[发明专利]一种电磁导向与制动一体化装置

说明书

本发明公开了一种电磁导向与制动一体化装置，该装置主要包括永磁体模组，机械制动滑块，液压推杆，车载液压泵站以及导向与制动轨道，当装置运行在导向段时，永磁体模组在液压杆和弹簧的限制下和导向轨之间具有固定的气隙，永磁体模组和导向轨上安装的反应板之间由于涡流效应产生导向力约束装置的横向运动；当装置运行在制动段时，液压杆推动永磁体模组以及磁场表面覆盖的机械制动滑块，机械制动滑块夹紧导向与制动轨道使车体减速，随着速度的减小制动力逐渐增强。该装置实现了导向和制动功能一体化，系统简单、高速运行安全性高，可用于高加速、快制动系统。

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮装置，具体涉及一种电磁导向与制动一体化装置，可应用于高速载运领域车辆的导向和制动。

背景技术

高速电磁驱动技术，通常是指的是利用具有导磁导电特性的物体之间的电磁关系，将小重量的驱动体在短时间内从零加速使其具有可观的运行速度，这个过程通常能够在一秒，甚至几十个毫秒内完成。高速电磁驱动一般采用长定子直线驱动系统实现，相比于传统的机械式或蒸汽式驱动，电磁驱动的能量利用率更高，同时具有可控，能量释放快等优点。除了驱动技术外，直线电磁驱动中车体的支撑系统也是保证驱动成功率的关键因素。从接触方式来说，车体的支撑方式包括机械支撑系统，气浮导轨系统以及磁悬浮系统几大类。这其中，机械式支撑系统利用轮轨或者滑撬，车体与轨道之间存在较大的摩擦力，并且支撑体磨损严重；气浮导轨则存在悬浮效率较低，支撑不稳定等问题。综上，本发明所涉及的弹射方式主要以磁悬浮方式为背景，即发明装置的主要适用基于电磁支撑原理实现的驱动方案。

与应用背景相关的专利，可参考专利202110062770.9高速直线电磁推进与电磁制动系统，专利201910842738.5一种电磁发射装置以及WO 2021/012729 A1一种基于电磁推射的航天发射系统及方法；除此之外，相关专利还有200580001059.1设有涡流制动器的磁浮列车，专利200780042933.5磁浮铁路及其运行方法。

在一般采用磁悬浮方案的电磁驱动系统中，通常会将导向系统与悬浮系统二合一，或者独立设置导向系统，前者可能会存在导向与悬浮系统之间出现耦合的问题，后者则会增加系统的复杂性。本发明在电磁驱动领域中提出一种具有导向功能的混合制动装置，当驱动体运行在加速阶段时，装置利用电动斥力式悬浮原理起到导向机构的作用；当驱动体处于制动状态时，装置可以起到机械+电磁混合制动的作用，相比于现有单一的制动方式而言具有更高的制动效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁导向与制动一体化装置，同时具有导向与制动功能，旨在于将电磁驱动系统中两个生效于不同运行阶段的功能进行合并，以达到简化系统的目的。

本发明所采用的技术方案如下：

一种电磁导向与制动一体化装置，该一体化装置包括车体，安装在车体上的永磁体模组、机械制动滑块、液压弹簧推杆和车载液压泵站，还包括导向与制动轨道，轨道基础，所述车体沿所述导向与制动轨道运动，所述导向与制动轨道固定在设置于地面的所述轨道基础上；

两组所述永磁体模组分别位于所述车体两侧，且安装固定在套筒中；

所述机械制动滑块的一侧安装在所述永磁体模组的强磁场一侧，并与所述套筒刚性连接，所述机械制动滑块另一侧与所述导向与制动轨道相对设置；

所述液压弹簧推杆与所述永磁体模组的另一侧相连接，可以推动所述永磁体模组前后移动，起到调节所述机械制动滑块与所述导向与制动轨道之间间隙的作用。

进一步的，所述永磁体模组由按Halbach方式排列的永磁块组成，所述套筒由导电不导磁的材料制成；所述套筒与机械制动滑块相连接的一侧布置有隔热层。

进一步的，所述隔热层采用石棉材料制作。

进一步的，所述机械制动滑块采用石墨块或磨耗铜板制成，所述机械制动滑块与套筒之间通过螺栓或铆钉刚性连接。