專利名稱：永磁與超導(dǎo)懸浮車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
7JC磁與超導(dǎo)懸浮車
技術(shù)領(lǐng)城
本實用新型涉及一種磁懸浮車，特別是一種永磁與超導(dǎo)懸浮車。
背景技術(shù)：
磁懸浮車具有非接觸、振動小、噪音小、安全、快速、效率高等優(yōu)異性 能。日本和德國的磁懸浮列車技術(shù)走在前列，尤其是德國的磁懸浮列車已推 廣到商業(yè)運行。磁懸浮車按懸浮方式分為吸浮式和斥浮式。德國采取常導(dǎo)吸 浮式，而日本采取超導(dǎo)斥浮式。所謂常導(dǎo)吸浮式即用設(shè)置于列車上的電磁鐵 吸引路基下面設(shè)置的磁性軌道，使列車懸浮和導(dǎo)向，用同步或異步直線電機 推進，中國上海從龍陽路到國際機場磁懸浮列車線就是采用德國的常導(dǎo)吸浮 式技術(shù)。所謂超導(dǎo)斥浮式即在列車高速行駛時，利用超導(dǎo)強磁體與軌道線圈 產(chǎn)生的電磁感應(yīng)斥力使列車懸浮和導(dǎo)向，用同步直線電機推進。
以上兩種磁懸浮車(包括車體、路軌、供電線路、控制系統(tǒng)等，本說明 所說的磁懸浮車是車和路軌的全稱，以下相同)懸浮、導(dǎo)向及推進系統(tǒng)技術(shù) 復(fù)雜，極昂貴的造價，其中為了實現(xiàn)車的懸浮和導(dǎo)向而付出的代價占大部分， 因為路軌很長，建造帶線圏的路軌費用極高。這兩種磁懸浮車的運行成本也 較高，因為常導(dǎo)吸浮式軌道線圏要耗電，超導(dǎo)斥浮式要消耗大量的能量才能 獲得電磁感應(yīng)斥力。
為了改進技術(shù)，降低建造成本，出現(xiàn)了許多有關(guān)磁懸浮列車的發(fā)明或?qū)?用新型專利，可是實際造價仍較高，離實際應(yīng)用還有較大差距。
顯然，限制磁懸浮車的實際應(yīng)用主要因素是建造成本，其次是運行成本。
為了進一步改進磁懸浮車的技術(shù)，降低成本，本人已提出了名為"永磁
力車(申請?zhí)?006101458597 )，，、"永磁懸浮及》茲輪推進車(申請?zhí)?2006101706671 )，，、"永磁懸浮及軟磁輪推進車(申請?zhí)?006101706633 )，，、 "磁懸浮電動車(申請?zhí)?007100050782 )"的發(fā)明專利申請。"永磁力車"
在車上設(shè)置永》茲輪和永磁板，路軌用價格低的感應(yīng)材料建造，因而，這種磁 懸浮車及路軌造價低，可是由于"永磁力車"靠電磁感應(yīng)斥力實現(xiàn)懸浮和導(dǎo) 向，能耗及運行成本和其它的磁懸浮車差不多。其余三項申請的磁懸浮車， 都是利用永磁路軌與車底永磁體之間的斥力實現(xiàn)懸浮及導(dǎo)向的，路軌的建造 費用不比其它的磁懸浮車高，但能耗小，運行成本低。當(dāng)優(yōu)先考慮為了節(jié)省 建造費用，可選擇"永磁力車，，，當(dāng)優(yōu)先考慮為了節(jié)能或節(jié)省運行成本，可 選擇上述其余三種磁懸浮車，若永磁材料成本降低，選擇這三種磁懸浮車較 理想。但目前，在永磁材料價格尚高的情況下，如何既能大幅度降低磁懸浮 車的造價，又節(jié)省運行成本呢？
因為建造很長的磁力路軌的費用比獨車(不含路軌)的造價要高的多， 所以欲再大幅度降低磁懸浮車的建造費用，應(yīng)設(shè)法大幅度降低路軌的造價。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型通過優(yōu)化設(shè)計永磁路軌和車底的超導(dǎo)磁體，解決現(xiàn)有磁懸浮 列車造價昂貴，運行成本高，應(yīng)用受限制等問題。 本實用新型按下述技術(shù)方案實現(xiàn)。
本實用新型沿路長方向間隔設(shè)置永磁路軌，或者連續(xù)設(shè)置永磁路軌，但 減薄永磁體的厚度，以減少路軌永磁材料的用量，而在車底與路軌相對的底 面錯開驅(qū)動磁輪或驅(qū)動線圈，設(shè)置磁力比現(xiàn)有永磁體磁力強許多(超導(dǎo)磁體 能在大尺寸空間建立比常規(guī)永磁體高許多倍的磁場)的超導(dǎo)磁體，利用路軌 上的永i茲體與車底超導(dǎo)》茲體的同極性間的磁斥力使車體懸浮和導(dǎo)向。應(yīng)該指 出，當(dāng)減薄路軌上的永磁體到一定程度，處于機械強度的要求而不能再減薄 時，可采用沿路長方向間隔設(shè)置永磁體，能進一步減少路軌永^磁材料的用量。 大幅度減少高價格永磁材料的用量，就大幅度降低了路軌的造價，從而大幅 度降低磁懸浮車的建造費用。
