专利名称：一种永磁悬浮复合转向架的制作方法
技术领域：
本发明属于交通运输车辆技术领域，具体地说涉及一种永磁悬浮复合运动转向架技术。
背景技术：
为保证轮轨列车、磁悬浮列车、加长汽车具有良好的转弯与爬坡能力，在这些车辆的底盘下面均设有转向架。一般情况是车辆的底盘压在前后两个转向架的弹簧上，并依靠同心转动轴将车辆底盘与车辆前后两个转向架分别连成一体。底盘下的转向架即可以做水平转动，又可以做小角度前后倾斜，以实现车辆在曲线和坡道运行。
上述转向架存在着结构复杂、制造工艺难度大、转动摩擦系数大、载荷应力集中、乘坐舒适性差、使用寿命短等缺点。更重要的是这种前后两点转动式转向架不利于增加车辆长度，也不利于减少车辆对道路的压力。
以上技术是现行轮轨列车、磁悬浮列车、加长汽车中广泛使用的公知技术，可以在任何一本相关专业书中找到。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用永磁悬浮复合转向架。本发明的转向架结构简单、制造工艺性好、转动摩擦系数小、载荷应力分散、乘坐舒适、使用寿命长，更重要的是在车辆底盘下面，前后两个转动式转向架之间增加了平动加转动的复合运动转向架，以使车辆长度增加时对道路压力减小。
为实现上述目的，本发明提供的永磁悬浮复合转向架，由设置在底盘两侧的转动转向架和位于底盘中部的复合运动转向架组成，其中两侧的转动转向架结构相同转动转向架部分一连续圆环状的上内环永磁和复数个不连续圆环状的上外环永磁，固定在底盘下面；上外环永磁位于上内环永磁的直径之外，并与上内环永磁同一中心；一连续圆环状的下内环永磁和复数个不连续圆环状的下外环永磁，固定在转向架体的上面；下外环永磁位于下内环永磁的直径之外，并与下内环永磁同一中心；上内环永磁和下内环永磁对齐且同极相对，相互之间有3-100mm的气隙；上外环永磁和下外环永磁对齐且同极相对，相互之间有3-100mm的气隙；在底盘与转向架体上位于上内环永磁和下内环永磁的中心处开设有上下同轴的轴套孔，该轴套孔处固定有上轴套和下轴套，上轴套的顶部设有一限位盖，一转动轴的一端穿设于上轴套中作转动和上下滑动，该转动轴的另一端固定在下轴套内；由上述转动转向架的组成，上内环永磁和下内环永磁以及上外环永磁和下外环永磁形成的斥悬浮力将车厢悬起，增大车辆底盘受力面积；复合运动转向架部分复数个平行排列的上条形永磁，固定在底盘下面；复数个平行排列的下条形永磁，固定在转向架体上面；上条形永磁和下条形永磁对齐且同极相对，相互之间有3-100mm的气隙；在底盘与转向架体上位于上条形永磁和下条形永磁的中心处开设有上下同轴的轴套孔，底盘轴套孔处与上条形永磁相平行的固定有平移轨座，平移游标轴套镶嵌在该平移轨座内；转向架体轴套孔处固定有下轴套；平移游标轴套的顶部设有一限位盖与转动轴固定，使该转动轴无法抽出，该转动轴一端穿设于平移游标轴套中作转动和上下滑动，以及车辆前进方向的左右水平滑动，从而形成复合运动，该转动轴的另一端固定在下轴套内；由上述复合运动转向架的组成，上条形永磁和下条形永磁同极相对，形成斥悬浮力将车厢悬起，增大车辆底盘受力面积。
所述转动转向架的上轴套与转动轴之间设有轴瓦。
所述的上条形永磁，其每一条由相互间隔距离大于或等于50mm的若干条永磁排列组成。
所述的下条形永磁，其每一条由相互间隔距离大于或等于50mm的若干条永磁排列组成。
所述复合运动转向架的平移游标轴套与转动轴之间设有轴瓦。
图1a和图1b为本发明永磁悬浮复合转向架结构侧面示意图及俯视图；图2为图1沿C-C线剖面示意图；图3为图1沿B-B线剖面示意图；图4为图1沿A-A线剖面示意图。
具体实施例方式
以下是结合附图对本发明所作的详细描述，而不应被理解为是对本发明的限定。
