[實用新型]永磁懸浮及磁輪推進車

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620175756.0
• 申請日: 2006-12-27
• 公開（公告）號: CN201009760Y
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉新廣
• 申請（專利權(quán)）人: 劉新廣
• 主分類號: B60L13/10
• 分類號: B60L13/10;B60L13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種磁懸浮車，特別是一種永磁懸浮及磁輪推進車。

背景技術(shù)

磁懸浮車具有非接觸、振動小、噪音小、安全、快速、能耗小、效率高等優(yōu)異性能。日本和德國的磁懸浮列車技術(shù)走在前列，尤其是德國的磁懸浮列車已推廣到商業(yè)運行。磁懸浮車按懸浮方式分為吸浮式和斥浮式。德國采取常導(dǎo)吸浮式，而日本采取超導(dǎo)斥浮式。所謂常導(dǎo)吸浮式即用設(shè)置于列車上的電磁鐵吸引路基下面設(shè)置的磁性軌道，使列車懸浮和導(dǎo)向，用同步或異步直線電機推進。中國上海從龍陽路到國際機場磁懸浮列車線就是采用德國的常導(dǎo)吸浮式技術(shù)。所謂超導(dǎo)斥浮式即在列車高速行駛時，利用超導(dǎo)強磁體與軌道線圈產(chǎn)生的電磁感應(yīng)斥力使列車懸浮和導(dǎo)向，用同步直線電機推進。

但是以上兩種磁懸浮車(包括車體、軌道、供電線路、控制系統(tǒng)等)懸浮、導(dǎo)向及推進系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，造價極昂貴。為了改進技術(shù)，降低建造成本，出現(xiàn)了有關(guān)磁懸浮列車的實用新型或?qū)嵱眯滦?a title="鉆瓜專利網(wǎng)">專利，可是還不夠，實際造價仍較高，離實際應(yīng)用還有較大差距。

為了進一步改進技術(shù)，本人已提出了名為“永磁力車”的實用新型專利申請，現(xiàn)再公開一種永磁懸浮及磁輪推進車。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有磁懸浮列車結(jié)構(gòu)和技術(shù)復(fù)雜，實際造價昂貴，營運維護費用高，應(yīng)用受限制，無法應(yīng)用到對現(xiàn)有軌道交通的改造等缺陷，進一步改進技術(shù)，降低成本。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)。

第一方案：

在車體底板對稱中心上設(shè)置驅(qū)動源，在其左右伸出的軸上對稱地固定磁輪，磁輪用永磁材料制作，將永磁體以聚磁法組合成沿周向極性交替排列，然后用非磁性材料板包裹固結(jié)之。左右磁輪的中心距就是在路基上設(shè)置的兩條平行軌道的中心距，左右磁輪在水平方向上的對稱中心及在垂直方向上的對稱中心與兩條平行軌道的一致，軌道的底座用導(dǎo)磁材料制作，在底座與磁輪相對應(yīng)的面上固結(jié)沿厚度方向充磁的永磁板；在車體底部沿軌道延伸方向，躲開磁輪，設(shè)置平行于軌道永磁板的車體永磁板，車體永磁板沿厚度方向充磁，且與軌道永磁板同極性相對，車體永磁板的長度方向與軌道的延伸方向一致，長度小于車長，車體永磁板固定在導(dǎo)磁體上，導(dǎo)磁體通過非磁性墊板與車底板聯(lián)接，車體永磁板、導(dǎo)磁體、非磁性墊板組成車體永磁板構(gòu)件，車體永磁板構(gòu)件的對稱中心與軌道的對稱中心重合；磁輪、車體永磁板構(gòu)件均插入到軌道的槽內(nèi)，但離開槽壁一間隙不與槽接觸，或者隔一間隙騎在軌道上方。

由于車體永磁板與軌道永磁板因同極性相對而產(chǎn)生相互排斥力，因而車被懸浮、被導(dǎo)向，而且由于所產(chǎn)的懸浮力、導(dǎo)向力和都是斥力型，所以懸浮、導(dǎo)向是自穩(wěn)定且自適應(yīng)的。

當磁輪被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，軌道永磁板對磁輪的逆著磁輪旋轉(zhuǎn)的切向速度方向的作用力矩與驅(qū)動磁輪轉(zhuǎn)動的力矩的合力矩，對驅(qū)動源的軸心產(chǎn)生水平推進力，從而車被推進。以圖1中軌道4的永磁板4-2的水平永磁板與磁輪3的外圓的相互作用為例來說明。如圖6、圖7示，假設(shè)磁輪(圖中省略了非磁性包板3-5)被驅(qū)動逆時針方向旋轉(zhuǎn)，假設(shè)永磁板4-2的水平永磁板上平面為N極。磁輪在a位置，磁系統(tǒng)靜磁能最高，磁系統(tǒng)總是欲使其靜磁能達最低，使磁輪產(chǎn)生反轉(zhuǎn)(順時針方向)轉(zhuǎn)矩，就象路面對旋轉(zhuǎn)車輪產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一樣，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩抵抗驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，對磁輪中心產(chǎn)生了向左的水平推力，結(jié)果使磁輪向左平移到b位置，同時磁系統(tǒng)靜磁能達最低；然后，磁輪依慣性從b位置運動到c位置，此過程中驅(qū)動源驅(qū)動磁輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時磁系統(tǒng)靜磁能增加到最高，而且隨著磁系統(tǒng)靜磁能增加，磁系統(tǒng)不斷為磁輪添加能量，磁系統(tǒng)使磁輪產(chǎn)生逆時針方向轉(zhuǎn)矩，與驅(qū)動轉(zhuǎn)矩方向相同，對磁輪中心沒有產(chǎn)生水平推力；接著磁輪仍然依慣性從c位置運動到d位置，在此過程中，磁系統(tǒng)仍然使磁輪產(chǎn)生逆時針方向轉(zhuǎn)矩，與驅(qū)動轉(zhuǎn)矩方向相同，對磁輪中心沒有產(chǎn)生水平推力，但在此過程中，磁系統(tǒng)靜磁能從最高達到最低，為磁輪添加了能量；驅(qū)動源驅(qū)動磁輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，磁輪運動到e位置，此過程使磁系統(tǒng)靜磁能又從最低達到最高，而且隨著靜磁能增加，使磁輪產(chǎn)生反轉(zhuǎn)(順時針方向)轉(zhuǎn)矩，磁輪中心被向左水平推進。顯然，從a位置運動到e位置，磁輪轉(zhuǎn)過了一個N極和一個S極，此過程循環(huán)往復(fù)，車不斷被推進。圖6中水平箭頭所指為磁輪水平移動方向，也即車的運動方向。軌道4的永磁板4-2的垂直(側(cè))永磁板與磁輪3的側(cè)(端)面的作用過程及對車產(chǎn)生的推進原理與上述的相同。

因為磁輪與軌道永磁板之間的磁引力、磁斥力，當車運行時，只要降低磁輪的轉(zhuǎn)速，不但減少了動力，實現(xiàn)自然減速，而且同時產(chǎn)生制動力，實現(xiàn)剎車減速，當磁輪停止轉(zhuǎn)動時，就獲得最大制動力，所以磁輪能輔助剎車。