[發明專利]磁懸浮機構及磁懸浮列車

有效

• 申請號: 201611093488.2
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106740250B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 鄭珺;孫睿雪;司帥帥;鄧自剛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04;B61B13/08;H02N15/00
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 關兆輝;程立民

本發明公開了一種磁懸浮機構及磁懸浮列車，該磁懸浮機構包括：永磁軌道、車載永磁體、移動車輛的底盤以及高溫超導塊，其中：所述車載永磁體固定在所述底盤上并與所述永磁軌道同極且豎直相對，所述高溫超導塊能夠相對所述底盤豎直移動的設置在所述底盤上并與所述永磁軌道相對。應用了本發明的磁懸浮機構的移動車輛，相對于現有技術中的永磁懸浮列車具有較大的導向力和橫向穩定性；相對于現有技術中的高溫超導磁懸浮列車，具有較大的懸浮力以具有較大的承載能力，從而彌補兩種磁懸浮列車的缺陷。

技術領域

本發明涉及磁懸浮技術領域，尤其涉及一種提高車輛磁懸浮性能及導向性能的磁懸浮機構及磁懸浮列車。

背景技術

磁懸浮列車已成為客運、貨運領域發展的一個重要方向，通常，磁懸浮列車可分為永磁懸浮列車、常導磁懸浮列車和高溫超導磁懸浮列車。

永磁懸浮與高溫超導磁懸技術浮均屬于被動磁懸浮，共同點在于結構簡單、幾乎無需主動控制。對于永磁懸浮來說，使用矯頑力較強的釹鐵硼永磁材料時，得益于這種永磁材料的優越性能，可以獲得較常導磁懸浮、高溫超導磁懸浮較優的載重能力。但是基于Earnshaw定理，單純由永磁體構成的系統無法維持穩定。即缺點在于當永磁懸浮實現車輛重力與磁體間斥力垂向方向的平衡時，車體橫向并不存在回復力維持軌道磁體與車載磁體始終處于平衡位置，而是偏離平衡位置的橫向力。這種橫向力在軌道磁體與車載磁體中心對齊的情況下最小，一旦車載磁體發生橫向偏移，所受到的橫向力將急劇增大，為保持車體始終處于平衡位置，通常使用導向輪控制磁體的橫向偏移量，因此單獨使用永磁懸浮技術難以真正實現無機械摩擦的理想懸浮狀態。在新型磁懸浮技術的設計中，為回避Earnshaw定理并繼承被動懸浮結構簡單控制量少的特點，引入同屬于被動懸浮的高溫超導磁懸浮技術。高溫超導磁懸浮技術具有自無源穩定懸浮的優點。特別地，高溫超導材料處于混合態時的釘扎力與可以根據超導塊材受力狀態的需要提供恢復到平衡位置的回復力，懸浮高度的浮動范圍較小，缺點就是懸浮力和回復力有限，載重能力有限，難以滿足軌道交通大運量的需求。

根據上述描述，提供一種既具有足夠磁懸浮力，又具有足夠導向力或回復力的磁懸浮機構和磁懸浮列車成為本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種具有足夠磁懸浮力和足夠導向力或回復力以使移動車輛在較大載荷下穩定行駛的磁懸浮機構。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種磁懸浮機構，應用于移動車輛，包括：永磁軌道、車載永磁體、移動車輛的底盤以及高溫超導塊，其中：

所述車載永磁體固定在所述底盤上并與所述永磁軌道同極且豎直相對，所述高溫超導塊能夠相對所述底盤豎直移動的設置在所述底盤上并與所述永磁軌道相對。

優選地，還包括連接在所述底盤上的導向座，所述導向座沿所述底盤豎直移動，所述高溫超導塊固定在所述導向座上。

優選地，所述導向座上安裝有導向輪，所述底盤上開設有豎直延伸的導軌，所述導向輪嵌設在所述導軌中并能夠在導軌上行走。

優選地，所述導向座上形成有燕尾型凸起，所述底盤上開設有豎直延伸的燕尾槽，所述燕尾凸起嵌設在所述燕尾槽中并能夠沿所述燕尾槽滑動。

優選地，所述車載永磁體固定在所述底盤的底部，所述高溫超導塊設置在超導低溫杜瓦內，所述超導低溫杜瓦通過安裝座固定在所述導向座的下安裝面上。

優選地，所述導向座為兩個，兩所述安裝座分別設置在所述底盤的兩側，每個所述導向座上均固定有所述高溫超導塊。

優選地，所述車載永磁體為兩個，兩所述車載永磁體對稱設置。

本發明還公開了一種磁懸浮列車，包括上述的磁懸浮機構。