[發(fā)明專利]應(yīng)急滑靴裝置及具有其的電動磁懸浮懸浮架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010183258.5
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN113400949B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛凱;劉德剛;趙明;武震嘯;王少聰;張娜;任曉博;查小菲;左平洋;胡良輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科工飛航技術(shù)研究院（中國航天海鷹機電技術(shù)研究院）
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種應(yīng)急滑靴裝置及具有其的電動磁懸浮懸浮架，該應(yīng)急滑靴裝置包括：滑靴本體；第一支撐組件和第二支撐組件，第一支撐組件的一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在懸浮架的構(gòu)架上，第一支撐組件的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在滑靴本體上；第二支撐組件的一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在懸浮架的構(gòu)架上，第二支撐組件的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在滑靴本體上，第一支撐組件和第二支撐組件呈夾角設(shè)置以構(gòu)成V型結(jié)構(gòu)，第一支撐組件和第二支撐組件用于將滑靴本體所受到的軌道的支撐力和摩擦力傳遞至懸浮架。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，以解決現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)急支撐輪在制動時強度差且具有導向作用所導致的懸浮架的狀態(tài)更加不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超導磁懸浮交通系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)急滑靴裝置及具有其的電動磁懸浮懸浮架。

背景技術(shù)

為了進一步提升列車運行速度，繼輪軌列車之后，人們發(fā)明了磁懸浮列車，目前世界上有兩種磁懸浮制式適用于商業(yè)運營，一種是以上海示范線為代表的電磁懸浮制式(EMS,Electro-magnetic?Suspension)，一種是以日本山梨線為代表的電動懸浮制式(EDS,Electro-dynamics?Suspension)。

與高鐵列車相同的是，EDS制式列車的組成也主要包括車體和走行部兩大部分，車體為旅客的乘坐空間，走行部位于車體的下方支撐著車體。

磁懸浮列車的走行部稱為懸浮架，懸浮架上安裝有超導磁體，所謂超導磁體是將超導材料制成的若干線圈置于磁體內(nèi)的低溫環(huán)境之中(業(yè)內(nèi)稱之為“杜瓦”)使其達到超導狀態(tài)，然后在線圈中通入強大的電流從而形成極強的磁場。

超導磁體的強磁場與軌道上安裝的直線電機的初級繞組分別構(gòu)成直線電機的轉(zhuǎn)子和定子，從而形成列車的牽引力和制動力。

除此之外，列車運動時超導磁體形成的強磁場與軌道上安裝的電氣線圈產(chǎn)生相互的電磁力作用，隨著列車的運動速度的增加，這種電磁力作用越強，當達到一定速度時，就能為列車提供足夠的懸浮力、導向力。懸浮架上還安裝有支撐輪和導向輪，當列車運行速度較低時，依靠支撐輪和導向輪與軌道的機械作用提供支撐力和導向力。

可見，超導磁體是懸浮架上極其重要的部件，一旦失效，該懸浮架立即失去懸浮力和導向力，高速運行的懸浮架和車體就有可能與軌道發(fā)生碰觸而產(chǎn)生極大的危險。

為了解決此問題人們將每個超導磁體內(nèi)的若干超導線圈分別置于多個杜瓦裝置之內(nèi)，這樣一來當一個線圈發(fā)生失超時，只是同一個杜瓦之內(nèi)的另一個線圈發(fā)生失超，封裝于另一個杜瓦內(nèi)的兩個線圈不受影響，仍可正常工作。圖15(a)至圖16(c)所示的每個超磁體內(nèi)設(shè)置有四個超導線圈，兩兩一組封裝在兩個杜瓦之內(nèi)。

即便如此，當一個懸浮架上的兩個線圈失超時，相當于該懸浮架失去1/4的懸浮力和導向力，并且懸浮架受力不再平衡，極易導致走行部與軌道發(fā)生碰觸，必須設(shè)計應(yīng)急安全裝置來避免懸浮架及車體與軌道發(fā)生碰觸。

為了解決此問題，日本山梨線高速磁懸浮列車使用的懸浮架采用應(yīng)急支撐輪作為超導磁體失超時的安全裝置，如圖17(a)至圖17(c)所示。

當磁體發(fā)生失超時，懸浮架及超導磁體在重力作用下向下運動，應(yīng)急支撐輪將與軌道發(fā)生接觸，提供垂向的支撐作用。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中的此種應(yīng)急支撐輪有如下兩個缺點。

第一，由于懸浮架處于不平衡狀態(tài)，不僅發(fā)生繞Z軸的俯仰運動，同時還會發(fā)生繞Y軸的偏航運動，支撐輪的旋轉(zhuǎn)方向與前進方向不匹配，這樣會導致兩個問題：一則輪子很難正常旋轉(zhuǎn)起來，輪子磨損很快，二則旋轉(zhuǎn)起來的輪子具有導向作用，這個導向作用與導向輪提供的導向作用相互“別勁兒”，會導致懸浮架的狀態(tài)更加不穩(wěn)定。

第二，為了使得輪子觸地后能夠快速旋轉(zhuǎn)起來，需要降低其轉(zhuǎn)動慣量，輪徑不能設(shè)計的太大，而太小的輪子承受垂向載荷能力有限，且輪子直徑變小帶來其離心加速度會增大，影響其強度的問題。