适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴的制作方法

1.本实用新型涉及磁浮车辆走行机构技术领域，尤其涉及一种适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴。


背景技术：

2.超导电动磁浮(eds)制式的磁浮列车运行时车载超导磁体磁场切割地面线圈产生感应电流、感应磁场，车载超导磁体磁场与地面线圈感应磁场相互作用产生电磁悬浮力和导向力，实现列车的悬浮和导向，该制式具备承载能力强、悬浮高度大、轨道精度要求低等特点，是高速和超高速轨道交通的重要发展方向。超导电动磁浮(eds)制式的磁浮列车为提高经济性，一般每节车体下方安装2台悬浮架，或采用铰接编组形式、相邻车体共用1台悬浮架，一旦磁体失超，车辆将失去全部或部分电磁悬浮导向力，存在极大的撞轨风险，因此必须安装应急支撑导向装置，在失超后为磁悬浮提供可靠的机械支撑导向能力。
3.现有技术中提出了一种应急支撑导向轮装置，该装置的轴承的滚子和内圈等旋转部件采用不导磁不导电的陶瓷材料制成，可以解决轮体高速旋转切割超导磁体磁场引起的轴承涡流热、电蚀以及油脂固结等问题，同时依靠轴承外圈与安装座之间的橡胶垫减振。
4.然而，现有技术中的装置存在如下缺点：第一是陶瓷轴承的承载和最高转速受限，在承受列车重量时最大能实现时速550km/h左右失超后的短时间支撑导向，使用时间超出范围易因摩擦热导致结构损坏、油脂固结等问题，耐久性低；第二是陶瓷轴承耐冲击性能差，通过在轴承外圈和轴承安装支架间添加橡胶圈的方式进行缓冲减振，受尺寸限制其橡胶圈缓冲减振性能有限且阻尼比较小，失超跌落后陶瓷轴承及车辆所受冲击大且存在多次弹起跌落的风险，因此对陶瓷轴承和列车整体结构的强度、刚度有较高要求，不利于轻量化；第三是轮体直接与轨道接触所受冲击极大，因此依旧需使用金属材料，使用过程中轮体高速旋转切割超导磁体产生的强磁场，依旧存在涡流热、涡流阻力的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴，能够解决现有技术中的技术问题。
6.本实用新型提供了一种适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴，其中，该应急支撑导向滑靴包括磨耗板、安装组件、主金属橡胶件、副金属橡胶件和紧固件，所述磨耗板下表面设置有用于与轨道接触的斜面，所述安装组件包括用于与悬浮架连接的第一安装基座和用于与所述磨耗板连接的第二安装基座，所述第二安装基座设置在所述磨耗板的上表面，所述第二安装基座上端设置有主安装槽，下端设置有副安装槽，且所述主安装槽的底部和所述副安装槽的底部通过通孔贯通，所述主金属橡胶件设置在所述主安装槽中，所述副金属橡胶件设置在所述副安装槽中，所述第一安装基座设置有凸台，所述凸台穿过所述主金属橡胶件进入所述通孔，所述紧固件穿过所述副金属橡胶件与所述凸台连接。
7.优选地，所述主金属橡胶件和所述副金属橡胶件为圆环形结构，且所述主金属橡
胶件的内径与所述副金属橡胶件的内径相同，所述主金属橡胶件的外径与所述副金属橡胶件的外径相同，所述主金属橡胶件的高度大于所述副金属橡胶件的高度。
8.优选地，所述紧固件为紧固螺钉，所述凸台设置有螺纹孔，所述紧固螺钉与所述螺纹孔配合连接。
9.优选地，所述第一安装基座通过连接件与所述悬浮架连接，所述第二安装基座通过连接件与所述磨耗板连接。
10.优选地，所述磨耗板的材料为奥氏体不锈钢或钛合金。
11.优选地，所述第一安装基座和所述第二安装基座的材料为奥氏体不锈钢或钛合金。
12.优选地，所述主金属橡胶件和所述副金属橡胶件的材料为奥氏体不锈钢丝或合金丝。
13.优选地，所述紧固件的材料为奥氏体不锈钢或钛合金。
14.通过上述技术方案，采用滑靴式应急支撑结构替代轮式应急支撑结构，无需设置高速旋转部件，解决了金属轮体高速切割磁场产生涡流热、涡流阻力的问题；无需采用陶瓷轴承，使得滑靴的使用不受陶瓷轴承的承载和最高转速受限制；并且，采用金属橡胶作为缓冲隔振元件，具备0.1-0.2的高阻尼比和不少于400℃-600℃高耐热性能，滑靴组装后具备一定范围的六自由度的运动空间，从而适应不同的跌落姿态，缓冲减振性能强，列车最大过载小。
