一種高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種高溫超導(dǎo)永磁懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)，尤其適用于以中高速在兩地間輸運(yùn)人員及貨物的高溫超導(dǎo)永磁懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)由于無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置，沒(méi)有輪軌的接觸，因而在高速下具有較高的安全性。其驅(qū)動(dòng)力僅需克服系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的空氣阻力，在交通運(yùn)輸行業(yè)越來(lái)越受到大家的重視。此外，常規(guī)常導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定懸浮通常是需要復(fù)雜的主動(dòng)控制系統(tǒng)，而高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)由于其獨(dú)有的自穩(wěn)定特性，不需要消耗額外的能源以維持其穩(wěn)定性，從而使其具有廣泛的應(yīng)用前景。

然而在傳統(tǒng)的高溫超導(dǎo)永磁懸浮系統(tǒng)中，高溫超導(dǎo)塊材通常采用懸浮布置于永磁軌道上方，而軌道下方的磁場(chǎng)未能得到充分的利用。這使得傳統(tǒng)高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的磁軌利用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服傳統(tǒng)磁懸浮方式的磁軌利用率較低的缺點(diǎn)，本發(fā)明采用在永磁軌道上下方同時(shí)布置高溫超導(dǎo)塊材的方式，使得永磁軌道上下表面磁場(chǎng)均得到充分利用。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下的手段實(shí)現(xiàn)的。

一種高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)，主要由車(chē)體1、轉(zhuǎn)向架2、基座8、線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和高溫超導(dǎo)永磁懸浮系統(tǒng)組成。所述高溫超導(dǎo)永磁懸浮系統(tǒng)為由固定在轉(zhuǎn)向架2下部的U型液氮杜瓦6及對(duì)稱(chēng)懸空布置在基座兩側(cè)的懸臂型永磁軌道11構(gòu)成的雙面永磁懸浮系統(tǒng)；懸臂型永磁軌道11嵌合在U型液氮杜瓦6的U型開(kāi)口內(nèi)，U型液氮杜瓦內(nèi)與懸臂型永磁軌道對(duì)應(yīng)部位放置有多個(gè)高溫超導(dǎo)塊；懸臂型永磁軌道11由多組純鐵間壁與永磁體交替組合構(gòu)成，兩相鄰永磁體的充磁方向相異。

車(chē)體固定于轉(zhuǎn)向架2上，次級(jí)感應(yīng)板12固定于轉(zhuǎn)向架2中軸線底部，初級(jí)線圈7固定于基座8頂端；次級(jí)感應(yīng)板12和初級(jí)線圈7共同組成線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述U型液氮杜瓦6內(nèi)與懸臂型永磁軌道11對(duì)應(yīng)部位的上部空間61及下部空間62對(duì)稱(chēng)布置高溫超導(dǎo)塊。

相較于傳統(tǒng)高溫超導(dǎo)永磁軌道單面磁懸浮方式，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)有效提高永磁軌道懸浮力及導(dǎo)向力分別達(dá)到60％以上，大幅度提高了永磁軌道的利用效率。

附圖說(shuō)明

圖1是圖2中所示A—A斷面剖視圖；

圖2是圖1的側(cè)向視圖；

圖3是本發(fā)明系統(tǒng)中懸臂型永磁軌道11的斷面磁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.車(chē)體，2.轉(zhuǎn)向架，3.高溫超導(dǎo)塊，4.液氮加注口，5.定位板，6.U型液氮杜瓦，7.初級(jí)線圈，8.基座，9.U型支撐座，10.緊固螺栓，11.懸臂型永磁軌道，12.次級(jí)感應(yīng)板，13.純鐵間壁，14.永磁體。61.U型液氮杜瓦的上部空間,62.U型液氮杜瓦的下部空間。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

結(jié)合圖1-圖3可看到，本發(fā)明高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)主要由車(chē)體1、轉(zhuǎn)向架2、基座8、線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮系統(tǒng)五部分組成。其中：

車(chē)體1固定于轉(zhuǎn)向架2上；次級(jí)感應(yīng)板12固定于轉(zhuǎn)向架2中軸線底部，初級(jí)線圈7固定于基座8頂端。次級(jí)感應(yīng)板12和初級(jí)線圈7共同組成線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

永磁軌道11由純鐵間壁13將永磁體14夾持而成，并由緊固螺栓10將兩組懸臂型永磁軌道11對(duì)稱(chēng)懸空固定于基座8上。圖3中箭頭表示永磁體14磁化方向。U型液氮杜瓦6內(nèi)部高溫超導(dǎo)塊3被定位板5緊壓固定在相應(yīng)于懸臂型永磁軌道11中間三個(gè)純鐵間壁13的位置。液氮經(jīng)由液氮加注口4注入到U型液氮杜瓦6內(nèi)，以使高溫超導(dǎo)塊3進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)；U型液氮杜瓦6被固定于U型支撐座9中，U型支撐座9固定于轉(zhuǎn)向架2的底部。由此，由U型液氮杜瓦6、U型支撐座9、懸臂型永磁軌道11及其緊固螺栓10共同組成高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮系統(tǒng)。

工作方式簡(jiǎn)述：

1.懸浮過(guò)程：

經(jīng)液氮加注口4向U型液氮杜瓦6注入液氮，并使得高溫超導(dǎo)塊3在懸臂型永磁軌道11產(chǎn)生的磁場(chǎng)中進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)。由于在懸臂型永磁軌道11上方的高溫超導(dǎo)塊3在車(chē)體及轉(zhuǎn)向架2重力作用下有向下靠近懸臂型永磁軌道11的趨勢(shì)，這使得位于懸臂型永磁軌道11上方的高溫超導(dǎo)塊3與懸臂型永磁軌道11間產(chǎn)生排斥力。與此同時(shí)，位于懸臂型永磁軌道11下方的高溫超導(dǎo)塊3有遠(yuǎn)離懸臂型永磁軌道11的趨勢(shì)，這使得位于懸臂型永磁軌道11下方的高溫超導(dǎo)塊3與懸臂型永磁軌道11間產(chǎn)生吸引力。由此位于懸臂型永磁軌道11上下方高溫超導(dǎo)塊3將共同提供該高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)所需的懸浮力。此外，位于懸臂型永磁軌道11上下方的高溫超導(dǎo)塊3在冷卻至超導(dǎo)態(tài)的過(guò)程中，各自俘獲的部分磁通共同提供導(dǎo)向力，從而使得該高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮系統(tǒng)具有較強(qiáng)的側(cè)向穩(wěn)定性。

2.運(yùn)行過(guò)程：

懸浮后的該高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮系統(tǒng)在組成線性電機(jī)的次級(jí)感應(yīng)板12和初級(jí)線圈7的相互作用下，推動(dòng)U型液氮杜瓦6及其承載的轉(zhuǎn)向架2和車(chē)體1與懸臂型永磁軌道11及基座間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向架2使得U型液氮杜瓦6與車(chē)體1間可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得該高溫超導(dǎo)永磁雙面懸浮輸運(yùn)系統(tǒng)可以順利的通過(guò)彎道。

以上的結(jié)構(gòu)保證了懸掛式高溫超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。