[发明专利]一种磁悬浮抗冲击结构及磁体装置

说明书

本发明公开了一种磁悬浮抗冲击结构及磁体装置，磁悬浮磁体装置包括：外杜瓦；线圈，设置在外杜瓦内部，线圈使用超导材料制成且工作在超导状态；抗冲击结构，设置在外杜瓦上，抗冲击结构包括：外套杆，连接在外杜瓦的外侧面上；支撑杆，其一端插接在外杜瓦内部，另一端插接在外套杆内部。本发明采用超导线材作为线圈制备材料，利用其临界转变温度以下可以无阻载流的优势，为磁悬浮磁体装置提供强大的电磁力，从而提高悬浮高度，增加了高速动态运行环境下的安全性，同时采用长悬臂形式的抗冲击结构，避免了高速运动过程中的刚性冲击载荷对线圈磁热稳定性的影响，避免线圈失超，提高了强冲击环境下的磁体装置的安全性和稳定性。

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，特别涉及一种磁悬浮抗冲击结构及磁体装置。

背景技术

中国的高铁通过这十几年的建设，高铁总里程达到3万多公里，技术位于世界前列，然而受各种因素的制约，采用轮轨将目前高铁300-350km/h的速度进一步提速难度极大。面对社会高速发展的进一步需求，高速磁悬浮铁路建设需求应运而生，高速磁悬浮铁路可以解决轮轨铁路存在的轮轨黏着、摩擦、振动和高速受流等问题，具有更高的提速潜力(＞600km/h)，近年来逐渐成为地面交通领域的研究热点。同时，在电磁弹射领域，如何获得更高的发射速度也是大家共同追求的目标，其中通过采用超导磁体产生更高的强磁场，从而获得更高的速度是一种被认为较好的方案。

根据已有的文献可知，截止目前中国、日本、德国、美国等国家在磁浮领域均有一定的技术积累，其中日本在超高速领域尤为突出，以日本东海旅客铁道株式会社(JR东海公司)为例，其长期开展超导磁悬浮列车的研究与实验，目前已具备测试时速高达590km/h的实用化高速磁浮技术。然而，该领域超导磁体技术几乎完全处于保密、封锁状态。国内前20年更多的将研究方向集中到常规磁悬浮技术方向，先后通过引进德国技术建成了上海磁悬浮列车运行线 (430km/h)，其后又独立研制了北京S1线磁悬浮列车(80km/h)、长沙磁悬浮线磁悬浮列车(100km/h)等，可见常导磁悬浮技术列车的运行速度还是相对较低，且相关研究表明其悬浮高度小、承载低，能耗较大，运行成本较高。最近几年受社会对超高速列车、及电磁弹射需求牵引，相关研究单位及高校相继开展了超导磁悬浮的研制工作，相关原理性的成果有一定的报道，但是如何克服磁悬浮系统在高速复杂环境下的冲击载荷，以确保超导磁体装置不出现失超等异常情况发生的问题仍需要解决。

发明内容

本发明实施例提供了一种磁悬浮抗冲击结构及磁体装置，用以解决现有技术中的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种磁悬浮抗冲击结构，包括：

外套杆，用于与磁悬浮磁体装置连接；

支撑杆，支撑杆的一端用于插接在磁悬浮磁体装置中的线圈内部，支撑杆的另一端插接在外套杆内部。

另一方面，本发明实施例提供了一种磁悬浮磁体装置，包括：

外杜瓦；

线圈，设置在外杜瓦内部，线圈使用超导材料制成且工作在超导状态；

抗冲击结构，设置在外杜瓦上，抗冲击结构包括：

外套杆，连接在外杜瓦的外侧面上；

支撑杆，支撑杆的一端插接在外杜瓦内部，另一端插接在外套杆内部。

本发明中的一种磁悬浮抗冲击结构及磁体装置，具有以下优点：

1、本发明采用电动磁悬浮技术原理，利用车上的超导磁体与地面常规导体线圈之间的相对运动产生感应磁场，磁极之间同性相斥、异性相吸使超导磁体装置悬浮起来。同时本发明采用了超导线材作为线圈制备材料，利用其临界温度以下，可以无阻载流的优势，可为磁悬浮磁体提供强大的电磁力，从而使悬浮高度大于常规导体制作的磁体，理论值可以＞100mm，极大的增加了磁浮高速动态运行环境下的安全性。