技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及列車(chē)及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及軌道及變軌道岔。
背景技術(shù):
磁懸浮列車(chē)的直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)現(xiàn)有技術(shù)是采用直線同步電機(jī)或直線異步感應(yīng)電機(jī)。由于實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況要求直線電機(jī)與軌道間可以接受的最小間隙至少達(dá)到8毫米以上,因而比磁力間隙只有0.5-1毫米的現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)的效率低很多。
工業(yè)上三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)簡(jiǎn)單,因而大量普及,但存在明顯鐵損和銅損,即使采用變頻調(diào)速控制技術(shù),也存在低速時(shí)效率低下的缺陷。永磁同步電機(jī)效率較高,但變頻同步控制系統(tǒng)較復(fù)雜。永磁直流有刷電機(jī)效率較高,但電刷易磨損,故障率較高。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),耐高溫性強(qiáng),但存在較大鐵損,因沒(méi)有永磁體,不能直接用于發(fā)電。而優(yōu)良的高速列車(chē)驅(qū)動(dòng)技術(shù)既要求電機(jī)在任何速度下都能保持很高的驅(qū)動(dòng)效率,又要求在車(chē)輛減速時(shí)的能量通過(guò)電機(jī)高效發(fā)電而回收能量。上述這些電機(jī)雖然有的能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能,但美中不足的是,效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)中存在的不足之處,提供一種變軌裝置,所述變軌裝置設(shè)置于車(chē)輛的變軌位置,包括底部設(shè)置回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)軌板,所述回轉(zhuǎn)軌板上設(shè)有相互平行的兩段直軌和位于兩段直軌之間的一段彎軌,所述兩段直軌各自連接變軌位置兩側(cè)分別位于一條直線上的兩個(gè)軌道,所述彎軌是一段光滑曲線軌道,所述光滑曲線軌道同時(shí)與所述變軌位置兩側(cè)的相互平行的兩個(gè)軌道分別在所述光滑軸線軌道的兩個(gè)端點(diǎn)位置相切。
技術(shù)方案
本發(fā)明解決的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種永磁懸浮車(chē)路系統(tǒng),還包括變軌裝置,所述變軌裝置設(shè)置于車(chē)輛的變軌位置,包括底部設(shè)置回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)軌板,所述回轉(zhuǎn)軌板上設(shè)有相互平行的兩段直軌和位于兩段直軌之間的一段彎軌,所述兩段直軌各自連接變軌位置兩側(cè)分別位于一條直線上的兩個(gè)軌道,所述彎軌是一段光滑曲線軌道,所述光滑曲線軌道同時(shí)與所述變軌位置兩側(cè)的相互平行的兩個(gè)軌道分別在所述光滑軸線軌道的兩個(gè)端點(diǎn)位置相切。
有益效果
本發(fā)明的變軌裝置具有以下有益效果:
1.這種三軌回轉(zhuǎn)式變軌岔道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制;
2.三軌回轉(zhuǎn)式變軌岔道的直軌道和彎軌道完全分開(kāi)施工,避免了現(xiàn)有常規(guī)輪軌軌道的直軌道與彎軌道交叉建設(shè)的錯(cuò)綜復(fù)雜的交錯(cuò)結(jié)構(gòu),岔道消除了軌道為容納輪轅而切割的溝槽,避免了采用楔形尖軌的薄弱環(huán)節(jié),可靠性更高。
3.三軌回轉(zhuǎn)式變軌岔道使列車(chē)通過(guò)的速度可以很高,速度幾乎不受變軌的影響。