附图说明
15.所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施例，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
16.图1示出了根据本实用新型实施例的一种适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴的立体图；
17.图2示出了根据本实用新型实施例的一种适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴的剖面图。
18.附图标记说明
[0019]1ꢀꢀꢀ
磨耗板；
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2第一安装基座；
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3第二安装基座；
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主金属橡胶件； 5副金属橡胶件；
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6紧固件。
具体实施方式
[0021]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0023]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0024]
如图1和2所示，本实用新型实施例提供了一种适用于低真空管道超导电动磁浮的应急支撑导向滑靴，其中，该应急支撑导向滑靴包括磨耗板1、安装组件、主金属橡胶件4、副金属橡胶件5和紧固件6，所述磨耗板1下表面设置有用于与轨道接触的斜面，所述安装组件包括用于与悬浮架连接的第一安装基座(悬浮架端安装基座)2和用于与所述磨耗板1连接的第二安装基座(磨耗板端安装基座)3，所述第二安装基座3设置在所述磨耗板1的上表面，所述第二安装基座3上端设置有主安装槽，下端设置有副安装槽，且所述主安装槽的底部和所述副安装槽的底部通过通孔贯通，所述主金属橡胶件4设置在所述主安装槽中，所述副金属橡胶件5设置在所述副安装槽中，所述第一安装基座2设置有凸台，所述凸台穿过所述主金属橡胶件4进入所述通孔，所述紧固件6穿过所述副金属橡胶件5与所述凸台连接。
[0025]
其中，紧固件自下向上与凸台连接，将所述主金属橡胶件和所述副金属橡胶件限位在各自的安装槽中，使得主金属橡胶件、副金属橡胶件、第一安装基座以及第二安装基座形成一个整体。列车因超导磁体失超而跌落时主金属橡胶件和副金属橡胶件根据列车跌落姿态产生压缩变形，在保证磨耗板与轨道贴合的时候提供六自由度缓冲减振。
[0026]
通过上述技术方案，采用滑靴式应急支撑结构替代轮式应急支撑结构，无需设置高速旋转部件，解决了金属轮体高速切割磁场产生涡流热、涡流阻力的问题；无需采用陶瓷轴承，使得滑靴的使用不受陶瓷轴承的承载和最高转速受限制；并且，采用金属橡胶作为缓冲隔振元件，具备0.1-0.2的高阻尼比和不少于400℃-600℃高耐热性能，滑靴组装后具备一定范围的六自由度的运动空间，从而适应不同的跌落姿态，缓冲减振性能强，列车最大过载小。
[0027]
其中，本实用新型所述的应急支撑导向滑靴可以设置在列车的底部以及列车的两侧，一般设置于悬浮架上。举例来讲，每台悬浮架的底部可以安装四套本实用新型所述的应急支撑导向滑靴，两侧分别安装两套本实用新型所述的应急支撑导向滑靴。
[0028]
根据本实用新型一种实施例，磨耗板1下表面设置的斜面可以通过对磨耗板1的两端切角形成。
[0029]
