構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架及磁懸浮列車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架及磁懸浮列車。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮交通技術(shù)源于二十世紀(jì)三十年代，在二十世紀(jì)末得到顯著發(fā)展，并逐漸走向商業(yè)化運(yùn)營。磁懸浮列車具有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、噪音污染小等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合作為城市內(nèi)和城際間的現(xiàn)代化交通工具。
[0003]近年來，為解決大型牽引直線電機(jī)在磁懸浮列車走行單元中的布置和安裝問題，中國專利文獻(xiàn)CN102963266A公布了一種牽引直線電機(jī)中置的磁懸浮列車走行單元，由兩個(gè)獨(dú)立的懸浮模塊、一臺(tái)牽引直線電機(jī)、兩根橫梁、四套橫梁球鉸直線組合軸承、兩根電機(jī)吊桿和一套防滾解耦機(jī)構(gòu)組成。牽引直線電機(jī)布置在左、右懸浮模塊之間以減少電機(jī)尺寸的限制因素，通過前、后電機(jī)吊桿吊裝在前、后端橫梁的中部，兩根橫梁通過四套橫梁球鉸直線組合軸承安裝在左、右懸浮模塊上。防滾解耦機(jī)構(gòu)由兩根主臂、兩片防滾梁、兩根防滾吊桿和兩套主臂球鉸直線組合軸承組成，沿垂直軌道方向布置在懸浮架的中間截面上，可約束懸浮模塊繞軌道的側(cè)滾運(yùn)動(dòng)并傳遞電機(jī)牽引力。
[0004]通常，多個(gè)懸浮架在組成磁懸浮列車時(shí)會(huì)通過二次系連接，二次系由空簧、橫向滑臺(tái)、縱向拉桿、橫向拉桿和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等組成。每個(gè)懸浮架通過其托臂上方的4個(gè)橫向滑臺(tái)與車體連接，橫向滑臺(tái)僅允許沿車體橫向的直線運(yùn)動(dòng)或弧線運(yùn)動(dòng)；橫向滑臺(tái)的下部通過空簧、縱向拉桿和橫向拉桿與懸浮模塊連接，空簧允許橫向滑臺(tái)與懸浮模塊之間的垂向位移并提供一定的剛度和阻尼。這種二次系結(jié)構(gòu)形式限制了左、右懸浮模塊在縱向的運(yùn)動(dòng)，使得左、右懸浮模塊和前后橫梁組成的平行四邊形在過彎道時(shí)發(fā)生菱變而不能保持矩形。
[0005]現(xiàn)有牽引直線電機(jī)中置的懸浮架可降低電機(jī)尺寸的限制，提高電機(jī)的牽引功率和效率；然而，在組成車輛時(shí)受二次系約束會(huì)導(dǎo)致電機(jī)與軌道存在偏航角，如圖1所示。這是由于牽引直線電機(jī)I中置的懸浮架將電機(jī)推力通過主臂4傳遞給左、右懸浮模塊2，主臂4與牽引直線電機(jī)I固定，這種傳力方式會(huì)使得牽引直線電機(jī)I受左、右懸浮模塊2的前后位置影響，過彎時(shí)左、右懸浮模塊2和防滾解耦機(jī)構(gòu)組成的平行四邊形發(fā)生菱變而不能保持矩形，從而使得電機(jī)方向與車體6基本平行而非跟隨軌道。仿真數(shù)據(jù)顯示，電機(jī)與軌道的偏航角甚至達(dá)到6.5°，這將對過彎道時(shí)的電機(jī)推力控制產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便、牽引效率高、過彎能力強(qiáng)的構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架及磁懸浮列車。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架，包括牽引直線電機(jī)、一對懸浮模塊和一對橫梁，所述牽引直線電機(jī)平行設(shè)置于一對懸浮模塊之間，一對橫梁分設(shè)于懸浮模塊兩端，且各橫梁均連接于一對懸浮模塊之間，所述牽引直線電機(jī)通過球鉸軸承連接于一對橫梁上，所述牽引直線電機(jī)兩側(cè)均設(shè)有至少一組防滾解耦機(jī)構(gòu)，所述防滾解耦機(jī)構(gòu)一端與牽引直線電機(jī)鉸接，另一端與懸浮模塊鉸接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述牽引直線電機(jī)的縱向中面板上設(shè)有橫梁推力座，所述縱向中面板兩側(cè)于橫梁推力座處設(shè)有連接到牽引直線電機(jī)側(cè)板的加強(qiáng)筋板，所述橫梁中部設(shè)有球鉸座，所述球鉸軸承裝設(shè)于球鉸座內(nèi)，所述橫梁推力座通過球鉸軸承與球鉸座連接。
