专利名称：永磁与超导悬浮车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁悬浮车，特别是一种永磁与超导悬浮车。
背景技术：
磁悬浮车具有非接触、振动小、噪音小、安全、快速、效率高等优异性 能。日本和德国的磁悬浮列车技术走在前列，尤其是德国的磁悬浮列车已推 广到商业运行。磁悬浮车按悬浮方式分为吸浮式和斥浮式。德国采取常导吸^ 浮式，而日本采取超导斥浮式。所谓常导吸浮式即用设置于列车上的电磁铁 吸引路基下面设置的磁性轨道，使列车悬浮和导向，用同步或异步直线电机 推进，中国上海从龙阳路到国际机场磁悬浮列车线就是采用德国的常导吸浮 式技术。所谓超导斥浮式即在列车高速行驶时，利用超导强磁体与轨道线圈 产生的电磁感应斥力使列车悬浮和导向，用同步直线电机推进。
以上两种磁悬浮车(包括车体、路轨、供电线路、控制系统等，本说明 所说的磁悬浮车是车和路轨的全称，以下相同)悬浮、导向及推进系统技术 复杂，极昂贵的造价，其中为了实现车的悬浮和导向而付出的代价占大部分， 因为路轨很长，建造带线圈的路轨费用极高。这两种磁悬浮车的运行成本也 较高，因为常导吸浮式轨道线圈要耗电，超导斥浮式要消耗大量的能量才能 获得电》兹感应斥力。
为了改进技术，降低建造成本，出现了许多有关磁悬浮列车的发明或实 用新型专利，可是实际造价仍较高，离实际应用还有较大差距。
显然，限制磁悬浮车的实际应用主要因素是建造成本，其次是运行成本。
为了进一步改进磁悬浮车的技术，降低成本，本人已提出了名为"永磁
力车(申请号2006101458597 )"、"永磁悬浮及磁轮推进车(申请号 2006101706671 )"、"永石兹悬浮及软石兹轮推进车(申请号2006101706633 )"、 "磁悬浮电动车(申请号2007100050782 )"的发明专利申请。"永磁力车"
4在车上设置永磁轮和永磁板，路轨用价格低的感应材料建造，因而，这种磁 悬浮车及路轨造价低，可是由于"永磁力车"靠电磁感应斥力实现悬浮和导 向，能耗及运行成本和其它的磁悬浮车差不多。其余三项申请的磁悬浮车， 都是利用永磁路轨与车底永磁体之间的斥力实现悬浮及导向的，路轨的建造 费用不比其它的磁悬浮车高，但能耗小，运行成本低。当优先考虑为了节省 建造费用，可选择"永磁力车，，，当优先考虑为了节能或节省运行成本，可 选择上述其余三种磁悬浮车，若永磁材料成本降低，选择这三种磁悬浮车较
理想。但目前，在永磁材料价格尚高的情况下，如何既能大幅度降低磁悬浮 车的造价，又节省运行成本呢？
因为建造很长的磁力路轨的费用比独车(不含路轨)的造价要高的多， 所以欲再大幅度降低磁悬浮车的建造费用，应设法大幅度降低路轨的造价。
发明内容
本发明通过优化设计永磁路轨和车底的超导磁体，解决现有磁悬浮列车 造价昂贵，运行成本高，应用受限制等问题。 本发明按下述技术方案实现。
本发明沿路长方向间隔设置永磁路轨，或者连续设置永磁路轨，但减薄 永磁体的厚度，以减少路轨永磁材料的用量，而在车底与路轨相对的底面错 开驱动石兹4^或驱动线圈，设置磁力比现有永磁体磁力强许多(超导磁体能在 大尺寸空间建立比常规永磁体高许多倍的磁场)的超导磁体，利用路轨上的 永磁体与车底超导磁体的同极性间的磁斥力使车体悬浮和导向。应该指出， 当减薄路轨上的永磁体到 一定程度，处于机械强度的要求而不能再减薄时， 可采用沿路长方向间隔设置永磁体，能进一步减少路轨永磁材料的用量。大 幅度减少高价格永磁材料的用量，就大幅度P争低了路轨的造价，从而大幅度 降低磁悬浮车的建造费用。
