[实用新型]一种高温超导磁悬浮车装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温超导应用技术领域，特别涉及高温超导磁悬浮技术领域。

背景技术

现有的高温超导磁悬浮车系统包括由永磁体及聚磁材料等构成的永磁轨道、永磁轨道上方的悬浮车体、固定于悬浮车体底部的低温容器，低温容器内固定有单块或多块高温超导块材。其悬浮原理为高温超导块材中的感应电流与永磁轨道产生的磁场相互作用，产生排斥力，再加上高温超导块材本身的钉扎效应，从而实现无需任何控制系统使车体稳定地悬浮在永磁轨道上。但是，目前所有的高温超导磁悬浮车系统，其车载超导块材在摆放时，均未考虑块材的摆放方向与永磁轨道方向的关系，而是随机摆放，导致其捕获永磁轨道磁场的能力不高，磁悬浮性能有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高温超导磁悬浮车装置，该种超导块材磁悬浮车装置在不增加任何零部件和费用的情况下，能得到更强、更稳定的悬浮性能。

本实用新型为实现上述发明目的所采用的技术方案是，一种高温超导磁悬浮车装置，包括由永磁体及聚磁材料等构成的永磁轨道、永磁轨道上方的悬浮车体、固定于悬浮车体底部的低温容器，低温容器内固定有单块或多块高温超导块材；其特征在于：所述的超导块材的籽晶面面向永磁轨道，且籽晶面的一条籽晶生长边界线与永磁轨道的延伸方向一致。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

申请人发现：超导块材在籽晶生长边界区域(边界线)和边界线以外的籽晶生长区域具有不同的临界电流密度特性，将临界电流密度大的籽晶生长边界区域与永磁永磁轨道延伸方向一致，也即籽晶生长边界区域与永磁轨道垂向磁场峰值位置延伸方向一致，有利于超导块材捕获更多的永磁轨道磁场，从而使磁悬浮车装置产生更大的悬浮承载能力和更好的稳定性。使本实用新型在不增加任何零部件和费用的情况下，提高了悬浮性能。

实验证明，在装置的低温容器中摆放相同种类和数量的高温超导块材，本实用新型能使最大悬浮力提高5.22％。

本实用新型既可以在制造新的高温超导磁悬浮车装置实施，也可以对已有的高温超导磁悬浮车装置进行改造。其实施方便、易于推广。

进一步，本实用新型的低温容器中固定的超导块材为一层或双层。

双层高温超导块材进一步增强装置的稳定悬浮性能，但其成本也相应增加。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的端面剖视图，其中永磁轨道中的粗箭头表示永磁体的磁化方向。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本实用新型实施例与对照例(超导块材籽晶生长边界线相对永磁轨道延伸方向错开呈45°)在场冷高度30mm条件下装置的悬浮力测试结果。

图4是本实用新型实施例与对照例的装置的悬浮力弛豫对比图；

具体实施方式

实施例

如图1和图2所示，本实用新型的一种具体实施方式是，一种高温超导磁悬浮车装置，包括由永磁体及聚磁材料等构成的永磁轨道、永磁轨道1上方的悬浮车体、固定于悬浮车体底部的低温容器2，低温容器内固定有单块或多块高温超导块材3；其特征在于：所述的超导块材3的籽晶面3a面向永磁轨道1，且籽晶面3a的一条籽晶生长边界线3b与永磁轨道1的延伸方向一致。

图1示出，本例的低温容器2中固定的超导块材3为一层。在实际实施时，超导块材3也可以用两层。

实验验证：

超导块材磁悬浮装置采用3块超导块材进行组合实验，超导块材的直径为30mm，厚度为16mm，实验场冷高度(FCH)为30mm；超导块材分别按实施例的方式和籽晶生长边界线与永磁轨道延伸方向错开45°的对照例的方式摆放。分别测试块材在不同轨道间隙下的悬浮力，实验结果如图3所示，同时测试块材在轨道间隙10mm处，5分钟时间下的悬浮力衰减，即悬浮力弛豫，如图4所示。

图3表明，对照例悬浮力最大值为189.6N，实施例悬浮力最大值为199.5N，相比对照例悬浮力最大值增加了5.22％。

表1给出了图4中的衰减率。从图4及表1可以看出，实施例5分钟悬浮力衰减率为6.89％，低于对照例的7.11％，这说明实施例可以提高磁悬浮装置的稳定性能。

表1

注：衰减率＝(最大悬浮力-最小悬浮力)/最大悬浮力。