根据本实用新型一种实施例，所述主金属橡胶件4和所述副金属橡胶件5为圆环形结构，且所述主金属橡胶件4的内径与所述副金属橡胶件5的内径相同，所述主金属橡胶件4的外径与所述副金属橡胶件5的外径相同，所述主金属橡胶件4的高度大于所述副金属橡胶
件5的高度。
[0030]
主金属橡胶件采用较大尺寸，可以具备较多的可压缩量，在列车跌落及后续运行中为列车提供各方向的缓冲隔振；而副金属橡胶件采用较小尺寸，可以保证紧固件和第一安装基座之间的相对运行，同时在轴向方向提供一定的缓冲隔振能力。
[0031]
根据本实用新型一种实施例，所述紧固件6为紧固螺钉，所述凸台设置有螺纹孔，所述紧固螺钉与所述螺纹孔配合连接。
[0032]
根据本实用新型一种实施例，所述第一安装基座2通过连接件与所述悬浮架连接，所述第二安装基座3通过连接件与所述磨耗板1连接。
[0033]
举例来讲，所述连接件为螺钉，通过螺钉与磨耗板上的螺纹孔配合实现第二安装基座和磨耗板的连接。其中，螺钉可以穿过紧固件与磨耗板的螺纹孔连接，也可以穿过第二安装基座与磨耗板的螺纹孔连接。
[0034]
根据本实用新型一种实施例，所述磨耗板1的材料为奥氏体不锈钢(例如，奥氏体不锈钢0cr18ni9ti)或钛合金(例如，钛合金tc4)。
[0035]
举例来讲，所述磨耗板可以为奥氏体不锈钢或钛合金整体机加制成。
[0036]
采用上述材料，可以在降低轨道磨耗量的同时确保磨耗板本身的磨耗量可控。并且，通过在设计时开展摩擦副的热流分配系数和磨耗量计算及试验验证，可以保证磨耗板的厚度覆盖磨耗量的同时具备足够的高温强度。
[0037]
根据本实用新型一种实施例，所述第一安装基座2和所述第二安装基座3的材料为奥氏体不锈钢或钛合金。
[0038]
举例来讲，第一安装基座为奥氏体不锈钢或钛合金整体机加制成，其上加工有安装孔(例如，螺纹孔)用于与悬浮架的固定安装，其凸台通过紧固螺钉同主金属橡胶件、副金属橡胶件、以及第二安装基座或磨耗板连接为一个整体。第二安装基座为奥氏体不锈钢或钛合金整体机加制成，其上加工有安装孔(例如，螺纹孔)用于与磨耗板固定连接，通过紧固螺钉同主金属橡胶件、副金属橡胶件以及第一安装基座连接为整体。
[0039]
根据本实用新型一种实施例，所述主金属橡胶件4和所述副金属橡胶件5的材料为奥氏体不锈钢丝或合金丝。
[0040]
举例来讲，所述主金属橡胶件4和所述副金属橡胶件5可以为奥氏体不锈钢丝或高温合金丝压制而成的均质弹性多孔缓冲减振元件。
[0041]
由此，主金属橡胶件和所述副金属橡胶件可以具备耐高温、高阻尼比特性。
[0042]
其中，高温合金丝例如可以为gh4169合金丝。
[0043]
通过对所述主金属橡胶件和所述副金属橡胶件的刚度进行合理设计，可以保证失超时悬浮架和列车的车体横向过载系数不大于3、垂向不大于5。为了不混淆本实用新型，在此不再赘述。
[0044]
根据本实用新型一种实施例，所述紧固件6的材料为奥氏体不锈钢或钛合金。
[0045]
举例来讲，紧固螺钉为奥氏体不锈钢或钛合金整体机加制成，其一端加工有螺纹，用于将主金属橡胶件、副金属橡胶件、第一安装基座以及第二安装基座或磨耗板连接为一个整体，连接后装置具备一定范围的六自由度运动空间和六自由度缓冲隔振能力。
[0046]
继续参考图1和2，每一件所述磨耗板1上可以设置两套安装组件，每套安装组件均对应设置有主金属橡胶件4、副金属橡胶件5和紧固件6。对于两套安装组件，轴向和径向预
留可压缩量。
[0047]
本领域技术人员应当理解，上述关于数量的描述仅仅是示例性的，并非用于限定本实用新型。
[0048]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0049]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0050]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0051]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。