專利名稱：一種磁浮列車懸浮單元結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁浮列車，尤其是常導(dǎo)(EMS型)磁浮列車設(shè)備制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常導(dǎo)磁浮列車(EMS型)是利用普通直流電磁鐵電磁吸力使列車浮起，用直線電機(jī) 無接觸驅(qū)動，分為高速型和低速型兩種結(jié)構(gòu)方式。低速型以日本的HSST為代表，而高速型 以德國的TR系列為代表。低速EMS磁浮列車由多個縱向首尾相接的磁轉(zhuǎn)向架共同懸浮，每個轉(zhuǎn)向架如圖1 所示。都具有獨立的懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動功能。轉(zhuǎn)向架與車體之間通過空氣彈簧1連接。每 個轉(zhuǎn)向架由兩個相對獨立、通過防側(cè)滾梁2連接的模塊3構(gòu)成。由于轉(zhuǎn)向架兩側(cè)模塊之間 通過防側(cè)滾梁2和吊耳5連接，與車體通過空氣彈簧連接，各模塊之間可以認(rèn)為在機(jī)械結(jié)構(gòu) 上已解耦。但模塊近似為剛體，在垂直方向上的運動為兩自由度系統(tǒng)。模塊內(nèi)部的二個懸 浮端(電磁鐵4)通過剛體連接，導(dǎo)致兩端的運動狀態(tài)之間存在強(qiáng)烈的機(jī)械相互耦合。高速EMS磁浮列車每個懸浮轉(zhuǎn)向架如圖2所示，包括兩組C型懸浮腳弓，由懸浮電 磁鐵15、導(dǎo)向電磁鐵模塊14與懸浮框架13搭接所構(gòu)成的彈性鏈結(jié)構(gòu)，利用一根縱梁12將 兩個相鄰懸浮框架13聯(lián)接組成的。兩個相鄰的懸浮框架通過懸浮電磁鐵鉸接機(jī)構(gòu)互相傳 遞荷載，當(dāng)其中一個部分懸浮電磁鐵發(fā)生故障時，可以由相鄰的部分懸浮電磁鐵承受懸浮 框架的荷載。為了對懸浮電磁鐵的荷載和電流進(jìn)行平均分配，通過對空氣彈簧11的充、排 氣來調(diào)節(jié)懸浮框架13的荷載。因此，每個懸浮轉(zhuǎn)向架的各懸浮點，以及各懸浮轉(zhuǎn)向架之間 均存在機(jī)械耦合。由于磁懸浮列車采用多點懸浮控制技術(shù)，而這種由于機(jī)械結(jié)構(gòu)特性造成的耦合必 定會導(dǎo)致各個懸浮控制器之間的相互耦合，影響整車的懸浮系統(tǒng)穩(wěn)定性。常用的處理方法 是將這種耦合作為系統(tǒng)的外部干擾，通過提高系統(tǒng)的魯棒性加以抑制，控制器的設(shè)計難度 加大。而且懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動系統(tǒng)對導(dǎo)軌三個功能面提出了較高的設(shè)計及制造精度要求，制 造安裝精度要求基本上都在ι mm以內(nèi)，增加了導(dǎo)軌和梁的制造、安裝和維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有磁浮列車懸浮系統(tǒng)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種新的磁浮列車懸浮 單元結(jié)構(gòu)，使之克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點，從機(jī)械結(jié)構(gòu)上入手改善耦合條件，從而降低控制 器的設(shè)計難度，提高懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善磁浮列車運行的動態(tài)特性。本發(fā)明的目的是通過如下手段來實現(xiàn)的。一種磁浮列車懸浮單元結(jié)構(gòu)，主要由懸浮框架和置于懸浮框架下部的懸浮和導(dǎo)向 電磁鐵、以及設(shè)置在懸浮框架端部的空氣彈簧等構(gòu)成，其特征在于，懸浮框架具有一個固定 在磁浮列車的車體中部的縱向支承梁；懸浮導(dǎo)向模塊的一端通過軸承套接在支承梁上，左 右對稱成對設(shè)置在縱向支承梁兩側(cè)；所述懸浮導(dǎo)向模塊由橫向支架和設(shè)置在支架一端的電 磁鐵構(gòu)成，其上設(shè)置有用于與車體聯(lián)接的空氣彈簧。