至于車的推進，可在車上設(shè)置磁輪或電動線圏[詳見本人已提出的名為
"永磁力車(申請?zhí)?006101458597 )，，、"永磁懸浮及磁輪推進車(申請?zhí)?006101706671 )"、"永》茲懸浮及軟;茲輪推進車(申請?zhí)?006101706633 )"、 "磁懸浮電動車(申請?zhí)?007100050782 )"的發(fā)明專利申請文件]，利用所 述永磁路軌的磁力實現(xiàn)，本實用新型盡管路軌永磁場減弱了，可通過增加在 車上設(shè)置磁輪或電動線圍的數(shù)量來獲得所要求的推進力，還可考慮在車上設(shè) 置渦扇、渦輪噴氣裝置作引擎。
我們知道，車體所得懸浮力的大小，與路軌永磁體和車底磁體在它們之 間間隙之中疊加成的磁感應(yīng)強度的平方成正比，那么，在保證對所要求的懸 浮力所對應(yīng)的磁感應(yīng)強度值不變時，可減少路軌永磁體在所述間隙的磁感應(yīng) 強度值，同時等量增加車底磁體在所述間隙的磁感應(yīng)強度值。由于超導(dǎo)磁體 能在大尺寸空間建立比常規(guī)永磁體高許多倍的磁場，在車底設(shè)置超導(dǎo)磁體代 替常規(guī)的永磁體，能在所述間隙獲得很高的磁感應(yīng)強度，因此能大幅度減少 永磁體的用量，從而能大大降低路軌的造價。本實用新型正是按這樣的思想 來設(shè)計的。
這樣，盡管在車上設(shè)置造價昂貴的超導(dǎo)磁體，增加了車的造價，可因能 大大減少(減少50°/。以上)路軌很貴的永磁材料的用量，從而大幅度降低路 軌的造價，這個造價減少的量比車的造價增加的量要大得多。
本實用新型為大幅度降低磁懸浮運輸系統(tǒng)的造價提出了 一種解決方案， 對推廣應(yīng)用磁懸浮運輸系統(tǒng)有較大的意義。本實用新型有益的效果在此。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一； 圖2為圖1的A1-A1剖面圖； 圖3為圖1的B1-B1剖面圖； 圖4為圖1的A2-A2剖面圖； 圖5為圖1的B2-B2剖面圖； 圖6為圖l的A3-A3剖面圖； 圖7為圖1的B3-B3剖面圖;
圖8為圖1的A4-A4剖面圖9為圖1的B4-B4剖面圖10為圖1的A5-A5剖面圖11為閨1的B5-B5剖面圖12為圖1的A6-A6剖面圖13為圖1的B6-B6剖面圖14為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖二。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
進一步對本實用新型詳細(xì)說明。
具體實施方式
一如圖1至圖3示。在車底板7的底面錯開驅(qū)動磁輪5， 設(shè)置超導(dǎo)磁體構(gòu)件2、 4，其中8為超導(dǎo)線圏，2-1、 4-l為鐵心；沿路長方向 間隔設(shè)置永磁軌道構(gòu)件3，間隔設(shè)置能減少路軌永磁材料的用量。軌道3由 沿厚度方向充磁的板形永磁體3-1、 3-2、 3-3和導(dǎo)磁件3-4、 3-5構(gòu)成，其截 面象U形，永磁體3-1、 3-2、 3-3朝向U形內(nèi)部的極性相同，但軌道3左右 兩邊U形軌道內(nèi)部的極性相異；軌道3左右兩邊U形軌道分別與超導(dǎo)磁體構(gòu) 件2、 4的兩極間隔一間隙同極性平行相對，從而使車因磁斥力而懸浮和導(dǎo)向。 而且使超導(dǎo)磁體構(gòu)件2、 4的寬度W2、 W3大于每個永磁軌道構(gòu)件3的寬度及 兩個相鄰的永磁軌道構(gòu)件3之間隔寬度W1，因此車總被懸浮和導(dǎo)向。圖3示 出間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件3-5底部被路基1支持。驅(qū)動磁輪還可換用電 動線圏，或用渦扇、渦輪噴氣裝置作引擎。6為車體。
具體實施方式
二如圖1、圖4、圖5示。2-2、 4-2為鐵心；軌道3由 沿厚度方向充磁的板形永磁體3-6、 3-7、 3-8和導(dǎo)磁件3-9、 3-IO構(gòu)成，其 截面象倒U形，永磁體3-6、 3-7、 3-8朝向倒U形內(nèi)部的極性相同；圖5示 出間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件3-9內(nèi)部被路基1支持；其它設(shè)置及要求同具 體實施方式一。
