本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种悬挂式磁浮车辆及轨道系统。
背景技术：
城市轨道交通能有效解决城市交通拥堵，实现城市空间合理布局，保证城市综合可持续发展，目前正处于快速、全面发展的重要时期。其中，悬挂式单轨交通作为一种多元化的城市轨道交通系统，凭借其自身诸多优点预计将在我国有着广阔的发展及应用前景。目前，悬挂式单轨车辆的走行轮及导向轮大多采用胶轮，在实际运营过程中胶轮的磨耗较为严重，进而造成系统运营成本增高。同时，胶轮与轨道之间有直接的机械接触，运行过程中轮轨动力作用较为剧烈，当轨道不平顺恶化、胶轮磨损之后，车辆的运行品质有一定程度的降低，旅客乘坐舒适性下降，且运行噪音增大。
鉴于此，有必要设计一种悬挂式交通制式，使得车辆与轨道之间无直接的机械接触，以避免胶轮及轨道走行面发生机械冲击与磨损，并进一步提高车辆运行平稳性、降低运行噪音等。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种悬挂式电磁悬浮车辆及轨道系统，结构紧凑且简易，可实现车辆的悬浮、导向以及牵引等功能；悬挂式电磁悬浮车辆可作为现代轨道交通制式的一种有效补充。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种悬挂式磁浮车辆及轨道系统，包括轨道梁结构、悬浮架和车体；所述轨道梁结构具体为：包括底部开口的箱型轨道梁，所述箱型轨道梁由立柱支撑，在所述箱型轨道梁的底部外侧左右两边固定有“f”形导轨，在所述箱型轨道梁的底部内侧左右两边固定有直线电机感应板；
所述悬浮架设置于箱型轨道梁内部；所述悬浮架具体结构为：包括左右对称布置的两条悬浮侧架，所述悬浮侧架位于箱型轨道梁的内部，在悬浮侧架的底部固定有“u”形悬浮电磁铁，且所述“u”形悬浮电磁铁位于“f”形导轨下方；悬浮侧架内侧的上表面设置有直线电机短定子，所述短定子位于感应板上方；“u”型悬浮电磁铁两端设有间隙与加速度传感器，“u”型悬浮电磁铁线圈电流由悬浮控制器控制，悬浮控制器位于车体顶部。
悬浮侧架的上方设有摇枕，两条悬浮侧架都通过二系悬挂装置连接到所述摇枕；所述悬浮侧架与摇枕之间设有牵引拉杆；悬吊装置的顶部铰接在摇枕中部，底部悬挂有车体。
进一步的，所述悬浮侧架顶部外侧设置有支撑轮，左右两边的悬浮侧架由前后两组抗侧滚梁连接。
进一步的，所述二系悬挂装置为空气弹簧或锥形橡胶堆。
进一步的，所述牵引拉杆设置为4个，在横向及纵向均对称设置。
进一步的，所述悬浮侧架与摇枕在横向设置有横向限位止挡装置，所述横向限位止挡装置包括在摇枕左右外侧固定的挡块以及在悬浮侧架外侧固定的限位竖板。
进一步的，所述悬吊装置与悬浮侧架之间设置有悬吊止挡装置，所述悬吊止挡装置安装在悬浮侧架内侧。
进一步的，所述悬吊止挡装置为具有内凹面的限位挡块。
进一步的，在限位挡块的内凹面固定有橡胶制品。
进一步的，与限位挡块的内凹面的位置相对，在悬吊装置上固定有橡胶制品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)该悬挂式电磁悬浮车辆的结构紧凑且简易，可实现车辆的悬浮、导向以及牵引等功能，该制式可作为现代轨道交通制式的一种补充。
2)相对于既有悬挂式单轨交通，该悬挂式磁浮车辆可避免胶轮与轨道间的机械接触，在避免两者磨耗及降低运营成本的同时，可有效提高车辆运行平稳性、降低车辆运行噪音。悬浮系统可使车辆爬坡能力强、转弯半径小，进而保证车辆较好的线路适应性。
3)相对于既有磁浮交通系统，本磁浮轨道系统的“f”形导轨置于箱梁下方，可避免雨雪等对其结构带来的影响，进而提高“f”形导轨的使用寿命及服役安全性。同时，轨道梁桥墩占地量小且系统路权独立，因此可有效降低工程建造的成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构端视图。
