專利名稱：一種磁懸浮推進(jìn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是電磁動力技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種磁懸浮推進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有磁懸浮列車分為常導(dǎo)型和超導(dǎo)型兩大類。常導(dǎo)型也稱常導(dǎo)磁吸型，以德國高速常導(dǎo)磁浮列車transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導(dǎo)型高速磁懸浮列車的速度可達(dá)每小時400～500公里，適合于城市間的長距離快速運(yùn)輸。而超導(dǎo)型磁懸浮列車也稱超導(dǎo)磁斥型，以日本MAGLEV為代表，它是利用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場，列車運(yùn)行時與布置在地面上的線圈相互作用，產(chǎn)生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達(dá)每小時500公里以上。盡管磁懸浮列車有上述的許多優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在一些不足(1)由于磁懸浮系統(tǒng)是以電磁力完成懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動功能的，這就存在在斷電后磁懸浮安全保障的問題，尤其是列車停電后的制動問題仍然是要解決的問題；(2)常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的懸浮高度較低，因此對線路的平整度、路基下沉量及道岔結(jié)構(gòu)方面的要求較超導(dǎo)技術(shù)更高；(3)超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)由于渦流效應(yīng)懸浮能耗較常導(dǎo)技術(shù)更大，冷卻系統(tǒng)重，強(qiáng)磁場對人體與環(huán)境還都有影響；(4)采用直線電機(jī)驅(qū)動，驅(qū)動效率較低，控制難度較大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種磁懸浮推進(jìn)裝置。本實(shí)用新型可解決現(xiàn)有磁懸浮列車斷電后磁懸浮的安全保障問題、常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)懸浮高度較低的問題，及超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)懸浮能耗較大的問題。它由動力總成1、第一支撐輪2、第二支撐輪3、第一鐵軌4、第二鐵軌5、底座6、第一磁性輪7、第二磁性輪8、第一感應(yīng)導(dǎo)軌9、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10組成；第一支撐輪2套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1左側(cè)端的中部，第二支撐輪3套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1右側(cè)端的中部，第一鐵軌4的底部、第二鐵軌5的底部都連接在底座6的上端面上，并且使第一支撐輪2的外圓面、第二支撐輪3的外圓面分別與第一鐵軌4的上端面、第二鐵軌5的上端面滾動連接，第一磁性輪7套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1左側(cè)端頭上，第二磁性輪8套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1右側(cè)端頭上，第一感應(yīng)導(dǎo)軌9底部、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的底部都連接在底座6的上端面上，并且使第一磁性輪7的外圓面、第二磁性輪8的外圓面分別置于第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的正上方、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的正上方。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、懸浮力能自適應(yīng)、自穩(wěn)定的，不需要專門的懸浮力控制裝置，因此不僅控制簡單、安全可靠，而且成本低、運(yùn)行效率高；2、懸浮氣隙大，懸浮力和推進(jìn)力穩(wěn)定，并且免去了對導(dǎo)軌高精度的要求；3、由于能采用車上控制，可以借鑒高速輪軌的控制技術(shù)，因此需要的電力電子變換器數(shù)量少，使得控制成本低、系統(tǒng)的可靠性提高。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是具體實(shí)施方式
一中的第一磁性輪7的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的左視圖，圖5是圖3的右視圖，圖6是具體實(shí)施方式
三中的第一磁性輪7的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是圖6的左視圖，圖8是具體實(shí)施方式
四中的第一磁性輪7的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是圖8的左視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1、圖3、圖4、圖5說明本實(shí)施方式，它由動力總成1、第一支撐輪2、第二支撐輪3、第一鐵軌4、第二鐵軌5、底座6、第一磁性輪7、第二磁性輪8、第一感應(yīng)導(dǎo)軌9、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10組成；第一支撐輪2套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1左側(cè)端的中部，第二支撐輪3套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1右側(cè)端的中部，第一鐵軌4的底部、第二鐵軌5的底部都連接在底座6的上端面上，并且使第一支撐輪2的外圓面、第二支撐輪3的外圓面分別與第一鐵軌4的上端面、第二鐵軌5的上端面滾動連接，第一磁性輪7套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1左側(cè)端頭上，第二磁性輪8套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1右側(cè)端頭上，第一感應(yīng)導(dǎo)軌9底部、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的底部都連接在底座6的上端面上，并且使第一磁性輪7的外圓面、第二磁性輪8的外圓面分別置于第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的正上方、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的正上方。