请参阅图1、图2。为本发明转向架的侧视图和俯视图。本发明由位于底盘两端的前、后转动转向架和位于底盘中部的复合运动转向架组成，其中前、后转动转向架的结构是相同的，因此在以下的描述中只给出了其中一个转动转向架的结构。
转动转向架部分，基本由上内环永磁1、上外环永磁2、转动轴4、下内环永磁5、下外环永磁6组成。
上内环永磁1是一个连续的圆环，固定在底盘15的下面；上外环永磁2是不连续的圆环，固定在底盘15下面且在上内环永磁1的外围，上内环永磁1和上外环永磁2为同一转动中心，在该中心处的底盘15上设有上轴套3。
下内环永磁5是一个连续的圆环，固定在转向架体16的上面；下外环永磁6为不连续的圆环，固定在转向架体16的上面且在下内环永磁5的外围，下内环永磁5和下外环永磁6为同一转动中心，在该中心处的转向架体16上设有下轴套7。
一转动轴4，其一端固定在转向架体16的下轴套7内，另一端插设于底盘15上的上轴套3内，使上方的底盘15和下方的架体16以该转动轴4为连接而相互转动。同时在转向架上轴套3的顶部有一限位盖17，限制该转动轴4只能在上轴套3内转动和上下滑动，而无法从轴套内抽出。
由转动轴4连接后，底盘15上固定的上内环永磁1和上外环永磁2分别与转向架体16上固定的下内环永磁5和下外环永磁6对齐，且同极相对(其安装后的位置从图1b可以看出，上内环永磁1与下内环永磁5，以及上外环永磁2和下外环永磁6为重叠)。在上、下环永磁之间有3-100mm的气隙。
由上述结构，该转动轴4确保了上环永磁与下环永磁之间的严格对应，不会因转动和前后小角度倾斜而水平错开。由于上、下环永磁同极相对，形成斥悬浮力将车厢悬起，排斥悬浮力的净磁能量随气隙增大而减小，服从幂函数变化规律。这种环形布局的磁场，使列车底盘受力面积大，载荷分散、结构不易疲劳。
为增强转动轴4的转动效果，在该转动轴4与上轴套3之间设置有轴瓦22。
在转向架体16的下方连接车辆悬浮动力舱19，作为车辆的悬浮力与动力装置。因该悬浮动力舱19为公知技术，且不是本发明讨论的重点，因此不作具体描述，也不推荐附图。
请结合图1、图3和图4，在车辆底盘15的中间位置为复合运动转向架部分，其结构为复数个平行排列且横贯底盘15的上条形永磁8固定在底盘15的下面，与复数个上条形永磁8一一对应的下条形永磁11固定在转向架体16的上面，上条形永磁8与下条形永磁11为同极相对齐，上、下条形永磁之间的气隙3-100mm(其安装后的位置从图1b可以看出，上条形永磁8与下条形永磁11为重叠)。该上、下条形永磁8和11可以采用整条的永磁，也可以采用较短的条形永磁衔接地横贯在底盘15上，其衔接处设有≥50mm的断点(图1b中所示为平行设置4列，每列由两根衔接而成，在实际操作中可以根据需要设定，而不限于此数)。在复数个上条形永磁8的中央位置的底盘15上的轴孔位置安装有平移轨座9，平移轨座9内设置有一平移游标轴套10；在复数个下条形永磁11的中央位置的转向架体16上设有复合运动转向架下轴套12。
一复合运动转向架转动轴13，其一端固定在转向架体16的复合运动转向架下轴套12内，另一端插设于底盘15上的复合运动平移游标轴套10内，使上方的底盘15和下方的架体16以该转动轴13为连接而相互转动。同时在平移游标轴套10的顶部也设有一个限位盖17，限制复合运动转动轴13无法从复合运动轴套10内抽出。由此结构，复合运动转向架的转动轴既可以在平移游标轴套内转动和上下滑动，又可随平移游标轴套左右水平滑动，形成复合运动。在这三种运动中，水平滑动和上下滑动是主要的运动，转动是微小的次要运动，因此不会影响永磁悬浮力，解决了加长车厢的路车耦合转向问题。
