[發明專利]一種具有雙排式電磁減重機構的懸掛式單軌列車系統

在審

• 申請號: 201910521109.2
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110182228A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 皇甫貴田;李俊葉
• 申請（專利權）人: 山西中海威軌道交通工程有限公司
• 主分類號: B61B13/04
• 分類號: B61B13/04;B61F5/50
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎;崔建中

本發明公開了一種具有雙排式電磁減重機構的懸掛式單軌列車系統，由懸掛式軌道箱梁和通過其上的膠輪在軌道箱梁軌道上運行的轉向架和懸掛在轉向架上的列車車體構成。在箱梁軌道內側和轉向架之間設置有雙排式電磁減重機構：由高磁通材料制得的兩條減重軌置于箱梁軌道內側頂部，四個減重電磁鐵兩兩一組設置在轉向架頂部正對減重軌位置，分別與兩條減重軌構成電磁耦合。通過控制電流的大小從而控制減重軌與減重電磁鐵之間吸力的大小，進而控制懸掛式單軌列車膠輪與軌道之間壓力的大小。實現低速情況下小幅度減重，高速情況下大幅度減重的功能，有效減少膠輪的損耗，降低系統能耗，提高懸掛式單軌列車的性能。

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，特別涉及一種具有雙排式電磁減重機構的懸掛式單軌列車系統。

背景技術

懸掛式列車是一種新制式軌道交通工具，作為一種多元化的城市軌道交通系統，具有占地面積少，建設周期短，投資成本低等諸多優點，可服務于旅游區的觀光攬勝、城市樓宇之間的立體交通、高架立交的補充交通等，憑借其自身諸多優點預計將在我國有著廣闊的發展及應用前景。

目前，現有的懸掛式單軌車輛為達到降噪目的，其走行輪大多采用膠輪。而走行輪本身承載車輛重力，在實際運營過程中膠輪的磨耗較為嚴重，進而造成系統運營維護成本增高。鑒于此，如采用磁懸浮方式實現懸掛式交通，考慮可通過三種途徑優化該問題：一是通過車輛懸浮和非接觸驅動的方式，使得車輛與軌道之間完全無直接的機械接觸，以避免膠輪與軌道走行面發生機械沖擊和磨損；二是通過懸浮減重的方式，減小膠輪與軌道之間的正壓力，實現減少膠輪所受的機械沖擊和摩擦阻力，達到增加膠輪的使用壽命的目的，適用于低速交通；三是通過車輛懸浮實現與軌道非接觸，通過膠輪側面接觸式驅動實現走行，在這種方式下，膠輪承擔驅動和導向的任務，但由于不承擔車輛的自重，所以摩擦力也有效降低，起到增加膠輪壽命的作用，也適用于低速交通。當前，德國、日本、美國、中國均開展了對懸掛式單軌列車的研究，中國的貴州黃果樹、四川成都、天津濱海新區等城市均已有項目的規劃和建設，研究優化制式的懸掛式列車，對多元化交通和未來交通模式探索均是迫切而有益的。

發明內容

基于上述的第二種方式，本發明提出了一種具有雙排式電磁減重機構的懸掛式單軌列車系統，其特點是能有效降低膠輪負擔，延長膠輪使用壽命，減少維護工作量。

本發明的技術方案如下：

一種具有雙排式電磁減重機構的懸掛式單軌列車系統，由懸掛式軌道箱梁和通過其上的膠輪在軌道箱梁軌道上運行的轉向架和懸掛在轉向架上的列車車體構成。在箱梁軌道內側和轉向架之間設置有雙排式電磁減重機構：由高磁通材料制得的兩條減重軌置于箱梁軌道內側頂部，四個減重電磁鐵兩兩一組設置在轉向架頂部正對減重軌位置，分別與兩條減重軌構成電磁耦合；轉向架上還置有四只分別控制各減重電磁鐵工作電流大小的減重控制器；轉向架上還置有用于監測減重電磁鐵102上表面與減重軌101之間的距離傳感器112和監測轉向架相對運行速度的速度傳感器111。

這樣，減重軌固定在懸掛式單軌列車系統的軌道箱梁內的上表面位置，并對稱布置，所述減重電磁鐵安裝在懸掛式單軌列車系統的轉向架上部，與減重軌位置對應；所述減重控制器安裝在轉向架上，用于控制輸入減重電磁鐵的電流大小；所述速度傳感器安裝在轉向架上，用于為減重控制器提供列車速度信息；所述距離傳感器安裝在轉向架上，用于檢測減重電磁鐵與減重軌之間的距離，并將距離值送入減重控制器。減重控制器根據速度傳感器提供的列車速度值和距離傳感器提供的減重電磁鐵與減重軌之間的距離值來控制輸入減重電磁鐵的電流大小。減重軌設計為平板型，便于制作和安裝施工。

減重控制器根據速度值來控制輸入減重電磁鐵的電流，速度越大則輸入減重電磁鐵的電流越大，減重電磁鐵受到減重軌的吸力越大，由于減重電磁鐵固定在懸掛式單軌列車的轉向架上，所以轉向架也受到向上的拉力越大，此時轉向架上的膠輪對軌道箱梁上對應軌道的壓力就會越小。相反情況:速度越小則輸入減重電磁鐵的電流越小，減重電磁鐵受到減重軌的吸力越小，此時轉向架上的膠輪對軌道箱梁上對應軌道的壓力就會越大。