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一种悬挂式磁浮车辆以及轨道系统
申请号	CN202410128946.X	申请日	2024-01-30	公开(公告)号	CN117885769A	公开(公告)日	2024-04-16
申请人	湖南轨道技术应用研究中心有限公司;			发明人	向湘林; 邓钰军; 钟虞全; 陈峰; 窦庆山; 苏芷玄;
摘要	本申请公开一种悬挂式磁浮车辆以及轨道系统，包括轨道梁，所述轨道梁的底部设有开口，所述轨道梁内设置有感应板以及钢轨；设置在所述轨道梁内的悬挂架，所述悬挂架的顶部设置有电机以及电磁铁，所述电机与所述感应板作用产生牵引力，所述电磁铁与所述钢轨作用产生磁吸力；置在所述轨道梁与所述悬挂架之间的减震组件；设置在所述轨道梁的下方，与所述悬挂架固定连接的车体。本申请提供的悬挂式磁浮车辆以及轨道系统，相较于现有技术而言，能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。
权利要求	1.一种悬挂式磁浮车辆，其特征在于，包括：轨道梁(1)，所述轨道梁(1)的底部设有开口(11)，所述轨道梁(1)内设置有感应板(12)以及钢轨(13)；设置在所述轨道梁(1)内的悬挂架(2)，所述悬挂架(2)的顶部设置有电机(3)以及电磁铁(4)，所述电机(3)与所述感应板(12)作用产生牵引力，所述电磁铁(4)与所述钢轨(13)作用产生磁吸力；设置在所述轨道梁(1)与所述悬挂架(2)之间的减震组件(5)；设置在所述轨道梁(1)的下方，与所述悬挂架(2)固定连接的车体(6)。 2.根据权利要求1所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，所述电机(3)设置在所述悬挂架(2)的中部，两个所述电磁铁(4)对称设置在所述电机(3)的两侧，所述钢轨(13)设置有两个，对称设置在感应板(12)的两侧；所述减震组件(5)设置有两组，且两组减震组件(5)对称设置在所述悬挂架(2)的两侧。 3.根据权利要求2所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，所述钢轨(13)具体为U型钢轨，所述钢轨的开口端与所述电磁铁(4)相对设置。 4.根据权利要求2所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，所述减震组件(5)，包括：与所述悬挂架(2)相连的竖向缓冲件(51)；与所述竖向缓冲件(51)远离悬挂架(2)的一端相连的支撑件(52)，所述支撑件(52)与所述轨道梁(1)的底部的内壁接触；设置在所述悬挂架(2)上，用以约束所述支撑件(52)沿竖直方向移动的导向件(53)。 5.根据权利要求4所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，所述减震组件(5)，还包括：设置在所述悬挂架(2)与所述导向件(53)之间的横向缓冲件(54)。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，所述悬挂架(2)，包括竖梁(21)、第一横梁(22)以及第二横梁(23)；其中，所述第一横梁(22)与所述竖梁(21)固定连接，且所述第一横梁(22)设置在所述轨道梁(1)内，所述电机(3)和所述电磁铁(4)设置在所述第一横梁(22)的上方；所述第二横梁(23)设置在所述轨道梁(1)的下方，且所述第二横梁(23)与所述竖梁(21)之间通过销轴(24)铰接，所述第二横梁(23)与所述车体(6)相连。 7.根据权利要求6所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，还包括：阻尼器(7)，所述阻尼器(7)设置有两组，且对称设置在所述竖梁(21)的两侧；其中，所述阻尼器(7)的第一端与所述竖梁(21)铰接，所述阻尼器(7)的第二端与所述第二横梁(23)铰接；或，所述阻尼器(7)的第一端与所述竖梁(21)铰接，所述阻尼器(7)的第二端与所述车体(6)铰接；或，所述阻尼器(7)的第一端与所述第二横梁(23)铰接，所述阻尼器(7)的第二端与所述车体(6)铰接。 8.根据权利要求7所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，还包括：设置在所述第二横梁(23)上的弹簧(8)，所述弹簧(8)沿竖直方向延伸，所述弹簧(8)远离所述第二横梁(23)的一端与所述车体(6)相连；所述弹簧(8)设置有两组，且对称设置在所述第二横梁(23)的两端。 9.根据权利要求8所述的悬挂式磁浮车辆，其特征在于，所述弹簧(8)具体为空气弹簧、橡胶弹簧和螺旋弹簧中的任一项。 10.一种轨道系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的悬挂式磁浮车辆。