[0009]所述防滾解耦機(jī)構(gòu)包括兩片防滾梁和兩根防滾吊桿，所述兩片防滾梁呈上下布置，所述兩根防滾吊桿分別連接于兩片防滾梁之間，一片防滾梁通過兩件球鉸軸承與牽引直線電機(jī)鉸接，另一片防滾梁通過兩件球鉸軸承與懸浮模塊鉸接。
[0010]所述防滾吊桿兩端通過球鉸軸承與防滾梁鉸接。
[0011]所述懸浮模塊上設(shè)有沿垂直軌道方向布置的直線軸承，所述橫梁的端部通過球鉸軸承與直線軸承的滑塊連接。
[0012]一種磁懸浮列車，包括多件車體和多件上述的構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架，所述車體裝設(shè)于所述懸浮架上。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架，牽引直線電機(jī)與橫梁之間直接通過球鉸軸承連接，而非吊桿連接形式，結(jié)構(gòu)大大簡化，使?fàn)恳本€電機(jī)的牽引力可通過橫梁傳遞到懸浮模塊上，防滾解耦機(jī)構(gòu)不再需要傳遞牽引力，并且防滾解耦機(jī)構(gòu)采用鉸接方式連接于牽引直線電機(jī)和懸浮模塊之間，其結(jié)構(gòu)形式允許懸浮模塊和牽引直線電機(jī)在偏航方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此本發(fā)明可避免左右懸浮模塊過彎時(shí)菱變導(dǎo)致牽引直線電機(jī)相對軌道的偏航問題，有利于消除推力偏斜帶來的不利影響，牽引直線電機(jī)的橫向位移和偏航等姿態(tài)在運(yùn)行時(shí)波動(dòng)更小，有利于降低電機(jī)氣隙，提高磁懸浮列車的牽引效率，并使磁浮車輛能夠適應(yīng)更寬半徑范圍的彎道，特別是增強(qiáng)了磁浮車輛通過小半徑彎道的能力；防滾解耦機(jī)構(gòu)為牽引直線電機(jī)提供了更可靠的動(dòng)態(tài)輔助支撐，為實(shí)現(xiàn)磁浮車輛通過曲線軌道時(shí)牽引直線電機(jī)與懸浮模塊趨于平行提供基礎(chǔ)。本發(fā)明的磁懸浮列車，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便，可適應(yīng)現(xiàn)有軌道線路和車輛二次系結(jié)構(gòu)，便于多個(gè)懸浮架靈活組建各種形式的磁懸浮列車，對目前工程實(shí)施特別有利。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有電機(jī)中置懸浮架所組成的五架磁懸浮列車在過彎時(shí)的空間排布示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明懸浮架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明磁懸浮列車在過彎時(shí)的空間排布示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明磁懸浮列車懸浮架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中各標(biāo)號表不:
1、牽引直線電機(jī)；11、縱向中面板；12、橫梁推力座；13、加強(qiáng)筋板；2、懸浮模塊；21、直線軸承；3、橫梁；31、球鉸座；4、主臂；5、防滾解耦機(jī)構(gòu)；51、防滾梁；52、防滾吊桿；6、車體。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖2示出了本發(fā)明的一種構(gòu)架式牽引直線電機(jī)中置的懸浮架實(shí)施例，該懸浮架包括牽引直線電機(jī)1、一對懸浮模塊2和一對橫梁3，牽引直線電機(jī)I平行設(shè)置于一對懸浮模塊2之間，一對橫梁3分設(shè)于懸浮模塊2兩端，且各橫梁3均連接于一對懸浮模塊2之間，牽引直線電機(jī)I通過球鉸軸承連接于一對橫梁3上，牽引直線電