一种磁悬浮运输系统的制作方法

本实用新型属于运输技术领域，具体涉及一种磁悬浮运输系统，尤其涉及一种具有新型磁悬浮轨道铺设方式的磁悬浮运输系统。

背景技术：

磁悬浮技术，按照其磁悬浮原理不同，可以分为电磁悬浮、超导斥力悬浮、超导钉扎悬浮以及被动式电动悬浮技术等。其中电磁悬浮及超导钉扎悬浮均可实现静态悬浮，而被动式电动悬浮需要达到设定速度以后才能悬浮，因此，在静止和低速状态时，需要轮轨支撑。

被动式电动悬浮，采用电磁涡流原理，磁体与弱磁性材料之间发生相对移动时。比如，磁体(永磁体或者超导磁体)在铝板或者铜板上快速移动，那么铝板或者铜板上会感应涡流，从而在垂直方向产生使物体可以悬浮浮力，但是涡流同时又阻碍磁体与弱磁性材料(如铜板或铝板)的相对运动，从而在运动方向会产生磁阻力，该磁阻力随着速度的变化而变化。

从静止到低速行驶时，磁阻力随速度的提高而急速增大，达到磁阻力临界速度时，磁阻力急速降低，逐渐趋于定值，因此，被动式电动悬浮技术适合于高速行驶。

列车从轮轨轨道向磁浮轨道变化时，如果磁浮轨道突然切入，必然会导致磁浮力突然增大，从而产生过大的振动，使得车辆行驶不稳定，从而产生安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于，提供一种磁悬浮运输系统，以解决现有技术中被动电动式磁悬浮技术在低速段磁阻力过大导致驱动力所需能耗过大的问题，达到减小驱动力所需能耗的效果。

本实用新型的第二目的在于，提供一种磁悬浮运输系统，以解决现有技术中列车从轮轨轨道向磁浮轨道变化时产生过大的振动使得车辆行驶不稳定的问题，达到提升车辆行驶稳定性的效果。

本实用新型提供一种磁悬浮运输系统，包括：磁浮轨道和轮轨轨道；其中，所述磁浮轨道，用于与所述磁悬浮运输系统中列车的磁浮模块匹配设置；所述轮轨轨道，用于与所述磁悬浮运输系统中列车的轮轨匹配设置；所述轮轨轨道，沿所述列车的行驶线路全线铺设；所述磁浮轨道，在所述列车的行驶线路的起始段中，用于所述列车从静止到行驶达到磁浮设定速度前的第一段线路上不铺设；只铺设于所述列车的行使线路中除所述第一段线路之外的其它线路上。

进一步地，所述磁浮轨道，还在所述列车的行驶线路的末尾段中，用于所述列车从所述磁浮设定速度降速后直至行使到静止的第二段线路上不铺设。

可选地，所述磁浮轨道的铺设段，包括：起始段、中间段和末尾段；其中，所述起始段，相对于水平铺设面具有预设角度的倾角；所述倾角，自所述起始段的起端向所述中间段的起端逐渐倾斜，以使所述列车与所述磁浮轨道之间的距离逐渐减小。

可选地，所述预设角度，包括：0-45°。

可选地，所述起始段的起端的高度，低于所述中间段的起端的高度。

由此，本实用新型的方案，通过采用轮轨轨道与磁浮轨道组合的方式，以解决现有技术中被动电动式磁悬浮技术在低速段磁阻力过大导致驱动力所需能耗过大的问题。

进一步地，本实用新型的方案，通过使磁浮轨道起始段以一定角度铺设，使得列车与磁浮轨道之间的距离逐渐减小，悬浮力逐渐增大，以解决现有技术中列车从轮轨轨道向磁浮轨道变化时产生过大的振动使得车辆行驶不稳定的问题，达到提升车辆行驶稳定性的效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的磁悬浮运输系统的一实施例的横截面结构示意图；

图2为本实用新型的磁悬浮运输系统的一实施例的列车的运行速度与运行时间的曲线图；

图3为本实用新型的磁悬浮运输系统的一实施例的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的磁悬浮运输系统的另一实施例的俯视结构示意图；

图5为本实用新型的磁悬浮运输系统的一实施例的悬浮力与磁阻力对比曲线图；

图6为本实用新型的磁悬浮运输系统中悬浮轨道的一实施例的起始段结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-列车；2-磁浮模块；3-磁浮轨道；4-轮轨轨道；5-轮轨；V1-磁阻力临界值；V2-列车最高运营速度；V3-磁阻力最大值对应的列车速度；S2-列车加速段；S2～S3-列车匀速运行段；S3～S5-列车减速段；S1、S4-达到磁阻力临界值点；F1-磁阻力与速度对应曲线；F2-悬浮力与速度对应曲线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

根据本实用新型的实施例，提供了一种磁悬浮运输系统。参见图1～图6所示本实用新型的磁悬浮运输系统的一实施例的结构示意图。该磁悬浮运输系统可以包括：磁浮轨道3和轮轨轨道4。

其中，所述磁浮轨道3，可以用于与所述磁悬浮运输系统中列车1的磁浮模块2匹配设置。所述轮轨轨道4，可以用于与所述磁悬浮运输系统中列车1的轮轨5匹配设置。所述磁浮轨道3和所述轮轨轨道4，沿所述列车1的行驶线路铺设，且所述磁浮轨道3的长度小于所述轮轨轨道4的长度，以使所述磁浮轨道3只铺设于所述列车1的行驶线路上所述列车1磁悬浮运行的路段。

具体地，所述轮轨轨道4，沿所述列车的行驶线路全线铺设；所述磁浮轨道3，在所述列车1的行驶线路的起始段中，可以用于所述列车1从静止到行驶达到磁浮设定速度前的第一段线路上不铺设；只铺设于所述列车1的行使线路中除所述第一段线路之外的其它线路上。