4.三軌回轉(zhuǎn)式變軌岔道的軌道可以是剛性的,不需要柔性變形,降低了材料對(duì)疲勞彎曲性能要求,壽命更長(zhǎng);不會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲變形力,回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力很小,有利于實(shí)現(xiàn)安全節(jié)能變軌。
5.這種三軌回轉(zhuǎn)式變軌軌道適用于后面所述的各種軌道的變軌。
6.將所述外螺線轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)用于磁懸浮列車(chē)上由于外螺線定子構(gòu)成的軌道按不同空間結(jié)構(gòu)排布會(huì)形成意想不到的效果,按照四通道結(jié)構(gòu)排布的磁懸浮高速鐵路建設(shè)方案,將會(huì)使建設(shè)磁懸浮高速鐵路的單位長(zhǎng)度成本低于常規(guī)輪軌技術(shù)的高速鐵路的成本成為可能。
7.所述外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)與軌道之間按不同排布方案,組合成不同結(jié)構(gòu)的永磁懸浮輪軌車(chē)路系統(tǒng),包括永磁懸浮輪軌列車(chē)、永磁懸浮輪軌汽車(chē)、永磁懸浮輪軌公交客車(chē)、永磁懸浮輪軌吊軌空中客車(chē)、永磁懸浮輪軌吊掛輸送機(jī)、永磁懸浮輪軌拖動(dòng)機(jī)等。
8.對(duì)于新建低速運(yùn)行的地鐵和城際輕軌采用中間驅(qū)動(dòng)軌結(jié)構(gòu)形式驅(qū)動(dòng),并使永磁懸浮輪軌軌道既可通行永磁懸浮輪軌列車(chē),又可通行常規(guī)輪軌列車(chē),并利用上現(xiàn)有的鐵路道岔,使建設(shè)成本大大降低。
9.對(duì)于既有低速運(yùn)行的地鐵和城際輕軌采用軌道上鋪設(shè)驅(qū)動(dòng)懸浮軌道的結(jié)構(gòu)形式。
10.對(duì)于既有線路改造高速磁懸浮輪軌鐵路的方案:將現(xiàn)有的鋼軌拆除掉,換上鋼梁支座,架設(shè)螺線定子驅(qū)動(dòng)軌道和導(dǎo)向軌道,成為彈性良好的超高速永磁懸浮輪軌鐵路。
附圖說(shuō)明
圖1和圖2分別是實(shí)施例1的永磁懸浮輪軌地鐵的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖和立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是單軸驅(qū)動(dòng)永磁懸浮輪軌地鐵的岔道的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4和圖5分別是圖3所示岔道直軌通行及轉(zhuǎn)彎變軌通行的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是實(shí)施例3的單軸驅(qū)動(dòng)4通道永磁懸浮高架輕軌通行永磁懸浮輪軌汽車(chē)和吊軌永磁懸浮客車(chē)的示意圖。
圖7是實(shí)施例4的單軸驅(qū)動(dòng)4通道永磁懸浮高架輕軌通行升降永磁懸浮吊軌拖車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8和圖9分別是本發(fā)明的三軌回轉(zhuǎn)道岔在永磁懸浮輪軌高速鐵路處于直通狀態(tài)和變軌狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10和圖11分別是本發(fā)明的三軌回轉(zhuǎn)道岔在永磁懸浮輪軌高速鐵路交叉路口處于直通狀態(tài)和變軌狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1-外螺線轉(zhuǎn)子,2-螺線定子電樞,3-轉(zhuǎn)子位置感應(yīng)條,4-螺線塊,5-螺線轉(zhuǎn)子骨架,6-螺線轉(zhuǎn)子骨架上的螺線溝槽,7-定子疊片,8-疊片溝槽,9-螺線定子電樞上螺旋形溝槽,10-螺旋線圈,11-端子連接線,12-定子軸,13-軸承,14-軸承轉(zhuǎn)套,15-轉(zhuǎn)子端蓋,17A、17