至于车的推进，可在车上设置磁轮或电动线圈[详见本人已提出的名为
"永磁力车(申请号2006101458597 )"、"永磁悬浮及磁轮推进车(申请号2006101706671 )"、"永磁悬浮及软磁轮推进车(申请号2006101706633 )"、 "磁悬浮电动车(申请号2007100050782)"的发明专利申请文件],利用所 述永磁路轨的-兹力实现，本发明尽管路轨永磁场减弱了，可通过增加在车上 设置磁轮或电动线圈的数量来获得所要求的推进力，还可考虑在车上设置涡 扇、涡轮喷气装置作引擎。
我们知道，车体所得悬浮力的大小，与路轨永磁体和车底磁体在它们之 间间隙之中叠加成的石兹感应强度的平方成正比，那么，在保证对所要求的悬 浮力所对应的》兹感应强度值不变时，可减少路4九永万兹体在所述间隙的磁感应 强度值，同时等量增加车底磁体在所述间隙的磁感应强度值。由于超导磁体 能在大尺寸空间建立比常规永磁体高许多倍的磁场，在车底设置超导磁体代 替常规的永磁体，能在所述间隙获得很高的磁感应强度，因此能大幅度减少 永磁体的用量，从而能大大降低路轨的造价。本发明正是按这样的思想来设 计的。
这样，尽管在车上设置造价昂贵的超导磁体，增加了车的造价，可因能 大大减少(减少50%以上)路轨很贵的永磁材料的用量，从而大幅度降低路 轨的造价，这个造价减少的量比车的造价增加的量要大得多。
本发明为大幅度降低磁悬浮运输系统的造价提出了 一种解决方案，对推 广应用磁悬浮运输系统有较大的意义。本发明有益的效果在此。
图1为本发明的结构示意图一； 图2为图1的A1-A1剖面图； 图3为图1的B1-Bl剖面图； 图4为图1的A2-A2剖面图； 图5为图1的B2-B2剖面图； 图6为图1的A3-A3剖面图； 图7为图1的B3-B3剖面图；图8为图1的A4-A4剖面图； 图9为图1的B4-B4剖面图； 图10为图1的A5-A5剖面图； 图11为图1的B5-B5剖面图； 图12为图1的A6-A6剖面图； 图13为图1的B6-B6剖面图； 图14为本发明的结构示意图二。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
进一步对本发明详细说明。
具体实施方式
一如图1至图3示。在车底板7的底面错开驱动磁轮5, 设置超导磁体构件2、 4,其中8为超导线圈，2-1、 4-l为铁心；沿路长方向 间隔设置永磁轨道构件3，间隔设置能减少路轨永磁材料的用量。轨道3由 沿厚度方向充磁的板形永磁体3-1、 3-2、 3-3和导磁件3-4、 3-5构成，其截 面象U形，永磁体3-l、 3-2、 3-3朝向U形内部的极性相同，但轨道3左右 两边U形轨道内部的极性相异；轨道3左右两边U形轨道分别与超导;兹体构 件2、4的两极间隔一间隙同极性平行相对，从而使车因磁斥力而悬浮和导向。 而且使超导磁体构件2、 4的宽度W2、 W3大于每个永磁轨道构件3的宽度及 两个相邻的永磁轨道构件3之间隔宽度W1，因此车总被悬浮和导向。图3示 出间隔处外露的轨道的导磁件3-5底部被路基1支持。驱动磁轮还可换用电 动线圈，或用涡扇、涡轮喷气装置作引擎。6为车体。
具体实施方式
