電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置及磁浮列車的制作方法

本發明涉及到磁懸浮列車技術領域，尤其涉及一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置。本發明還涉及具有上述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的磁浮列車。

背景技術：

磁懸浮交通是一種低噪聲無碳交通，是未來城市交通發展的重要方向之一。磁懸浮列車大都采用的是吸力型懸浮設計，具有轉彎半徑小、爬坡能力強、噪聲小、乘坐舒適和安全等優點。目前，吸力型磁浮列車的磁浮裝置主要有三種類型:1、單一采用電磁鐵產生懸浮力；2、采用電磁鐵和超導體共同產生懸浮力；3、采用電磁鐵和永磁體共同產生懸浮力。

但是單一采用電磁鐵產生懸浮力的方式目前較為成熟，在國內和國外都有相應的試驗列車。其缺點是能耗較大，載重能力有限;采用電磁鐵和超導體共同產生懸浮力的方式目前只在實驗室有相關的模型;其缺點是運行需要消耗大量的液氮，運行和維護費用高。因而采用電磁鐵和永磁體共同產生懸浮力的方式是一種經濟實用的方式，是將永磁體設置在電磁鐵中，但是這種電磁永磁混合懸浮存在的問題是：電磁鐵和軌道之間必須保持一定的間距，如果間距過大永磁產生的懸浮力隨氣隙的變化太大，加大了電磁鐵的控制難度，若間距過小，永磁體產生的磁力容易將列車吸死。在吸死的狀態下，永磁體與軌道間的吸力遠大于列車的自重和載荷。也就是說列車一旦吸死就很難落下。

因此，能夠在電磁永磁混合懸浮下，使得電磁鐵和軌道之間保持一定間隙，防止出現吸死現象，成為本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置，能夠使混合電磁鐵和軌道之間保持一定間隙，防止出現吸死現象。

本發明進一步要解決的技術問題是，在提供上述磁浮列車防吸死裝置的基礎上，還提供一種包括上述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的磁浮列車。

本發明提供的電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置，所述裝置包括壓觸開關、掛鉤、彈簧和磁路連接塊，所述壓觸開關內嵌于電磁永磁混合電磁鐵磁軛上端部，掛鉤設置在混合電磁鐵磁軛的外側，彈簧設置在掛鉤下方，用于連接掛鉤和磁路連接塊；

且所述吸死裝置具有收起狀態和觸發狀態，當壓觸開關未被壓下時，處于收起狀態時，所述掛鉤鉤出磁路連接塊，磁路連接塊壓緊所述彈簧緊貼于磁軛外側，當壓觸開關被壓下時，處于觸發狀態時，掛鉤松開磁路連接塊，磁路連接塊在磁軛下端連接電磁鐵左右兩條磁軛。

優選地，所述磁路連接塊由硅鋼疊片等高磁導率的材質組成。

優選地，所述壓觸開關可以采用機械行程開關，也可采用推力式開關。

優選地，所述磁路連接塊為直板式，磁路連接塊的長度等于左右兩條磁軛之間的寬度。

優選地，所述磁路連接塊為連接左右兩條磁軛的半圓環形。

優選地，在左右兩條磁軛上各布置有一個電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置，所述防吸死裝置處于觸發狀態時，兩塊磁路連接塊在磁軛下端合并連接電磁鐵左右兩條磁軛。

優選地，所述磁路連接塊為直板式，兩塊磁路連接塊長度之和等于左右兩條磁軛之間的寬度。

優選地，所述磁路連接塊合并后為連接左右兩條磁軛的半圓環形。

針對永磁電磁混合磁浮系統在電磁鐵磁軛吸附于軌道情況下起到壓下式永磁磁通自循環效果，使電磁鐵和軌道之間磁通量降到極小值，從而防止出現吸死現象。在正常工況下磁路連接塊在掛鉤拉力作用下緊貼于磁軛外側，且壓緊所述彈簧，此時磁路連接塊完全不影響原有懸浮磁鐵的磁路；在懸浮磁鐵磁軛吸附于軌道工況下，電磁鐵與磁浮軌道接近，并壓下壓觸開關，觸發掛鉤打開，磁路連接塊在彈簧彈力作用下將磁軛下端連接起來，由此可促使在吸附狀態下懸浮磁鐵中磁通的絕大部分從下端循環，混合電磁鐵和軌道之間保持一定間隙，從而實現對混合電磁鐵與軌道的吸死狀態分離。

本發明進一步解決其技術問題采用的技術方案是，在提供所述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的基礎上，本發明還提供一種采用所述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的磁浮列車，所述磁浮列車顯然具有前述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的全部有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的正面位置示意圖；

