專利名稱：中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁懸浮車輛走行機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊。
背景技術(shù)：
磁浮車輛系統(tǒng)與普通的軌道車輛系統(tǒng)有顯著的差別，相比軌道車輛的轉(zhuǎn)向架，磁浮車輛采用懸浮架支撐車體重量。懸浮架沒(méi)有輪對(duì)結(jié)構(gòu)，而是利用其上的直線電機(jī)、懸浮電磁鐵與軌道之間的吸力與排斥力懸浮磁浮車輛。它的優(yōu)點(diǎn)是以懸浮取代輪軌接觸，所以磁浮車輛在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有磨耗，大大降低了車輛的運(yùn)行成本，同時(shí)磁浮車輛在運(yùn)行中噪音非常小，在城鄉(xiāng)運(yùn)行具有非常大的優(yōu)勢(shì)。但是，由于磁浮車輛懸浮架提供的懸浮力不強(qiáng)，磁浮車輛的載客量一直是困擾磁浮發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。早先中低速磁浮車輛的直線電機(jī)直接連接于縱粱下端，長(zhǎng)度大約為2m，由于長(zhǎng)度有限故提供的懸浮力不大，又由于托臂是空氣彈簧的安裝基礎(chǔ)，沒(méi)有安裝直線電機(jī)的空間，故直線電機(jī)的長(zhǎng)度沒(méi)有辦法增加，限制了通過(guò)增加直線電機(jī)長(zhǎng)度提高懸浮能力的方法；同時(shí)由于相鄰直線電機(jī)之間的距離較大，直線電機(jī)端部效應(yīng)明顯，也降低了直線電機(jī)的效率。磁浮列車電機(jī)效率偏低(直線電機(jī)時(shí)速100公里時(shí)效率O. 75，功率因數(shù)O. 57)，限制了中低速磁浮列車的載客量，也使得磁浮車輛的運(yùn)行速度很難提高，降低了中低速磁浮列車的競(jìng)爭(zhēng)力。原中低速磁浮車輛的相鄰模塊之間采用空氣彈簧與滑臺(tái)連接，空氣彈簧數(shù)量較多、尺寸較小，安裝、維護(hù)工作量大，不利于工程實(shí)用化；同時(shí)由于相鄰兩模塊之間通過(guò)滑臺(tái)連接，在曲線通過(guò)時(shí)，滑臺(tái)橫移量大，相鄰懸浮架的運(yùn)動(dòng)有一定的耦合，不利于磁浮車輛的曲線通過(guò)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，提高磁浮列車運(yùn)行安全性和效率，安裝更加可靠。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，包括托臂、法蘭、縱梁，所述的縱梁兩端分別焊接一個(gè)法蘭，托臂通過(guò)法蘭與縱梁連接，法蘭與托臂之間通過(guò)螺栓固定連接。中低速磁浮車輛的托臂和縱梁為了減輕重量同時(shí)防止直線電機(jī)的導(dǎo)磁作用，采用了鋁合金材料，為防止螺栓受力松動(dòng)，進(jìn)一步限定，法蘭上具有用于與托臂螺栓固定的螺栓孔，螺栓孔內(nèi)設(shè)置堵頭，固定法蘭和托臂的螺栓從托臂穿入法蘭中，并與法蘭螺栓孔內(nèi)的堵頭擰緊在一起。進(jìn)一步限定，縱梁和托臂上設(shè)置有用于直線電機(jī)吊掛安裝的直線電機(jī)吊掛孔。進(jìn)一步限定，在直線電機(jī)吊掛孔內(nèi)設(shè)置外套筒，外套筒采用過(guò)渡配合以及螺釘緊固的方式安裝于直線電機(jī)吊掛孔內(nèi)。
為了防止托臂、縱梁的剪切運(yùn)動(dòng)，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安裝可靠性，進(jìn)一步限定，在法蘭與托臂間還插裝有固定銷。進(jìn)一步限定，在托臂內(nèi)側(cè)焊接有限制直線電機(jī)橫移運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)定位座。為方便焊接，進(jìn)一步限定，法蘭與縱粱的焊接端都留有焊接槽。進(jìn)一步限定，托臂和法蘭上垂向開(kāi)有牽引拉桿安裝座接口，在縱梁中部設(shè)置抗側(cè)滾裝置安裝接口、垂向滑撬裝置安裝接口、液壓支撐裝置安裝接口和空氣彈簧支撐裝置安裝接口。該方案有利于減輕相鄰懸浮架之間的相互干涉。本發(fā)明的有益效果是一、在縱梁與托臂之間增加法蘭后，直線電機(jī)直接吊掛與托臂法蘭下端，可顯著增加直線電機(jī)長(zhǎng)度，減小了相鄰直線電機(jī)之間的端部效應(yīng)，提高了直線電機(jī)功率與效率，提高了磁浮車輛的載客能力與運(yùn)行速度，提高了懸浮車輛的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；二、采用法蘭結(jié)構(gòu)后，降低了縱梁與托臂之間的垂向誤差，使得直線電機(jī)各部位的吊掛高度一致，方便車輛的懸浮控制；三、縱梁上的載荷將通過(guò)與法蘭連接的螺栓傳遞，降低了焊接部位的應(yīng)力集中，提高了整個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高了磁浮車輛的運(yùn)行安全性能；四、由于抗側(cè)滾裝置、垂向滑撬裝置、液壓支撐裝置的安裝接口都在縱梁上，法蘭與螺栓的使用可以方便的安裝與拆卸縱梁上的各部件，大大降低維護(hù)成本。