高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構制造技術

本發明專利技術涉及高溫超導磁懸浮技術，具體涉及高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，用以替換現有幾何超高，解決磁體拼接造成的軌道不平順問題。其結構包括：永磁軌道、導磁結構和無磁基座；其中，永磁軌道為五列及以上奇數列Halbach型永磁體結構，需要超高時在下層加設獨立永磁體結構，列數與上層垂向磁化磁體列數對應且安裝于其下方，用于傾斜磁場實現超高；導磁結構安裝于超高段永磁軌道兩側，優化軌道磁場；無磁基座用于固定永磁軌道與導磁結構。當車輛通過彎道時，本發明專利技術設計的磁場超高結構將使車體發生一定程度傾斜，重力分量提供向心力，減小車體自身橫向傾斜，提高舒適程度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高溫超導磁懸浮技術，具體而言，涉及高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構。
技術介紹
現有高溫超導磁懸浮短距離試驗線已在中國、巴西、德國等國家建立完成，各國軌道線路特點不一，但都存在彎道，且都還未采用超高設計。軌道在彎道處內外軌高度一樣，且未傾斜軌道。較快速度通過彎道時，由于離心效應作用，車體將受到較大的橫向加速度，且車輛會向軌道外側偏移，影響乘客舒適性與列車運行穩定性；若依據現有輪軌交通幾何超高方案，將其實施于高溫超導磁懸浮永磁軌道系統中，則軌道將存在大量拼接錯位，將造成軌道表面的嚴重不平順。現有高溫超導磁懸浮系統中，永磁軌道在彎道處沒有加設超高結構或采用幾何超高，前者容易引起由軌道曲率半徑突變造成的沖擊，而后者容易在磁體拼接接縫處產生軌道幾何不平順。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，用以替換現有幾何超高，解決磁體拼接造成的軌道不平順問題。本專利技術專利涉及一種高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其包括：永磁軌道、聚磁導磁結構和基座；其中，所述永磁軌道包括：所述基座為不導磁結構，其上固定有永磁軌道和導磁結構；所述永磁軌道包括上層永磁體和下層永磁體，所述上層永磁體為五列及以上的奇數列Halbach型永磁體結構；所述下層永磁體為獨立永磁體結構，列數與上層垂向磁化磁鐵列數相等且安裝于上層垂向磁化磁鐵下方；所述導磁結構位于永磁軌道的兩側。在一些實施例中，優選為，所述上層永磁體包括：包含兩列或三列垂向磁化永磁體的5列Halbach型永磁體結構、或包含三列或五列垂向磁化永磁體的7列Halbach型永磁體結構、或包含四列或五列垂向磁化永磁體的9列Halbach型永磁體結構。在一些實施例中，優選為，所述永磁軌道采用的永磁體材料為鐵氧體、釹鐵硼永磁體、或釤鈷永磁體等。在一些實施例中，優選為，所述聚磁導磁結構采用的導磁性材料為鋼或鐵等。在一些實施例中，優選為，當所述上層永磁體為Halbach型五列連續永磁體結構時，上層永磁體磁化方向為01～05：←↓→↑←；若為右轉彎超高，則下層磁體磁化方向為06～07：↓↓；若為左轉彎超高，則下層磁體磁化方向為06～07：↑↑。在一些實施例中，優選為，通過所述高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構增大超高傾斜角的方法包括：增加下層永磁體(06)、(07)的厚度以增大所述超高傾斜角；或，若為右轉彎超高，減小上層永磁體(04)、(05)永磁體的磁能積；或，若為右轉彎超高，增大上層永磁體(01)、(02)永磁體的磁能積；或，若為左轉彎超高，增大上層永磁體(04)、(05)永磁體的磁能積；或，若為左轉彎超高，減小上層永磁體(01)、(02)永磁體的磁能積。在一些實施例中，優選為，通過所述高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構減小超高傾斜角的方法包括：減小下層永磁體(06)、(07)的厚度以減小所述超高傾斜角；或，若為右轉彎超高，增大上層永磁體(04)、(05)永磁體的磁能積；或，若為右轉彎超高，減小上層永磁體(01)、(02)永磁體的磁能積；或，若為左轉彎超高，減小上層永磁體(04)、(05)永磁體的磁能積；或，若為左轉彎超高，增大上層永磁體(01)、(02)永磁體的磁能積。本專利技術實施例提供的高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，與現有技術相比，由永磁軌道、導磁結構與不導磁材料卡槽構成。永磁軌道磁場超高對應部分采用雙層結構設計；使用導磁材料安裝在超高段軌道兩側，改善超高效果；永磁軌道及導磁結構利用不導磁材料卡槽進行固定。當車輛通過彎道時，超高將使車體發生一定程度的傾斜，使得部分向心力由重力分量提供，減小了車體自身的橫向偏移與橫向加速度，提高了乘客舒適程度。