[发明专利]一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置及其方法

权利要求书

1.一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：其包括底座以及设在底座上端面的旋转滑台模组和垂直滑台模组；旋转滑台模组的上端面固定永磁轨道，永磁轨道为开口环形结构；垂直滑台模组包括垂直支架、垂直移动横梁和横梁驱动机构，垂直支架固定在底座上端面且位于旋转滑台模组一侧，垂直移动横梁滑动设置在垂直支架上且垂直移动横梁部分位于永磁轨道的上方，横梁驱动机构设置在垂直支架上并带动垂直移动横梁在竖直方向往返运动，垂直移动横梁的下方对应永磁轨道设有低温杜瓦，低温杜瓦底部设置高温超导材料，三轴力传感器固定在垂直移动横梁的下表面，低温杜瓦与三轴力传感器连接；通过旋转滑台模组带动永磁轨道做高速旋转运动以间接模拟低温杜瓦高速通过永磁轨道开断处，通过三轴力传感器测量低温杜瓦通过永磁轨道开断处悬浮力、导向力、磁阻力的动态特性。

2.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：所述的旋转滑台模组包括旋转电机、框架和连接轴，所述旋转电机与连接轴相连接，框架固定于底座上，旋转电机设在框架的底部，旋转电机的输出端连接连接轴的一端，连接轴的另一端于设于框架上表面的永磁轨道基底连接，永磁轨道固定在永磁轨道基底的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：三轴力传感器的底部通过一连接件连接低温杜瓦；连接件为“Ⅱ”形连接件，“Ⅱ”形连接件上端与三轴传感器的下端连接，“Ⅱ”形连接件的下端连接低温杜瓦的上端。

4.根据权利要求3所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：连接杆采用耐低温的绝热材料成型，以免长时间的测试导致三轴力传感器受低温的影响，有效保证了测试精度。

5.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：低温杜瓦沿永磁轨道开断处的两个受力侧壁分别用环氧树脂进行加固，预防受力过大对低温杜瓦造成损伤。

6.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：横梁驱动机构包括垂直驱动电机、垂直丝杆、二级换向器、横向丝杆、一级转向器；垂直移动横梁套设在垂直丝杆上并由垂直丝杆带动垂直往返运动，垂直移动横梁的相对两侧分别设置至少一垂直丝杆；垂直驱动电机的输出端连接一级转向器，一级转向器设在横向丝杆的中段并驱动横向丝杆动作；横向丝杆的两端分别连接一个二级换向器；二级换向器与对应侧的垂直丝杆的一端连接，垂直丝杆的另一端与垂直支架可转动连接；垂直驱动电机依次通过一级转向器、横向丝杆、二级转向器、垂直丝杆控制垂直移动横梁的垂直运动，从而实现低温杜瓦与永磁轨道间的悬浮间隙控制。

7.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：所述的低温杜瓦采用注入液氮、低压固氮处理、制冷机制冷中的一种方法或任意二种以上方法的组合对高温超导材料进行制冷。

8.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：高温超导材料为ReBaCuO或其它超导材料的块材、带材堆叠、线圈中一种单一组合结构或任意二种以上的组合结构，Re为稀土元素。

9.根据权利要求1所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：永磁轨道采用永磁体成型且沿横向按Halbach阵列结构进行排列，永磁轨道围成开口圆环形，从而构成永磁轨道开断的结构。

10.一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试方法，采用权利要求1至9任一所述的一种高温超导磁浮系统永磁轨道开断通过性能测试装置，其特征在于：方法包括以下步骤：

S1：将高温超导材料按预设的排列设置在低温杜瓦底部，并通过压板锁紧，控制旋转滑台模组，使永磁轨道正对于低温杜瓦；

S2：通过垂直轴驱动电机调整垂直移动横梁的高度，按预设的场冷高度固定低温杜瓦的垂直高度；

S3：向低温杜瓦内注入液氮，确保高温超导材料完全浸泡在液氮中，对高温超导材料进行场冷；

S4：等到高温超导材料完全进行入超导态，开启旋转电机使永磁轨道与转盘一起高速旋转；

S5：当环形永磁轨道达到预设的运行速度时，垂直滑台模组驱动低温杜瓦靠近永磁轨道，采用三轴力传感器测量低温杜瓦通过永磁轨道开断处的悬浮力、导向力及磁阻力；

S6：实验结束完成后，对采集的数据进行数据保存处理。