[實用新型]高溫超導磁懸浮裝置及高溫超導磁懸浮列車

有效

• 申請號: 201720633168.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN206781565U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 鄧自剛;鄭博天;鄭珺;張勇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司11578
• 代理人: 陳亞斌,關兆輝

技術領域

本實用新型涉及高溫超導磁懸浮技術領域，特別涉及一種高溫超導磁懸浮裝置及高溫超導磁懸浮列車。

背景技術

高溫超導體得益于其自身獨特的超導特性，當溫度低于轉變溫度93K時，超導體能夠在無控制的情況下穩定懸浮于永磁體之上，相比于低溫超導體需要液氦冷卻且需要復雜的低溫保溫系統而言，高溫超導體轉變溫度高于液氮溫區(77K)，大大降低了技術難度，相關應用領域迅猛發展，其中，高溫超導磁懸浮車就是一個重要應用領域。目前，國內外高溫超導磁懸浮實驗線均采用敞口型低溫保持器作為固定超導體的容器，通過向其內部灌注液氮來冷卻超導體。根據超導材料自身溫度特性，超導體的超導特性在77K溫度以下能夠得到進一步提升。為此，研究人員從超導體特性與溫度的關系這一角度出發，采用制冷機將超導體冷卻至77K溫度以下，進而研究超導體懸浮性能隨溫度的變化情況。研究結果顯示，當溫度處于63K-77K這一溫度區間時，超導體的懸浮性能提升效果十分顯著，下降單位溫度對應懸浮性能的提升效率較高；但是當溫度繼續降低至63K以下后，懸浮性能的增長開始出現飽和趨勢，雖然進一步降低溫度仍然能夠使得懸浮性能有所提升，但提升幅度較小，下降單位溫度對應懸浮性能的提升效率較低。因此，從實現難度、制冷成本、效率比等多個角度綜合考慮，63K是最為理想的懸浮性能提升溫度下臨界值。為了充分發揮高溫超導體的超導特性、提升高溫超導磁懸浮車的懸浮能力，滿足目前工程應用中日益增長的載重需求，建議將車載超導塊材的工作溫度控制在63K以上且盡可能地接近63K。

目前，現有的液氮冷卻方式只能提供并維持77K的溫度環境；相比之下，制冷機雖然可以將超導體冷卻至63K溫區附近，但是受限于制冷劑自身的體積以及功率，僅僅適用于實驗中冷卻體積相對較小的單個超導塊材，難以滿足對大量車載塊材的制冷及低溫維持要求。所以，在利用車載超導塊材過冷的途徑研究層面上，目前尚未有較好的方案來實現磁懸浮系統懸浮性能的進一步提升。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型的實施例提供了一種高溫超導磁懸浮裝置。

為了解決上述問題，本實用新型實施例提供了如下的技術方案：

一種高溫超導磁懸浮裝置，包括：冷卻裝置以及高溫超導塊；

所述冷卻裝置包括低溫保持器、抽真空減壓器；所述低溫保持器內具有封閉的收容腔，所述高溫超導塊固定于所述收容腔內，所述收容腔用于收納液氮；所述抽真空減壓器用于抽取所述低溫保持器內的氣體以降低所述低溫保持器內的壓力。

優選地，所述低溫保持器上開設有與所述收容腔連通的進氣口和出氣口，所述進氣口處設置有溢流閥，所述出氣口與所述抽真空減壓器通過波紋管連通。

優選地，所述出氣口與所述波紋管之間安裝有接頭。

優選地，所述溢流閥的工作壓力為0.12atm。

優選地，所述抽真空減壓器為真空泵。

本實用新型還公開了一種高溫超導磁懸浮列車，包括列車本體，還包括設置于所述列車本體的底部的上述的高溫超導磁懸浮裝置。

優選地，所述列車本體的底部設置有多對低溫保持器，每對低溫保持器在列車的寬度方向并排設置；所述抽真空減壓器設置于每對低溫保持器之間的所述列車本體上。

優選地，所述低溫保持器通過連接板固定在列車本體的底部。

與現有技術相比，本實用新型的高溫超導磁懸浮裝置及高溫超導磁懸浮列車具備的有益效果是：本實用新型通過抽空減壓的方式來使得液氮進入過冷狀態(77K以下溫度)，從而代替制冷機來實現對高溫超導塊的過冷目的，提升懸浮系統的懸浮性能。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的高溫超導磁懸浮裝置的結構示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為本實用新型實施例提供的高溫超導磁懸浮裝置安裝于列車的狀態示意圖。

圖中：

1-高溫超導塊；2-低溫保持器；3-進氣口；4-溢流閥；5-連接板；6-出氣口；7-接頭；8-波紋管；9-抽真空減壓器；10-列車本體。

具體實施方式

下面，結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細的說明，但不作為本實用新型的限定。