[发明专利]一种具有冗余功能的中低速磁浮车辆走行部

说明书

本发明涉及一种具有冗余功能的中低速磁浮车辆走行部，包括分别位于轨道左右两侧的两组组合模块、布置在组合模块上的若干空气弹簧悬挂系统、连接左右两组组合模块的抗侧滚梁组件，以及由空气弹簧悬挂系统连接支撑并固定连接车体的滑台组件，组合模块包括通过铰接结构依次铰接的五个框架模块，分别为位于端部的两个端部模块和位于中间位置的三个中间模块，在端部模块和中间模块上均布置有悬浮单元，组合模块与滑台组件之间还铰接布置有牵引拉杆，另外，车辆走行部还包括悬浮控制器实现车辆的悬浮以及实现空气弹簧悬挂系统排气的空气弹簧控制单元。与现有技术相比，本发明的走行部具有安全冗余大，线路适应能力强，非正常耦合少，轻量化高等优点。

技术领域

本发明属于轨道交通车辆技术领域，涉及一种具有冗余功能的中低速磁浮车辆走行部。

背景技术

中低速磁浮列车是一种新型的轨道交通运输工具，它利用电磁吸力使车辆悬浮磁铁与轨道之间保持8～10mm间隙。走行部作为车辆的一部分，位于车体与轨道之间，是用于实现车辆悬浮、导向、牵引、制动和走行等功能，是车辆最重要的核心部件。根据走行部与车体之间横向运动关系，现有电磁悬浮或永磁电磁混合悬浮的中低速磁浮列车走行部可分为摆杆摆动式和导轨横移式两种类型。摆杆摆动式是指车体和走行部之间通过摆杆实现相对横向运动；导轨横移式是指车体和走行机构之间通过直线导轨实现相对横向运动。传统铁路走行部轮对实现车辆的支撑、导向，这部分内容属于走行部，而中低速磁浮车辆支撑、导向是通过悬浮控制实现的，这部分内容虽然不是机械机构，但在功能上与走行部结构息息相关，因此，本专利走行部除传统的走行部结构外，还包含悬浮控制部分。

磁浮列车作为交通运输工具，有较高运行舒适性、安全性、经济性等方面的要求，这就对走行部提出了更具体的要求。首先走行部在完成车辆悬浮、导向、牵引、制动和走行等功能时，载荷传递均匀、简洁、可靠；走行部能够适应轨道设计规范所规定的各种几何扭曲、线形，保证列车在能在较高的速度下的曲线通过性以及直线稳定性；由于磁浮列车系统走行部连续分布以及相对独立的控制，因此在正常运行时应能够保证运动解耦；考虑磁浮列车控制点较多、控制系统容易出现故障，因此走行部必须有较强的冗余性要求。除上述走行部功能外，走行部自身还必须满足较高的轻量化要求。

目前，中低速磁浮列车车辆走行部结构大多采用5组悬浮架单元模式，如图1、图2所示。如图1-4所示，走行部结构按照功能其主要的部件包括：5组悬浮架单元1（如图3所示）、2组迫导向机构2（如图1所示）、8组第一移动滑台3（如图1所示）、4组第一固定滑台4、10组第一牵引拉杆5、10组第一空气弹簧悬挂系统6以及其它辅助结构。悬浮架单元1通过第一空气弹簧悬挂系统6支撑第一移动滑台3或第一固定滑台4；支撑第一移动滑台3和第一固定滑台4支撑车体结构，第一移动滑台3和车体之间有直线轴承7，能够自由横向运动，第一固定滑台4和车体之间采用螺栓固接；第一牵引拉杆5连接悬浮架单元1和第一移动滑台3或第一固定滑台4，主要实现纵向载荷的传递；迫导向机构包含4组滑台拉杆、1组长转臂、1组短拐臂，主要实现车体的横向载荷的均匀传递，具体使用原理可参看现有专利文献CN202016407U。

这种采用5组悬浮架单元组合模式的走行部，5组悬浮架单元相对独立，无法形成悬浮系统的冗余，任意控制回路中环节（悬浮传感器、悬浮控制器、电磁铁）失效，则立即会出现机械接触，影响运行品质及运行安全；车辆在运行过程中，由于线路、控制等原因，可导致空气弹簧载荷变化剧烈，从而导致悬浮控制点出现较大的载荷变化，导致悬浮控制困难，引起局部振动，甚至控制失效发生机械接触的可能；相邻两点独立控制导致车辆通过轨缝困难，特别是垂向高差较大的轨缝；走行部牵引拉杆数量较大，因此牵引拉杆结构不能太长，一方面有结构空间的要求，另一方面也是考虑结构轻量化的要求，这种短牵引拉杆在传递牵引力的同时容易产生其它方向的运动约束；另外，现有走行部的轻量化还可以进一步提升。

因此，需要研究一种运行安全冗余大，线路适应能力强，非正常耦合少，轻量化要求高的中低速磁浮车辆走行部有较强的现实意义。

发明内容