專利名稱：暗軌永磁補償式懸浮路－車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種使用永磁補償式懸浮技術(shù)的路-車運輸系統(tǒng)。具體地說，涉及一種軌道在地下，車輛在地上的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
城市有軌交通歷來是城市現(xiàn)代化的標(biāo)志，在“公交”運輸中發(fā)揮重要功能。在當(dāng)今的技術(shù)領(lǐng)域中，地鐵、輕軌、起著重要作用。他們有很多優(yōu)點，但也存明顯之不足地鐵造價高(5-7億人民幣/公里)，出入地鐵站不方便；輕軌地表占地多，每公里1.2萬平方米左右，地表碎石鋪設(shè)軌基，環(huán)保效果差；噪聲大。這兩個輪軌技術(shù)的共同缺點是震動大、運行速度低、能耗高，技術(shù)集成度低，施工方法粗放、建造速度慢。
現(xiàn)有磁懸浮技術(shù)多為地表高架、高速、城際運行技術(shù)。具體地說，有三種類型德國TR系列磁懸浮列車，其采用的是常導(dǎo)氣隙傳感電磁吸懸浮技術(shù)；日本MLX系列磁懸浮列車，其采用的是超導(dǎo)電動磁懸浮技術(shù)；中國磁懸浮列車采用的是管道真空永磁補償式懸浮列車-高架路-站系統(tǒng)技術(shù)。這三類技術(shù)速度在450公里/小時以上，不利于站距為500～1000米的市區(qū)內(nèi)公交運輸。這些技術(shù)參見《磁懸浮鐵路系統(tǒng)與技術(shù)》(中國科學(xué)與技術(shù)出版社2003.1)；《管道真空永磁補償式懸浮列車-高架路-站系統(tǒng)》(中國專利號ZL00105737.5)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種造價低廉，具有良好市區(qū)公交運輸功能，并有較大運輸能力的，速度200公里左右的永磁懸浮路-車運輸系統(tǒng)。
本實用新型提出的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，由暗軌和磁懸浮車輛兩大部分組成。
本實用新型提供的暗軌設(shè)于地下由鋼筋混凝土制成的雙孔涵道內(nèi)。該雙孔涵道各容置一個后述的懸浮動力艙，涵道與地面各有一軌縫開口相通，以容置后述的車體腹梁；每一孔涵道內(nèi)的兩側(cè)受力牛腿上均設(shè)置有一永磁軌；位于軌縫開口的兩側(cè)涵道的內(nèi)上方分別安置有吸懸浮導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌由鐵磁性鋼板制成；各涵道的兩側(cè)為導(dǎo)向軌。
本實用新型的磁懸浮車輛由設(shè)于地下的懸浮動力艙和設(shè)于地上的客(貨)車箱組成，兩者之間由板狀腹梁連接為一體。
本實用新型的懸浮動力艙為二個相對稱的艙體，分別鑲嵌在雙孔涵道內(nèi)。
艙體外部下方兩翼安裝有車翼永磁體，該永磁體與安裝在涵道受力牛腿上的永磁軌以相同磁極的平面彼此相對。
艙體外側(cè)上方安裝有吸懸浮永磁體，該永磁體與安裝在涵道內(nèi)上方的吸懸浮導(dǎo)軌相對應(yīng)。
艙體外上方安裝有一板狀腹梁，并通過該腹梁與地面上的車箱底部連接為一體。
懸浮動力艙內(nèi)部安裝一組動力機構(gòu)，由動滑輪-動力電機-車載電源-逆變控制系統(tǒng)組成，安裝在懸浮動力艙的中部。
二組導(dǎo)向定滑輪，安裝在懸浮動力艙的兩端，該定滑輪與動滑輪為同一水平面并均與涵道兩側(cè)的導(dǎo)向軌接觸。


圖1為本實用新型的地面整體效果示意圖。
圖2為本實用新型中磁懸浮車輛部分的剖面示意圖。
圖3為本實用新型中暗軌部分的剖面示意圖。
圖4為圖1沿B-B的剖面示意圖。
圖5為圖1沿A-A的剖面示意圖。
具體實施方式
以下所述的內(nèi)容是結(jié)合附圖對本實用新型作的詳細描述，而不應(yīng)被理解為是對本實用新型的限定。
