[实用新型]一种高温超导磁悬浮运输系统弯道

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温超导磁悬运输系统，尤其涉及一种高温超导磁悬浮运输系统中轨道的弯道。

背景技术

常用的高温超导材料是钇钡铜氧超导体(YBaCuO)或钆系氧化物超导体(GdBaCuO)等稀土类REBaCuO超导块材。利用这些超导块材处于超导混合态时产生独特的磁通钉扎能力，从而实现自稳定、无输入能量、并连续稳定区间的悬浮状态。这种独特新颖的自稳悬浮系统，实现条件相对简单，非常适合大尺寸工程应用。因此高温超导材料被发现至今20余年，高温超导磁悬浮运输系统的实验演示样机纷纷研制出来。

随着高温超导磁悬浮在运输领域应用的研究深入，更多实际应用问题蜂拥而至。其中一个重要的问题就是高温超导磁悬浮运输系统在弯道的运行问题。

现有的高温超导磁悬浮运输系统轨道不论是弯道还是直道，其永磁体和聚磁极的分布结构相同，均为平移对称式。它有两种结构：其一为单轨式，它只有单根永磁轨道，它主要由轨道基准线两侧对称分布的永磁体组成。其二为双轨式，它有二根永磁轨道，每根永磁轨道的结构与单轨相同。二种轨道均沿运行方向(纵向)无限延长，因此这两种结构称为平移对称式轨道。这种平移对称式轨道(包括弯道和直道)的永磁体磁场在轨道基准线横向两侧对称分布。

当磁悬浮运输系统在直道运行时，由于种种因素的干扰和影响，车体将会随机产生相对于轨道的基准线向左或向右侧的偏移。此时车载高温超导块材与永磁轨道处的磁场将产生导向回复力的作用，从而减小直至消除偏移，保证磁悬浮运输系统的横向偏移在规定的范围之内，能够始终沿永磁轨道前进。现有永磁轨道的对称性，使其对抑制车体向左或向右偏移的回复力相同。由于直道运行时，左右偏移的概率是基本相等的，因此现有的轨道能够有效地保证磁悬浮运输系统在直道运行时不偏移或在规定范围内偏移，同时也不会造成磁场的浪费。

而当现有的高温超导磁悬浮运输系统过弯道时，车体始终受到指向弯道外侧的离心力作用，从而使车体在弯道时始终产生较大的向外侧的偏移，而偏离基准线运行；如果车速偏高或弯道过急或其它偶然因素也产生向外侧偏移的作用，则磁悬浮轨道的回复力将不足以抵消外侧偏移，导致脱轨等严重事故发生。

车体在弯道处产生的外侧偏移将一直延续到下一段的直线线路上，若磁场强度不够，则无法回复到基准线上运行，也使磁悬浮运输系统容易出现偏心、脱轨等危险。

若增加轨道的整体磁场强度，虽能保证列车在弯道处不发生大偏移量的外侧偏移，但由于内侧磁场强度也相应大幅增强，形成浪费，增大了成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种高温超导磁悬浮运输系统弯道，该种弯道使磁悬浮运输系统转弯时，能对磁悬浮运输系统产生足够的指向内侧的导向回复力，避免其偏心、脱轨，保证磁悬浮运输系统的安全可靠运行；且其投资少，成本低，与现有的平移对称式弯道兼容性好，方便对现有弯道的改造升级。

本实用新型实现其发明目的，所采用的技术方案为：一种高温超导磁悬浮运输系统弯道，包括基准线两侧对称分布的永磁体和聚磁极，其结构特点是：基准线的外侧横向增加1-5列辅助永磁体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、在永磁轨道弯道外侧增设1-5列辅助永磁体，从而使弯道处形成非对称式的磁场强度分布结构，弯道处的基准线的水平磁场强度大于零。当磁悬浮运输系统行驶至弯道时，处于弯道的基准线上的车载高温超导块材俘获磁通，在超导体内部产生钉扎作用形成指向内侧的导向回复力，如车体以额定速度运行，则导向回复力与离心力相等，可使车体可以运行在弯道基准线的正上方而未产生外侧偏移，其运行更加稳定可靠。当弯道结束时，车体将无偏移地直接进入直道，而在直道的基准线正上方运行。

二、辅助永磁体横向增设于弯道外侧，使在弯道基准线外侧的水平强磁场向外侧拓宽。磁悬浮运输系统由于速度增加等各种因素，在弯道运行时产生向基准线外侧的偏移，车载高温超导体所获得的导向回复力更大，能在弯道外侧提供足够的导向回复力，有效地抵消离心力等因素的作用，使系统在弯道处的外侧向位移在规定的范围内，避免偏心、脱轨等问题，保证高温超导磁悬浮运输系统的运行平稳、安全。