说明书全文	一种悬挂式磁浮车辆以及轨道系统技术领域 [0001] 本申请涉及磁浮交通技术领域，更具体地说，尤其涉及一种悬挂式磁浮车辆以及轨道系统。背景技术 [0002] 城市轨道交通能有效解决城市交通拥堵，实现城市空间合理布局，保证城市综合可持续发展，目前正处于快速、全面发展的重要时期。其中，悬挂式单轨交通作为一种多元化的城市轨道交通系统，凭借其自身诸多优点预计将在我国有着广阔的发展及应用前景。 [0003] 目前，悬挂式单轨车辆的走行轮及导向轮大多采用胶轮，在实际运营过程中胶轮的磨耗较为严重，进而造成系统运营成本增高。同时，胶轮与轨道之间有直接的机械接触，运行过程中轮轨动力作用较为剧烈，当轨道不平顺恶化、胶轮磨损之后，车辆的运行品质有一定程度的降低，旅客乘坐舒适性下降，且运行噪音增大。 [0004] 因此，亟需一种悬挂式磁浮车辆以及轨道系统，能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。发明内容 [0005] 为解决上述技术问题，本申请提供一种悬挂式磁浮车辆以及轨道系统，能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。 [0006] 本申请提供的技术方案如下： [0007] 一种悬挂式磁浮车辆，包括： [0008] 轨道梁，所述轨道梁的底部设有开口，所述轨道梁内设置有感应板以及钢轨； [0009] 设置在所述轨道梁内的悬挂架，所述悬挂架的顶部设置有电机以及电磁铁，所述电机与所述感应板作用产生牵引力，所述电磁铁与所述钢轨作用产生磁吸力； [0010] 设置在所述轨道梁与所述悬挂架之间的减震组件； [0011] 设置在所述轨道梁的下方，与所述悬挂架固定连接的车体。 [0012] 优选地，所述电机设置在所述悬挂架的中部，两个所述电磁铁对称设置在所述电机的两侧，所述钢轨设置有两个，对称设置在感应板的两侧； [0013] 所述减震组件设置有两组，且两组减震组件对称设置在所述悬挂架的两侧。 [0014] 优选地，所述钢轨具体为U型钢轨，所述钢轨的开口端与所述电磁铁相对设置。 [0015] 优选地，所述减震组件，包括： [0016] 与所述悬挂架相连的竖向缓冲件； [0017] 与所述竖向缓冲件远离悬挂架的一端相连的支撑件，所述支撑件与所述轨道梁的底部的内壁接触； [0018] 设置在所述悬挂架上，用以约束所述支撑件沿竖直方向移动的导向件。 [0019] 优选地，所述减震组件，还包括： [0020] 设置在所述悬挂架与所述导向件之间的横向缓冲件。 [0021] 优选地，所述悬挂架，包括竖梁、第一横梁以及第二横梁； [0022] 其中， [0023] 所述第一横梁与所述竖梁固定连接，且所述第一横梁设置在所述轨道梁内，所述电机和所述电磁铁设置在所述第一横梁的上方； [0024] 所述第二横梁设置在所述轨道梁的下方，且所述第二横梁与所述竖梁之间通过销轴铰接，所述第二横梁与所述车体相连。 [0025] 优选地，还包括： [0026] 阻尼器，所述阻尼器设置有两组，且对称设置在所述竖梁的两侧； [0027] 其中， [0028] 所述阻尼器的第一端与所述竖梁铰接，所述阻尼器的第二端与所述第二横梁铰接；或， [0029] 所述阻尼器的第一端与所述竖梁铰接，所述阻尼器的第二端与所述车体铰接；或， [0030] 所述阻尼器的第一端与所述第二横梁铰接，所述阻尼器的第二端与所述车体铰接。 [0031] 优选地，还包括： [0032] 设置在所述第二横梁上的弹簧，所述弹簧沿竖直方向延伸，所述弹簧远离所述第二横梁的一端与所述车体相连； [0033] 所述弹簧设置有两组，且对称设置在所述第二横梁的两端。 [0034] 优选地，所述弹簧具体为空气弹簧、橡胶弹簧和螺旋弹簧中的任一项。 [0035] 一种轨道系统，包括上述任一项所述的悬挂式磁浮车辆。 [0036] 本发明提供的悬挂式磁浮车辆，首先由于设置有轨道梁、悬挂架以及车体，其中，轨道梁的底部设置有开口，轨道梁内设置有感应板以及钢轨，悬挂架设置在轨道梁内，车体设置在轨道梁的下方，且车体与悬挂架固定连接，车体通过悬挂架悬空设置在轨道梁的下方，初始状态下，在悬挂架和车体自身重力的作用下垂落，悬挂架上还设置有电机和电磁铁，电磁铁与钢轨作用产生磁吸力，在重力和磁吸力的相互作用下，将悬挂架抬起，使得悬挂架悬空设置在轨道梁内，感应板和电机作用，产生牵引力，带动悬挂架以及车体沿轨道梁延伸的方向移动，在移动的过程中，悬挂架与轨道梁之间不会进行直接接触，无须设置走行轮和导向轮，在移动的过程中摩擦力更小，能够降低运行噪音。其次，为了保证车体在移动的过程中的平稳性，提高乘客的舒适度，还设置有减震组件，减震组件设置在轨道梁与悬挂架之间，通过减震组件吸收移动过程中的冲击力，使得悬挂架和车体在移动的过程中更加平稳。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中的悬挂式磁浮车辆，能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。 [0037] 本发明还提供了一种轨道系统，包括上述任一项的悬挂式磁浮车辆。同样能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。附图说明 [0038] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0039] 图1为本发明实施例提供的悬挂式磁浮车辆的第一种结构示意图； [0040] 图2为本发明实施例提供的悬挂式磁浮车辆的第二种结构示意图； [0041] 图3为本发明实施例提供的悬挂式磁浮车辆的的截面示意图； [0042] 图4为图3的局部放大图。 [0043] 附图标记：1、轨道梁；2、悬挂架；3、电机；4、电磁铁；5、减震组件；6、车体；7、阻尼器；8、弹簧；9、立柱；11、开口；12、感应板；13、钢轨；21、竖梁；22、第一横梁；23、第二横梁；24、销轴；51、竖向缓冲件；52、支撑件；53、导向件；54、横向缓冲件。具体实施方式 [0044] 为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0045] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。 [0046] 需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。 [0047] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0048] 须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。 [0049] 本发明实施例采用递进的方式撰写。 [0050] 如图1至图4所示，本发明实施例提供一种悬挂式磁浮车辆，包括：轨道梁1，轨道梁1的底部设有开口11，轨道梁1内设置有感应板12以及钢轨13；设置在轨道梁1内的悬挂架2，悬挂架2的顶部设置有电机3以及电磁铁4，电机3与感应板12作用产生牵引力，电磁铁4与钢轨13作用产生磁吸力；设置在轨道梁1与悬挂架2之间的减震组件5；设置在轨道梁1的下方，与悬挂架2固定连接的车体6。 [0051] 目前，悬挂式单轨车辆的走行轮及导向轮大多采用胶轮，在实际运营过程中胶轮的磨耗较为严重，进而造成系统运营成本增高。同时，胶轮与轨道之间有直接的机械接触，运行过程中轮轨动力作用较为剧烈，当轨道不平顺恶化、胶轮磨损之后，车辆的运行品质有一定程度的降低，旅客乘坐舒适性下降，且运行噪音增大。 [0052] 本发明提供的悬挂式磁浮车辆，首先由于设置有轨道梁1、悬挂架2以及车体6，其中，轨道梁1的底部设置有开口11，轨道梁1内设置有感应板12以及钢轨13，悬挂架2设置在轨道梁1内，车体6设置在轨道梁1的下方，且车体6与悬挂架2固定连接，车体6通过悬挂架2 悬空设置在轨道梁1的下方，初始状态下，在悬挂架2和车体6自身重力的作用下自然垂落在轨道梁内，悬挂架2上还设置有电机3和电磁铁4，电磁铁4与钢轨13作用产生磁吸力，在重力和磁吸力的相互作用下，将悬挂架2抬起，使得悬挂架2悬空设置在轨道梁1内，感应板12和电机3作用，产生牵引力，带动悬挂架2以及车体6沿轨道梁1延伸的方向移动，在移动的过程中，悬挂架2与轨道梁1之间不会进行直接接触，无须设置走行轮和导向轮，在移动的过程中摩擦力更小，能够降低运行噪音。