請先參閱圖1，是本實用新型從地面上所能看到的整體效果示意圖。請參閱圖2，本實用新型磁懸浮車輛由兩大部分組成。分為地上部分和地下部分在地面上的是磁懸浮車輛的客(貨)車箱14，其外形與通常的車輛一樣，本實用新型的懸浮動力艙11之懸浮的設(shè)置在地下，地面上的客(貨)車箱14與地下的懸浮動力艙11之間由一合金制的平板狀腹梁4連接為一體。
請參閱圖3，本實用新型于地下由鋼筋混凝土骨架18制成雙孔涵道7，用來容置懸浮動力艙11。具體是該雙孔涵道7各容置一個懸浮動力艙11，每一涵道的中間各有一軌縫開口3與地面相通，該軌縫開口3的寬度約30mm，從地面上看不到通常有軌車輛所需要鋪設(shè)的鐵軌，所以列車看上去好像在草坪13上行駛。各涵道的兩側(cè)為導(dǎo)向軌19。
每一孔涵道7內(nèi)的兩側(cè)受力牛腿5上均設(shè)置有一永磁軌6；位于軌縫開口3兩側(cè)涵道的內(nèi)上方分別安置有吸懸浮導(dǎo)軌8，該導(dǎo)軌8可由鐵磁性鋼板制成。永磁軌6和吸懸浮導(dǎo)軌8可分別采用螺栓固定。
請再參閱圖2，本實用新型的磁懸浮車輛的懸浮動力艙11其外部下方兩翼安裝有車翼永磁體9，該永磁體9與安裝在涵道7受力牛腿5上的永磁軌6以相同磁極的平面彼此相對，兩者之間保留有5-18mm的氣隙，其間相互作用的排斥力使磁懸浮車體懸浮在軌道上，以形成斥懸機構(gòu)。
艙體11外側(cè)上方安裝有吸懸浮永磁體10，該永磁體10與安裝在涵道7內(nèi)上方的吸懸浮導(dǎo)軌8相對應(yīng)，兩者之間保留有10-60mm的氣隙。
上述永磁軌6、車翼永磁體9以及吸懸浮永磁體10為永久性磁鐵材料，為增強其磁性，本實用新型采用釹鐵硼磁鋼制成。
懸浮動力艙11內(nèi)部安裝有一組動力機構(gòu)，由動滑輪15、動力電機16以及車載電源和逆變控制系統(tǒng)組成，由于車載電源和逆變控制系統(tǒng)為目前電力機車所通用的裝置，且不是本實用新型的討論重點，因此附圖中沒有標(biāo)出。上述動力機構(gòu)安裝在懸浮動力艙11的中部。結(jié)合圖1，可以看出該動力機構(gòu)也是安裝在整個車輛的中間部位。
請參閱圖4，為圖1沿B-B線的剖視圖，一組導(dǎo)向定滑輪17，安裝在懸浮動力艙的兩端，該導(dǎo)向定滑輪17與動滑輪15為同一水平面并均與涵道兩側(cè)的導(dǎo)向軌19接觸，將機車控制在兩條磁軌中央。傳統(tǒng)的電動機車其兩端均安裝有動滑輪，在機車往復(fù)運動時，該動滑輪起到動力、導(dǎo)向和支撐車體作用。但每增加一組動滑輪的成本是很高的，并且又增加了車體的自身重量，重量越重，消耗的動能又相應(yīng)增加。本實用新型改變了這一傳統(tǒng)電力機車的動力和導(dǎo)向機構(gòu)，在機車中部安裝動力機構(gòu)，兩端采用定滑輪作為導(dǎo)向機構(gòu)。這樣可以大幅度的降低機車制造成本和機車的重量。
請參閱圖5，為圖1沿A-A線的剖面圖，也是本實用新型的整體效果示意圖。這幅示意圖中能夠更清晰地理解本實用新型的技術(shù)方案。
本實用新型地上部分的客(貨)艙14是容納乘客或貨物的艙體，依據(jù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)原理設(shè)計為流線形，材質(zhì)可以是合金、玻璃以及玻璃鋼等制成。
本實用新型的磁懸浮車輛在行駛時，該車輛受到斥力和吸力的雙重作用呈懸浮狀，動力電機16帶動動滑輪15驅(qū)動車輛行動，車輛的導(dǎo)向由定滑輪17控制。
本實用新型的磁懸浮路-車運輸系統(tǒng)與城市地鐵相比有如下優(yōu)點①安全。地鐵的輪軌集中載荷受力，材料易疲勞，事故安全隱患大，此外還有脫軌翻車的隱患；本實用新型路-車系統(tǒng)通過磁場受力為均布荷載，材料不易疲勞，事故安全隱患小，此外路-車采用一體化鑲嵌結(jié)構(gòu)，從根本上杜絕了脫軌翻車。
②能耗低。本實用新型路車通過磁場力脫離接觸，摩擦阻力小，風(fēng)阻小，在100公里時速運行時節(jié)能值大于30％。
③速度高，噪聲小。地鐵的時速在50-100公里/小時，暗軌磁懸浮的時速在50-200公里/小時，噪聲低50％。這是因為本實用新型磁懸浮車輛外形光滑，風(fēng)阻系數(shù)小的緣故。
④效能資源比高。地鐵車輛每延長米列車的重量1.4噸，暗軌磁懸浮為700公斤。