附圖說明圖1為本專利技術一個實施例中高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構的示意圖；圖2為圖1中高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構的另一角度示意圖；圖3為圖1中高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構的基座分離示意圖；圖4為雙層的永磁軌道結構在彎道處剖面圖；圖5為一個實施例中含2列垂向磁化永磁體的上層五列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖6為一個實施例中含3列垂向磁化永磁體的上層五列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖7為另一個實施例中含3列垂向磁化永磁體的上層五列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖8為一個實施例中含3列垂向磁化永磁體的上層七列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖9為另一個實施例中含3列垂向磁化永磁體的上層七列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖10為一個實施例中含4列垂向磁化永磁體的上層七列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖11為一個實施例中含4列垂向磁化永磁體的上層九列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖12為一個實施例中含5列垂向磁化永磁體的上層九列永磁體結構軌道磁場超高示例圖；圖13為另一個實施例中含5列垂向磁化永磁體的上層九列永磁體結構軌道磁場超高示例圖。注：1永磁軌道；2聚磁導磁結構；3基座具體實施方式下面通過具體的實施例結合附圖對本專利技術做進一步的詳細描述。考慮到現有高溫超導磁懸浮系統中，永磁軌道在彎道處沒有加設超高結構或采用幾何超高，前者容易引起由軌道曲率半徑突變造成的沖擊，而后者容易在磁體拼接接縫處產生軌道幾何不平順，引起乘坐舒適度下降，本專利技術提供了一種適用于高溫超導磁懸浮永磁軌道的磁場超高結構。這種磁場超高結構能有效且可控的完成超高功能，同時不會影響軌道幾何平順度。該超高結構是在常規永磁軌道需要超高處理時采用的結構，該超高結構包括：永磁軌道、導磁結構和基座；其中，基座為不導磁結構，其上固定有永磁軌道和導磁結構；超高結構永磁軌道包括上層永磁體和下層永磁體，上層永磁體為五列及以上的奇數列Halbach型永磁體結構；下層永磁體為獨立永磁體結構，列數與上層垂向磁化磁鐵列數相等且安裝于上層垂向磁化磁鐵下方；導磁結構位于永磁軌道的兩側。由永磁軌道、導磁結構與不導磁材料基座構成。永磁軌道磁場超高對應部分采用雙層結構設計；使用導磁材料安裝于超高段軌道兩側，改善超高效果；永磁軌道及導磁結構利用不導磁材料卡槽進行固定。當車輛通過彎道時，超高將使車體發生一定程度的傾斜，使得部分向心力由重力分量提供，減小了車體自身的橫向偏移與橫向加速度，提高了乘客舒適程度。接下來，通過一些具體的實施例對技術進行詳細描述：根據軌道磁場，提出一種高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其特征在于，包括：永磁軌道、導磁結構和基座；其中，所述基座為不導磁結構，其上固定有永磁軌道和導磁結構；所述永磁軌道包括上層永磁體和下層永磁體，所述上層永磁體為五列及以上的奇數列Halbach型永磁體結構；所述下層永磁體為獨立永磁體結構，列數與上層垂向磁化磁鐵列數相等且安裝于上層垂向磁化磁鐵下方；所述導磁結構位于永磁軌道的兩側。

【技術特征摘要】
1.一種高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其特征在于，包括：永磁
軌道、導磁結構和基座；其中，
所述基座為不導磁結構，其上固定有永磁軌道和導磁結構；所述永磁軌道
包括上層永磁體和下層永磁體，所述上層永磁體為五列及以上的奇數列Halbach
型永磁體結構；所述下層永磁體為獨立永磁體結構，列數與上層垂向磁化磁鐵
列數相等且安裝于上層垂向磁化磁鐵下方；所述導磁結構位于永磁軌道的兩側。
2.如權利要求1所述的高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其特征在
于，所述上層永磁體包括：包含兩列或三列垂向磁化永磁體的5列Halbach型
永磁體結構、或包含三列或五列垂向磁化永磁體的7列Halbach型永磁體結構、
或包含四列或五列垂向磁化永磁體的9列Halbach型永磁體結構。
3.如權利要求1所述的高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其特征在
于，所述永磁軌道采用的永磁體材料包括鐵氧體，釹鐵硼永磁體、或釤鈷永磁
體。
4.如權利要求1所述的高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其特征在
于，所述導磁結構采用的導磁性材料包括鋼或鐵。
5.如權利要求1所述的高溫超導磁懸浮永磁軌道磁場超高結構，其特征在
于，當所述上層永磁體為Halbach型五列連續永磁體結構時，上層永磁體磁化
方向為01～0...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢楠，鄭珺，鄧自剛，黃歡，李基鵬，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：四川;51