具體實施方式
三如圖1、圖6、圖7示。2-3、 4-3為鐵心；軌道3由
沿厚度方向充磁的才反形7、磁體3-11、 3-12和導(dǎo)》茲件3-13、 3-14構(gòu)成，其截 面象倒V形，永磁體3-11、 3-12朝向倒V形內(nèi)部的極性相同；圖7示出間隔 處外露的軌道的導(dǎo)磁件3-13底部被路基1支持；其它設(shè)置及要求同具體實施 方式一。
具體實施方式
四如圖1、圖8、圖9示。2-4、 4-4為鐵心；軌道3由 沿厚度方向充磁的板形永磁體3-15、 3-16和導(dǎo)磁件3-17、 3-18構(gòu)成，其截 面象V形，永磁體3-15、 3-16朝向V形內(nèi)部的極性相同；圖9示出間隔處外 露的軌道的導(dǎo)磁件3-17底部被路基1支持；其它設(shè)置及要求同具體實施方式
具體實施方式
五如圖1、圖10、圖11示。2-5、 4-5為鐵心；軌道3 由沿厚度方向充磁的板形永磁體3-19、 3-20、 3-21、 3-22、 3-23和導(dǎo)磁件 3-24、 3-25構(gòu)成，其截面近似為矩形，永磁體3-19、 3-20、 3-21、 3-22、 3-23 朝向軌道中心的面極性相同；圖11示出間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件3-25底 部被路基l支持；其它設(shè)置及要求同具體實施方式
一。
具體實施方式
六如圖1、圖12、圖13示。2-6、 4-6為鐵心；軌道3 由沿徑向充磁的圓弧形永磁體3-26和導(dǎo)》茲件3-27、 3-28構(gòu)成，軌道3左右 兩邊軌道內(nèi)部的極性相異；圖13示出間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件3-28底部 被路基l支持；其它設(shè)置及要求同具體實施方式
一。
具體實施方式
七如圖14示。將具體實施方式
一至六中的軌道3做成沿 路長方向連續(xù)的軌道9，其截面形狀不變，但減薄路軌上的永磁體厚度，以 減少路軌永磁材料的用量；其它與具體實施方式
一至六相同。
權(quán)利要求1.一種永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是沿路長方向間隔設(shè)置永磁路軌，或者連續(xù)設(shè)置永磁路軌，但減薄永磁體的厚度，以減少路軌永磁材料的用量，而在車底與路軌相對的底面錯開驅(qū)動磁輪或驅(qū)動線圈，設(shè)置磁力比現(xiàn)有永磁體磁力強許多的超導(dǎo)磁體，利用路軌上的永磁體與車底超導(dǎo)磁體的同極性間的磁斥力使車體懸浮和導(dǎo)向，也可采用沿路長方向間隔設(shè)置永磁體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是在車底板(7) 的底面錯開驅(qū)動磁輪(5),設(shè)置超導(dǎo)磁體構(gòu)件(2)、 (4)，其中(8)為超導(dǎo) 線圈，(2-1)、 (4-l)為鐵心；沿路長方向間隔設(shè)置永磁軌道構(gòu)件(3),間隔 設(shè)置能減少路軌7lc磁材料的用量；軌道(3)由沿厚度方向充磁的板形永磁體(3-1 )、 ( 3-2 )、 ( 3-3 )和導(dǎo)磁件(3-4 )、 ( 3-5 )構(gòu)成，其截面象U形，永磁 體(3-1)、 (3-2)、 (3-3)朝向U形內(nèi)部的極性相同，但軌道(3)左右兩邊U 形軌道內(nèi)部的極性相異；軌道(3 )左右兩邊U形軌道分別與超導(dǎo)磁體構(gòu)件(2 )、(4)的兩極間隔一間隙同極性平行相對，從而使車因磁斥力而懸浮和導(dǎo)向； 而且使超導(dǎo)磁體構(gòu)件(2)、 (4)的寬度W2、 W3大于每個永磁軌道構(gòu)件(3) 的寬度及兩個相鄰的永磁軌道構(gòu)件(3)之間隔寬度W1，因此車總被懸浮和導(dǎo) 向；間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件(3-5)底部被路基(1)支持；驅(qū)動磁輪還 