超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统的制作方法

[0001]
本实用新型公开了一种超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统，属于磁悬浮轨道交通领域。


背景技术：

[0002]
近年来，我国各地掀起了城市轨道交通建设热潮，由于城市轨道交通受到城区人口数量及政府财政实力等因素限制，诸多城市选择了中低运量、布设灵活、工程体量小、建设周期短的轮轨悬挂式空轨交通系统。但是，轮轨悬挂式空轨交通也存在着诸多缺点：轮轨悬挂式车辆的走行装置结构复杂，依靠车轮支撑、导向，并依靠动力车轮驱动车体运行，车轮多为橡胶材质，摩擦系数较大，轮胎磨损严重；走行装置运行阻力大，能耗高，发热严重；胶轮易释放有害气体、产生粉尘、噪音大、污染严重；另外，悬挂式空轨的遇险逃生问题尚未得到有效解决，阻碍了空轨交通的进一步发展。


技术实现要素：

[0003]
为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提出了一种超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统，应用超导磁浮技术，将线路附属设施以及悬浮架完全内置于线路钢结构的箱型梁内，并优化了车辆的安全系统，较之现有的轮轨空轨交通以及磁悬浮轨道交通，本实用新型可全面升级悬挂式空轨的技术水平，解决空轨交通发展受阻的难题。
[0004]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统，包括线路钢结构、箱内设施、悬浮架系统和车辆系统，其中：
[0005]
所述线路钢结构包括立柱和设置在立柱上部两侧的两套箱型梁，在所述箱型梁的内部顶端设置有电机吊座，底部两侧设置有轨道支座；
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所述箱内设施包括直线电机、车控装置、供电线缆和永磁轨道；所述直线电机悬挂式安装于电机吊座下方，在箱型梁内沿线路连续铺设；所述车控装置和供电线缆分别内置于箱型梁内部侧壁的两侧，沿线路连续铺设；所述永磁轨道安装于轨道支座上，沿线路双轨式连续铺设；
[0007]
所述悬浮架系统包括驱动装置、超导磁浮装置、天线箱、构架、横梁、悬吊梁和纵向梁；所述驱动装置位于悬浮架的顶部；所述天线箱位于悬浮架的一侧，与车控装置在竖直方向上的高度一致；所述超导磁浮装置安装于横梁的底部，悬浮在永磁轨道上方；所述构架销接两套横梁；所述悬吊梁连接横梁与纵向梁；纵向梁位于悬浮架的底部；
[0008]
所述车辆系统包括车体、车顶连接装置、车端连接器、车门和气垫滑梯；所述车顶连接装置与纵向梁连接；车端连接器负责车辆之间的连挂以及列车的编组；所述气垫滑梯靠近车门安装。
[0009]
与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：
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本实用新型率先将超导磁浮技术应用于悬挂式空轨交通领域，创新性地解决轮轨空轨交通的根本技术问题。
[0011]
本实用新型所公开的空轨系统是搭载乘客、亦或装载货物的新制式轨道交通系统，车辆应用先进的超导磁浮装置，悬浮架连同车辆，与线路及其附属设施无接触、无摩擦、无磨损，且始终保持10～30mm的间隙运行，系统风阻小，无噪音、无辐射，无排放，作为极具科技感的创新交通工具，符合现代交通的理念。
[0012]
同时，线路各设施设备全部内置于钢结构的箱型梁内，有助于保护沿线电机、磁轨、悬浮架，高防护性的系统运行稳定性优异，乘坐舒适，安全保障性好。
[0013]
本实用新型作为中等运量的交通运输工具，适宜于中小城市轨道交通的选型，也可在大城市中作为地铁的补充，连接人口密集的生活区、商住区等；可作为通勤、出游、出行的主力交通方式，也可用于缓解路面交通拥堵、准时速递、以及无障碍生命通行的载运工具。
[0014]
本实用新型相比高架铁路，所占的空间较小，不影响视线，能有效利用道路中央隔离带或绿化带，适于建筑物密度大的街区地段；充分发挥本实用新型便捷、灵活的特点，系统也可修建于地形起伏、道路弯曲的山区或风景区。超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统作为磁悬浮结合空轨的领先理念，设计简约、绿色环保、经济适用、安全可靠，丰富空轨形式的多样性，增加轨道交通形式序列。
