[實用新型]一種高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)彎道

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920176949.1
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN201501320U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭珺;鄧自剛;林群煦;劉偉;葉常青;王家素;王素玉
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種高溫超導(dǎo)磁懸運輸系統(tǒng)，尤其涉及一種高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)中軌道的彎道。

背景技術(shù)

常用的高溫超導(dǎo)材料是釔鋇銅氧超導(dǎo)體(YBaCuO)或釓系氧化物超導(dǎo)體(GdBaCuO)等稀土類REBaCuO超導(dǎo)塊材。利用這些超導(dǎo)塊材處于超導(dǎo)混合態(tài)時產(chǎn)生獨特的磁通釘扎能力，從而實現(xiàn)自穩(wěn)定、無輸入能量、并連續(xù)穩(wěn)定區(qū)間的懸浮狀態(tài)。這種獨特新穎的自穩(wěn)懸浮系統(tǒng)，實現(xiàn)條件相對簡單，非常適合大尺寸工程應(yīng)用。因此高溫超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)至今20余年，高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)的實驗演示樣機紛紛研制出來。

隨著高溫超導(dǎo)磁懸浮在運輸領(lǐng)域應(yīng)用的研究深入，更多實際應(yīng)用問題蜂擁而至。其中一個重要的問題就是高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)在彎道的運行問題。

現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)軌道不論是彎道還是直道，其永磁體和聚磁極的分布結(jié)構(gòu)相同，均為平移對稱式。它有兩種結(jié)構(gòu)：其一為單軌式，它只有單根永磁軌道，它主要由軌道基準(zhǔn)線兩側(cè)對稱分布的永磁體組成。其二為雙軌式，它有二根永磁軌道，每根永磁軌道的結(jié)構(gòu)與單軌相同。二種軌道均沿運行方向(縱向)無限延長，因此這兩種結(jié)構(gòu)稱為平移對稱式軌道。這種平移對稱式軌道(包括彎道和直道)的永磁體磁場在軌道基準(zhǔn)線橫向兩側(cè)對稱分布。

當(dāng)磁懸浮運輸系統(tǒng)在直道運行時，由于種種因素的干擾和影響，車體將會隨機產(chǎn)生相對于軌道的基準(zhǔn)線向左或向右側(cè)的偏移。此時車載高溫超導(dǎo)塊材與永磁軌道處的磁場將產(chǎn)生導(dǎo)向回復(fù)力的作用，從而減小直至消除偏移，保證磁懸浮運輸系統(tǒng)的橫向偏移在規(guī)定的范圍之內(nèi)，能夠始終沿永磁軌道前進(jìn)。現(xiàn)有永磁軌道的對稱性，使其對抑制車體向左或向右偏移的回復(fù)力相同。由于直道運行時，左右偏移的概率是基本相等的，因此現(xiàn)有的軌道能夠有效地保證磁懸浮運輸系統(tǒng)在直道運行時不偏移或在規(guī)定范圍內(nèi)偏移，同時也不會造成磁場的浪費。

而當(dāng)現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)過彎道時，車體始終受到指向彎道外側(cè)的離心力作用，從而使車體在彎道時始終產(chǎn)生較大的向外側(cè)的偏移，而偏離基準(zhǔn)線運行；如果車速偏高或彎道過急或其它偶然因素也產(chǎn)生向外側(cè)偏移的作用，則磁懸浮軌道的回復(fù)力將不足以抵消外側(cè)偏移，導(dǎo)致脫軌等嚴(yán)重事故發(fā)生。

車體在彎道處產(chǎn)生的外側(cè)偏移將一直延續(xù)到下一段的直線線路上，若磁場強度不夠，則無法回復(fù)到基準(zhǔn)線上運行，也使磁懸浮運輸系統(tǒng)容易出現(xiàn)偏心、脫軌等危險。

若增加軌道的整體磁場強度，雖能保證列車在彎道處不發(fā)生大偏移量的外側(cè)偏移，但由于內(nèi)側(cè)磁場強度也相應(yīng)大幅增強，形成浪費，增大了成本。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是提供一種高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)彎道，該種彎道使磁懸浮運輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎時，能對磁懸浮運輸系統(tǒng)產(chǎn)生足夠的指向內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向回復(fù)力，避免其偏心、脫軌，保證磁懸浮運輸系統(tǒng)的安全可靠運行；且其投資少，成本低，與現(xiàn)有的平移對稱式彎道兼容性好，方便對現(xiàn)有彎道的改造升級。

本實用新型實現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案為：一種高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)彎道，包括基準(zhǔn)線兩側(cè)對稱分布的永磁體和聚磁極，其結(jié)構(gòu)特點是：基準(zhǔn)線的外側(cè)橫向增加1-5列輔助永磁體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

一、在永磁軌道彎道外側(cè)增設(shè)1-5列輔助永磁體，從而使彎道處形成非對稱式的磁場強度分布結(jié)構(gòu)，彎道處的基準(zhǔn)線的水平磁場強度大于零。當(dāng)磁懸浮運輸系統(tǒng)行駛至彎道時，處于彎道的基準(zhǔn)線上的車載高溫超導(dǎo)塊材俘獲磁通，在超導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生釘扎作用形成指向內(nèi)側(cè)的導(dǎo)向回復(fù)力，如車體以額定速度運行，則導(dǎo)向回復(fù)力與離心力相等，可使車體可以運行在彎道基準(zhǔn)線的正上方而未產(chǎn)生外側(cè)偏移，其運行更加穩(wěn)定可靠。當(dāng)彎道結(jié)束時，車體將無偏移地直接進(jìn)入直道，而在直道的基準(zhǔn)線正上方運行。

二、輔助永磁體橫向增設(shè)于彎道外側(cè)，使在彎道基準(zhǔn)線外側(cè)的水平強磁場向外側(cè)拓寬。磁懸浮運輸系統(tǒng)由于速度增加等各種因素，在彎道運行時產(chǎn)生向基準(zhǔn)線外側(cè)的偏移，車載高溫超導(dǎo)體所獲得的導(dǎo)向回復(fù)力更大，能在彎道外側(cè)提供足夠的導(dǎo)向回復(fù)力，有效地抵消離心力等因素的作用，使系統(tǒng)在彎道處的外側(cè)向位移在規(guī)定的范圍內(nèi)，避免偏心、脫軌等問題，保證高溫超導(dǎo)磁懸浮運輸系統(tǒng)的運行平穩(wěn)、安全。