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明；圖1是本發(fā)明的正視圖； 圖2是本發(fā)明的俯視圖；圖3是本發(fā)明的托臂的俯視圖；圖4是本發(fā)明的法蘭的正視圖；圖5是本發(fā)明的法蘭的俯視圖；圖中，1.托臂，2.法蘭，3.縱梁，4.外套筒，5.通孔，6.直線電機(jī)定位座，7.固定銷，8.堵頭，9.直線電機(jī)吊掛孔，10.焊接槽。
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3、4和5所示，一種中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其主要的作用是支撐車體的重量，傳遞車輛之間的力，并為直線電機(jī)等裝置提供安裝基礎(chǔ)，其包括托臂1、法蘭2、縱梁3，縱梁3兩端分別焊接一個(gè)法蘭2，法蘭2與縱粱3的焊接端都留有焊接槽10，托臂I通過(guò)法蘭2與縱梁3連接，法蘭2與托臂I之間通過(guò)螺栓固定連接。為了防止托臂1、縱梁3的剪切運(yùn)動(dòng)，在法蘭2與托臂I之間還插裝有固定銷7。托臂I和法蘭2上垂向開(kāi)有牽引拉桿安裝座接口，在縱梁3中部設(shè)置抗側(cè)滾裝置安裝接口、垂向滑撬裝置安裝接口、液壓支撐裝置安裝接口和空氣彈簧支撐裝置安裝接口。如圖1所示，在縱梁3內(nèi)側(cè)開(kāi)有24個(gè)通孔5作為抗側(cè)滾裝置、垂向滑撬裝置、液壓支撐裝置等懸浮架部件的安裝接口?？諝鈴椈芍窝b置、抗側(cè)滾裝置等部件中置安裝于縱梁3上，為直線電機(jī)安裝提供了足夠的空間。由于托臂I不再支撐垂向重量，可以對(duì)托臂I進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減小了托臂I的壁厚，增加托臂I上的減重槽。連接法蘭2與托臂I的螺栓采用的是鋼螺栓，法蘭2上具有用于與托臂I螺栓固定的螺栓孔，螺栓孔內(nèi)設(shè)置不銹鋼的堵頭8與螺栓配合，固定法蘭2和托臂I的螺栓從托臂I穿入法蘭2中，并與法蘭2螺栓孔內(nèi)的堵頭8擰緊在一起，防止螺栓的受力松動(dòng)。縱梁3和托臂I上設(shè)置有用于直線電機(jī)吊掛安裝的直線電機(jī)吊掛孔9。直線電機(jī)通過(guò)位于縱梁3上的4個(gè)直線電機(jī)吊掛孔9以及兩端托臂I上的2個(gè)直線電機(jī)吊掛孔9吊掛于縱梁3與托臂I的下表面。在直線電機(jī)吊掛孔9內(nèi)設(shè)置外套筒4，外套筒4采用過(guò)渡配合以及螺釘緊固的方式安裝于直線電機(jī)吊掛孔9內(nèi)，如圖1所示，外套筒4的外壁與直線電機(jī)吊掛孔9過(guò)盈配合，外套筒4的頂部外沿通過(guò)螺釘與縱梁3上表面螺釘緊固。外套筒為直線電機(jī)垂向定位螺桿的安裝基礎(chǔ)，它內(nèi)部具有螺紋結(jié)構(gòu)，螺桿的調(diào)節(jié)螺套可以與其內(nèi)螺紋配合，調(diào)節(jié)螺套可以改變螺桿的垂向高度，達(dá)到改變電機(jī)吊掛高度的作用，在托臂I內(nèi)側(cè)焊接有限制直線電機(jī)橫移運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)定位座6，直線電機(jī)定位座6上具有定位銷。本中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊通過(guò)對(duì)原懸浮架的托臂I進(jìn)行改進(jìn)并增加法蘭2，使得直線電機(jī)可以延伸至法蘭2、托臂I下端，可以顯著增加直線電機(jī)長(zhǎng)度，初步計(jì)算可以提高40%的電機(jī)功率；同時(shí)由于減小了相鄰直線電機(jī)間的間距，電機(jī)的效率也得到了提升，列車的最高運(yùn)行速度可以由原來(lái)的120km/h提高至140km/h，提高了中低速磁浮車輛的競(jìng)爭(zhēng)力。托臂I和縱梁3為了減輕重量同時(shí)防止直線電機(jī)的導(dǎo)磁作用，采用了鋁合金材料。鋁合金材料熔點(diǎn)低，焊接難度高，直接將托臂I與縱梁3焊接將會(huì)使兩者在垂向上產(chǎn)生一定的誤差。