其次，为了保证车体6在移动的过程中的平稳性，提高乘客的舒适度，还设置有减震组件5，减震组件5设置在轨道梁1与悬挂架2之间，通过减震组件5 吸收移动过程中的冲击力，使得悬挂架2和车体6在移动的过程中更加平稳。由此可见，与现有技术相比，本发明实施例中的悬挂式磁浮车辆，能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。 [0053] 现有技术中的轨道梁一般设置在地面，但是随着我国城市的快速发展，城市有效利用空间变小，磁浮交通由于采用高架结构形式，存在占用土地面积大等不足的缺点。更进一步地，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的悬挂式磁浮车辆还设置有立柱9，立柱9 的底部与地面固定连接，立柱9沿轨道梁1延伸的方向间隔设置，各个立柱9的顶部设置均设置有支撑杆，支撑杆与轨道梁1固定连接，本发明实施例中的轨道梁1通过立柱9支撑在空中，车辆悬挂在轨道下方运行的布置形式，克服了传统轨道交通地面积大的问题，由于车辆悬挂在空中，具有良好的观光效果。 [0054] 更进一步地，请如图1所示，本发明实施例中的支撑杆设置有两个，两个支撑杆且分别设置在立柱9的两侧，可以供两组悬挂式磁浮车辆运行，占地面积更小。 [0055] 在上述结构中，本发明实施例中的轨道梁1包括顶板、侧板以及底板，顶板的顶部与立柱9的支撑杆固定连接，侧板设置在顶板的下方，侧板设置有四个，四个侧板的侧面依次连接，底板设置在侧板的下方，顶板、侧板与底板之间形成空腔，感应板12以及钢轨13设置在顶板的底部，底板上设置有开口11，悬挂架2的顶部通过开口11伸入至空腔内，电机3以及电磁铁4设置在悬挂架2的顶部，电磁铁4与钢轨13之间配合使用产生电磁吸力，从而使悬挂架2向上悬浮，电机3与感应板12之间配合使用，产生牵引作用力，带动悬挂架2沿轨道梁1 延伸的方向移动。 [0056] 更进一步地，电磁铁4与钢轨13之间相对设置，电机3与感应板12之间相对设置。 [0057] 更进一步地，本发明实施例中的电机3具体为直线同步电机。 [0058] 在上述结构中，为了保证悬挂式磁浮车辆运行过程中的平稳性，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的电机3设置在悬挂架2顶部的中间，两个电磁铁4对称设置在电机 3的两侧，钢轨13与电磁铁4一一对应设置，钢轨13也设置有两个，且两个钢轨13对称设置在感应板12的两侧，将电机3设置在悬挂架2的中心线上，通过电机3与感应板12作用，带动电机3移动，能够避免悬挂架2晃动，将两个电磁铁4对称设置在电机3的两侧，悬挂架2两侧的作用力均匀设置，进一步避免悬挂架2的重心产生偏移导致悬挂架2晃动。减震组件5设置有两组，且两组减震组件5对称设置在悬挂架2的两侧，如此，若悬挂架2在运行过程中出现晃动，通过减震组件5进行缓冲，更加稳定。 [0059] 更进一步地，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的钢轨13具体为U形钢轨，U形钢轨的底部与悬挂梁固定连接，U形钢轨的开口端与电磁铁4相对设置，U形钢轨与电磁铁 4之间产生磁吸作用，实现悬挂架2和车体6的悬浮，更进一步地，U形钢轨与电磁铁4之间作用，能够为悬浮架进行导向，当悬浮架偏离预设方向时，电磁铁4和U形钢轨的开口端之间产生横向导向力，从而将悬浮架拉回预设方向。 [0060] 在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的减震组件5包括竖向缓冲件51、支撑件52以及导向件53，其中，竖向缓冲件51与悬挂架2相连，竖向缓冲件51远离悬挂件的一端与支撑件52相连，支撑件52的底部与轨道梁1的底部的内壁接触，导向件53设置在悬挂架2上，用于约束支撑件52沿竖直方向移动。当电磁铁4与钢轨13之间未产生磁吸作用时，悬浮架通过支撑件52平稳的放置在轨道梁1中，电磁铁4与钢轨13之间产生磁吸作用时，磁吸作用带动悬浮架以及车体6悬浮设置在轨道梁1内，支撑件52在导向件53的作用下向上移动，避免悬浮架在轨道梁1内产生横向的移动造成车体6方向偏移。