家素;曾佑文;鄧昌延;王素玉;張龍財;鄧自剛;鄭珺;曾剛;黃永剛;劉明賢;蘆逸云;許志沛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;G01L5/00;G01D5/12;G01D5/244;G01R31/34;G01D21/00;G01N27/00
• 代理公司: 成都博通專利事務所
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種測試高溫超導塊材磁懸浮動態性能的設備。

背景技術

高溫超導磁懸浮列車是高溫超導塊材在磁懸浮技術領域的重要應用之一，設計研制高溫超導磁懸浮列車時，必須對高溫超導塊材的各種懸浮性能進行詳細的研究與測試。但是，由于實驗條件和測試技術等方面的影響，目前的測試裝置僅能在靜態或者準靜態條件下對高溫超導塊材的懸浮力或者導向力等進行研究。無法測試在動態情況下塊材的懸浮力、導向力、縱向力、懸浮力剛度等，更無法研究不同速度或者不同加速度對塊材懸浮性能的影響。如本申請人的99117455.0號專利“高溫超導磁懸浮測試方法”和200610021654.8號專利申請“高溫超導磁懸浮測試裝置以及使用該裝置的測試方法”，是將超導塊材懸置于支架下的杜瓦中，而在杜瓦容器下方的平臺上固定永磁導軌，通過垂向或者橫向加載裝置改變塊材與永磁導軌的相對位移，在準靜態條件下，對高溫超導塊材的懸浮力和導向力以及懸浮力剛度和導向力剛度進行測試。

而在高溫超導磁懸浮列車實際運行過程中，高溫超導磁懸浮列車在永磁導軌上高速運行，高溫超導塊材與永磁導軌的相對運動速度達數百公里/小時。因此，現有的測試裝置無法模擬高溫超導磁懸浮車的真實運行情況。由于高溫超導磁懸浮列車的永磁導軌是由許多小塊永久磁鐵通過螺栓固定拼接而成，軌道表面的磁場不均勻；這必然使高速運行時，高溫超導塊材的懸浮性能產生變化，并可能產生縱向力。所以，對塊材和永磁導軌有較高相對運動速度的動態情況下，塊材的懸浮特性研究十分必要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種測試高溫超導塊材磁懸浮動態性能的設備，該裝置不但能進行靜態或者準靜態條件下的塊材靜態懸浮性能測試，而且更重要的是，該裝置能在動態條件下測試塊材的動態懸浮性能，即動態時的懸浮力或導向力或縱向力與轉速的關系；懸浮力或導向力或縱向力與加速度的關系；懸浮力或導向力與位移的關系；懸浮力或導向力或縱向力與時間的關系；指定位置懸浮力的磁剛度與轉速的關系；指定位置懸浮力的磁剛度與加速度的關系。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是，一種測試高溫超導塊材磁懸浮動態性能的設備，其組成為：

a、抗震底座上安裝有不銹鋼L形機架(2)和由電機驅動的水平或豎直的不銹鋼圓盤，不銹鋼圓盤的邊緣或邊緣附近固定有一圈與圓盤同心的圓環狀的高溫超導車用磁軌；

b、L形機架的頂部上安裝有垂向加載電動缸，垂向加載電動缸下面的絲桿與三維測力裝置的支撐架相連，支撐架背面豎直滑動地安裝在L形機架上部內側；支撐架上固定有橫向加載電動缸，電動缸向前伸出的絲桿與上滑板的側板相連，上滑板橫向滑動地安裝在支撐架的下部；

c、上滑板下面橫向滑動安裝有中滑板，上滑板與中滑板之間還橫向安裝有導向力傳感器；

d、中滑板下面縱向滑動安裝有下滑板，中滑板與下滑板之間還縱向安裝有縱向力傳感器；

e、下滑板的下方垂向滑動的連接杜瓦容器支架，下滑板與杜瓦容器支架之間豎直連有懸浮力傳感器；

f、杜瓦容器支架下懸掛有杜瓦容器，杜瓦容器內安放有高溫超導塊材，杜瓦容器位于高溫超導車用磁軌的正上方。

本實用新型進行動態性能測試時的工作過程和原理是：

通過計算機控制系統啟動并控制電機調以指定的速度恒速或者變速運轉，并帶動不銹鋼圓盤及其上的圓環狀的高溫超導車用磁軌按指定速度或加速度高速旋轉，車用磁軌的線速度可達數百公里以上。

通過計算機控制系統控制垂向加載電動缸驅動三維測力裝置的支撐架向下移動，使杜瓦容器降至指定高度，此時，杜瓦容器中的塊材與車用磁軌將產生懸浮力，由于杜瓦容器支架與下滑板是垂向滑動安裝在一起的，該懸浮力將使二者之間產生相對移動的趨勢，從而可以通過杜瓦容器支架與下滑板之間垂向連接的懸浮力傳感器測出動態情況下懸浮力值及其變化。

而當高溫超導車用磁軌的磁場不均勻時，在高速旋轉情況下，將對杜瓦容器中的塊材產生沿車用磁軌切線方向的作用力即縱向力，該縱向力的作用使得縱向滑動連接的中滑板和下滑板之間產生縱向移動的趨勢，并通過中滑板和下滑板之間縱向連接的縱向力傳感器測出該縱向力的值。

需要測試導向力時，通過控制支撐架上的橫向加載電動缸驅動上滑板產生橫向滑動，使橫向滑動安裝在一起的上滑板與中滑板產生橫向滑動趨勢，并由上滑板與中滑板之間橫向安裝的導向力傳感器測出該導向力的值。

與現有技術相比，本實用新型的有益成果是：