B-圓盤(pán)永磁體,18-推力軸承,19-周向永磁體,21-連接筋,22-內(nèi)層螺線轉(zhuǎn)子骨架,23-外層螺線轉(zhuǎn)子骨架,24A、24B-螺旋形薄片,25-圓筒形外套,26-轉(zhuǎn)子軸,27-轉(zhuǎn)子圓盤(pán),28-定子端蓋,29-螺堵,30-連接臂,31-萬(wàn)向連軸器,32-螺線定子,33-螺線定子上的螺線條,34-路基,35-鋼軌,36-預(yù)埋件,37-調(diào)整墊板,38-外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī),39-水平筋板,40-豎直筋板,41-Z形懸浮板,42-凹槽,43-永磁懸浮輪軌列車(chē),45-水平托板,46-懸浮永磁體,47-豎向?qū)蜉啠?8-水平導(dǎo)向輪,49-列車(chē)轉(zhuǎn)向架,50-列車(chē)鋼輪,51-驅(qū)動(dòng)軌道,52-直道驅(qū)動(dòng)軌道,53-岔道的彎道鋼軌,54-彎道驅(qū)動(dòng)軌道,55-岔道的直道鋼軌,56-滑移軌道,57-直鋼軌,58-彎鋼軌,59-永磁懸浮客車(chē),60-橡膠輪胎,61-支撐立柱,62-橫梁,63-箱梁,64-過(guò)渡梁,65-筋板,66-永磁懸浮輪軌汽車(chē),67-“Z”形懸浮軌道,68-卡口臺(tái),69-鉤臺(tái),70-托架,71-豎向托板,72-彎臂,73-“C”形懸浮軌道,74-懸架,75-吊軌永磁懸浮列車(chē),76-萬(wàn)向節(jié)連接器,77-環(huán)抱托臂,78-托爪,79-轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,80-伸縮機(jī)構(gòu),81-汽車(chē),82-“T”形支架,83-支撐筋板,84-“L”形懸浮板,85-T形導(dǎo)向軌,86-水平支座,87-圓柱斷面,88-回轉(zhuǎn)軌道,89-回轉(zhuǎn)軌板,90-回轉(zhuǎn)軸,91-直軌道,92-彎軌道,93-直軌道,94-底盤(pán),95-電刷,96-導(dǎo)電軌,97-受電臂,98-“土”形支架,99-懸浮板,100-側(cè)翼板,101-“工字”導(dǎo)向軌道,102-水平導(dǎo)向鋼軌,103-常規(guī)輪軌列車(chē),104-“工字”形托板,105-“F”形懸浮軌道,106-絕緣墊板,107-側(cè)面筋板,108-混凝土橋墩,109-鋼軌枕,110-矩形筋板,111-導(dǎo)向鋼軌,112-“幾字”形懸浮板,113-溝槽,114-絕緣墊板,115-銅導(dǎo)電軌,116-軸承座,117-水平橫梁,118-矩形支架,119-水平支撐板,121-豎直支撐板,122-鋼板,123-四分之一圓柱管道,124-楔形緊固件,125-T形懸浮導(dǎo)軌125,126-楔緊塊126,127-固定板。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。
實(shí)施例1:永磁懸浮輪軌地鐵列車(chē)
如圖1、圖2所示,在混凝土路基34上建設(shè)兩條鋼軌35,在兩條鋼軌35的中央位置向下部開(kāi)設(shè)凹槽42,凹槽42的頂部和側(cè)壁設(shè)置鋼質(zhì)預(yù)埋件36,預(yù)埋件36上設(shè)置連接螺栓或螺栓孔,根據(jù)需要設(shè)置調(diào)整墊板37,調(diào)整墊板37上設(shè)置斜面,兩個(gè)調(diào)整墊板37相對(duì)移動(dòng)可調(diào)整厚度。外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38和螺線定子32組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)位于兩條鋼軌的中央位置,外螺線轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)38與外部帶有開(kāi)口的螺線定子32同軸設(shè)置,螺線定子32上下貫通設(shè)置開(kāi)口,成為兩個(gè)半圓形的螺線定子32,螺線定子32內(nèi)部是按螺旋線排布的螺線條33,每個(gè)螺線定子32外部都設(shè)有水平筋板39和豎直筋板40,水平筋板39和豎直筋板40成L形。