本發(fā)明涉及磁浮軌道交通，具體地，涉及一種并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快，城市軌道交通需求日益增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的軌道交通系統(tǒng)面臨著速度、舒適性和環(huán)保等多方面的挑戰(zhàn)。磁懸浮技術(shù)作為一種新興交通運(yùn)輸方式，因其無(wú)接觸、低摩擦和高速度等優(yōu)點(diǎn)，逐漸受到關(guān)注。

2、目前，較為成熟的磁懸浮技術(shù)有常導(dǎo)電磁懸浮、超導(dǎo)電動(dòng)懸浮和永磁懸浮。常導(dǎo)電磁懸浮是利用常導(dǎo)磁鐵和導(dǎo)軌作為導(dǎo)磁體，懸浮間隙約10mm，運(yùn)行速度通常在300-500km/h，適用于城際及市郊交通運(yùn)輸，但懸浮力全部有電磁鐵提供，故懸浮能耗較大。超導(dǎo)電動(dòng)懸浮是利用超導(dǎo)磁鐵和低溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)懸浮，懸浮間隙約100mm，最高運(yùn)行速度可達(dá)1000km/h，但增加低溫系統(tǒng)的投入，導(dǎo)致建造技術(shù)和成本較高。永磁懸浮技術(shù)是利用特殊的永磁材料實(shí)現(xiàn)懸浮，不需要任何其他動(dòng)力支持，可以實(shí)現(xiàn)自穩(wěn)定懸浮，但懸浮間隙無(wú)法調(diào)節(jié)，存在導(dǎo)向難等問(wèn)題，制約了永磁懸浮技術(shù)的發(fā)展。

3、混合磁懸浮技術(shù)結(jié)合了常導(dǎo)電磁懸浮和超導(dǎo)電動(dòng)旋風(fēng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其懸浮間隙大，列車既能在高速下穩(wěn)定運(yùn)行，又能適應(yīng)更復(fù)雜的路況。但由于電磁和永磁存在磁場(chǎng)耦合的情況使得系統(tǒng)更加復(fù)雜，磁場(chǎng)強(qiáng)度的穩(wěn)定性難以保證，懸浮高度不穩(wěn)定，影響列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。另外，永磁懸浮模組的加入使得懸浮系統(tǒng)的控制更加復(fù)雜，對(duì)懸浮控制。

4、走混合懸浮技術(shù)路線是解決上述一些懸浮方式存在的有效途徑，但是傳統(tǒng)的吸力型永磁懸浮，面臨著適用場(chǎng)景和靈活性受限，磁抱死等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，該并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向架通過(guò)永磁和電磁共同產(chǎn)生的懸浮力懸浮于永磁磁軌上方，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸支撐，降低維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)行品質(zhì)，降低噪音，永磁加電磁相對(duì)獨(dú)立的并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使電磁和永磁之間的耦合較少，可有效提高懸浮系統(tǒng)的靈活性、降低系統(tǒng)的控制難度。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，包括u型結(jié)構(gòu)的箱梁以及內(nèi)嵌于所述箱梁內(nèi)且能夠沿所述箱梁長(zhǎng)度方向移動(dòng)的工字結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架；所述箱梁兩側(cè)位于所述轉(zhuǎn)向架的上板和下板之間分別固接有一條永磁磁軌，所述轉(zhuǎn)向架的下板上左右對(duì)稱設(shè)置有多個(gè)混合懸浮點(diǎn)，每個(gè)所述混合懸浮點(diǎn)均包括并聯(lián)設(shè)置的車載永磁磁組和車載電磁磁組；所述永磁磁軌與所述車載永磁磁組之間產(chǎn)生有相互吸引的吸引力，所述永磁磁軌與所述車載電磁磁組之間產(chǎn)生有吸引力或排斥力。

3、優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向架的上板左側(cè)和右側(cè)安裝有多個(gè)導(dǎo)向輪，所述轉(zhuǎn)向架的下板左側(cè)和右側(cè)安裝有多個(gè)防撞輪。

4、優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向架的下板下方安裝有直線電機(jī)動(dòng)子，所述箱梁底板上方安裝有與所述直線電機(jī)動(dòng)子配合使用的直線電機(jī)感應(yīng)板。

5、優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向架的下板上方還安裝有多個(gè)位置傳感器組件。

