[发明专利]磁悬浮机构及磁悬浮列车

说明书

本发明公开了一种磁悬浮机构及磁悬浮列车，该磁悬浮机构包括：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：所述车载永磁体固定在所述底盘上并与所述永磁轨道同极且竖直相对，所述高温超导块能够相对所述底盘竖直移动的设置在所述底盘上并与所述永磁轨道相对。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。

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。但是基于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。特别地，高温超导材料处于混合态时的钉扎力与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，悬浮高度的浮动范围较小，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，提供一种既具有足够磁悬浮力，又具有足够导向力或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：

所述车载永磁体固定在所述底盘上并与所述永磁轨道同极且竖直相对，所述高温超导块能够相对所述底盘竖直移动的设置在所述底盘上并与所述永磁轨道相对。

优选地，还包括连接在所述底盘上的导向座，所述导向座沿所述底盘竖直移动，所述高温超导块固定在所述导向座上。

优选地，所述导向座上安装有导向轮，所述底盘上开设有竖直延伸的导轨，所述导向轮嵌设在所述导轨中并能够在导轨上行走。

优选地，所述导向座上形成有燕尾型凸起，所述底盘上开设有竖直延伸的燕尾槽，所述燕尾凸起嵌设在所述燕尾槽中并能够沿所述燕尾槽滑动。

优选地，所述车载永磁体固定在所述底盘的底部，所述高温超导块设置在超导低温杜瓦内，所述超导低温杜瓦通过安装座固定在所述导向座的下安装面上。

优选地，所述导向座为两个，两所述安装座分别设置在所述底盘的两侧，每个所述导向座上均固定有所述高温超导块。

优选地，所述车载永磁体为两个，两所述车载永磁体对称设置。

本发明还公开了一种磁悬浮列车，包括上述的磁悬浮机构。