[发明专利]磁悬浮飞车装置

说明书

技术领域

本发明涉及交通工具，特别是一种运用磁悬浮原理的全新概念的交通工具和新型运载形式。

背景技术

现代社会的生活和产生活动中离不开高速、高效率的交通运输。在特殊的应用领域，也存在许多需要瞬时、高速运载工具的需求。在物体高速运动的情况下，减少摩擦所引起的损耗成为高速运动的关键。磁悬浮飞车与轨道之间没有接触，从根本上避免了摩擦。因此，磁悬浮飞车是非常有前景的高速运载方式。

磁悬浮飞车利用磁悬浮技术将飞车的车体悬浮于架空的轨道上，由飞车上的螺旋桨动力推进器产生的气流驱动飞车沿轨道运动。磁悬浮飞车与磁悬浮列车在悬浮原理上类似，都是采用磁悬浮技术将车体悬浮于空中，但磁悬浮列车的运行是采用直线电机的驱动方式，而磁悬浮飞车的运行是采用螺旋桨动力推进器。因此，磁悬浮飞车极大地减小了技术难度和制造成本，同时避免了较强磁场带来磁场污染的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用磁悬浮技术和螺旋桨动力推进器相结合，从而形成一种全新概念的交通工具和新型运载形式——磁悬浮飞车装置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的磁悬浮飞车装置，是一种利用磁悬浮技术将所述磁悬浮飞车装置的车体悬浮于架空的轨道上，由磁悬浮飞车装置上的螺旋桨动力推进器产生的气流驱动飞车沿轨道运动。该飞车由磁悬浮系统和螺旋桨动力推进器组成。

所述的磁悬浮系统主要由电磁铁装配体、电涡流位移传感器、控制系统、轨道和车体组成，其中：电磁铁装配体和电涡流位移传感器位于车体的底部；磁悬浮飞车装置停止时，车体悬挂在架空的轨道上；磁悬浮飞车装置行驶时，车体通过磁悬浮系统产生的磁场悬浮力悬浮在轨道上。

所述的电磁铁装配体由两个，每个电磁铁装配体主要由电磁铁铁芯、电磁铁线圈组成，其中：在电磁铁线圈的上下两端各安装一个线圈挡板，整个电磁铁装配体通过电磁铁上夹紧板与车体用紧定螺钉固连。

所述的电涡流位移传感器有两个，它们分别装在车体底部的两端。电涡流位移传感器实时将悬浮的气隙距离反馈给控制系统，控制系统将其与设定的气隙进行比较后，调节电磁铁中的电流从而改变电磁吸力的大小来保证气隙的恒定。

所述的控制系统主要由计算机、数据采集、功率放大模块和信号处理模块部分组成。

所述的轨道呈T字形，可由两个类似龙门架的轨道支架支撑。

所述的轨道支架，其底部折边用水平调整螺栓固定在地面上，其侧部和底部折边设有与之焊接相连的加强板，其横梁下部采用螺栓与轨道固定连接。

所述的车体，具有缺口的长方形横截面，可以依靠缺口的边沿使整个车体在不运动时悬挂在轨道的T字形上表面上。

所述的螺旋桨动力推进器，通过向后排出强大气流从而推动飞车装置向前运动，依靠螺钉装在车体的顶部上。

本发明在设计中以两个电磁铁约束飞车的两个自由度，即飞车绕X轴转动和沿Z轴方向上移动的自由度。在结构上因为飞车在X轴方向的尺寸远小于飞车在Y轴方向的尺寸，故不约束该自由度，即忽略悬飞车绕Y轴转动的自由度。飞车沿X轴方向上移动和的绕Z轴转动的2个自由度，则利用磁场的向心效应约束。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

其一. 原理新颖：巧妙地利用了磁悬浮技术和螺旋桨动力推进技术，组合构成了全新概念的交通工具和新型运载形式。

其二. 结构简单：充分利用了机械原理和磁场向心效应，简化了磁悬浮飞车的支承原理，只用了两个电磁铁约束飞车的两个自由度，就成功地悬浮了原来需要约束五个自由度的飞车。利用螺旋桨动力推进器驱动磁悬浮飞车，简化了轨道结构，不需要在轨道上铺设驱动电磁线圈。

附图说明

图1是本发明设计原理的坐标图。

图2是磁悬浮飞车装置的轴视图。

图3是磁悬浮飞车装置的主视图。

图4是磁悬浮飞车装置的轨道。

图5是磁悬浮飞车装置的车体轴视图。

图6是磁悬浮飞车装置的电磁铁装配体轴视图。

图7是控制系统原理框图。

图中：1.电磁铁装配体； 2.电涡流位移传感器；3.水平调整螺栓；4.轨道支架；5.轨道； 6.车体；7.螺旋桨动力推进器；8.电磁铁铁芯；9.电磁铁线圈；10.线圈上挡板；11.电磁铁上夹紧板； 12.紧定螺钉； 13.线圈下挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本专利发明作进一步说明。