图3为本发明箱型轨道梁的截面图。
图4为本发明悬浮架的结构示意图。
图5为本发明悬浮架结构的主视图。
图6为本发明悬浮架结构的俯视图。
图7为本发明悬浮架结构的端视图。
附图中各个标记所对应的名称分别为：轨道梁结构1、悬浮架2、车体3、箱型轨道梁101、立柱102、“f”形导轨103、直线电机感应板104、悬浮侧架201、“u”形悬浮电磁铁202、摇枕203、牵引拉杆204、抗侧滚梁205、悬吊装置206、直线电机短定子207、支撑轮208、横向限位止挡装置209、悬吊止挡装置210、二系悬挂装置211。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种悬挂式磁浮车辆及轨道系统，主要包括轨道梁结构1、悬浮架2、车体3等结构。所述悬浮架2放置于箱型轨道梁101内部，车体3则通过悬浮架2的悬吊装置206吊挂于箱型轨道梁101下方。每个车体3根据其自身纵向长度设定悬浮架2的个数，以保证车辆的承载能力以及整体结构的最优性能。所述轨道梁结构1包括底部开口的箱型轨道梁101，箱型轨道梁101由钢制立柱102支撑。箱型轨道梁101底部的外侧固定有“f”形导轨103，内侧上方则安装有直线电机感应板104。
所述悬浮架2的主体结构为左右对称布置的悬浮侧架201，悬浮侧架201位于箱型轨道梁101的内部。悬浮侧架201的底部固定有“u”形悬浮电磁铁202，位于“f”形导轨103的下方。在运行过程中，“u”形悬浮电磁铁202与“f”形导轨103之间形成封闭的磁路，产生电磁吸力，此电磁力可为车辆提供悬浮力和导向力。运行过程中，位于车体3顶部的悬浮控制器实时调节电磁铁线圈电流，根据检测到的悬浮间隙信号主动调节电磁铁悬浮力，使得电磁铁磁极面与“f”型导轨103底面维持10mm左右间隙。悬浮侧架201内侧的上表面安装有直线电机短定子207，通过与感应板104之间的相互作用，可为车辆提供纵向牵引力。
所述悬浮侧架201顶部外侧设置有支撑轮208，在磁浮车辆静止、悬浮失效以及检修状态下作用于轨道梁101的底部内侧面，以支撑车体3及悬浮架2的全部质量。左右两侧的悬浮侧架201由前后两组抗侧滚梁205连接。抗侧滚梁205可有效抑制悬浮侧架201的侧滚运动，以实现磁浮车辆在运营过程中“f”形导轨103可与“u”形悬浮电磁铁202的有效配合。悬浮侧架201的上方设有摇枕203，两者之间通过二系悬挂装置211连接。所述二系悬挂装置211主要起支撑车体以及减振隔振的作用，但其具体结构形式不一，可设置为空气弹簧，亦或设置为锥形橡胶堆。悬浮侧架201与摇枕203之间设有牵引拉杆204，以传递纵向牵引力。该牵引拉杆204共设置有4个，在横向及纵向均对称设置。悬浮侧架201与摇枕203在横向设置有横向限位止挡装置209，以防止两者产生较大横向变位。该横向限位止挡装置209主要由摇枕203左右外侧的挡块以及悬浮侧架201外侧的限位竖板组成。悬吊装置206与悬浮侧架201之间设置有悬吊止挡装置210，可有效防止车体的过大横向摆动。该悬吊止挡装置210安装在悬浮侧架201的内侧，具体结构可为具有内凹面的限位挡块。
为避免悬吊装置206与所述悬吊止挡装置210的刚性接触，可在悬吊止挡装置210的内凹面或在悬吊装置206对应位置处安装具有一定弹性作用的橡胶制品。悬吊装置206的顶部铰接在摇枕203中部，可相对摇枕203进行绕竖直方向的转动。悬吊装置206的底部悬挂有车体3，悬吊装置206与车体3之间的连接形式不一，可根据实际情况进行设定。
还需说明的是，本发明中对涉及常规技术的结构(诸如悬浮侧架与抗侧滚梁、牵引拉杆及支撑轮等的连接)采用了简化的表达，但这不影响理解本发明技术方案的实际连接方式。同时，采用本发明的基础结构，在具体实施中与现有技术结合还可以产生多种具体方案。