螺線定子32的底部設(shè)置Z形懸浮板41。螺線定子32左右兩側(cè)的水平筋板39搭在凹溝槽42肩部的預(yù)埋件36上,水平筋板39與預(yù)埋件36之間設(shè)置調(diào)整墊板37,再由螺栓和扣件壓緊連接。豎直筋板40與凹溝槽42豎直側(cè)壁的預(yù)埋件36之間設(shè)置調(diào)整墊板37,再由螺栓和扣件壓緊連接。螺線定子32的位置通過(guò)調(diào)整墊板37精確調(diào)整到與外螺線轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)38同軸并固定在兩條鋼軌的中央凹溝槽42。
鋼軌上面是永磁懸浮輪軌列車(chē)43。外螺線轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)38通過(guò)連接臂30固定于永磁懸浮輪軌列車(chē)43的底部,所述連接臂30一端固定于車(chē)體,另一端鉸接或萬(wàn)向聯(lián)接于所述外螺線轉(zhuǎn)子電機(jī)38上。
外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38與外部帶有開(kāi)口的螺線定子32同軸設(shè)置。外螺線轉(zhuǎn)子永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38的下部設(shè)置水平托板45,水平托板45上設(shè)置懸浮永磁體,懸浮永磁體46與螺線定子32底部的Z形懸浮板41形成磁性吸引力,組成永磁懸浮系統(tǒng)。水平托板45上設(shè)置豎向?qū)蜉?7,永磁懸浮系統(tǒng)精密控制水平托板45與Z形懸浮板之間的懸浮間隙。在水平托板45上還設(shè)置有水平導(dǎo)向輪48,靠近Z形懸浮板41的導(dǎo)軌面在水平方向?qū)?。永磁懸浮輪軌列?chē)43設(shè)置列車(chē)轉(zhuǎn)向架49,列車(chē)轉(zhuǎn)向架49上的列車(chē)鋼輪50與鋼軌35在豎直方向?qū)?,豎向?qū)蜉?7靠在Z形懸浮板底面,在豎直方向輔助導(dǎo)向,共同對(duì)外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38與螺線定子32同軸定位。外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38的外螺線轉(zhuǎn)子1通過(guò)螺線塊4對(duì)螺線條33產(chǎn)生的磁性吸引力與螺線定子32之間產(chǎn)生強(qiáng)大的直線驅(qū)動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)磁懸浮列車(chē)43達(dá)到需要的速度。
如圖3、圖4、圖5所示,對(duì)于彎道處的軌道,兩條鋼軌35和原有道岔仍然可以使用。兩條鋼軌35中間的驅(qū)動(dòng)軌道51在通過(guò)岔道位置時(shí),通過(guò)直道驅(qū)動(dòng)軌道52會(huì)將岔道的彎道鋼軌53斷開(kāi),而通過(guò)彎道驅(qū)動(dòng)軌道54會(huì)將岔道的直道鋼軌55斷開(kāi),因此需要在被斷開(kāi)的彎道鋼軌53和直道鋼軌55的位置設(shè)置滑移軌道56。滑移軌道56上設(shè)置一條直鋼軌57和一條彎鋼軌58,滑移軌道56底部有滑道,滑移軌道56在滑道內(nèi)滑動(dòng)時(shí)分別連通彎道鋼軌53和直道鋼軌55。
如圖4所示,列車(chē)直通時(shí),滑移軌道56在滑道內(nèi)滑動(dòng)時(shí)連通了直鋼軌57兩端的直道鋼軌55,而斷開(kāi)彎道鋼軌53,同時(shí)將直道驅(qū)動(dòng)軌道52的通道讓開(kāi),而將彎道的驅(qū)動(dòng)軌道的通道遮蔽,列車(chē)會(huì)通過(guò)直道鋼軌55。如圖5所示,列車(chē)變軌時(shí),滑移軌道56在滑道內(nèi)滑動(dòng)彎鋼軌58連通了兩端的彎道鋼軌53,而斷開(kāi)直道鋼軌55,同時(shí)將彎道的驅(qū)動(dòng)軌道的通道讓開(kāi),而將直道驅(qū)動(dòng)軌道52的通道遮蔽,列車(chē)會(huì)通過(guò)彎軌道58和彎道鋼軌53轉(zhuǎn)彎。由于兩條鋼軌的直鋼軌57彎鋼軌58平移運(yùn)動(dòng)方向相同,恰巧可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),使列車(chē)通過(guò)的驅(qū)動(dòng)鋼軌露出通道,而將車(chē)輪通過(guò)的鋼軌由滑移軌道56銜接成完整軌道。這種岔道結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,可靠性高。
