[发明专利]用于超导电动磁悬浮的应急支撑导向装置及磁悬浮列车

说明书

本发明提供了一种用于超导电动磁悬浮的应急支撑导向装置及磁悬浮列车。该装置包括支撑滑靴和导向滑靴，支撑滑靴包括第一靴体、第一连接件、第一磨耗单元、第一安装轴、第二安装轴、锥形弹性节点、第一滑动轴承、第二连接件、缓冲作动筒、第一弹性节点、第二滑动轴承、纵向连杆、第三连接件和第二弹性节点，第一靴体包括第一底板和设置在第一底板两侧的侧板，侧板上设置有锥孔和第一通孔；导向滑靴包括第二靴体、第三弹性节点、第四连接件和第二磨耗单元，第二靴体包括第二底板和第二底板上的立板，立板上设置有第二通孔，第二磨耗单元通过第四连接件与第二底板连接且与导向轨对应，立板通过设置在第二通孔中的第三弹性节点与悬浮架构架弹性连接。

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种用于超导电动磁悬浮的应急支撑导向装置及磁悬浮列车。

背景技术

超导电动磁浮(EDS)悬浮架上安装有超导磁体，车辆低速时依靠起落架导向轮支撑运行，达到临界速度后起落架导向轮收回，超导磁体产生的磁场切割地面悬浮线圈产生感应电流、感应磁场，依靠这个感应磁场和悬浮架上超导磁体相互作用实现悬浮和导向。超导电动磁浮具备承载能力强、悬浮高度大、轨道精度要求低、被动悬浮导向等特点，是未来高速轨道交通的重要发展方向。由于超导磁体悬浮能力强，为降低成本，现有的超导电动磁悬浮一般每节车体下方安装2台悬浮架，或采用铰接编组形式、相邻车体共用1台悬浮架，而不是像电磁制式(EMS)磁浮那样每节车体下方安装3到5台悬浮架，一旦超导磁体失超，车辆将失去全部或部分电磁悬浮导向力，存在极大的撞轨风险，因此有必要在悬浮架上安装应急支撑导向装置，在失超后为磁悬浮提供可靠的机械支撑导向能力。

日本于20世纪60年代开始超导电动磁浮的研发，为应对超导磁体可能失超带来的风险，日本在悬浮架构架上安装应急支撑轮和应急导向轮，失超时由应急支撑轮和应急导向轮先与轨道碰撞，临时性的支撑车辆，随后起落架导向轮在液压系统作动下伸出，为车辆提供稳定的支撑导向能力。该装置由非磁性不锈钢或钛合金制轮体、耐热钢制旋转轴、陶瓷制滚珠轴承、橡胶圈、安装支架等组成，钛合金轮体通过耐热钢旋转轴与陶瓷轴承的内圈连接，陶瓷轴承外圈通过橡胶圈与安装构架上的支架连接，安装在悬浮架构架底部的为应急支撑轮，安装在悬浮架构架侧边的为应急导向轮，超导磁体失超时应急着陆轮和应急导向轮先与轨道接触，从而使得磁悬浮在速度不大于550km/h发生失超时具备短时间的机械支撑导向能力。

专利“磁悬浮列车用应急着地轮装置”为解决轮体高速旋转切割超导磁体磁场引起涡流所带来的发热和电蚀问题，其轴承的滚子和内圈等旋转部件采用陶瓷材料制成，可以有效的抑制涡流热和电蚀，但也带来两个问题，第一，上述专利必须采用陶瓷轴承以解决涡流引起的发热和电蚀问题，而陶瓷轴承的承载和最高转速受限，且由于发热等问题失超后上述专利仅能短时间使用，必须尽快伸出起落架和导向轮进行支撑导向，存在安全隐患，且起落架导向轮当前最大的使用速度为400km/h左右，考虑到超导电动磁悬浮在真空管道内可实现1000km/h甚至更高的运行速度，上述专利无法满足超高速使用的要求。第二，陶瓷轴承耐冲击性能差，上述专利通过在轴承外圈和轴承安装支架间添加橡胶圈以及旋转轴和轴承内圈接触面设置微量锥度的方式，来减缓支撑运行时路面不平顺带来的冲击，此种方式受制于尺寸和材料性能，仅能部分的减缓支撑运行时路面不平顺带来的冲击；同时，由于超导电动磁浮悬浮高度和导向间隙均较大，超导磁体失超后与轨道碰撞带来的冲击也大，橡胶圈阻尼有限，无法有效的吸收冲击，跌落后可能二次弹起，存在很大的安全风险，因此对陶瓷轴承和整体结构的耐冲击性能要求极高，不利于轻量化。

发明内容

本发明提供了一种用于超导电动磁悬浮的应急支撑导向装置及磁悬浮列车，能够解决现有技术中的技术问题。

本发明提供了一种用于超导电动磁悬浮的应急支撑导向装置，该装置包括支撑滑靴和导向滑靴，其中，