二如图1、图4、图5示。2-2、 4-2为铁心；轨道3由 沿厚度方向充磁的板形永磁体3-6、 3-7、 3-8和导磁件3-9、 3-IO构成，其 截面象倒U形，永磁体3-6、 3-7、 3-8朝向倒U形内部的极性相同；图5示 出间隔处外露的轨道的导磁件3-9内部被路基1支持；其它设置及要求同具 体实施方式一。
具体实施方式
三如图1、图6、图7示。2-3、 4-3为铁心；孰道3由沿厚度方向充石兹的板形永^兹体3-11、 3-12和导磁件3-13、 3-14构成，其截 面象倒V形，永磁体3-11、 3-12朝向倒V形内部的极性相同；图7示出间隔 处外露的轨道的导磁件3-13底部被路基1支持；其它设置及要求同具体实施 方式一。
具体实施方式
四如图1、图8、图9示。2-4、 4-4为铁心；轨道3由 沿厚度方向充磁的板形永磁体3-15、 3-16和导磁件3-17、 3-18构成，其截 面象V形，永磁体3-15、 3-16朝向V形内部的极性相同；图9示出间隔处外 露的轨道的导磁件3-17底部被路基1支持；其它设置及要求同
具体实施例方式
具体实施方式
五如图1、图10、图11示。2-5、 4-5为铁心；轨道3 由沿厚度方向充》兹的板形永磁体3-19、 3-20、 3-21、 3-22、 3-23和导石兹件 3-24、 3-25构成,其截面近似为矩形，永磁体3-19、 3-20、 3-21、 3-22、 3-23 朝向轨道中心的面极性相同；图11示出间隔处外露的轨道的导磁件3-25底 部被路基1支持；其它设置及要求同具体实施方式
一。
具体实施方式
六如图1、图12、图13示。2-6、 4-6为铁心；轨道3 由沿径向充磁的圆弧形永磁体3-26和导磁件3-27、 3-28构成，轨道3左右 两边轨道内部的极性相异；图13示出间隔处外露的轨道的导磁件3-28底部 被路基l支持；其它设置及要求同具体实施方式
一。
具体实施方式
七如图14示。将具体实施方式
一至六中的轨道3做成沿 路长方向连续的轨道9,其截面形状不变，但减薄路轨上的永磁体厚度，以 减少路轨永磁材料的用量；其它与具体实施方式
一至六相同。
权利要求
1.一种永磁与超导悬浮车，其特征是沿路长方向间隔设置永磁路轨，或者连续设置永磁路轨，但减薄永磁体的厚度，以减少路轨永磁材料的用量，而在车底与路轨相对的底面错开驱动磁轮或驱动线圈，设置磁力比现有永磁体磁力强许多的超导磁体，利用路轨上的永磁体与车底超导磁体的同极性间的磁斥力使车体悬浮和导向，也可采用沿路长方向间隔设置永磁体。
2. 根据权利要求1所述的永磁与超导悬浮车，其特征是在车底板(7) 的底面错开驱动磁轮(5)，设置超导磁体构件(2)、 (4),其中(8)为超导 线圈，(2-1)、 (4-1)为铁心；沿路长方向间隔设置永磁轨道构件(3)，间隔 设置能减少路轨永磁材料的用量；轨道(3)由沿厚度方向充磁的板形永磁体(3-1)、 (3-2)、 ( 3-3 )和导磁件(3-4 )、 ( 3-5 )构成，其截面象U形，永磁 体(3-1)、 (3-2)、 (3-3)朝向U形内部的极性相同，但轨道(3)左右两边U 形轨道内部的极性相异；轨道(3 )左右两边U形轨道分别与超导磁体构件(2 )、(4)的两极间隔一间隙同极性平行相对，从而使车因磁斥力而悬浮和导向； 而且使超导磁体构件(2)、 (4)的宽度W2、 W3大于每个永磁轨道构件(3) 的宽度及两个相邻的永磁轨道构件(3)之间隔宽度W1，因此车总被悬浮和导 向；间隔处外露的轨道的导磁件(3-5 )底部被路基(1 )支持；驱动磁轮还 可换用电动线圈，或用涡扇、涡轮喷气装置作引擎；(6)为车体。