這種單軸驅(qū)動(dòng)永磁懸浮輪軌鐵路結(jié)構(gòu)方案比較適用于中低速磁懸浮列車(chē),如永磁懸浮輪軌地鐵列車(chē)、永磁懸浮輪軌輕軌列車(chē)。在城市公交干道上也可以鋪設(shè)這種永磁懸浮軌道,上面可以行駛永磁懸浮輪軌公交電車(chē)、上面也可以通行小型的永磁懸浮輪軌汽車(chē)。由于車(chē)輛的重量的90%-98%都被永磁懸浮系統(tǒng)克服了,因而這種永磁懸浮輪軌地鐵列車(chē)、輕軌列車(chē)、公交電車(chē)、汽車(chē)的節(jié)能效果非常顯著。
這種單軸驅(qū)動(dòng)永磁懸浮輪軌鐵路方案對(duì)于常規(guī)輪軌列車(chē)和永磁懸浮輪軌列車(chē)都兼容,而且這種軌道對(duì)于有公路垂直交叉的情況同樣適用,即軌道上可以橫向通行汽車(chē)和貨車(chē),也可以通過(guò)行人。該方案可以對(duì)軌枕是縱向的鐵路進(jìn)行改造,但是對(duì)于軌枕是橫向的鐵路就無(wú)法改造了,否則割斷軌枕會(huì)影響鋼軌橫向連接強(qiáng)度。新建鐵路如采用這種結(jié)構(gòu)需初建時(shí)就按縱向鋪設(shè)軌枕。
實(shí)施例3:?jiǎn)屋S驅(qū)動(dòng)4通道永磁懸浮高架輕軌
如圖6上方所示,在公路的綠化帶、中心線或道路兩旁的甬道上豎立支撐立柱61,或者是城市規(guī)劃的線路上豎立支撐立柱61。在立柱的頂端鋪設(shè)橫梁62,橫梁62可以在立柱的一側(cè),也可以橫擔(dān)在立柱61上向兩側(cè)伸出。橫梁62的側(cè)面架設(shè)縱向箱梁63,縱向箱梁63可以是鋼筋混凝土構(gòu)造,也可以是鋼梁。縱向箱梁63的頂部連接帶有開(kāi)口的螺線定子32。縱向箱梁63與螺線定子32之間還可以設(shè)置過(guò)渡梁64,以便于安裝。過(guò)渡梁64連接于縱向箱梁63的上部,螺線定子的底部與過(guò)渡梁64連接。螺線定子32的開(kāi)口朝上,螺線定子32的左右兩側(cè)設(shè)置筋板65,筋板65頂部向外側(cè)延伸的底部設(shè)置“Z”形懸浮軌道67,懸浮軌道67的截面形狀為平躺的“Z”形,大平面水平設(shè)置,短邊方向朝下,末端延伸出卡口臺(tái)68,卡口臺(tái)68卡入筋板65的臺(tái)階上不會(huì)脫落,由扣件鎖緊?!癦”形的懸浮軌道上表面的中部向上延伸出小“L”形鉤臺(tái)69,“L”形鉤臺(tái)69搭在筋板65上由扣件鎖緊。懸浮軌道67水平延伸部分平板作為軌道板可以行駛導(dǎo)向輪。
螺線定子32的上方設(shè)置托架70,托架70上由懸架支撐永磁懸浮輪軌汽車(chē)66,托架70底部中央位置設(shè)置豎向托板71,豎向托板71的底部末端連接外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38,外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38與螺線定子32始終同軸的位置。托架70的兩側(cè)設(shè)置向下方延伸的彎臂72,彎臂向內(nèi)延伸設(shè)置水平的水平托板45,水平托板45上設(shè)置懸浮永磁體46,懸浮永磁體46位于“Z”形的懸浮軌道67的底部平面下方,懸浮永磁體46與“Z”形的懸浮軌道67產(chǎn)生向上的吸引力,構(gòu)成懸浮系統(tǒng)。懸浮托板45上設(shè)置豎直導(dǎo)向鋼輪47,使懸浮永磁體與“Z”形的懸浮軌道67保持一定懸浮間隙。左右兩側(cè)的懸浮托板45設(shè)置水平導(dǎo)向輪48和豎直導(dǎo)向輪47。水平導(dǎo)向輪48和豎直導(dǎo)向輪47將外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38與螺線定子32始終定位在同軸的位置。