圖2為本發明提供的一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置在運行過程中的狀態圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

參見圖1至圖2，圖1為本發明提供的一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的正面位置示意圖，圖2為本發明提供的一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置在運行過程中的狀態圖。

電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置包括壓觸開關1、掛鉤2、彈簧3和磁路連接塊4，所述壓觸開關1內嵌于電磁永磁混合電磁鐵磁軛5上端部，掛鉤2設置在混合電磁鐵磁軛5的外側，彈簧3設置在掛鉤2下方，用于連接掛鉤2和磁路連接塊4。吸死裝置具有收起狀態和觸發狀態，當壓觸開關被壓下時，處于觸發狀態時，掛鉤松開磁路連接塊，兩塊磁路連接塊在磁軛下端合并連接電磁鐵左右兩條磁軛。混合電磁鐵設置在列車之上，當列車正常懸浮時，壓觸開關未被壓下時，吸死裝置處于收起狀態時，掛鉤2鉤出磁路連接塊4，磁路連接塊4壓緊所述彈簧3緊貼于磁軛5外側，當混合電磁鐵接近列車軌道壓觸開關1被壓下，壓觸開關1被觸發，吸死裝置處于觸發狀態時，掛鉤2松開，使磁路連接塊4在彈簧3的彈力作用下轉向電磁鐵磁軛下端，磁路連接塊4連接電磁鐵左右兩條磁軛。。

如圖2（a）所示，當列車正常懸浮時，產生沿左磁軛、鐵芯7、右磁軛、懸浮氣隙8、F軌9、左磁軛閉合的懸浮磁場。在正常工況下磁路連接塊在掛鉤拉力作用下緊貼于磁軛外側，且壓緊所述彈簧，此時磁路連接塊完全不影響原有懸浮磁鐵的磁場。如圖2（b），當混合電磁鐵接近列車軌道壓觸開關1被壓下時，接觸開關1與F軌9相接觸，磁路連接塊4在電磁鐵磁軛下端連接電磁鐵左右兩條磁軛，產生鐵芯7、右磁軛、磁路連接塊4、左磁軛、鐵芯7閉合的懸浮磁場和沿左磁軛、鐵芯7、右磁軛、右磁軛上接觸開關1、F軌9、左磁軛上接觸開關1、左磁軛閉合的懸浮磁場。因為磁路連接塊4的磁阻較小，使得在觸發狀態下懸浮磁鐵中磁通的絕大部分從下端循環，使電磁鐵和軌道之間磁通量降到極小值，從而實現對懸浮磁鐵與軌道的吸死狀態分離。在電磁永磁混合懸浮下，使永磁體和軌道之間的吸力可以控制，防止出現吸死現象，以實現對電磁鐵的保護，并減小對軌道面的磨損，延長了軌道和電磁鐵的使用壽命，降低了運行成本。

所述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置可以為一個，設置在混合電磁鐵的一條磁軛的外側，吸死裝置處于觸發狀態時，使磁路連接塊4在彈簧3的彈力作用下轉向電磁鐵磁軛下端，磁路連接塊4連接電磁鐵左右兩條磁軛。

磁路連接塊4可以為直板式，磁路連接塊4的長度等于左右兩條磁軛之間的寬度。

所述磁路連接塊4也為連接左右兩條磁軛的半圓環形或其他可以連接左右兩條磁軛的形狀，當磁路連接塊4為半圓環形時，磁阻較減小，懸浮磁鐵中磁通更有利于磁力從下部通過。

所述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置可以為兩個，分別設置在混合電磁鐵的左右兩條磁軛的外側。

磁路連接塊4可以為直板式，兩塊磁路連接塊長度之和等于左右兩條磁軛之間的寬度。

磁路連接塊4合并后也可以為連接左右兩條磁軛的半圓環形或其他可以連接左右兩條磁軛的形狀，當磁路連接塊為半圓環形時，磁阻較減小，懸浮磁鐵中磁通更有利于磁力從下部通過。

在進一步的方案中，所述磁路連接塊4由硅鋼疊片等高磁導率的材質組成，使得磁路連接塊磁阻達到最小，從而使磁通更容易從下端循環，進一步防止吸死現象的出現。這里需要說明的是通過對磁路連接塊選用不同的材質，可控制混合電磁鐵和軌道之間的吸力。

在更進一步的方案中，所述壓觸開關1可以采用機械行程開關，也可采用推力式開關。

除了上述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置，本發明還提供一種包括上述電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置的磁浮列車，該磁浮列車的其他各部分結構請參考現有技術。

以上對本發明所提供的一種電磁永磁混合懸浮控制型磁浮列車防吸死裝置及磁浮列車進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。