[發明專利]在現行高鐵軌道上加裝反U型勵磁罩的亞真空磁懸浮超音速列車模型實驗平臺

在審

• 申請號: 201711457062.5
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108053738A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 申文靜;尹澍;顧澤植
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學（籌）
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

在現行高鐵軌道上加裝反U型勵磁罩的亞真空磁懸浮超音速列車模型實驗平臺。包括列車模型(以下簡稱車模)外殼，車輪，軌道及裝在車模中的永磁條塊；外部加裝反U型的勵磁罩(系列)，與已有軌道路基墻裙結合可建設成密閉的亞真空管道，車模在管道內高速運行；脈沖電流模塊(系列)分別與反U型勵磁線圈依次電路連接；光電檢測系統，速度司控單元，充電儲能裝置，都受列車運行控制系統控制其勵磁脈沖的相序及電能輸送，從而改變其交變磁場，控制車模加速或者減速運行。在加速時車模依靠磁懸浮為動力，實現無摩擦低氣阻超音速運行；在減速時車模因重力自然下垂，車輪與軌道接觸，靠機械剎車制動，實現停站或安全駐車。

技術領域：

本發明涉及一種全新超音速列車模型實驗平臺，特別是在現行的高鐵軌道上兩邊建路基墻裙并加裝反U型勵磁罩組建成的亞真空管道，以磁懸浮為動力，以軌道為安全制動的合二為一的低空氣阻力的超音速高速列車模型。

背景技術：

當前，有兩種列車的速度在不斷提高，一種是以高壓電驅動電機為動力讓車輪在軌道上運行的高速輪軌列車，車速可達400Km/h，且制動平穩安全，但是輪掃掠力，特別是軌道接觸摩擦力及空氣阻力會嚴重阻礙其速度的提升；另一種是以磁懸浮為動力無(軌道)接觸摩擦力的磁懸浮高速列車，由于沒有機械摩擦，所以速度越來越快，從200-600Km/h，在真空下已可達4000Km/h。但是磁懸浮列車最大的缺點也是其優點產生的，就是因為無軌道摩擦力，無法形成機械制動，一旦停電，就會造成車毀人亡的大事故，安全可靠性低；因而限制了其進一步推廣應用。雖然磁懸浮在速度上比高速列車更勝一籌，但在現階段高速輪軌列車的發展卻遠勝于磁懸浮，究其原因在于：高速輪軌列車的最大優勢在于兼容現有軌道，而磁懸浮列車無法在現有軌道上升級，其每公里造價是高速列車軌道的兩倍以上，足以抵消其技術優勢。

現在有關實驗室已分別建成了軌道高速列車模型實驗平臺及磁懸浮列車模型實驗平臺，但兩個領域內的課題、實驗研究互不相干，更分道揚鑣，各自領域的先進技術無法兼容，不能實現優勢互補。

發明內容：

本發明的目的在于提供在現有高鐵軌道上兩邊建路基墻裙并加裝反U型勵磁罩組合建成亞真空管道，以磁懸浮為動力，在管道內實現無摩擦小風阻超音速運行，同時又可借用現有高鐵技術中的道軌與車輪實現機械制動、平穩安全的列車模型實驗平臺。

本發明的技術方案：在現行高鐵軌道上的兩邊建路基墻裙并加裝反U型勵磁罩組合成亞真空磁懸浮超音速列車模型實驗平臺。它包括：車模外殼、裝在車模下邊的車輪及其接觸的軌道；在高鐵軌道的兩邊建路基墻裙且與反U型勵磁罩組合成亞真空管道；裝在車模中的兩塊平擺著且極性相反的永磁條塊與裝在車模兩側及上頂部的反U型勵磁線圈中的鐵芯組合成一個個閉環磁路；外部與系列反U型勵磁線圈相連的為系列脈沖電流模塊；裝在車模下部的光柵與系列光電檢測系統對應的數控中央提供測控訊號；速度控制單元接受數控中央提供的訊號，向脈沖電流模塊發出指令加速或減速；充電儲能裝置向脈沖電流模塊提供足夠的大電流。

本發明的有益效果：此發明在現行高鐵軌道上加裝反U型的勵磁罩且與路基墻裙組合成亞真空管道，將磁懸浮與高速輪軌列車的優點合二為一，組建一種全新的超音速列車模型，其有益效果表現在四個方面：1、磁環閉路效果好，較直線電機而言可形成更大范圍磁場，電磁轉換率更高，電磁吸引力更大；2、可以在現行軌道上進行不破壞性改造，在建造成本上遠比重新鋪設磁懸浮軌道及直線電機成本低；3、反U型勵磁罩與軌道組成密閉管道形成亞真空狀態，列車可以在低空氣阻力下運行，較直線電機與動車電機均有技術優勢；4、在充分發揮磁懸浮無摩擦、低氣阻，實現高速的同時，又借助高鐵輪軌列車的車輪與軌道的制動特性，實現安全靠站與駐車。也就是說此發明列車在高速時，車輪離軌懸空，在磁懸浮狀態無摩擦高速運行；當停靠站或事故時，列車低速，車輪自然下落在軌道上運行與制動，實現安全停駐，自然合一。

附圖說明：

下面結合附圖對本發明進一步說明

圖1.本發明主視圖