[发明专利]轨道交通拖车磁悬浮技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种拖车磁悬浮技术。尤其是涉及一种轨道交通装在被拖动车辆上的永磁体薄片与轨道下平面产生的垂直地面向上的吸引力去抵消车体及负载的重力的磁悬浮技术。

背景技术

目前，轨道交通磁悬浮技术只有超导磁悬浮一种。我们国家高速铁路的制造和安装水平相当高，误差只有0.1毫米。本发明只要求轨道外展的内平面光华、平整，现存的轨道技术完全满足要求。因此，本发明的磁悬浮技术具有广阔的应用前景。车辆运输阻力主要有车辆的重力产生的摩擦和空气对车体的摩擦两种因素。磁悬浮技术和真空管技术能够解决这两种阻力问题。但是，超导磁悬浮技术造价太高。以北京S1线为例，每公里造价6亿人民币。而我发明的磁悬浮技术只对现有的轨道改变形状和在客货车体上加装永磁体薄片即可，成本很低。如果在现有的铁轨外侧口朝外铺设10毫米厚，槽帮和槽底均为20厘米的槽钢固定在旧轨道外侧或全部更换为本发明的通用轨道，每公里比原来的轨道多用钢约90吨，造价不到50万人民币。每公里造价相差一千多倍，但运力却可提高数倍。在这之前我已申请了控制方法与这次不同的发明专利，申请号是201010169340.9并于2012年1月3日和6月3日分别提交了内容与这次相同的意见陈述书，因超范围和超时限均未被接受，故又重新申请该发明专利。

发明内容

本发明的技术方案是：首先，根据需要将轨道的上平面向外延展适当宽度，把同一侧轨道下的永磁体薄片以N极全部朝上或S极全部朝上固定在与承重轴的轴端相连的与柱塞一体的钢板上，并使永磁体的上平面与通用轨道的下平面保持适当距离的结构。由此产生的垂直地面向上的吸引力通过承载梁直接作用在承重车轴上。使车辆产生向上的悬浮力去克服由重力产生的摩擦阻力。并根据车辆负载的变化，由取样棒固定在车厢和杠杆上、锥度相同的楔形连动滑块固定在杠杆上及槽形滑道中，分别插在柱塞上面和底上的锥度都相等的楔形锥体在连动滑块中间、柱塞套在柱塞中，固定在柱塞上的旋转保护轮等构成的连杆机构，使得随着重力的改变能自动改变永磁体与轨道下平面的距离，从而适时的改变了车辆的悬浮力，使之与车辆产生的重力始终保持动态平衡。为了使永磁体不与轨道下平面产生摩擦，截面是椭圆形的托桶固定在与承重轴一体的承载梁上。柱塞装在托桶内，将永磁体固定在与柱塞一体的钢板上，托桶靠轨道一侧都留有开口，用于限制永磁体上行和下行时与轨道的最小和最大距离，大大提高了本发明的实用性能。在柱塞底部弹簧的作用下，柱塞通常总是在上死点位置。在柱塞内还加装了一个柱塞，旋转保护轮的轮轴焊接在柱塞的内壁上，锥度相同的楔形锥体分别插在柱塞的上面和底上，总使保护轮与永磁体的运动方向相反，运动距离相等，因此旋转保护轮随着重力的变化使永磁体与轨道总保持一个适当的最小距离，阻止永磁体与轨道摩擦，总是在平衡点附近维持悬浮力与重力的动态平衡。为了不影响车辆转弯，分别在前后轮组的4只轮子两根轮轴的正中间加装了钢板和立轴并在立轴两端固定上下两根承重轴，在承重轴两端固定承载梁。在轮轴两端、轮子内侧再用钢板把两根轮轴固定，使轮子及连接两根轮轴的钢板在承重轴上的承载小轮中间可以绕立轴在一定范围内自由转动的结构，以及车厢用数个套管固定在承载梁上，使车厢在承载梁上只能上下运动。靠近车厢连接处的轮子内侧、轴的两端均与车厢的联接挂钩固为一体的结构，使得这时的轮组只能跟随前节车厢随着轨道的形状自由转弯。如果再加上原来靠惯性改变轮径的方法转弯效果会更好。

实验表明：永磁体与铁磁质的距离越近时其吸引力越大。使用我手上6年前的永磁体做与铁的吸引力实验，当(钕铁硼？)永磁体磁场方向完全相同，距离铁磁质5.0毫米时，其作用力的平均值为每平方厘米0.3公斤；相距4.0毫米时，永磁体与铁的吸引力均值为每平方厘米0.4公斤；距离为3.0毫米时，吸引力平均值为每平方厘米0.6公斤；距离为2.4毫米时，吸引力平均值为每平方厘米0.8公斤；距离为2.0毫米时，其吸引力平均值为每平方厘米1.0公斤，距离为1.5毫米时，吸引力均值为每平方厘米1.2公斤。如果将轨道上平面向外延展20厘米，一节车箱长按20米计算，在轨道下面20厘米宽、20米长的两条轨道下面的永磁体薄片有80000平方厘米，每平方厘米的吸引力为1.2公斤时，对这节车体将产生96吨垂直地面向上的吸引力。