原磁浮列車的直線電機(jī)只安裝于縱梁3上，改進(jìn)后，直線電機(jī)將吊掛于托臂1、縱梁3下方，如果仍采用托臂1、縱梁3焊接的方式，該垂向誤差會(huì)造成直線電機(jī)各部位與F軌道的垂向間隙差異，不利于懸浮控制；同時(shí)，改進(jìn)托臂I的結(jié)構(gòu)后，磁浮車輛的空氣彈簧支撐裝置的安裝接口改在了縱梁3上，即垂向力由縱梁3提供，在列車運(yùn)行時(shí)易在焊接處形成應(yīng)力集中，造成安全隱患；又由于將抗側(cè)滾裝置、垂向滑撬裝置、液壓支撐裝置的安裝接口都改裝于縱梁3上，如果采用托臂I與縱梁3焊接結(jié)構(gòu)，為了拆卸、維護(hù)方便可能需要在縱梁3上開(kāi)工藝孔，本發(fā)明解決了以上出現(xiàn)的問(wèn)題，法蘭2的設(shè)計(jì)不但可以保證托臂I和縱梁3的垂向精度，還可以通過(guò)增加法蘭2長(zhǎng)度增加直線電機(jī)的總長(zhǎng)度，提高電機(jī)功率。同時(shí)，由于連接螺栓承受縱梁3的載荷，在焊接處不會(huì)形成應(yīng)力集中，提高了縱梁3的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又因?yàn)槁菟ńY(jié)構(gòu)便于拆卸，所以在本發(fā)明的支撐模塊上，抗側(cè)滾裝置、液壓支撐裝置、垂向滑撬裝置安裝、拆卸與維護(hù)十分方便。
權(quán)利要求
1.ー種中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是包括托臂(I)、法蘭(2)、縱梁(3)，所述的縱梁(3)兩端分別焊接一個(gè)法蘭(2)，托臂(I)通過(guò)法蘭(2)與縱梁(3)連接，法蘭(2 )與托臂(I)之間通過(guò)螺栓固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是所述的法蘭(2)上具有用干與托臂(I)螺栓固定的螺栓孔，螺栓孔內(nèi)設(shè)置堵頭(8)，固定法蘭(2)和托臂(I)的螺栓從托臂(I)穿入法蘭(2)中，并與法蘭(2)螺栓孔內(nèi)的堵頭(8)擰緊在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是所述的縱梁(3 )和托臂(I)上設(shè)置有用于直線電機(jī)吊掛安裝的直線電機(jī)吊掛孔(9 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是在所述的直線電機(jī)吊掛孔(9)內(nèi)設(shè)置外套筒(4)，外套筒(4)采用過(guò)渡配合以及螺釘緊固的方式安裝于直線電機(jī)吊掛孔(9)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是在所述的法蘭(2)與托臂(I)間還插裝有固定銷(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是在所述的托臂(I)內(nèi)側(cè)焊接有限制直線電機(jī)橫移運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)定位座(6 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是所述的法蘭(2)與縱粱(3)的焊接端都留有焊接槽(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其特征是所述的托臂(I)和法蘭(2 )上垂向開(kāi)有牽弓I拉桿安裝座接ロ，在縱梁(3 )中部設(shè)置抗側(cè)滾裝置安裝接ロ、垂向滑撬裝置安裝接ロ、液壓支撐裝置安裝接ロ和空氣彈簧支撐裝置安裝接ロ。
全文摘要
本發(fā)明涉及磁懸浮車輛走行機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種中低速磁浮車輛的懸浮架基礎(chǔ)支撐模塊，其包括托臂、法蘭、縱梁，所述的縱梁兩端分別焊接一個(gè)法蘭，托臂通過(guò)法蘭與縱梁連接，法蘭與托臂之間通過(guò)螺栓固定連接。本發(fā)明的有益效果是一、直線電機(jī)直接吊掛與托臂法蘭下端，可顯著增加直線電機(jī)長(zhǎng)度，減小了相鄰直線電機(jī)之間的端部效應(yīng)，提高了直線電機(jī)功率與效率；二、采用法蘭結(jié)構(gòu)后，降低了縱梁與托臂之間的垂向誤差，使得直線電機(jī)各部位的吊掛高度一致，方便車輛的懸浮控制；三、縱梁上的載荷將通過(guò)與法蘭連接的螺栓傳遞，降低了焊接部位的應(yīng)力集中，提高了整個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；四、大大降低維護(hù)成本。
文檔編號(hào)B60L13/04GK103042947SQ201310009759
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者許自強(qiáng), 馬衛(wèi)華, 羅世輝, 劉韋, 臧宇 申請(qǐng)人:常州西南交通大學(xué)軌道交通研究院, 西南交通大學(xué)