所述第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的斷面形狀為U型，第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的斷面形狀與第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的斷面形狀相同，第一磁性輪7的外圓面、第二磁性輪8的外圓面分別與第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的U型底上表面、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的U型底上表面之間存在有氣隙L1，氣隙L1為3mm～20mm；第一磁性輪7的左端面、第二磁性輪8的右端面分別與第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的內(nèi)側(cè)右端面、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的內(nèi)側(cè)左端面之間存在有氣隙L2；氣隙L2為3mm～10mm，第一磁性輪7的右端面、第二磁性輪8的左端面分別與第一感應(yīng)導(dǎo)軌9的內(nèi)側(cè)左端面、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的內(nèi)側(cè)右端面之間存在有氣隙L3；氣隙L3為3mm～10mm。第一感應(yīng)導(dǎo)軌9、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10都是由兩層金屬材料構(gòu)成，其外層為磁性材料，內(nèi)層為非磁性材料。第一感應(yīng)導(dǎo)軌9、第二感應(yīng)導(dǎo)軌10的材質(zhì)為非磁性金屬材料。第一磁性輪7由多個外圓永磁片7-1、多個側(cè)面永磁片7-2、主輪7-3組成；每個外圓永磁片7-1的一個端面都連接在主輪7-3的外圓面上，每個外圓永磁片7-1并排均勻排列，主輪7-3上的每個外圓永磁片7-1的充磁方向都為徑向充磁，每個相鄰?fù)鈭A永磁片7-1的磁極極性相反；主輪7-3的左側(cè)端面、右側(cè)端面上都鑲有多個側(cè)面永磁片7-2，每個側(cè)面永磁片7-2都圍繞主輪7-3的軸心均勻排列，主輪7-3上的每個側(cè)面永磁片7-2的充磁方向都為軸向充磁，每兩個相鄰側(cè)面永磁片7-2的磁極極性相反；每個外圓永磁片7-1與相鄰的兩個側(cè)面永磁片7-2的磁極極性相同；第二磁性輪8的組成和連接關(guān)系與第一磁性輪7相同。工作原理動力總成1通過轉(zhuǎn)軸1-1帶動第一支撐輪2、第二支撐輪3、第一磁性輪7、第二磁性輪8高速轉(zhuǎn)動，因第一磁性輪7、第二磁性輪8上有多個外圓永磁片7-1，而與第一感應(yīng)導(dǎo)軌9、第二感應(yīng)導(dǎo)軌之間產(chǎn)生向前、向上的電磁作用力，使整個裝置向上懸浮，同時因第一磁性輪7、第二磁性輪8上還有多個側(cè)面永磁片7-2，而具有在運(yùn)行時能自動導(dǎo)向功能。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于動力總成1增加有一根轉(zhuǎn)軸1-2；第一支撐輪2套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1的左側(cè)端上，第二支撐輪3套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-1的右側(cè)端上，第一磁性輪7套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-2左側(cè)端頭上，第二磁性輪8套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1-2右側(cè)端頭上。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖6、圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于第一磁性輪7由多個永磁體7-4、主導(dǎo)磁輪7-5組成；主導(dǎo)磁輪7-5的外圓表面均勻開有多個槽7-6，其槽7-6的開口方向與主導(dǎo)磁輪7-5的軸心線相平行，每個槽7-6中都鑲嵌有一個永磁體7-4，主導(dǎo)磁輪7-5上的每個永磁體7-4的充磁方向都為切向充磁，每兩個相鄰永磁體7-4的磁極極性相同；第二磁性輪8的組成和連接關(guān)系與第一磁性輪7相同。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖8、圖9說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于第一磁性輪7由多個勵磁繞組7-7、主導(dǎo)磁鐵輪7-8組成；主導(dǎo)磁鐵輪7-8的外圓上設(shè)置有多個勵磁磁極7-9，每個勵磁磁極7-9都圍繞主導(dǎo)磁鐵輪7-8的軸心并排均勻排列，每個勵磁磁極7-9上都鑲有一個勵磁繞組7-7，每個相鄰勵磁繞組7-7的首末端都反向串聯(lián)連接或都反向并聯(lián)連接；第二磁性輪8的組成和連接關(guān)系與第一磁性輪7相同。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。本實(shí)施方式中的磁場強(qiáng)度能根據(jù)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時控制。
