[发明专利]一种真空管道磁悬浮列车的导向装置

说明书

本发明公开了一种真空管道磁悬浮列车的导向装置，包括成对对称安装于磁悬浮列车两侧的永磁导向轮以及与各永磁导向轮相配合并对应安装于真空管道内的导轨；每一侧的永磁导向轮分别与车体上调速电机的输出轴相连，且每对永磁导向轮的轴心连线与列车的行进方向垂直并经过该轴心连线所在横向截面的重心。由于列车左右两侧导向力可单独控制，引导磁悬浮列车实现转弯或曲线行驶，相比于一般电动悬浮导向系统，其回复过程更加平稳，提高了真空管道磁悬浮列车运行的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及磁悬浮列车技术领域，具体涉及到一种真空管道磁悬浮列车的导向装置。

背景技术

交通运输一直是国家的重要经济命脉，交通运输装备和总体技术水平是一个国家经济实力和发达程度的一个重要体现。磁悬浮列车由于与轨道间无直接的机械接触，从而避免了传统轮轨列车速度受限于轮轨系统粘着极限的缺点，使得列车速度得以进一步的提高，备受人们的关注，在当今交通技术领域中，磁悬浮列车被誉为交通领域的绿色革命。

对于地面交通运输工具来说，其运行速度受限于地表稠密的大气层，运行过程中需要克服强大的气动阻力和气动噪声。特别是对于磁悬浮列车来说，虽然其克服了传统列车轮轨摩擦的特点，但由于其速度较高，空气阻力对其速度的影响更加显著。而采用真空管道技术，改变列车运行的介质密度能够有效的解决空气阻力问题。真空管道磁悬浮列车作为一种未来的交通工具在高速、环保等诸多方面有着无可比拟的优势，备受世界关注，许多国家已经对其进行了初步的探讨和研究。

对于高速运行的交通工具，其安全问题一直是人们关注的重点。对于真空管道磁悬浮列车来说，导向装置是其安全稳定运行的基础。目前，磁悬浮列车主要分为常导磁吸式和超导磁斥式，故而导向技术可其分为有常导磁吸式的导向系统和超导磁斥式的导向系统。

常导磁吸式的导向系统与悬浮系统类似，是在列车两侧面安装一组专门用于导向的电磁铁，使车体与导轨保持一定的间隙。当列车左右偏移时，车上的导向电磁铁与导轨的相互作用，从而使列车恢复到中间位置。

超导磁斥式的导向系统目前常用的有两种方式：1是在车辆侧向安装导向辅助轮，该导向为机械导向，通过车体上的导向辅助轮与导轨侧面滚动摩擦从而产生复原力，这个力与列车沿曲线行驶时的侧向力相平衡，使列车沿着导轨中心线行驶；2是利用电动磁斥式的导向系统，如日本MLX型超导磁悬浮列车，其在沿线路中心均匀的铺设“8”字形线圈，当列车上的超导磁体位于该线圈对称中心时，两侧导向力相同，当列车产生左右偏移时，间隙小的一侧比间隙大的一侧导向力大，产生一个回复力平衡列车偏移的侧向力，使列车回到线路中间位置。

但是，上述导向系统中，对于常导磁吸式的导向系统，其导向工作间隙较小，能耗大，且其导向原理为吸力型导向，自稳定性较差；对于超导磁斥式的导向系统，采用导向辅助轮的方式，由于直接与导轨接触，存在机械摩擦，不适用于高速磁悬浮列车中，采用电动磁斥式的导向系统，虽然自稳定性较好，但其导向力的大小依赖于列车的运行速度以及列车相对于导轨的位置，且列车两侧导向力的大小不便于单独控制，在转弯或曲线行驶的过程中不太稳定。

此外，真空管道磁悬浮列车处于四周完全封闭且真空度极高管道内，与一般的磁悬浮列车相比，其结构大不相同，而且其运行速度较高，由轨道横向不平顺及过弯道时引起的横向动态附加力较大，故而需要的导向力也较大。因此针对真空管道磁悬浮列车的特点，需设计一种新型的导向装置，满足列车的导向需求，使列车行驶更稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是设计一种真空管道磁悬浮列车的导向装置，结构简单，自稳定性好，导向力可分别调控，提高了真空管道磁悬浮列车运行的稳定性和安全性。

本发明为实现其技术问题采用下面的技术方案：