⑤綜合造價低。地鐵每公里造價5-7億元人民幣。暗軌磁懸浮為0.6億人民幣。
此外，最為突出的是環(huán)保效果輕軌為碎石鋪設(shè)路基，為了維護鐵軌，時常需要除草，車輛在明軌上行使。而本實用新型的地表面可種植各類草坪，以維護城市的綠化，看上去車在“草上飛”。
權(quán)利要求1.一種暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，由暗軌和磁懸浮車輛兩大部分組成，其中暗軌為設(shè)于地下由鋼筋混泥土制成的雙孔涵道，每孔涵道與地面各有一軌縫開口相通；每一孔涵道內(nèi)的兩側(cè)受力牛腿上設(shè)置有一永磁軌；位于軌縫開口兩側(cè)涵道的內(nèi)上方分別安置有吸懸浮導(dǎo)軌；各涵道的兩側(cè)為導(dǎo)向軌；磁懸浮車輛由設(shè)于地下的懸浮動力艙和設(shè)于地上的車箱組成，動力艙和車箱之間由板狀腹梁連接為一體；懸浮動力艙為二個相對稱的艙體，分別鑲嵌在雙孔涵道內(nèi)；艙體外部下方兩翼安裝有車翼永磁體，該永磁體與安裝在涵道受力牛腿上的永磁軌以相同磁極的平面彼此相對，相距5-18mm，形成斥力機構(gòu)；艙體外側(cè)上方安裝有吸懸浮永磁體，該永磁體與安裝在涵道內(nèi)上方的吸懸浮導(dǎo)軌相對應(yīng)，相距10-60mm，形成吸懸浮機構(gòu)；艙體外上方安裝有一腹梁，與地上的車箱底部相連接成為一體；懸浮動力艙內(nèi)部安裝有一組動力機構(gòu)，由動滑輪-動力電機-車載電源-逆變控制系統(tǒng)組成，安裝在懸浮動力艙內(nèi)的中部；兩組導(dǎo)向定滑輪，安裝在懸浮動力艙內(nèi)的兩端，該導(dǎo)向定滑輪與動滑輪為同一水平面并均與涵道兩側(cè)的導(dǎo)向軌接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，所述懸浮動力艙是合金制成。
3.如權(quán)利要求1所述的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，所述永磁軌、車翼永磁體、吸懸浮永磁體是釹鐵硼磁鋼制成。
4.如權(quán)利要求1所述的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，所述吸懸浮導(dǎo)軌為鐵磁性鋼板制成。
5.如權(quán)利要求1所述的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，所述地上的車箱為客艙或貨艙。
6.如權(quán)利要求1或5所述的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，所述地上的車箱為合金、玻璃或玻璃鋼制成，并具有流線形。
7.如權(quán)利要求1所述的暗軌永磁補償式懸浮路-車系統(tǒng)，其特征在于，所述的板狀腹梁由合金制成。
專利摘要一種暗軌永磁補償式懸浮路－車系統(tǒng)，暗軌設(shè)于地下的雙孔涵道，每孔涵道與地面各有一軌縫開口相通；每一孔涵道內(nèi)的兩側(cè)受力牛腿上設(shè)置有一永磁軌；位于軌縫開口兩側(cè)涵道的內(nèi)上方分別安置有吸懸浮導(dǎo)軌；各涵道的兩側(cè)為導(dǎo)向軌。磁懸浮車輛由設(shè)于地下的懸浮動力艙和設(shè)于地上的車箱組成，動力艙和車箱之間由板狀腹梁連接為一體；二個懸浮動力艙分別鑲嵌在雙孔涵道內(nèi)。艙體外部下方有車翼永磁體，與受力牛腿上的永磁軌以相同磁極的平面彼此相對。艙體外側(cè)上方安裝有吸懸浮永磁體，與涵道內(nèi)上方的吸懸浮導(dǎo)軌相對應(yīng)；艙體外上方安裝有一腹梁，與地面上的車箱底部相連接。懸浮動力艙內(nèi)部安裝有一組動力機構(gòu)和兩組導(dǎo)向定滑輪，與涵道兩側(cè)的導(dǎo)向軌接觸。
文檔編號B60L13/04GK2723262SQ20042004891
公開日2005年9月7日 申請日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者李嶺群 申請人:李嶺群