[发明专利]磁悬浮机构及磁悬浮列车

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种提高车辆磁悬浮性能及导向性能的磁悬浮机构及磁悬浮列车。

背景技术

磁悬浮列车已成为客运、货运领域发展的一个重要方向，通常，磁悬浮列车可分为永磁悬浮列车、常导磁悬浮列车和高温超导磁悬浮列车。

永磁悬浮与高温超导磁悬技术浮均属于被动磁悬浮，共同点在于结构简单、几乎无需主动控制。对于永磁悬浮来说，使用矫顽力较强的钕铁硼永磁材料时，得益于这种永磁材料的优越性能，可以获得较常导磁悬浮、高温超导磁悬浮较优的载重能力。但是根据Earnshaw定理，单纯由永磁体构成的系统无法维持稳定。即缺点在于当永磁悬浮实现车辆重力与磁体间斥力垂向方向的平衡时，车体横向并不存在回复力维持轨道磁体与车载磁体始终处于平衡位置，而是偏离平衡位置的横向力。这种横向力在轨道磁体与车载磁体中心对齐的情况下最小，一旦车载磁体发生横向偏移，所受到的横向力将急剧增大，为保持车体始终处于平衡位置，通常使用导向轮控制磁体的横向偏移量，因此单独使用永磁悬浮技术难以真正实现无机械摩擦的理想悬浮状态。

在新型磁悬浮技术的设计中，为回避Earnshaw定理并继承被动悬浮结构简单控制量少的特点，引入同属于被动悬浮的高温超导磁悬浮技术。高温超导磁悬浮技术具有自无源稳定悬浮的优点。特别是，高温超导材料处于混合态时，其产生的钉扎力可以根据超导块材受力状态的需要提供恢复到平衡位置的回复力，缺点就是悬浮力和回复力有限，载重能力有限，难以满足轨道交通大运量的需求。

根据上述描述，一种既具有足够磁悬浮力，又具有足够横向回复力的磁悬浮机构和磁悬浮列车成为本领域技术人员急需解决的关键问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种具有足够磁悬浮力和足够导向力或回复力以使移动车辆在较大载荷下稳定行驶的磁悬浮机构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种磁悬浮机构，应用于移动车辆，包括：永磁轨道、车载永磁体、移动车辆的底盘以及高温超导块，其中：

所述车载永磁体和所述高温超导块均设置在所述底盘上，并且所述车载永磁体和所述高温超导块均与所述永磁轨道竖直相对。

优选地，所述永磁轨道包括两条，两条所述永磁轨道平行设置；所述车载永磁体包括两个，两个所述车载永磁体均设置在所述底盘的底部并分别与两条所述永磁轨道相对；所述高温超导块包括两个，两个所述高温超导块均设置在所述底盘的底部并分别与两条所述永磁轨道相对。

优选地，每两个分别设置在与两条所述永磁轨道相对位置的车载永磁体形成一个永磁体对，每两个分别设置在与两条所述永磁轨道相对位置的所述高温超导块形成一个超导块对；所述底盘上设置有两对超导块对和一对永磁体对，所述永磁体对设置在两对所述超导块对之间。

优选地，两对所述超导块对中的四个高温超导块分别设置在所述底盘的四个角处。

优选地，每条所述永磁轨道的宽度不小于与该永磁轨道相对的高温超导块的宽度的80％。

优选地，所述高温超导块设置在超导低温杜瓦内。

优选地，所述超导低温杜瓦通过一安装座固定在所述底盘的安装面上。

优选地，所述高温超导块的外部包覆有铜壳，多个包覆有铜壳的所述高温超导块排列在所述超导低温杜瓦中。

优选地，所述超导低温杜瓦开设有通气孔。

本发明还公开了一种磁悬浮列车，包括上述的磁悬浮机构。

与现有技术相比，本发明的磁悬浮机构及磁悬浮列车的有益效果是：应用了本发明的磁悬浮机构的移动车辆，相对于现有技术中的永磁悬浮列车具有较大的导向力和横向稳定性；相对于现有技术中的高温超导磁悬浮列车，具有较大的悬浮力以具有较大的承载能力，从而弥补两种磁悬浮列车的缺陷。

附图说明

图1为本发明的磁悬浮机构的主视图；

图2为本发明的磁悬浮机构的仰视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。