通过设置竖向缓冲件51，用于实现车厢与悬浮架之间在竖直方向的减震，同时支撑件52还可以用于车辆落车紧急制动，当车辆紧急情况需要制动时，车辆直接落到轨道上，通过支撑件与回到之间的摩擦作用力实现快速制动。 [0061] 更进一步地，本发明实施例中的支撑件52具体为垂向滑橇。 [0062] 更进一步地，本发明实施例中的导向件53具体为导向套，竖向缓冲件51套装在导向套内，电磁铁4和支撑件52设置在导向套内，且电磁铁4设置在竖向缓冲件51的上方，支撑件52设置在竖向缓冲件51的下方。 [0063] 更进一步地，本发明实施例中的导向套沿竖直方向延伸，且本发明实施例中的竖向缓冲件51、支撑件52以及电磁铁4位于同一竖直方向上。 [0064] 更具体地，本发明实施例中的竖向缓冲件51包括但不仅仅限于空气弹簧或者橡胶弹簧和螺旋弹簧。 [0065] 更进一步地，为了保证悬浮架的横向稳定，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的减震组件5还包括横向缓冲件54，横向缓冲件54设置在悬挂件以及导向件53之间，通过设置横向缓冲件54，吸收悬浮架的横向冲击作用，保证悬浮架的横向稳定，车体6更加稳定。 [0066] 更进一步地，本发明实施例中的横向缓冲件54可以沿水平方向设置，但是悬浮架与导向件53之间的横向距离较小，为了进一步增加横向缓冲件54的减震性能，本发明实施例中的横向缓冲件54倾斜设置，如此，横向缓冲件54不仅能够吸收悬浮架的沿水平方向的横向冲击力，还能够吸收悬浮架沿竖直方向的竖向冲击作用，效果更好。 [0067] 在上述结构中，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的悬浮架包括竖梁21、第一横梁22以及第二横梁23，其中，第一横梁22与竖梁21固定连接，第一横梁22设置在轨道梁 1内部，电机3与电磁铁4设置在第一横梁22的上方，第二横梁23设置在轨道梁1的下方，第二横梁23与竖梁21之间通过销轴24铰接，第二横梁23与车体6相连，通过第二横梁23与竖梁21 之间通过销轴24连接，使得第二横梁23与竖梁21之间具有旋转自由度，车体6能够摆动来通过倾斜或者转弯的地方。 [0068] 具体地，第二横梁23与车厢相连，竖梁21与第二横梁23之间通过销轴进行连接，且竖梁21与第二横梁23之间具有相互旋转的自由度，当车辆转弯时，第二横梁23与竖梁21之间通过相互旋转，以使得车厢保持水平稳定，保证车厢内乘客的舒适性。 [0069] 更进一步地，作为其中一种实施方式，为了能够提高车体6摆动的稳定性，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的悬挂式磁浮车辆还包括阻尼器7，阻尼器7设置有两组，且阻尼器7对称设置在竖梁21的两侧，通过设置阻尼器7，用于减缓第二横梁23与竖梁21之间旋转时产生的冲击作用力，提高车体6摆动的稳定性。 [0070] 更具体地，本发明实施例中的阻尼器7的设置至少包括以下三种方式，作为第一种实施方式，阻尼器7的第一端与竖梁21铰接，阻尼器7的第二端与第二横梁23铰接；作为第二种实施方式，阻尼器7的第一端与竖梁21铰接，阻尼器7的第二端与车体6铰接；作为第三种实施方式，阻尼器7的第一端与第二横梁23铰接，阻尼器7的第二端与车体6铰接。更进一步地，为便于安装，本发明实施例中的阻尼器7倾斜设置。 [0071] 更进一步地，作为其中一种实施方式，本发明实施例中的悬挂式磁浮车辆还包括弹簧8，弹簧8设置在第二横梁23上，弹簧8沿竖直方向延伸，弹簧8远离第二横梁23的一端与车体6相连，弹簧8设置有两组，且堂皇对称设置在第二横梁23的两端，用于实现车体6与悬浮架直接按的竖向减震。 [0072] 更进一步地，本发明实施例中的弹簧8可以设置在第二横梁23的下方，也可以设置在第二横梁23的上方，优选地，弹簧8设置在第二横梁23的上方。 [0073] 更进一步地，本发明实施例中的弹簧8具体为空气弹簧、橡胶弹簧和螺旋弹簧中的任一项。 [0074] 本发明还提供了一种轨道系统，包括上述任一项的悬挂式磁浮车辆。同样能够降低运行噪音，提高车辆运行平稳性。 [0075] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。