6、優(yōu)選地，所述箱梁兩側(cè)固定有鋼板；所述鋼板的底側(cè)固定有所述永磁磁軌。

7、優(yōu)選地，所述永磁磁軌采用多組halbach陣列永磁材料制成。

8、優(yōu)選地，所述車載永磁磁組采用多組halbach陣列永磁材料制成；所述車載永磁磁組與所述永磁磁軌中的永磁材料排列方式相同。

9、優(yōu)選地，所述車載電磁磁組由多個(gè)單元電磁鐵組成；所述單元電磁鐵的鐵芯豎直設(shè)置，且與所述永磁磁軌豎直充磁方向的永磁材料對(duì)齊。

10、優(yōu)選地，每個(gè)所述車載電磁磁組中的單元電磁鐵均嵌于u形導(dǎo)磁材料內(nèi)部。

11、優(yōu)選地，每個(gè)所述單元電磁鐵上纏繞的電磁線圈大小及圈數(shù)相同。

12、根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明中的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)具有以下

13、有益效果：

14、1、轉(zhuǎn)向架通過(guò)永磁和電磁共同產(chǎn)生的懸浮力懸浮于永磁磁軌上方，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸支撐，降低維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)行品質(zhì)，降低噪音；

15、2、永磁加電磁相對(duì)獨(dú)立的并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使電磁和永磁之間的耦合較少，可有效提高懸浮系統(tǒng)的靈活性、降低系統(tǒng)的控制難度；

16、3、根據(jù)halbach的組數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的特殊電磁鐵結(jié)構(gòu)，能夠較大幅度提高了整個(gè)懸浮系統(tǒng)的懸浮效率，降低懸浮能耗；

17、4、通過(guò)車載永磁體和永磁磁軌間的相互吸引提供基本的懸浮力，再通車載電磁磁組動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電流來(lái)實(shí)現(xiàn)更精確的懸浮控制；

18、這種混合方式不僅能夠有效應(yīng)對(duì)不同負(fù)載和運(yùn)行條件下的懸浮需求，還能在故障情況下提供冗余保障，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

19、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)包括u型結(jié)構(gòu)的箱梁(12)以及內(nèi)嵌于所述箱梁(12)內(nèi)且能夠沿所述箱梁(12)長(zhǎng)度方向移動(dòng)的工字結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架(13)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架(13)的上板左側(cè)和右側(cè)安裝有多個(gè)導(dǎo)向輪(1、2、5、6)，所述轉(zhuǎn)向架(13)的下板左側(cè)和右側(cè)安裝有多個(gè)防撞輪(10、14、17、22)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架(13)的下板下方安裝有直線電機(jī)動(dòng)子(18)，所述箱梁(12)底板上方安裝有與所述直線電機(jī)動(dòng)子(18)配合使用的直線電機(jī)感應(yīng)板(11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向架(13)的下板上方還安裝有多個(gè)位置傳感器組件(23、24、25、26)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述箱梁(12)兩側(cè)固定有鋼板；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述永磁磁軌(8、21)采用多組halbach陣列永磁材料制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述車載永磁磁組(4、7、16、19)采用多組halbach陣列永磁材料制成；

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，所述車載電磁磁組(3、9、15、20)由多個(gè)單元電磁鐵組成；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述車載電磁磁組(3、9、15、20)中的單元電磁鐵均嵌于u形導(dǎo)磁材料(901)內(nèi)部。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述單元電磁鐵上纏繞的電磁線圈大小及圈數(shù)相同。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)，該并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)包括U型結(jié)構(gòu)的箱梁以及內(nèi)嵌于箱梁內(nèi)且能夠沿箱梁長(zhǎng)度方向移動(dòng)的工字結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架；箱梁兩側(cè)位于轉(zhuǎn)向架的上板和下板之間分別固接有一條永磁磁軌，轉(zhuǎn)向架的下板上左右對(duì)稱設(shè)置有多個(gè)混合懸浮點(diǎn)，每個(gè)混合懸浮點(diǎn)均包括并聯(lián)設(shè)置的車載永磁磁組和車載電磁磁組；永磁磁軌與車載永磁磁組之間產(chǎn)生有相互吸引的吸引力，永磁磁軌與車載電磁磁組之間產(chǎn)生有吸引力或排斥力。該并聯(lián)式混合磁懸浮支承系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向架通過(guò)永磁和電磁共同產(chǎn)生的懸浮力懸浮于永磁磁軌上方，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸支撐，降低維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)行品質(zhì)，降低噪音。

技術(shù)研發(fā)人員：孔凱禾,周發(fā)助,楊杰,胡海林,占鵬飛,羅濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15