[发明专利]悬浮推进线圈集成化模组

说明书

本发明提供了一种悬浮推进线圈集成化模组，其包括壳体、零磁通线圈组件、推进线圈组件和连接器，壳体为在由上模具板和下模具板组成的模具内浇注树脂制成的树脂壳体；零磁通线圈组件包括零磁通线圈骨架、加强层和接地屏蔽层，零磁通线圈骨架与接地屏蔽层通过第一连接组件相接，加强层夹设于零磁通线圈骨架与接地屏蔽层之间，零磁通线圈骨架能通过第二连接组件与上模具板相接，零磁通线圈骨架上缠绕有零磁通线圈；推进线圈组件包括推进线圈骨架和多个绝缘垫块，各绝缘垫块能间隔连接于下模具板上，推进线圈骨架与多个绝缘垫块相接，推进线圈骨架上缠绕有推进线圈；连接器与推进线圈组件的引出线相接。本发明结构简单，易于批量制造生产。

技术领域

本发明涉及磁悬浮交通技术领域，特别涉及一种悬浮推进线圈集成化模组。

背景技术

由零磁通线圈和超导磁体组成的超导磁悬浮系统具有浮阻比高、悬浮导向自稳定和悬浮间隙大等优点。由空心推进线圈和超导磁体组成的超导直线同步电机系统具有功率密度高、损耗小和效率高等优点，两者结合组成的直线超导磁悬浮电磁推进系统在高速和超高速轨道交通方面具有广阔的应用前景。该组合需要在定子轨道上连续铺设大量零磁通线圈和推进线圈，将两种线圈集成在同一模组中制造和铺设，可以大幅降低模组制造和轨道建设成本。

承担悬浮导向功能的8字闭环零磁通线圈与空心推进线圈集成在同一模组中时，由于零磁通线圈为低压线圈，同时承担较大幅值的电磁载荷，因此零磁通线圈组件需要保证较大的结构强度；推进线圈为高压线圈，承担电磁载荷较小，推进线圈组件需要保证较好的绝缘强度。由于高性能绝缘材料一般要求具备较高的材料一致性，主绝缘层需要避免不同材料结构的粘接，因此难以以同种结构同时适应模组中零磁通线圈组件和推进线圈组件的支撑。

此外，高压推进线圈与低压零磁通线圈之间需要由导电接地层进行电场屏蔽，避免零磁通线圈感应高电压。该导电接地层为能够完整覆盖推进线圈的层状结构，对其在环氧浇注的模组中进行精确定位以保证其与推进线圈间隙均匀性对模组的绝缘性能至关重要。

目前使零磁通线圈和推进线圈集成在一个模组中的制造方法主要有无骨架结构和骨架结构两种方案。

无骨架结构依靠绝缘垫块依次将推进线圈、屏蔽层和零磁通线圈等内部组件在模具中层叠摆放定位并浇注，结构简单，成本低，但零磁通与推进线圈之间的垫块无法与固定位置的模具固定，存在位置随机、一致性差的问题，且无骨架方案中零磁通线圈部分结构强度仅由树脂提供，强度较低，难以适应未来更大的悬浮及导向工况。

骨架结构使推进线圈与零磁通线圈均绕制在预制骨架上，通过骨架间支撑杆相互连接定位，零磁通和推进线圈结构强度均非常高。由于机加工的整块实心绝缘线圈骨架成本较高，且与树脂非同种材料，浇筑后会显著降低高压推进线圈绝缘性能，导致推进线圈还需额外使用云母等其他连续性绝缘材料包裹作为主绝缘，增加结构复杂程度，且未能充分利用树脂的绝缘性能。

现有集成化模组中各组件(包括零磁通线圈、推进线圈、屏蔽层和防护层)在浇筑前均需要依次安装、定位在模具对应位置，工序复杂且费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，易于批量制造生产的悬浮推进线圈集成化模组。

为达到上述目的，本发明提供了一种悬浮推进线圈集成化模组，其包括：

壳体，其为在由上模具板和下模具板组成的模具内浇注树脂制成的树脂壳体；

零磁通线圈组件，其设置于所述壳体内，所述零磁通线圈组件包括零磁通线圈骨架、加强层和接地屏蔽层，所述零磁通线圈骨架上缠绕有零磁通线圈，所述零磁通线圈骨架与所述接地屏蔽层通过第一连接组件相接，所述加强层夹设于所述零磁通线圈骨架与接地屏蔽层之间，所述零磁通线圈骨架能通过第二连接组件与所述上模具板相接；