[实用新型]圆环型HALBACH磁制动装置及高速列车

说明书

本实用新型涉及轨道交通技术领域，公开了一种圆环型HALBACH磁制动装置及高速列车。该装置包括车载部件和轨道梁部件，所述车载部件包括圆环型HALBACH阵列磁体和旋转轴承，所述旋转轴承设置在所述圆环型HALBACH阵列磁体中心，所述圆环型HALBACH阵列磁体通过各自的旋转轴承在车体的下表面两侧设置，所述轨道梁部件包括对应所述圆环型HALBACH阵列磁体的聚磁区设置在轨道梁上的感应单元，沿运行方向，所述圆环型HALBACH阵列磁体产生行波磁场，同时因所述感应单元对其产生的反作用力而旋转产生旋转磁场，使得所述感应单元切割磁感线产生的感应电势增大实现制动。由此，实现了列车的制动，也降低了地面感应单元的发热程度。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种圆环型HALBACH磁制动装置及高速列车。

背景技术

随着社会人类对交通行业速度加快的希望，高速列车日益增加的速度不仅对推进/牵引系统提出了需求，同时也对平稳安全制动提出了更高的要求。目前，轨道列车的制动方式主要有机械式、牵引涡流盘式、直线涡流磁制动式等等。机械式制动方式主要依靠轨道与列车轮轨等机械部位的摩擦进行制动，单次制动对制动器损伤较大，需要经常进行养护或更换制动部件；牵引涡流盘式是利用复杂的传动装置，在制动过程中，带动在磁场中的盘式导电感应板，通过在感应板上形成涡流进行能量转换，但在制动的效果上受传动的能力以及感应板温度上升的界限所约束。

直驱技术的发展让直线形涡流磁制动方式成为目前轨道交通中的主流趋势，特别在磁悬浮列车中的应用，可以利用车载磁体建立涡流制动主磁场。但这种制动方式，仅仅将运动体的动能转化为制动感应板上的热能散发出去，对地面感应板的潜热提出了要求，特别是在高速运行的真空管道列车中，真空内热量的排出将带来额外的设计难度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种圆环型HALBACH磁制动装置及高速列车，能够解决现有技术中热量排出难的问题。

本实用新型提供了一种圆环型HALBACH磁制动装置，其中，该装置包括车载部件和轨道梁部件，所述车载部件包括圆环型HALBACH阵列磁体和旋转轴承，所述旋转轴承设置在所述圆环型HALBACH阵列磁体中心，所述圆环型HALBACH阵列磁体通过各自的旋转轴承在车体的下表面两侧设置，所述轨道梁部件包括对应所述圆环型HALBACH阵列磁体的聚磁区设置在轨道梁上的感应单元，沿运行方向，所述圆环型HALBACH阵列磁体产生行波磁场，同时因所述感应单元对其产生的反作用力而旋转产生旋转磁场，使得所述感应单元切割磁感线产生的感应电势增大实现制动。

优选地，所述圆环型HALBACH阵列磁体包括多个扇形单磁体。

优选地，所述扇形单磁体为永磁体、超导磁体或电磁体。

优选地，所述车载部件还包括保护套筒，设置在所述圆环型HALBACH阵列磁体外。

优选地，所述保护套筒和所述旋转轴承的材料为钛合金或铝合金。

优选地，所述感应单元为金属导电板或金属导电线圈。

优选地，所述感应单元的材料为高电导率材料。

优选地，高电导率材料为铜或铝。

优选地，该装置还包括负载，所述负载与所述旋转轴承连接，所述圆环型HALBACH阵列磁体旋转的动能通过所述旋转轴承连接所述负载进行发电制动。

本实用新型还提供了一种高速列车，其中，包括上述的圆环型HALBACH磁制动装置。

通过上述技术方案，可以在车体的下表面两侧通过旋转轴承设置圆环型HALBACH阵列磁体，该圆环型HALBACH阵列磁体在与地面(轨道)感应单元作用的同时，将一部分动能转化为自身旋转的动能，加速高速列车动能的转化形式，实现了列车的制动，也降低了地面感应单元的发热程度。

附图说明