3. 根据权利要求1或2所述的永磁与超导悬浮车，其特征是:(2-2 )、( 4-2 ) 为铁心；轨道(3 )由沿厚度方向充磁的板形永磁体(3-6 )、 ( 3-7 )、 ( 3-8 ) 和导磁件(3-9)、(3-10)构成，其截面象倒U形，永磁体(3-6)、 (3-7)、 (3-8) 朝向倒U形内部的极性相同；间隔处外露的轨道的导磁件(3-9)内部被路基(l)支持；其它设置及要求同权利要求2所述。
4. 根据权利要求1或2所述的永^磁与超导悬浮车，其特征是:(2-3 )、( 4-3 ) 为铁心；轨道3由沿厚度方向充磁的板形永磁体(3-11)、 (3-12)和导磁件(3-13)、 (3-14)构成,其截面象倒V形，永磁体(3-11)、 (3-12)朝向倒V形内部的极性相同；间隔处外露的轨道的导磁件(3-13)底部被路基(1)支 持；其它设置及要求同权利要求2所述。
5. 根据权利要求1或2所述的永磁与超导悬浮车，其特征是:(2-4 )、( 4-4 ) 为铁心；轨道(3)由沿厚度方向充磁的板形永磁体(3-15)、 (3-16)和导磁 件(3-17)、 (3-18)构成，其截面象V形，永磁体(3-15)、 (3-16)朝向V 形内部的极性相同；间隔处外露的轨道的导磁件(3-17 )底部被路基(1 )支 持；其它设置及要求同权利要求2所述。
6. 根据权利要求1或2所述的永磁与超导悬浮车，其特征是:(2-5 )、( 4-5 ) 为铁心；轨道(3 )由沿厚度方向充磁的板形永磁体(3-19 )、 ( 3-20 )、 ( 3-21 )、(3-22)、 (3-23)和导磁件(3-24)、 (3-25)构成，其截面近似为矩形，永 磁体(3-19)、 (3-20)、 (3-21)、 (3-22)、 (3-23)朝向轨道中心的面极性相 同；间隔处外露的轨道的导磁件(3-25 )底部被路基(1 )支持；其它设置及 要求同权利要求2所述。
7. 根据权利要求1或2所述的永磁与超导悬浮车，其特征是:(2-6 )、( 4-6 ) 为铁心；轨道(3 )由沿径向充磁的圓弧形永石兹体(3-26 )和导磁件(3-27 )、(3-28)构成，轨道(3)左右两边轨道内部的极性相异；间隔处外露的轨道 的导磁件(3-28 )底部被路基(1)支持；其它设置及要求同权利要求2所述。
8. 根据权利1至7中任一项要求所述的永磁与超导悬浮车，其特征是 将轨道(3)做成沿路长方向连续的轨道(9),其截面形状不变，但减薄路轨 上的永磁体厚度，以减少路轨永磁材料的用量，其它不变。
全文摘要
一种永磁与超导悬浮车，沿路长方向间隔设置永磁路轨，或者连续设置永磁路轨，但减薄永磁体的厚度，以减少路轨永磁材料的用量，而在车底与路轨相对的底面设置磁力比现有永磁体磁力强许多的超导磁体，利用路轨上的永磁体与车底超导磁体的同极性间的磁斥力使车体悬浮和导向，利用磁轮或电动线圈与轨道的相互作用推进车，或在车上设置涡扇、涡轮喷气装置作引擎。本发明能大幅度降低磁悬浮运输系统的造价，因而，本发明对推广应用磁悬浮运输系统有较大的意义。
文档编号B60L13/04GK101314328SQ20071010601
公开日2008年12月3日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者刘新广 申请人:刘新广