單軸驅(qū)動(dòng)高架永磁懸浮輪軌汽車(chē)適合城市內(nèi)中低速運(yùn)行,空氣阻力小,驅(qū)動(dòng)力不大,噪音低,因?yàn)槭菍?zhuān)線運(yùn)行,最高時(shí)速可達(dá)120公里,相當(dāng)于市內(nèi)高速公路,運(yùn)量相當(dāng)于輕軌運(yùn)量。
如圖6下方所示,橫梁上架設(shè)縱向箱梁63,縱向箱梁63的底部連接梁帶有開(kāi)口的螺線定子32??v向箱梁63與螺線定子32之間還可以設(shè)置過(guò)渡梁64,以便于安裝,過(guò)渡梁64連接于縱向箱梁63的底部,螺線定子32的頂部與過(guò)渡梁64連接。螺線定子32的下方設(shè)置開(kāi)口,螺線定子可以制作成左右兩半結(jié)構(gòu),螺線定子32的左右兩側(cè)設(shè)置筋板65,筋板65底部向外側(cè)延伸設(shè)有凸臺(tái),筋板65的底部設(shè)置懸浮軌道73,懸浮軌道73的截面形狀為開(kāi)口向上的“C”形,大平面方向朝下?!癈”形的懸浮軌道水平直線部分側(cè)向延伸出平板?!癈”形開(kāi)口的末端向內(nèi)收縮設(shè)有卡口臺(tái)68,卡口臺(tái)68可以卡在筋板的凸臺(tái)上不會(huì)脫落,“C”形懸浮軌道73的延伸平板部分可以行駛豎直導(dǎo)向輪,“C”形的懸浮軌道73的底部平面可以產(chǎn)生足夠的懸浮力。
螺線定子32的下方設(shè)置懸架74,懸架74底部中央位置設(shè)置豎向托板71,豎向托板71的頂部末端連接外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38,外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38與螺線定子32同軸設(shè)置。豎向托板71上還設(shè)置水平的懸浮托板45,懸浮托板45上設(shè)置懸浮永磁體46。懸浮永磁體46位于“C”形的懸浮軌道的底部平面下方,懸浮永磁體46與“C”形的懸浮軌道產(chǎn)生向上的吸引力,形成懸浮系統(tǒng)。懸浮托板45上設(shè)置豎直導(dǎo)向鋼輪47,使永久強(qiáng)磁體與“C”形懸浮軌道73保持一定磁力間隙。懸架74左右兩側(cè)設(shè)置水平導(dǎo)向輪48和豎直導(dǎo)向輪47,由軸承和主軸支撐。水平導(dǎo)向輪48和豎直導(dǎo)向輪47將外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38與螺線定子32始終定位在同軸的位置。
吊軌列車(chē)75頂部與懸架74底部柔性連接,懸架74底部設(shè)置萬(wàn)向節(jié)連接器76,萬(wàn)向節(jié)連接器76下面吊掛吊軌永磁懸浮列車(chē)75,吊軌永磁懸浮列車(chē)75在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生離心力,使吊軌列車(chē)向外偏擺傾斜,車(chē)內(nèi)乘客及座椅象飛機(jī)轉(zhuǎn)彎一樣自然傾斜自動(dòng)克服離心力而不會(huì)產(chǎn)生異常感覺(jué)。
本方案充分利用公路上方空間,不會(huì)對(duì)地面交通產(chǎn)生影響,而且顯著節(jié)能。與下方的車(chē)流方向相同不會(huì)產(chǎn)生大的相對(duì)速度感,也不會(huì)產(chǎn)生交錯(cuò)氣流影響。可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)信號(hào)系統(tǒng),不受地面信號(hào)燈限制,可快速通行,緩解地面交通擁堵,顯著節(jié)省能源,降低運(yùn)輸成本,降低后期車(chē)票票價(jià)。
上述的實(shí)施例組合在一起,成為高架雙向4通道永磁懸浮輪軌輕軌,占地相同,而運(yùn)量提升一倍,更加有效利用了空間資源。
在城市內(nèi)我國(guó)的行車(chē)習(xí)慣是靠右側(cè)通行,高架輕軌下面的2個(gè)車(chē)道也按右側(cè)通行方式,和下面的車(chē)流方向相同,不會(huì)產(chǎn)生高速錯(cuò)車(chē)感,行車(chē)阻力也會(huì)降低。