例如：在列车从静止到行驶达到磁浮设定速度前的一段线路上不铺设磁浮轨道，以减小起始段磁阻力，从而节约驱动能耗，减少建设成本。

由此，通过使所述磁浮轨道只铺设于所述列车的行驶线路上所述列车磁悬浮运行的路段，不仅可以保证磁悬浮运行的可靠性，还节约了磁浮轨道的材料成本和铺设成本。

进一步地，所述磁浮轨道3，还可以在所述列车(1)的行驶线路的末尾段中，用于所述列车1从所述磁浮设定速度降速后直至行使到静止的第二段线路上不铺设。

由此，通过只在列车的行驶线路的中间段铺设磁浮轨道，可以保证列车磁悬浮运行的可靠性和安全性。

在一个可选例子中，所述磁浮轨道3的铺设段，相对于列车运行方向，可以包括：起始段、中间段和末尾段。

其中，所述起始段，相对于水平铺设面具有预设角度的倾角。所述倾角，自所述起始段的起端向所述中间段的起端逐渐倾斜，以使所述列车1与所述磁浮轨道3之间的距离逐渐减小。

优选地，所述预设角度，可以包括：0-45°。也就是说，该预设角度，可以大于或等于0°，而小于或等于45°。

由此，通过在磁浮轨道起始段，磁浮轨道与列车运行平面呈一定夹角铺设，使得列车与磁浮轨道面距离逐渐变小，悬浮力逐渐变大，从而使得列车从轮轨向悬浮过渡时，可以平稳过渡，不会有太大振动。

在一个可选例子中，所述列车1的行使线路，可以包括：起始段、中间段、以及末尾段。其中，所述磁浮轨道3，铺设于所述中间段；进一步地，所述磁浮轨道3，还铺设于所述起始段；和/或，所述磁浮轨道3，还铺设于所述末尾段。所述轮轨轨道4，铺设于所述起始段、所述中间段、以及所述末尾段。

由此，通过使磁浮轨道铺设于列车的行驶线路的中间行驶段之外，还可选择地使磁浮轨道铺设于列车的行驶线路的起始段或末尾段，从而可以根据不同隧道和不同列车之间的行驶需求、可靠性需求等灵活调整磁浮轨道在列车行驶线路上的铺设范围，灵活性好，可靠性高。

在一个可选具体例子中，如图5所示，随着速度的增加，磁阻力与悬浮力均急速增大；当速度达到V3时，其磁阻力达到峰值，然后急速减小；当速度达到V1时，随着速度的增大，磁阻力逐渐减小并趋于稳定，而悬浮力逐渐增大并趋于稳定。

本实用新型通过改变磁浮轨道的布置，如图2所示，在0-S1段，速度达到V1之前，只铺设轮轨轨道，使得列车沿轮轨行驶，因为没有磁浮轨道的存在，因此，不会产生涡流感应，从而不会产生悬浮力和磁阻力，列车依靠轮轨进行支撑；当速度达到V1时，列车行驶到了S1点，从S1点开始铺设磁浮轨道，从而在磁浮轨道内部产生涡流感应，从而在垂直方向产生了向上的悬浮力，使得车辆脱开轮轨，悬浮运行；此时V1对应的磁阻力已经接近最小值并趋于稳定，因此，减少了起始阶段列车驱动力需要克服磁阻力做工所消耗的能耗，而且节约了磁浮轨道铺设成本。当列车行驶到S3点时，列车开始减速，由于速度逐渐降低，悬浮力逐渐降低，悬浮高度逐渐降低，磁阻力逐渐增大，此时，磁阻力作为制动力使用，当悬浮力小于列车重力时，列车轮轨与轮轨轨道接触，由磁悬浮变换为轮轨运行。

在列车起始段，磁浮轨道的起始段，以一定坡度的方式铺设，使得磁浮模块与磁浮轨道之间的间距，由大逐渐变小，从而使得悬浮力逐渐变大，列车逐渐起浮，从而减小列车振动，确保系统平稳安全运行。

可选地，所述起始段的起端的高度，低于所述中间段的起端的高度。

由此，通过使磁浮轨道的中间段高于起始段，可以保证列车逐渐加速的平稳性，有利于提升磁悬浮行驶的可靠性和安全性。

在一个可选例子中，所述磁浮轨道3的数量为两条，两条所述磁浮轨道3对称设置在所述列车1的两侧。所述轮轨轨道4的数量为两条，两条所述轮轨轨道4对称设置在所述列车1的两侧。

由此，通过对称设置的磁浮轨道和轮轨轨道，可以保证列车行驶的稳定性和安全性，从而可以提升用户体验。

可选地，两条所述磁浮轨道3，位于两条所述轮轨轨道4的外侧。如图2所示，在沿所述列车1的宽度方向上，磁浮轨道3远离列车1，即磁浮轨道3位于轮轨轨道4的外侧；轮轨轨道4靠近列车1，即轮轨轨道4位于磁浮轨道3的内侧。

由此，通过将磁浮轨道铺设在轮轨轨道的外侧，占用空间小，且行驶平稳性好、安全性高。

经大量的试验验证，采用本实用新型的技术方案，采用新式轮轨轨道与磁浮轨道组合方式，在列车起始段，降低了磁阻力，可以有效降低驱动力需求，减少系统能耗，节约建设成本及运营成本；从而，解决了现有被动电动式磁悬浮技术在低速段磁阻力过大，导致驱动力设计过大的问题。

进一步地，磁浮轨道起始段以一定角度铺设，使得列车与磁浮轨道之间的距离逐渐减小，悬浮力逐渐增大，从而实现平稳过渡，减小列车振动，确保车辆安全。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，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权利要求范围之内。