本发明的永磁悬浮复合转向架工作原理是，底盘前后两端的转向架只做水平转动，中间的转向架既有左右水平移动的功能，又有转动功能，平移距离大小与车辆的转弯半径成反比。但转动是微小的。因此本发明解决了长车身小转弯行驶的技术难题。
本发明提供的永磁悬浮复合转向架应用于磁悬浮列车、轮轨火车、加长汽车有如下优点1、结构简单，摩擦力小，转动灵活，使用寿命长。
2、列车底盘与转向架体之间受力面积大、载荷分散，气隙不传递上下结构振动，不会形成共振效应，结构安全，乘坐舒适。
3、制造工艺简单，造价低。
4、增加了列车的长度，减小了对路轨的压力。
权利要求
1.一种永磁悬浮复合转向架，由设置在底盘两侧的转动转向架和位于底盘中部的复合运动转向架组成，其中两侧的转动转向架结构相同转动转向架部分一连续圆环状的上内环永磁和复数个不连续圆环状的上外环永磁，固定在底盘下面；上外环永磁位于上内环永磁的直径之外，并与上内环永磁同一中心；一连续圆环状的下内环永磁和复数个不连续圆环状的下外环永磁，固定在转向架体的上面；下外环永磁位于下内环永磁的直径之外，并与下内环永磁同一中心；上内环永磁和下内环永磁对齐且同极相对，相互之间有3-100mm的气隙；上外环永磁和下外环永磁对齐且同极相对，相互之间有3-100mm的气隙；在底盘与转向架体上位于上内环永磁和下内环永磁的中心处开设有上下同轴的轴套孔，该轴套孔处固定有上轴套和下轴套，上轴套的顶部设有一限位盖，一转动轴的一端穿设于上轴套中作转动和上下滑动，该转动轴的另一端固定在下轴套内；由上述转动转向架的组成，上内环永磁和下内环永磁以及上外环永磁和下外环永磁形成的斥悬浮力将车厢悬起，增大车辆底盘受力面积；复合运动转向架部分复数个平行排列的上条形永磁，固定在底盘下面；复数个平行排列的下条形永磁，固定在转向架体上面；上条形永磁和下条形永磁对齐且同极相对，相互之间有3-100mm的气隙；在底盘与转向架体上位于上条形永磁和下条形永磁的中心处开设有上下同轴的轴套孔，底盘轴套孔处与上条形永磁相平行的固定有平移轨座，平移游标轴套镶嵌在该平移轨座内；转向架体轴套孔处固定有下轴套；平移游标轴套的顶部设有一限位盖与转动轴固定，使该转动轴无法抽出，该转动轴一端穿设于平移游标轴套中作转动和上下滑动，以及车辆前进方向的左右水平滑动，从而形成复合运动，该转动轴的另一端固定在下轴套内；由上述复合运动转向架的组成，上条形永磁和下条形永磁同极相对，形成斥悬浮力将车厢悬起，增大车辆底盘受力面积。
2.权利要求1的永磁悬浮复合转向架，其特征在于，所述转动转向架的上轴套与转动轴之间设有轴瓦。
3.权利要求1的永磁悬浮复合转向架，其特征在于，所述的上条形永磁，其每一条由相互间隔距离大于或等于50mm的若干条永磁排列组成。
4.权利要求1的永磁悬浮复合转向架，其特征在于，所述的下条形永磁，其每一条由相互间隔距离大于或等于50mm的若干条永磁排列组成。
5.权利要求1的永磁悬浮复合转向架，其特征在于，所述复合运动转向架的平移游标轴套与转动轴之间设有轴瓦。
全文摘要
一种永磁悬浮复合转向架，由设置在底盘两侧的转动转向架和位于底盘中部的复合运动转向架组成，其中转动转向架部分为一连续圆环状的上、下内环永磁和复数个不连续圆环状的上、下外环永磁固定在底盘下面和转向架体上面，同极相对；复数个平行排列的上、下条形永磁，固定在底盘下面和转向架体上面，同极相对。由上述结构，上、下永磁形成的斥悬浮力将车厢悬起，增大车辆底盘受力面积，解决了长车身小转弯行驶的技术问题。
文档编号B61F5/00GK1919675SQ20051009332
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月25日 优先权日2005年8月25日
发明者李岭群 申请人:李岭群