高架輕軌上面的2個(gè)車(chē)道按照世界通行慣例,按左側(cè)通行原則,那么在相同一側(cè)的軌道上下兩側(cè)行車(chē)方向剛好相反,在一點(diǎn)重合的時(shí)間很短,軌道梁的強(qiáng)度不需要很高,另外永磁懸浮技術(shù)的磁懸浮軌道是大面承受車(chē)身重量,載荷均勻,導(dǎo)向輪軌對(duì)軌道的正壓力不到常規(guī)輪軌的1/10,因而軌道梁的強(qiáng)度要求比常規(guī)輪軌鐵路的強(qiáng)度低很多,因而軌道造價(jià)會(huì)進(jìn)一步降低。
實(shí)施例4:升降永磁懸浮吊軌拖車(chē)
如圖7所示,如實(shí)施例3所述的支撐立柱61鋪設(shè)橫梁62,橫梁62的側(cè)面架設(shè)縱向箱梁63,縱向箱梁63的頂部連接帶有開(kāi)口的螺線定子32??v向箱梁63與螺線定子32之間還可以設(shè)置過(guò)渡梁64,過(guò)渡梁64下單軸驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)同實(shí)施例3。所述的懸架74底部設(shè)置萬(wàn)向節(jié)連接器76,萬(wàn)向節(jié)連接器76下面設(shè)置環(huán)抱托臂77。環(huán)抱托臂77的上部與萬(wàn)向節(jié)連接器76鉸接連接,環(huán)抱托臂的中部設(shè)有伸縮機(jī)構(gòu),環(huán)抱托臂77下部設(shè)置垂直于環(huán)抱托臂的托爪78,托爪78表面設(shè)有防護(hù)膠墊。環(huán)抱托臂77接受下方來(lái)車(chē)的指令,由轉(zhuǎn)動(dòng)裝置79驅(qū)動(dòng)從平放伸展?fàn)顟B(tài)徐徐下落,環(huán)抱托臂的托爪78從汽車(chē)的側(cè)面向汽車(chē)底部靠攏至托住汽車(chē)底盤(pán)為止,自動(dòng)感知到位后停止并鎖定。確認(rèn)安全后環(huán)抱托臂的中部的伸縮機(jī)構(gòu)80隨即回縮將汽車(chē)81從地面托起到空中。司機(jī)從駕駛室發(fā)出遙控指令,外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38啟動(dòng)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)下面的懸架74和環(huán)抱托臂77托著的汽車(chē)沿高架永磁懸浮吊軌線路飛速駛向目的地。
這些小型汽車(chē)搭乘便車(chē)后到達(dá)盡可能遠(yuǎn)的線路,如果轉(zhuǎn)彎變道或接近線路盡頭,汽車(chē)可以提前啟動(dòng)到與懸架相同的速度,在達(dá)到相同速度時(shí)駕駛員發(fā)出指令關(guān)閉外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38靠慣性滑行,再發(fā)出指令下降到地面再收起環(huán)抱托臂,隨后外螺線轉(zhuǎn)子直線永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)38及環(huán)抱托臂77按自動(dòng)程序減速停止在制定位置待命。汽車(chē)與環(huán)抱托臂77分離后恢復(fù)常規(guī)地面駕駛駛向目的地。
本實(shí)施例可以統(tǒng)一規(guī)劃出公用線路,用于托送現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的各種小轎車(chē)、吉普車(chē)、小型面包車(chē)等各種小型機(jī)動(dòng)車(chē)。該高架永磁懸浮線路的拖車(chē)使用電能驅(qū)動(dòng),可免除燃油汽車(chē)的尾氣污染。由于鋼輪又比橡膠輪胎滾動(dòng)摩擦系數(shù)低很多,線路采用永磁懸浮技術(shù),克服95%以上車(chē)身重量,大大節(jié)約包括四輪電動(dòng)車(chē)在內(nèi)的各種小型機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛能量,可以大大節(jié)約每公里行車(chē)費(fèi)用,而且充分利用空間資源減少堵車(chē)問(wèn)題。