權(quán)利要求1.一種磁懸浮推進(jìn)裝置，其特征在于它由動力總成(1)、第一支撐輪(2)、第二支撐輪(3)、第一鐵軌(4)、第二鐵軌(5)、底座(6)、第一磁性輪(7)、第二磁性輪(8)、第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)、第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)組成；第一支撐輪(2)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-1)左側(cè)端的中部，第二支撐輪(3)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-1)右側(cè)端的中部，第一鐵軌(4)的底部、第二鐵軌(5)的底部都連接在底座(6)的上端面上，并且使第一支撐輪(2)的外圓面、第二支撐輪(3)的外圓面分別與第一鐵軌(4)的上端面、第二鐵軌(5)的上端面滾動連接，第一磁性輪(7)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-1)左側(cè)端頭上，第二磁性輪(8)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-1)右側(cè)端頭上，第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)底部、第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)的底部都連接在底座(6)的上端面上，并且使第一磁性輪(7)的外圓面、第二磁性輪(8)的外圓面分別置于第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)的正上方、第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁懸浮推進(jìn)裝置，其特征在于動力總成(1)上增加有一根轉(zhuǎn)軸(1-2)；第一支撐輪(2)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-1)的左側(cè)端上，第二支撐輪(3)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-1)的右側(cè)端上，第一磁性輪(7)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-2)左側(cè)端頭上，第二磁性輪(8)套接在動力總成(1)的轉(zhuǎn)軸(1-2)右側(cè)端頭上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁懸浮推進(jìn)裝置，其特征在于第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)的斷面形狀為U型，第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)的斷面形狀與第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)的斷面形狀相同，第一磁性輪(7)的外圓面、第二磁性輪(8)的外圓面分別與第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)的U型底上表面、第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)的U型底上表面之間存在有氣隙(L1)，氣隙(L1)為3mm～20mm；第一磁性輪(7)的左端面、第二磁性輪(8)的右端面分別與第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)的內(nèi)側(cè)右端面、第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)的內(nèi)側(cè)左端面之間存在有氣隙(L2)；氣隙(L2)為3mm～10mm，第一磁性輪(7)的右端面、第二磁性輪(8)的左端面分別與第一感應(yīng)導(dǎo)軌(9)的內(nèi)側(cè)左端面、第二感應(yīng)導(dǎo)軌(10)的內(nèi)側(cè)右端面之間存在有氣隙(L3)；氣隙(L3)為3mm～10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁懸浮推進(jìn)裝置，其特征在于第一磁性輪(7)由多個外圓永磁片(7-1)、多個側(cè)面永磁片(7-2)、主輪(7-3)組成；每個外圓永磁片(7-1)的一個端面都連接在主輪(7-3)的外圓面上，每個外圓永磁片(7-1)并排均勻排列，主輪(7-3)上的每個外圓永磁片(7-1)的充磁方向都為徑向充磁，每個相鄰?fù)鈭A永磁片(7-1)的磁極極性相反；主輪(7-3)的左側(cè)端面、右側(cè)端面上都鑲有多個側(cè)面永磁片(7-2)，每個側(cè)面永磁片(7-2)都圍繞主輪(7-3)的軸心均勻排列，主輪(7-3)上的每個側(cè)面永磁片(7-2)的充磁方向都為軸向充磁，每兩個相鄰側(cè)面永磁片(7-2)的磁極極性相反；每個外圓永磁片(7-1)與相鄰的兩個側(cè)面永磁片(7-2)的磁極極性相同；第二磁性輪(8)的組成和連接關(guān)系與第一磁性輪(7)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁懸浮推進(jìn)裝置，其特征在于第一磁性輪(7)由多個永磁體(7-4)、主導(dǎo)磁輪(7-5)組成；主導(dǎo)磁輪(7-5)的外圓表面均勻開有多個槽(7-6)，其槽(7-6)的開口方向與主導(dǎo)磁輪(7-5)的軸心線相平行，每個槽(7-6)中都鑲嵌有一個永磁體(7-4)，主導(dǎo)磁輪(7-5)上的每個永磁體(7-4)的充磁方向都為切向充磁，每兩個相鄰永磁體(7-4)的磁極極性相同；第二磁性輪(8)的組成和連接關(guān)系與第一磁性輪(7)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁懸浮推進(jìn)裝置，其特征在于第一磁性輪(7)由多個勵磁繞組(7-7)、主導(dǎo)磁鐵輪(7-8)組成；主導(dǎo)磁鐵輪(7-8)的外圓上設(shè)置有多個勵磁磁極(7-9)，每個勵磁磁極(7-9)都圍繞主導(dǎo)磁鐵輪(7-8)的軸心并排均勻排列，每個勵磁磁極(7-9)上都鑲有一個勵磁繞組(7-7)，每個相鄰勵磁繞組(7-7)的首末端都反向串聯(lián)連接或都反向并聯(lián)連接；第二磁性輪(8)的組成和連接關(guān)系與第一磁性輪(7)相同。
專利摘要一種磁懸浮推進(jìn)裝置，它涉及的是電磁動力技術(shù)領(lǐng)域。它可解決現(xiàn)有磁懸浮列車磁懸浮安全、懸浮高度較低、能耗較大的問題。2套接在1的轉(zhuǎn)軸1－1左側(cè)端的中部，3套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1－1右側(cè)端的中部，4的底部、5的底部都連接在6的上端面上，并且使2的外圓面、3的外圓面分別與第一鐵軌4的上端面、5的上端面滾動連接，7套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1－1左側(cè)端頭上，第二磁性輪8套接在動力總成1的轉(zhuǎn)軸1－1右側(cè)端頭上，9底部、10的底部都連接在底座6的上端面上，并且使7、8的外圓面分別置于9、10的正上方。本實(shí)用新型具有懸浮力自適應(yīng)、自穩(wěn)定的特點(diǎn)、懸浮氣隙大而不需要專門的懸浮力控制裝置。
文檔編號B60L13/00GK2803803SQ20052002074
公開日2006年8月9日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者寇寶泉, 李立毅, 程樹康 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)