采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，每個電磁鐵和橫向支架構(gòu)成獨立的懸浮導(dǎo)向模塊，每個模塊 與縱向支承梁之間通過轉(zhuǎn)動軸承連接，可以繞支承梁在一定范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，各個模塊與 車體之間分別通過空氣彈簧聯(lián)接。因此，每個模塊獨立承載車輛的部分載荷，其工作狀態(tài)與 其他模塊的工作狀態(tài)無關(guān)，實現(xiàn)了各個模塊之間的完全解耦。因此每個模塊的懸浮控制器 可以作為獨立系統(tǒng)設(shè)計，降低了控制器的設(shè)計難度，提高懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善磁浮列車 運行的動態(tài)特性?？刂破焚|(zhì)的提高也可降低導(dǎo)軌功能面的設(shè)計及制造精度要求。而且機(jī)械 結(jié)構(gòu)也可以模塊化，便于生產(chǎn)加工，降低成本。


圖1現(xiàn)有技術(shù)低速EMS磁浮列車懸浮轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)圖。圖2現(xiàn)有技術(shù)高速EMS磁浮列車懸浮轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)圖。圖3本發(fā)明EMS磁浮列車懸浮轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在圖3中懸浮框架具有一固定在磁浮列車的車體中部的縱向支承梁111。懸浮 導(dǎo)向模塊的一端通過軸承113套接在支承梁111上，懸浮導(dǎo)向模塊左右對稱成對設(shè)置在縱 向支承梁兩側(cè)。懸浮導(dǎo)向模塊由橫向支架112和設(shè)置在橫向支架一端的電磁鐵115構(gòu)成， 懸浮導(dǎo)向模塊上設(shè)置有用于與車體聯(lián)接的空氣彈簧114。在一個轉(zhuǎn)向架單元中，縱向支承梁111套接有至少兩對懸浮導(dǎo)向模塊。在本實施 例中采用套接三對懸浮導(dǎo)向模塊為例。以上所陳述的僅僅是本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，在不脫離本發(fā)明方 法實質(zhì)的前提下，在實際實施中可以做出若干更改應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁浮列車懸浮單元結(jié)構(gòu)，主要由懸浮框架和置于懸浮框架下部的懸浮和導(dǎo)向電 磁鐵、以及設(shè)置在懸浮框架上部的空氣彈簧等構(gòu)成，其特征在于，懸浮框架具有一固定在磁 浮列車的車體中部的縱向支承梁；懸浮導(dǎo)向模塊的一端通過軸承套接在支承梁上，左右對 稱成對設(shè)置在縱向支承梁兩側(cè)；所述懸浮導(dǎo)向模塊由橫向支架和設(shè)置在橫向支架一端的電 磁鐵構(gòu)成，其上設(shè)置有用于與車體聯(lián)接的空氣彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之磁浮列車懸浮單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述縱向支承梁(1)套 接有至少兩對懸浮導(dǎo)向模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之磁浮列車懸浮單元結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述縱向支承梁套接 三對懸浮導(dǎo)向模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁浮列車懸浮單元結(jié)構(gòu)，懸浮框架具有一固定在磁浮列車的車體中部的縱向支承梁；懸浮導(dǎo)向模塊的一端通過軸承套接在支承梁上，左右對稱成對設(shè)置在縱向支承梁兩側(cè)。所述懸浮導(dǎo)向模塊由橫向支架和設(shè)置在支架一端的電磁鐵構(gòu)成，其上設(shè)置有用于與車體聯(lián)接的空氣彈簧。采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，各模塊的懸浮控制器可以作為獨立系統(tǒng)設(shè)計，降低了控制器的設(shè)計難度，提高懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善磁浮列車運行的動態(tài)特性，進(jìn)而也可降低導(dǎo)軌功能面的設(shè)計及制造精度要求，降低綜合成本。
文檔編號B60L13/04GK102059956SQ20101059865
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者蔣啟龍, 趙國明 申請人:西南交通大學(xué)