[发明专利]一种轮轨驱动及磁悬浮系统

说明书

一种轮轨驱动及磁悬浮系统，包括车体和轨道，车体的下部两侧设有轮毂；所述轮毂为可伸缩结构，通过轮毂的伸缩调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离。本发明一方面能够降低阻力，通过车轮借速；另一方面，能够大大降低能耗和电耗。

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术，特别是一种轮轨驱动及磁悬浮系统。

背景技术

无论是磁悬浮列车还是真空管道列车，通常是由直线电机牵引，直线电机的一个级固定于真空管道或地面，跟轨道一直延伸到远处；另一个级安装在车体上，初级通以交流，车体就沿轨道前进。车体上装有磁体，磁体随车体运动时，使设在地面或真空管道内上的线圈（或感应板）中产生感应电流，感应电流的磁场和车体上的磁体之间产生的电磁力将车体悬浮。当车体在低速或减速的时候，由于磁场弱，感应电流小，不能将车体悬浮，现有的车体也配备了车轮装置，像飞机一样，在行进时能及时收入车体，停靠时可以放下来，支撑车体。

然而上述车轮装置存在以下缺陷：（1）车体依靠车轮在轨道上行驶时，会受到车体上的磁体与感应板之间产生的斥力的影响，导致斥力大于推力，进而使车体受到阻力影响；（2）现有的车轮不能调节伸缩长度，只是用于伸出或缩回，进而不能调节磁体与斥力感应板的间距；（3）现有的车轮只是用于支撑车体，而不能驱动车体，大多是靠直线电机驱动，大大提高电耗和能耗；（4）现有磁悬浮列车或真空列车都是带额外的刹车器，使结构复杂化；（5）现有的轨道都是封闭式结构，不仅容易落入灰尘，而且不易散热，因为轨道处有很多需要散热的电气件；（6） 轮轨损耗极高，维护耗材成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种降低阻力，节约能耗电耗，简化结构的轮轨驱动及磁悬浮系统。

一种轮轨驱动及磁悬浮系统，包括车体和轨道，车体的下部两侧设有轮毂；所述轮毂为

可伸缩结构，通过轮毂的伸缩调节车体的上升/下降距离，进而调节车体上的磁体与相对应的斥力感应板的距离。

本发明的设计思路是：通过将轮毂设计成伸缩结构，且伸缩长度可调，就能调节车体的上升/下降距离，即轮毂伸出，车体上升，轮毂缩回，车体下降；由于车体上设有磁体，如车体上部和车体下部都可能会设置磁体，通过调节车体的上升/下降距离就能控制磁体与斥力感应板的间距。例如车体刚启动时，处于低速状态，此时车体不会悬浮，然而车体上的磁体与斥力感应板之间仍然会产生斥力，低速状态的车体所受的推力会小于斥力，导致车体行驶受阻，增加电耗能耗，本发明通过将轮毂伸出，就能使车体上升，车体下部的磁体与斥力感应板就会增加间距，使得斥力小于推力，一方面降低阻力，便于车体行驶，并通过车轮借速，短时间加速；另一方面，节约电耗能耗，随着车体速度的增大，在低速向高速转换阶段，可逐渐缩进轮毂，使车体逐渐下降，进而逐渐缩小磁体与斥力感应板的距离，提高电磁力，使车体平稳进入悬浮状态；当进入高速时，轮毂才完全收回，车体进入悬浮状态，且轮毂收回后不会影响车体的悬浮。当车体在高速向低速转换阶段，即减速时，可将轮毂逐渐伸出，使车体逐渐靠轮毂运行至停止。

因此，上述方案带来的有益效果是：通过轮毂的伸缩控制车体的上升/下降距离，来调节车体上的磁体与斥力感应板的距离，保证车体在低速时不会受到阻力影响。

进一步，所述轮毂上设有驱动机构。这样，轮毂既起到支撑车体的作用，又起到驱动车体的作用，使得车体在未悬浮状态时，无需用直线电机驱动车体，直接通过轮毂驱动即可，大大降低能耗和电耗。驱动机构优选为电机，即在轮毂上设置电机，通过电机带动轮毂转动，电机由控制器控制，操作人员可远程控制电机转动。

进一步，所述轮毂上设有刹车机构。例如将刹车器移植到轮毂上，这样，可无需采用额外的刹车装置，大大简化结构。

进一步，所述轮毂的伸缩长度由车体的运行速度决定；在低速时，轮毂的伸出长度接近或等于伸出最大值；在低速向高速转换阶段，轮毂的伸出长度逐渐缩小；高速时，轮毂缩回，车体进入悬浮状态。