對(duì)于像現(xiàn)有的公交客車(chē)、大型貨車(chē)可以架設(shè)雙軸驅(qū)動(dòng)軌道結(jié)構(gòu)的高架線路。以增強(qiáng)車(chē)輛的穩(wěn)定性和驅(qū)動(dòng)力。必要時(shí)采用多個(gè)拖車(chē)聯(lián)掛形式托起大型貨車(chē)。
上述永磁懸浮輪軌高速鐵路及公路均可采用以下的三軌回轉(zhuǎn)式變軌裝置,現(xiàn)結(jié)合附圖具體描述如下:
如圖8、圖9所示,對(duì)于不同截面的永磁懸浮輪軌軌道,本發(fā)明提供了一種通用的變軌方案,在兩條并行的永磁懸浮輪軌軌道需要變軌的位置,將軌道按內(nèi)圓柱面形狀設(shè)置出圓柱斷面87,圓柱斷面87內(nèi)設(shè)置式回轉(zhuǎn)軌道88,回轉(zhuǎn)軌道88底部設(shè)置回轉(zhuǎn)軌板89,回轉(zhuǎn)軌板89沿中部的回轉(zhuǎn)軸90轉(zhuǎn)動(dòng),回轉(zhuǎn)軌板89上按直軌道91A、91B中間的路徑鋪設(shè)直軌道91,按直軌道93A、93B的中間路徑鋪設(shè)直軌道93,在兩條直軌道91和93的中間鋪設(shè)一條彎軌道92,彎軌道92的母線由兩段相互外切的圓弧線組成,切點(diǎn)位于回轉(zhuǎn)軸90處,圓弧兩端還可以連接直線段。直軌道91和93以及彎軌道92的橫截面與永磁懸浮輪軌軌道的橫截面完全相同,直軌道91和彎軌道92的兩端為圓柱斷面87,與兩端的圓柱斷面87吻合,回轉(zhuǎn)軌道88在驅(qū)動(dòng)裝置的拖動(dòng)下,帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軌板89上的一條彎軌道92和兩條直軌道91、93一起回轉(zhuǎn)。直軌道91和93與彎軌道92之間相距一定的距離,以便于永磁懸浮輪軌列車(chē)43的彎臂72能夠順利通過(guò)。
如圖8所示,列車(chē)按原來(lái)的直軌道91B直行時(shí),回轉(zhuǎn)軌道88在驅(qū)動(dòng)裝置的拖動(dòng)下,回轉(zhuǎn)軌板89上的直軌道91分別與兩端的同側(cè)軌道91A、91B銜接,彎軌道92處于中間位置不與任何軌道連接。列車(chē)可以按路徑91B、91、91A直行通過(guò)。
如圖9所示,列車(chē)需要變軌時(shí),回轉(zhuǎn)軌道88在驅(qū)動(dòng)裝置的拖動(dòng)下,回轉(zhuǎn)軌板89上的彎鋼軌92分別與兩端的不同軌道91B和93A銜起來(lái)連接成一條軌道91B、92和93A,兩條直軌道91、93旋轉(zhuǎn)后不與任何軌道連接。列車(chē)可以按直軌道91B、彎軌道92、直軌道93A連接成一條軌道變軌通過(guò),從一條軌道91變軌到另一條軌道93上行駛。
如圖10、圖11所示,這種三軌回轉(zhuǎn)式變軌軌道方案還可以應(yīng)用在多條軌道難以避免交叉的路面,多條并行軌道交叉時(shí),可以共用一個(gè)回轉(zhuǎn)軌道88,變軌方法按前述方式,使任何一對(duì)并行軌道既可以按原路直行通過(guò),又可以變軌通過(guò)。
這種岔道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制;直軌道和彎軌道完全分開(kāi)施工,避免了現(xiàn)有常規(guī)輪軌軌道的直軌道與彎軌道交叉建設(shè)的錯(cuò)綜復(fù)雜的交錯(cuò)結(jié)構(gòu),岔道消除了軌道為容納輪轅而切割的溝槽,避免了采用楔形尖軌的薄弱環(huán)節(jié),可靠性更高;線間距也可以做到很小,可以達(dá)到5米的線間距;可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,列車(chē)通過(guò)的速度可以很高,速度幾乎不受變軌的影響。軌道可以是剛性的,不需要柔性變形,降低了材料對(duì)疲勞彎曲性能要求,壽命更長(zhǎng);不會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲變形力,回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力很小,有利于實(shí)現(xiàn)安全節(jié)能變軌。
這種三軌回轉(zhuǎn)式變軌軌道適用于各種截面軌道的變軌。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。