[0015]
本实用新型提供的超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统及主动安全型车辆，一改以往空轨式交通遇到危险或紧急状况时乘客无法快速转移至地面的弊端，设置的主动逃生装置可使乘客完成“主动避险”的主动式救助，最大程度地保护乘客生命财产安全。
附图说明
[0016]
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
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图1为本实用新型的轴测立体图。
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图2为本实用新型的主视图。
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图3为图2的左视图。
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图4为本实用新型的线路钢结构的结构示意图。
[0021]
图5为本实用新型的悬浮架的主视图。
[0022]
图6为图5的左视图。
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图7为图5的俯视图。
[0024]
图8为车辆系统的主视图。
[0025]
图9为图8的左视图。
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图10为主动安全型车辆纵向逃生装置工作状态示意图。
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图11为主动安全型车辆横向逃生装置工作状态示意图。
具体实施方式
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超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统主要包括线路钢结构1、箱内设施2、悬浮架系统3、车辆系统4等，如图1、2、3所示。
[0029]
所述线路钢结构1为本实用新型线路的主体结构，包括立柱1.1、箱型梁1.2、电机吊座1.3、轨道支座1.4等。本系统为全线路高架敷设，线路钢结构1为“单柱双梁”结构，立柱1.1为单立柱，横截面呈现y形或t形，每根立柱底部占地面积不超过1m2，占地面积小；立柱
1.1上部为双悬臂结构，悬吊空间大、经济高效；两套箱型梁1.2分别悬挂于立柱1.1的上部两侧，开口向下，左右对称，布置均衡；箱型梁1.2内设置了电机吊座1.3与轨道支座1.4，电机吊座1.3安装于箱型梁1.2内部顶端，轨道支座1.4安装于箱型梁1.2底部两侧，以方便箱内设施2的安装与连接，如图3、4所示。
[0030]
所述箱内设施2由直线电机2.1、车控装置2.2、供电线缆2.3、永磁轨道2.4等组成。直线电机2.1负责车辆系统4的牵引与制动，直线电机2.1悬挂式安装于线路钢结构1电机吊座1.3下方，在箱型梁1.2内沿线路连续铺设。车控装置2.2控制车辆系统4的启动、加速、运行及停车。车控装置2.2内嵌于线路钢结构1箱型梁1.2内部的侧壁上，沿线路连续铺设；供电线缆2.3沿箱型梁1.2内部的侧壁上连续设置，为直线电机2.1提供电能。车控装置2.2与供电线缆2.3分别内置于箱型梁1.2内部侧壁的两侧，配合直线电机2.1工作。永磁轨道2.4用于产生供超导磁浮装置3.2悬浮的磁场，永磁轨道2.4安装于箱型梁1.2内部轨道支座1.4上，沿线路双轨式连续铺设于线路钢结构1内部，如图3所示。本实用新型采用双轨永磁轨道2.4，磁轨横向中心距(轨距)根据需求可设计为400～1200mm。每侧永磁轨道的上表面可产生1.3～1.5t的磁感应强度。每辆车根据需要可设置24～64套超导磁浮装置。
[0031]