可換用電動線圈，或用渦扇、渦輪噴氣裝置作引擎；(6)為車體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是:(2-2 )、( 4-2 ) 為鐵心；軌道(3)由沿厚度方向充磁的板形永磁體(3-6)、 (3-7)、 ( 3-8 ) 和導(dǎo)磁件(3-9)、(3-10)構(gòu)成，其截面象倒U形，永磁體(3-6)、 (3-7)、 ( 3-8 ) 朝向倒U形內(nèi)部的極性相同；間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件(3-9)內(nèi)部被路基(l)支持；其它設(shè)置及要求同權(quán)利要求2所述。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是:(2-3 )、( 4-3 ) 為鐵心；軌道3由沿厚度方向充磁的板形永磁體(3-11)、 (3-12)和導(dǎo)磁件(3-13 )、 ( 3-14 )構(gòu)成，其截面象倒V形，永磁體(3-11 )、 ( 3-12 )朝向倒V 形內(nèi)部的才及性相同；間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件(3-13)底部被路基(1)支 持；其它設(shè)置及要求同權(quán)利要求2所述。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是:(2-4 )、( 4-4 ) 為鐵心；軌道(3 )由沿厚度方向充磁的板形永磁體(3-15 )、 ( 3-16 )和導(dǎo)磁 件(3-17)、 (3-18)構(gòu)成，其截面象V形，永》茲體(3-15)、 (3-16)朝向V 形內(nèi)部的極性相同；間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件(3-17 )底部被路基(1)支 持；其它設(shè)置及要求同權(quán)利要求2所述。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是:(2-5 )、( 4-5 ) 為鐵心；軌道(3 )由沿厚度方向充磁的板形永磁體(3-19 )、 ( 3-20 )、 ( 3-21 )、(3-22)、 (3-23)和導(dǎo)磁件(3-24)、 (3-25)構(gòu)成，其截面近似為矩形，永 磁體(3-19)、 (3-20)、 (3-21)、 (3-22)、 (3-23)朝向軌道中心的面極性相 同；間隔處外露的軌道的導(dǎo)磁件(3-25 )底部被路基(1)支持；其它設(shè)置及 要求同權(quán)利要求2所述。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是:(2-6 )、( 4-6 ) 為鐵心；軌道(3)由沿徑向充磁的圓弧形永磁體(3-26 )和導(dǎo)磁件(3-27 )、(3-28)構(gòu)成，軌道(3)左右兩邊軌道內(nèi)部的極性相異；間隔處外露的軌道 的導(dǎo)磁件(3-28 )底部被路基(1)支持；其它設(shè)置及要求同權(quán)利要求2所述。
8. 根據(jù)權(quán)利1至7中任一項要求所述的永磁與超導(dǎo)懸浮車，其特征是 將軌道(3)做成沿路長方向連續(xù)的軌道(9),其截面形狀不變，但減薄路軌 上的永磁體厚度，以減少路軌永磁材料的用量，其它不變。
專利摘要一種永磁與超導(dǎo)懸浮車，沿路長方向間隔設(shè)置永磁路軌，或者連續(xù)設(shè)置永磁路軌，但減薄永磁體的厚度，以減少路軌永磁材料的用量，而在車底與路軌相對的底面設(shè)置磁力比現(xiàn)有永磁體磁力強許多的超導(dǎo)磁體，利用路軌上的永磁體與車底超導(dǎo)磁體的同極性間的磁斥力使車體懸浮和導(dǎo)向，利用磁輪或電動線圈與軌道的相互作用推進車，或在車上設(shè)置渦扇、渦輪噴氣裝置作引擎。本實用新型能大幅度降低磁懸浮運輸系統(tǒng)的造價，因而，本實用新型對推廣應(yīng)用磁懸浮運輸系統(tǒng)有較大的意義。
文檔編號B60L13/04GK201062000SQ20072015388
公開日2008年5月21日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者劉新廣 申請人:劉新廣