所述悬浮架系统3主要包括驱动装置3.1、超导磁浮装置3.2、天线箱3.3、构架3.4、横梁3.5、悬吊梁3.6、减振装置3.7、纵向梁3.8等，上述各部件之间通过栓接或销接连接配合，如图5、6、7所示。驱动装置3.1位于悬浮架3的顶部，与梁内设施2中的直线电机2.1配合，实现车辆系统4的牵引及启停；天线箱3.3位于悬浮架的一侧，与箱内设施2中的车控装置2.2在竖直方向上的高度一致，并接收车控装置2.2的指令，控制悬浮架3的运行及加减速；超导磁浮装置3.2安装于横梁3.5的底部，可在箱内设施2的永磁轨道2.4上方10～30mm处悬浮并导向稳定，并承担悬浮架3及车辆系统4的悬浮重量；构架3.4销接两套横梁3.5，横梁3.5可相对于构架3.4在水平面上灵活转动；悬吊梁3.6连接横梁3.5与纵向梁3.8；纵向梁3.8位于悬浮架的底部，可将车辆4与悬浮架3连接为一体，减振装置3.7与悬吊梁3.6按照固定比例、共同悬挂车辆4，并可减少车辆系统4在运行过程中的振动，缓和悬浮架3在运行过程中的垂向冲动，保障车辆4运行稳定。每辆车固定配置两套悬浮架3。
[0032]
所述车辆系统4包括车体4.1、车顶连接装置4.2、车端连接器4.3、侧门4.4、逃生底门4.5、端门4.6、气垫滑梯4.7等。车顶连接装置4.2连接车辆系统4与悬浮架3；车端连接器4.3负责车辆之间的连挂以及列车的编组；车辆系统4设置了供乘客正常进出或货物上下的侧门4.4，每辆车设置4套侧门；本实用新型的车辆系统4设置了逃生底门4.5，每辆车设置2套，分别安装于车辆4底部的两端；车辆系统4还设置了端门4.6，每辆车设置2套，位于车辆4的前后两端。车体4.1负责承载乘客或货物，并将上述设施、设备整合为一体，如图8、9所示。本实用新型的气垫滑梯4.7采用内部空心全密封结构，用质地柔软的橡胶材质制作，气垫滑梯4.7在非工作状态时可卷缩在车体4.1底部；工作状态时其内部充满高压空气并伸展开，一端悬挂于车体4.1底部，另一端落地于地面；气垫滑梯4.7自身具有一定的强度与韧性，可同时承载100kg以上的重量，供乘客在紧急状况或遭遇危险时逃离车辆4，如图10、11所示。气垫滑梯4.7安装在靠近各个底门、端门及侧门处，每辆车设置8套，以配合各门系统使用。车辆4车长为10～20m，宽2.2～3m、高为2.2～3.8m。车辆4可根据运营需求2～6节编组，每辆车可乘坐20～180人。
[0033]
本实用新型的超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统全线采用高架敷设、全封闭的结
构，线路主体结构采用钢材焊接或组装成型。线路钢结构采用双线施工，横截面呈现出标志性的t形或y形结构，占地面积小、空间利用率高；线路附属设施全部布局于钢结构的箱型梁内，可防雨雪、风沙等影响，位置高于路面，可避免水淹与道路结冰。箱型梁外表面为流线型，外形流畅、美观大方。
[0034]
本实用新型采用的超导磁浮装置选用高温超导技术，根据需求也可选择低温超导技术；超导磁浮技术优于常导磁浮交通及轮轨式空轨，可实现悬浮系统的自稳定悬浮以及自导向功能，无电磁辐射、无排放、无轮胎摩擦，无噪音，是磁浮交通与空轨的先进技术结合。
[0035]
本实用新型的直线驱动装置(包括直线电机2.1、驱动装置3.1等)是系统的牵引及制动部件。本实用新型所述的直线驱动装置设置于箱型梁的内部顶端，不论在车辆空载或者满载状态时，驱动系统的工作驱动间隙均可保持在10～30mm。直线驱动装置动力强，性能稳定，超导磁浮内置悬挂式空轨交通系统及主动安全型车辆最大爬坡坡度可达100％，最高运行速度可达到80～100km/h。
[0036]
本实用新型的梁内供电线缆负责对直线驱动系统供电。本实用新型中的供电线缆采用线路分段式供电模式，供电效率高、热损耗小，供电电压根据需求可选择dc1500v或dc750v。
[0037]
本实用新型的悬浮架系统是超导磁浮轨道交通系统的走行与转向执行部件，用于悬挂车辆，减少车辆运行过程中的振动，保障车辆平稳运行；本实用新型的悬浮架完全内置于箱型梁内部，悬浮稳定，运行安静。超导磁浮内置悬浮式轨道交通车辆系统的最小转弯半径可设计为50m，以适用于特殊或复杂区域环境的运用需要。
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本实用新型的车辆系统的车辆不但设置了供乘客出入、货物上下的侧门、端门，并且设置了应急避险专用的逃生底门，配合车底设置的气垫滑梯使用(车辆系统各门及滑梯可由车内乘客分别开启或同时开启)，方便乘客在遭遇危险或紧急状况时，快速逃离危险区域，迅速到达地面疏散，主动规避风险，无需等待专业救援。
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本系统的每辆车设置的侧门、端门及底门共计8套，并同时一一对应地配备8套气垫滑梯，各门及滑梯可由车内乘客分别开启或同时开启，方便乘客采用“主动避险、确保安全”的逃生、疏散方式，以最短的时间远离高空，到达地面，将伤亡降至最低程度，为自身争取安全时间，实现“主动安全”型车辆最大限度地维护人身生命安全。